三章选择育种

四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件第三章第三章 选择育种选择育种选择育种是指对现有品种群体中出现的自然变异进行性状鉴定、选择并通过品系比较试验、区域试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径。选择育种又称系统育种，对典型的自花授粉作物又可称为纯系育种。选育的要点是根据既定的育种目标，从现有品种群体中选择优良个体，实现优中选优和连续选优。选择育种是利用现有品种群体中出现的自然变异，从中选择出符合生产需要的基因型，并进行后续试验，无需人工创造变异。第一节第一节 选择育种的基本原理选择育种的基本原理第二节第二节 性状鉴定与选择性状鉴定与选择第三节第三节 选择育种的程序选择育种的程序第四节第四节 不同繁殖授粉方式作物的选择育种不同繁殖授粉方式作物的选择育种 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件第一节第一节 选择育种的基本原理选择育种的基本原理 一、一、作物品种自然变异现象和纯系学说作物品种自然变异现象和纯系学说 二、二、作物品种自然变异的原因作物品种自然变异的原因四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 一、一、作物品种自然变异现象和纯作物品种自然变异现象和纯系学说系学说作物品种在一定的时间内具有相对的稳定性。但随着外界环境条件的不断变化而产生的突变或自然杂交等原因，不断地出现自然变异。因此，品种的稳定性是相对的。丹麦植物学家Johannsen进行了连续6年的选择试验，得到两点主要结论：在自花授粉作物原始品种群体中，通过单株选择繁殖，可以分离出若干个不同的纯系，表明原始品种为各个纯系的混合群体，通过选择可以分离出这些纯系，这样的选择是有效的。从同一纯系内继续选择是无效的，因为同一纯系的不同个体的基因型是相同的，它们之间的差异由环境因素所引起的，是不能稳定遗传的。Johannsen提出的纯系学说，是自花授粉作物纯系育种的理论基础之一。它把变异分成可遗传的变异和不可遗传的变异(即环境的变异)。在育种工作中，通过后代鉴定，选择可遗传的变异。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件表表4-l 菜豆纯系内对籽粒轻重的选择效果菜豆纯系内对籽粒轻重的选择效果 (Johannsen，1903)世代 亲本籽粒的平均重量（g）了代籽粒的平均重量（g）最轻 最重 最差 由最轻亲本选育出的籽粒重 由最重亲本选育出的籽粒重 相差 160 70+1063.15 64.85+1.70 255 80+2575.19 70.88-4.31 350 87+3754.59 50.68-3.19 443 73+3063.55 63.64+0.09 546 84+3874.38 70.00-4.38 656 81+2569.07 67.66-1.41 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 二、二、作物品种自然变异的原因作物品种自然变异的原因 自然异交引起的基因重组 一个品种与不同基因型的品种或类型互交后，引起基因重组，而出现可遗传的变异。自然变异 由于环境条件的改变，引起突变的发生；植株和种子内部的生理生化的变化引起自发突变；块茎和块根作物发生的芽变等。新育成品种群体中的变异有些品种在其育成时，有的性状并未达到真正地纯合，在田间种植时就出现分离现象，产生有价值的变异。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件第二节第二节 性状鉴定与选择性状鉴定与选择 选择就是选优去劣，选择育种就是从自然变异的群体中，根据单株的表现型挑选符合生产需要的基因型，使选择的性状稳定地遗传下去。选择是创造新品种和改良现有品种的重要手段。任何育种方法，都要通过诱发变异、选择优株和试验鉴定等步骤，因此，选择是育种过程中不可缺少的环节。达尔文创立的生物进化学说是人工选育新品种的理论基础。它的中心内容是变异、遗传和选择。变异是选择的基础，遗传是选择的保证，没有遗传，选择就失去了意义。因此，变异、遗传和选择是生物进化的三个重要因素。一、一、选择的基本方法选择的基本方法二、二、鉴定的作用和方法鉴定的作用和方法四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 一、一、选择的基本方法选择的基本方法 单株选择法(又称系统选择法、系统选育)混合选择法 集团选择法 改良混合选择法四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件单株选择法单株选择法 目前育种工作最常用 单株选择法根据选择的次数可分为：一次单株选择法：就是从原始群体中只进行一次单株选择，经过比较、鉴定，育成新品种。多次单株选择法：在一次单株选择的后代中，当选个体的基因型仍然是异质结合，有的植株遗传性状还不稳定，继续出现分离，再在其中选择优良的变异单株(单穗)，分别收获，脱粒、种植，进行比较鉴定，选优去劣。这样重复几次，直至性状一致时，再与对照品种进行比较，以选出优良新品种 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件图4-1 一次单株选择法示意图四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件图2 多次单株选择法示意图 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 单株选择法的优缺点单株选择法的优缺点 第一 选择效果较好。单株选择不仅在选择当年根据个体的表现进行选择，而且在第二年是按入选的单株分别播种的，能对单株后代的表现来加以鉴定，这样对上代所选单株是否属于遗传的变异，可以看得很清楚，故能将在当年偶然表现优良的单株，在后代的鉴定选择中加以淘汰。单株选择虽然是根据表现型进行的，但选择的基础却是放在基因型上的，所以说单株选择法的选择效果较好。第二 需要的时间较长，人力较多。单株选择选到的单株需分别处理种植，比较费工，而且选出的新品种都是从一个单株得来的，每代种子数量不多，必须经过繁殖所需要的时间也就要长些，同时对选择技术要求比较严格。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件混合选择法混合选择法 在原始群体中根据育种目标选出一定数量的优良单株，混合脱粒、保存，第二年将入选的种子，播在小区内，并设对照品种与原始群体相邻种植，进行比较鉴定。混合选择法根据选择的次数也分为：一次混合选择法：按上述方法对原始群体只进行一次选择，第二年便将混合选择的种子与原始群体及对照品种相邻种植，进行比较。此法多应用于自花传粉作物群体品种类型的分 多次混合选择法：从原始群体中进行一次混合选择后，在以后几代比较鉴定的同时，在表现较好的小区中再进行二次、三次或更多次的混合选择，直到性状表现较一致，实现选种要求为止。多次混合选择法常应用于自花授粉作物较为混杂的群体和异花传粉作物、常异花传粉群体类型的分离和杂种后代的选择。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件图 3一次混合选择法示意图 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件图4 多次混合选择法示意图 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件混合选择法的优缺点混合选择法的优缺点 方法简便易行，比较省事，而且有时可在较短的时间内就从原有品种群体中分离出优良类型，可迅速获得大量种子，解决生产的需要。混合选择把品种群体的基本类型的优良单株或单穗选出，既能保持品种种性，又能达到不断提高品种种性提纯复壮的目的。混合选择由于选择是根据当代表现型进行的，把一些在优良环境条件下表现良好，而其基因型并不合乎要求的个体也选入，在经过混合脱粒、混合播种后，就很难了解当选个体在性状上的表现，同时也就很难在后代中把那些不符合要求的个体一一清除，因而降低了选择效果。当选择的经济性状与品种的生物学性状有矛盾时，如选择高的蛋白质含量、脂肪含量、糖的含量和棉花纤维长度等性状，应用混合选择法就难以达到预期的效果。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件集团选择法集团选择法 根据育种目标，在原始群体中选择各种类型的优良个体，然后将属于同一类型的优良个体混合脱粒，组成几个集团与原始群体和对照品种进行比较鉴定，这种方法称为集团选择法 集团选择法的每一个集团实质上就是一次混合选择法获得的后代。因此，在必要时可以在每一个集团中再进行混合选择或集团选择。此法在整理我国丰富的、复杂的农家群体品种时，能分离出优良品种，具有一定的实际价值。另外，因为集团选择法能保存原始群体中的主要类型，不致于因选择而破坏了有价值的复杂群体，必要时可以把优良的小集团合并为大集团，再与对照品种比较鉴定。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 图5集团选择法示意图四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件改良混合选择法改良混合选择法 在选种工作进程中，根据某种需要和育种材料的特点，常常把单株选择和混合选择结合起来应用，称为改良混合选择法。可以先对某个需要进行选择的原始群体，进行几次混合选择，待性状比较一致后从中选择优良单株，分系进行鉴定比较，选择出优良株系，混合脱粒，保存，下年或下代继续比较选择培育成新品种。另外也可以一开始就进行单株选择，分系鉴定，然后将优良而又一致的多个单株后代混合脱粒，进行繁殖。前一种方法一般应用在原始群体比较混杂的情况，后一种方法大多用于良种繁育中生产原种，即所谓的“单株选择，分系比较，混系繁殖。”四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 二、二、鉴定的作用和方法鉴定的作用和方法鉴定的方法有:直接鉴定和间接鉴定直接鉴定就是对被鉴定的性状直接进行鉴定;鉴定品种的抗寒性，不仅可根据直接受害的表现来鉴定，还可测定叶片细胞质的含糖量，或根据株型、叶色、蜡质层的有无和厚薄等进行间接鉴定等。田间鉴定和实验室鉴定田间鉴定就是将试验材料种于大田，进行各种性状的直接鉴定。但品质性状及一些生理生化指标则需要在实验室内进行。自然鉴定和诱发鉴定 对生物胁迫和非生物胁迫的抗(耐)性，如在试验田里经常反复出现，则可就地直接鉴定试验材料的抗(耐)性；否则，就必须人工创造诱发条件，如人工造成干旱、水涝、冷冻、病虫害等条件，进行抗旱性、抗淹性、抗寒性、抗病性、抗虫性等诱发鉴定。当地鉴定和异地鉴定一般来说，试验材料在当地条件下进行鉴定，但有时还得借助于异地条件。如病虫害在当地年份间或田块间有较大差异，而且在当地又不易或不便人工诱发，则可以将试验材料送到病虫害经常发生的地区进行异地鉴定。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件第三节第三节 选择育种的程序选择育种的程序一、一、纯系育种程序纯系育种程序二、二、混合选择育种程序混合选择育种程序三、三、集团混合选择育种程序集团混合选择育种程序四、四、改良混合选择育种程序改良混合选择育种程序四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件一、纯系育种程序 纯系育种或称系统育种，是通过个体选择、株行试验和品系比较试验到新品种育成一系列过程。纯系育种的基本工作环节如下：5.品种审定与推广 4.区域试验和生产试验 3.品系比较试验 2.株行比较试验 1.优良变异个体的选择 纯系纯系(系统系统)育种程序育种程序 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件图1纯系(系统)育种程序四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 二、二、混合选择育种程序混合选择育种程序 混合选择育种，是从原始品种群体中，按育种目标的统一要求，选择一批个体，混合脱粒，所得的种子下季与原始品种的种子成对种植，从而进行比较鉴定，如经混合选择的群体确比原品种优越，就可以取代原品种，作为改良品种加以繁殖和推广 混合选择育种的基本工作环节如下：从原始品种群体中进行混合选择 比较试验 繁殖和推广 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件图2混合选择育种程序四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 三、三、集团混合选择育种程序集团混合选择育种程序 集团混合选择育种是上述的单向混合选择育种的一种变通方法，也称为归类的混合选择育种。当原始品种群体中有几种基本符合育种要求而分别具有优点的不同类型时，为了鉴定类型间在生产应用上的潜力，则需要按类型分别混合脱粒，即分别组成集团，然后各集团之间及其与原始品种之间进行比较试验，从而选择其中最优的集团进行繁殖，作为一种新品种加以推广。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件图3集团混合选择育种程序 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 四、四、改良混合选择育种程序改良混合选择育种程序 改良混合选择育种，是通过个体选择和分系鉴定，淘汰伪劣的系统，然后将选留的各系混合脱粒，再通过与原品种的比较试验，表现确有优越性时，则加以繁殖推广。改良混合选择育种是通过个体选择及其后代鉴定的混合选择育种。改良混合选择法广泛地应用于自花授粉作物和常异花授粉作物良种繁育中的原种生产。在玉米中所用的穗行法、半分法，有些异花授粉作物中的母系选择法与此法类似。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 图4改良混合选择育种程序四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件第四节第四节 不同繁殖授粉方式作物不同繁殖授粉方式作物的选择育种的选择育种一、一、有性繁殖作物与选择方法有性繁殖作物与选择方法二、二、无性繁殖作物与选择方法无性繁殖作物与选择方法四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件一、一、有性繁殖作物与选择方法有性繁殖作物与选择方法 自花授粉作物的选择方法常常采用单株选择法育种，属于这一类作物的有水稻，小麦，大麦、燕麦、粟，花生，大豆、豌豆、豇豆、番茄、茄子，辣椒、马铃薯、烟草、亚麻等。异花授粉作物的选择方法 一般采用混合选择法较好，属于这类作物的有玉米、黑麦、荞麦、向日葵、甜菜、油菜中的白菜类型(也包括其他十字花科的蔬菜)，瓜类等。常异花传粉作物的选择方法 必须进行多次单株选择，属于这类作物的有棉花、高粱、蚕豆、油菜中的甘蓝类型和芥菜类型等。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件二、二、无性繁殖作物与选择方法无性繁殖作物与选择方法 在进行无性繁殖的后代中，因来自同一个母株，所以同一系内各个体的基因型是相同的，也就不表现分离现象。从这个意义上讲，一个无性繁殖系就相当于一个纯系。因此，在采用选择方法上也可与自花传粉作物相同，采用单株选择法。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件第三章第三章 选择育种选择育种 问题？Any Questions?。四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件复复 习习 题题 1引种驯化的概念及基本原理?2引种成功的影响因素及引种规律?3试述选择育种的基本原理及程序?