作物育种不同阶段田间试验小区设计精选课件.ppt
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1、关于作物育种不同阶段田间试验小区设计第一页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计材料及用具材料及用具1材料:由教师提供的供试材料编号、世代材料:由教师提供的供试材料编号、世代资料和试验地情况(包括形状、肥力等)。资料和试验地情况(包括形状、肥力等)。2仪器用具:铅笔,直尺,绘图本。仪器用具:铅笔,直尺,绘图本。第二页,本课件共有51页 在育种计划的实施中,鉴定和选择在育种计划的实施中,鉴定和选择主要主要是通过是通过田间试验田间试验进行的。进行的。田间试验的田间试验的基本要求基本要求:环境条件的一致性。:环境条件的一致性。原因原因:作物本
2、身,无论是个体:作物本身,无论是个体还是群体,表现的所有特征特性都是基因型、环境条件相互作用的结果。还是群体,表现的所有特征特性都是基因型、环境条件相互作用的结果。要正确地鉴定和选择优良的基因型,必须尽力消除实验中环境条件的差要正确地鉴定和选择优良的基因型,必须尽力消除实验中环境条件的差异。异。田间试验正确与否,直接影响鉴定和选择的效果,从而影响育种的成效。田间试验正确与否,直接影响鉴定和选择的效果,从而影响育种的成效。实验原理实验原理(一)田间试验设计的基本原则(一)田间试验设计的基本原则第三页,本课件共有51页 作物育种田间试验设计的作物育种田间试验设计的主要作用:主要作用:减少实验误差,
3、提减少实验误差,提高实验精确度,使育种材料在选择和鉴定过程中表现出真实高实验精确度,使育种材料在选择和鉴定过程中表现出真实准确的基因差异。准确的基因差异。实验误差的主要来源实验误差的主要来源试验田的土壤差异。因此对实验试验田的土壤差异。因此对实验田的基本要求是前茬一致、地力均匀。田的基本要求是前茬一致、地力均匀。使试验误差降低到最小程度的使试验误差降低到最小程度的3 3项田间设计的基本原则:项田间设计的基本原则:1 1)重复的设置;)重复的设置;2)2)小区随机排列;小区随机排列;3 3)局部控制。)局部控制。(一)田间试验设计的基本原则(一)田间试验设计的基本原则第四页,本课件共有51页实验
4、一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计1.设置重复设置重复l在试验中,同一处理在试验中,同一处理(同一基因型同一基因型)出现的次出现的次数称为重复。显然重复次数数称为重复。显然重复次数 2的试验才能的试验才能称为有重复的试验。称为有重复的试验。l重复的作用是:估计误差和降低误差。重复的作用是:估计误差和降低误差。第五页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计2.随机排列随机排列l随机是指在一个重复区中的某一个处理究竟安排随机是指在一个重复区中的某一个处理究竟安排在哪一个小区,不能由试验者的主观意志决定,
5、在哪一个小区,不能由试验者的主观意志决定,而完全是由机会决定的。而完全是由机会决定的。l随机的作用是无偏估计误差。随机排列是估计试随机的作用是无偏估计误差。随机排列是估计试验误差的重要手段,也是应用生物统计方法分析验误差的重要手段,也是应用生物统计方法分析试验结果的前提。试验结果的前提。第六页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计3.局部控制局部控制 l局部控制就是分范围、分地段的控制非试验因素,使局部控制就是分范围、分地段的控制非试验因素,使之对各处理的影响趋于最大程度的一致,即通过对试之对各处理的影响趋于最大程度的一致,即通过对试验
6、小区的合理安排,把误差控制在一个局部范围内。验小区的合理安排,把误差控制在一个局部范围内。l局部控制是用来排除规律性非试验因子干扰的重要手局部控制是用来排除规律性非试验因子干扰的重要手段,其主要功能是降低误差。段,其主要功能是降低误差。第七页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计3.局部控制原则局部控制原则可将试验田按重复次数划分为同数的区组,如有较为明显可将试验田按重复次数划分为同数的区组,如有较为明显的土壤差异,最好能按肥力划分,使每一区组内肥力差异的土壤差异,最好能按肥力划分,使每一区组内肥力差异较小。较小。每一区组内再按不同处理
7、划分小区,各个小区在同一区组每一区组内再按不同处理划分小区,各个小区在同一区组内随机排列,这样,同一区组内不同处理间差异较少,即内随机排列,这样,同一区组内不同处理间差异较少,即使区组间差异较大也可应用方差分解予以分开,这种布置使区组间差异较大也可应用方差分解予以分开,这种布置就是田间试验的局部控制原则。就是田间试验的局部控制原则。在安排随机完全区组设计时,应尽量注意掌握在安排随机完全区组设计时,应尽量注意掌握“方形区组,长方形区组,长形小区形小区”的原则的原则 第八页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计3.局部控制原则局部控制原则
8、北北东东第九页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计实验原理实验原理(二)控制田间试验误差的小区技术(二)控制田间试验误差的小区技术 1.小区面积、形状和方向小区面积、形状和方向 l小区小区(plot):安排一个处理(品种:安排一个处理(品种/品系品系/育种群体)的小块地段育种群体)的小块地段l在一定范围内,小区面积增加,试验误差减少在一定范围内,小区面积增加,试验误差减少第十页,本课件共有51页l实践证明,小区面积增加到实践证明,小区面积增加到100m2后,误差的减少几乎没有。后,误差的减少几乎没有。l对于植株较矮小的作物,小区面积可
9、小些,如稻、麦品系比较试验小对于植株较矮小的作物,小区面积可小些,如稻、麦品系比较试验小区面积一般为区面积一般为5-15 m2;对于较高大的作物,小区面积可大些,如玉米;对于较高大的作物,小区面积可大些,如玉米品比试验为品比试验为15-25 m2 第十一页,本课件共有51页l小区形状:小区形状:一般情况下长方形尤其是狭长小区的误差较方形小区为小,长方一般情况下长方形尤其是狭长小区的误差较方形小区为小,长方形小区的长宽比一般在形小区的长宽比一般在46:1为宜。但狭长小区易于增加边际效应。为宜。但狭长小区易于增加边际效应。l小区方向:小区方向:一般小区的长边应与非试验因素变化方向相平行,如试验地的
10、肥一般小区的长边应与非试验因素变化方向相平行,如试验地的肥力,这样各小区所受土壤肥力的影响一致,从而减轻了小区间的试验误差。力,这样各小区所受土壤肥力的影响一致,从而减轻了小区间的试验误差。第十二页,本课件共有51页 第十三页,本课件共有51页第十四页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计实验原理实验原理(二)控制田间试验误差的小区技术(二)控制田间试验误差的小区技术 2.重复次数重复次数l一般应根据试验要求的精度、试验地土壤差异大小、试验材料的多一般应根据试验要求的精度、试验地土壤差异大小、试验材料的多少、试验地面积的大小、小区的大小
11、等因素来确定。少、试验地面积的大小、小区的大小等因素来确定。l在试验地总面积不变的情况下,降低试验误差,增加重复次在试验地总面积不变的情况下,降低试验误差,增加重复次数,数,比单纯增大小区面积更有效。比单纯增大小区面积更有效。l在育种初期测产,由于材料数较多,要求也不高,重复次数应少些;在育种初期测产,由于材料数较多,要求也不高,重复次数应少些;进行面积大的对比试验时,进行面积大的对比试验时,2次重复即可,最好能有几个地点联合次重复即可,最好能有几个地点联合试验,对产量进行综合分析。试验,对产量进行综合分析。第十五页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶
12、段田间试验小区设计实验原理实验原理(二)控制田间试验误差的小区技术(二)控制田间试验误差的小区技术 3.设置对照设置对照l对照可以作为衡量品种或处理优劣的标准,同时估计和校正试验田对照可以作为衡量品种或处理优劣的标准,同时估计和校正试验田的土壤差异。的土壤差异。l对照设置可分为顺序式和非顺序式。顺序式设置是每隔对照设置可分为顺序式和非顺序式。顺序式设置是每隔2、4或或9个处理设置一对照,如对比法和间比法。非顺序式对照与个处理设置一对照,如对比法和间比法。非顺序式对照与其它处理一样,在试验中随机排列。其它处理一样,在试验中随机排列。第十六页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验
13、小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计实验原理实验原理(二)控制田间试验误差的小区技术(二)控制田间试验误差的小区技术 4.设置保护行设置保护行l保护试验材料不受外来因素如人、畜等的践踏和损害;减少保护试验材料不受外来因素如人、畜等的践踏和损害;减少边际效应的影响,使处理间能正确比较。边际效应的影响,使处理间能正确比较。l保护行的数目视作物而定,如禾谷类作物一般至少应种植保护行的数目视作物而定,如禾谷类作物一般至少应种植 4 行以行以上的保护行。保护行种植的品种,可用对照种,最好用比供试品上的保护行。保护行种植的品种,可用对照种,最好用比供试品种略为早熟的品种。种略为早熟的品种。第十七页,本
14、课件共有51页第十八页,本课件共有51页常用的田间试验设计常用的田间试验设计 l对比法对比法(contrast design)l间比法间比法(interval contrast design)l完全随机完全随机(completely random design)l随机区组随机区组(randomized blocks design)l拉丁方拉丁方(latin square design)l裂区裂区(split-plot design)l再裂区设计再裂区设计(split-split plot design)l条区设计条区设计(strip blocks design)l第十九页,本课件共有51页实验
15、一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计实验原理实验原理(三)不同育种试验阶段的试验技术(三)不同育种试验阶段的试验技术 一般完整的育种程序包括原始材料圃、选种圃、鉴定圃、品种比较试验、生产试验和多点试验、区域试验等育种环节;不同环节应根据育种目的,进行不同的田间试验设计与规划。第二十页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计实验原理实验原理(三)不同育种试验阶段的试验技术(三)不同育种试验阶段的试验技术 1.选种圃选种圃l种植选择育种中中选单株的后代;杂交育种中种植选择育种中中选单株的后代;杂交育种中F
16、1、F2、F3l由于选种圃阶段每一株行或株系的种子有限,一般由于选种圃阶段每一株行或株系的种子有限,一般不设重复不设重复l一般每隔一般每隔9,即逢,即逢10的行种植对照行以资比较的行种植对照行以资比较l目测鉴定主要性状,如生育期、株高、抗病虫、抗逆、抗倒以及产目测鉴定主要性状,如生育期、株高、抗病虫、抗逆、抗倒以及产量因素等,一般不计算产量。量因素等,一般不计算产量。第二十一页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计2.2.鉴定圃鉴定圃1)1)初级鉴定试验初级鉴定试验l进入初级鉴定试验的株系数目一般较多,而每一株系的种子量又较少,所以一般
17、进入初级鉴定试验的株系数目一般较多,而每一株系的种子量又较少,所以一般不设重复不设重复。l采用采用间比法间比法,即每隔几个小区设一个对照小区,即每隔几个小区设一个对照小区l作物生育期间,除了对适于目测的性状进行目测鉴定外,要对作物生育期间,除了对适于目测的性状进行目测鉴定外,要对产量性状进行比较产量性状进行比较(以每(以每一株系小区的实际产量与相邻最近的两个对照小区的平均产量进行比较,以百分率来表示一株系小区的实际产量与相邻最近的两个对照小区的平均产量进行比较,以百分率来表示株系的产量潜力)。株系的产量潜力)。l根据试验结果,淘汰较差的材料,较好的材料升入高一级的产量比较试验,即鉴根据试验结果
18、,淘汰较差的材料,较好的材料升入高一级的产量比较试验,即鉴定试验。定试验。l应用几个对照的平均产量为标准的目的,是为了减少偶尔有点产量过低的对照的影响。不设重应用几个对照的平均产量为标准的目的,是为了减少偶尔有点产量过低的对照的影响。不设重复的试验法的优点是工作简便,可以同时容纳较多的育种材料进行鉴定,适用于进行初级鉴定复的试验法的优点是工作简便,可以同时容纳较多的育种材料进行鉴定,适用于进行初级鉴定的早期。的早期。第二十二页,本课件共有51页实验一实验一 作物育种不同阶段田间试验小区设计作物育种不同阶段田间试验小区设计2.2.鉴定圃鉴定圃2)2)鉴定试验(预备试验)鉴定试验(预备试验)l鉴定
19、试验是对初级鉴定试验圃中入选的稳定株系进行鉴定试验是对初级鉴定试验圃中入选的稳定株系进行 进一步的田间鉴定。进一步的田间鉴定。l在鉴定试验中,要设置重复,采用顺序排列的在鉴定试验中,要设置重复,采用顺序排列的间比法间比法试验设计,每一重复中仍设置对照小区。试验设计,每一重复中仍设置对照小区。l在鉴定圃中入选的材料称为品系,进入品系比较试验在鉴定圃中入选的材料称为品系,进入品系比较试验l其排列方法是,在一排地段上,排列的第一个小区和最末尾的小区一定是对照(其排列方法是,在一排地段上,排列的第一个小区和最末尾的小区一定是对照(CKCK)小区,每)小区,每两个两个CKCK小区中间排列相同数目的处理小
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