果树育种：复习资料

一、果树育种与其他植物育种的主要区别 林木育种 果树育种 大田与蔬菜作物 育种材料 野生或半野生 栽培 栽培 繁殖材料 种子和无性繁殖器官 以无性繁殖器官为主 以种子为主繁殖方法 有性与无性繁殖 以无性繁殖为主 以有性繁殖为主育种目的 提高和维护森林的生产力 品种 品种 、再生能力及生物多样性 育种理论 群体遗传遗传品质 孟德尔遗传 孟德尔遗传果树育种的基本途径（一）传统方法 查 已有变异 引 已有变异 选 - 芽变 自然变异 -实生 自然变异 育 -诱变育种 创新变异 倍性育种 创新变异 杂交育种 创新变异 远缘杂交 创新变异育种高新技术1、 太空育种 2、细胞工程 -组织、器官水平 茎尖培养，胚乳培养，胚培养，叶片培养 细胞水平 原生质体的分离、培养与再生 原生质体融合、培养与再生3、基因工程杂交育种的意义杂交育种是国内外广泛应用且卓有成效的一种育种途径不是对品种的改良，而是创造新的品种。（1）通过基因重组，利用基因的互补效应，综合双亲的优良性状。（2）利用基因的累加效应，产生超亲性状缺点：周期长、占地多、见效慢，需要高额投资。因此，从事育种事业，特别需要：敬业精神，奉献精神，政府支持（重要）营养系品种的性状遗传变异特点一、质量性状与数量性状二、较高的突变率和丰富多彩的变异，生殖生态方面最进化，较高的突变率、染色体基数和重组率（树体高大、世代长）三、遗传杂合程度大，杂交F1常发生复杂多样的变异与分离质量性状遗传比率不符合遗传规律，数量性状遗传变异系数大四，杂种后代经济性状普遍退化（杂种后代的平均值显著低于亲中值）五、 双向选择性状在杂交后代中表现趋中变异六，栽培类型中致死基因频率较高，果树品种资源及杂种群体有较多配子体和孢子体致死基因营养系杂交后代的选择方式有两种：单向选择，产量、品质等多数经济性状的选择，人们总是在分离的实生群体中单向地选择高产的、优质的、大果的或大花的（花卉）株系，这样的株系在有性繁殖时非加性效应解体，后代变异趋势是产量下降、品质变劣、果实变小。双向选择，果实形状、成熟期等，这类性状人工选择时，既选择果实成熟期最早的、也选择最晚的株系。这类性状的非加性效应常有正、负两个方向，如早熟品种非加性效应解体，后代趋向延长果实发育期，晚熟品种正好相反，后代趋向缩短果实发育期，它们的实生群体平均水平常有返回某一中数的趋向。果树性状遗传方式的鉴别主基因质量性状；多基因数量性状1、观察现有品种类型及实生群体的变异模式 、观察极端类型的自交和互交后代性状分离 、观察芽变效应果树质量性状的遗传,研究方法实生群体观察和育种记录分析遗传交配试验3遗传传递力指数的估计质量性状一般由一对或几对基因控制，表现为不连续变异，并且不易受到环境的影响。因此，质量性状的遗传研究相对简单。研究内容包括：一是确定要研究的相对性状由一对或几对基因控制；二是明确显隐性关系。 果树数量性状的遗传 数量性状一般由微效多基因控制，表现为连续变异，呈正态或偏态分布，并且性状的表现容易受到环境条件的影响。因此，数量性状的遗传研究要比质量性状的遗传研究复杂的多。多基因假说L）数量性状一般由微效多基因控制，）单个基因表型效应小，难识别，）多基因具有多效性，）多基因在核染色体上1，育种值：遗传值中上下代能够遗传的加性效应值。2,，遗传力：是遗传方差或加性方差在总的表现型方差所 占的百分率，主要用来研究某种园艺植物对 某一性状的遗传能力。其中包括广义遗传力、狭义遗传力。3，广义遗传力（H）是指杂种群体中的遗传方差和表现型方差的比值。 狭义遗传力(h)是指杂种群体中的加性遗传方差和表现型方差的比值，估算方法是亲子回归法。品种间育种值及传递力的估算方法1、由亲本品种无性系群体的表型值估算遗传值 2、由杂种群体的表型值估算组合育种值（Aij）3、将组合育种值分解为品种育种值，从而估算品种的性状传递力。配合力表示用作杂交亲本时，获得有利重组类型的利用价值。表现为两种形式：一般配合力：是指某一亲本在所有杂交组合中的平均值,较大程度上决定于基因的加性效应。特殊配合力：是指具体杂交组合的杂种表现与双亲一般配合力平均值的差数，较大程度决定于基因间的非加性效应。杂交亲本的选择、选配与杂交选择，1、广泛收集资源和系统评价2、根据育种目标3、优先考虑数量性状和综合性状4、根据基因型或育种值、传递力、配合力5、慎用野生和半栽培资源选配1、亲本优缺点互补2、生态地理起源选配组合非加性效应3、选拔优选率最高的理想组合4、母性遗传倾向亲本为母本5、品种育性与交配性开花、授粉、结实生物学1，开花、授粉与去雄、套袋,。 2，杂交亲和性 3，不育性 4，结实特性 杂交杂交方式1、简单杂交，2、复式杂交，3、改良回交，杂交技术1、花期调节温室催花 异地杂交 激素处理（GA）。2、花粉采集。3、去雄技术4、杂交果实的采集与处理5、杂种苗的培育一、童期童期，就是指从种子萌发到实生苗具有正常开花潜能这一段时期 营养期从嫁接到开花结果经历的时间个体发育种子萌发（受精卵）到衰亡的全过程。童程指最低始（花）果点至根颈的枝干长度，童期长短与童程高矮呈正相关童性所谓童性是指某种果树实生苗童期阶段或童区所表现的形态特征、解剖结构和生理特性。以实生苗童稚征状所表现的程度称为童稚度。童期的遗传，童期是微效多基因控制的数量性状，杂种后代广泛分离缩短童期提早结果（一）从内因上来说，首先要选择早实性强（营养期短）的品种为杂交亲本，为杂种实生苗提早结果奠定遗传基础。（二）从外因上来讲，就是如何选择利用和人工创造培育杂种的良好自然环境条件，以及采用怎样的农业技术措施使实生苗提早开花结果。 总的原则是“前促后控”，即在实生苗生长的前期（童期），利用良好的自然环境条件（如温室培养等），并采取合理有效的农业措施来加速实生苗的营养生长，使实生苗尽快达到一定的高度，并具有一定的枝叶量； 而当实生苗进入过渡期以后，应采取一切农业技术措施来控制实生苗的营养生长，促进营养物质的积累转化及花芽分化，从而缩短童期、提早结果。童期加速生长所采用的方法主要有：提早播种育苗，胚培养、温室培育，加强肥水管理等过渡期控长促花主要措施包括：水，N,P，K 拉枝扭枝、环割环剥 PP333 矮化砧的利用等。杂种的选择一、选择的原则1、选择是贯穿于杂交育种的全过程2、新品种，侧重综合性状，新种质，侧重目标性状3、直接选择与间接选择相结合4、田间观察与室内鉴定相结合二、选择的基本方法结果前选择，杂交种子的选择幼苗的早期选择（直接选择）杂种苗的早期鉴定 根据苗期性状与结果期性状相关进行的选择与淘汰，亦称相关选择。结果期选择，育种圃进行，具决定性作用相关选择的理论基础1、基因连锁2、基因的系统性相关某些基因能控制与果树生长发育有密切联系的生物化学过程，他不仅影响到早期的某一性状，也影响到后期的一些性状，表现系统性相关。3、基因的多效性逆境（胁迫）生存在自然界的植物，常常遇到某种对植物生长发育产生伤害的环境因子，称之为逆境或胁迫。在自然界中，影响植物生长发育的胁迫因子很多，可以分为三类：生物胁迫（病害、虫害及草害）物理胁迫（冷害、冻害、热害及风害）化学胁迫（旱害、涝害及盐害等）。植物抗病育种的意义 由真菌、细菌、病毒、类病毒、植原体或类菌原体及线虫等病原物引起的植物病害是构成植物生产最大的威胁之一。选育抗病品种是“综合防治”病害的基础。生产实践证明，选用抗病品种防治病害是经济有效、简单易行、而不污染环境的方法，对生产无公害植物产品具有重要意义。 植物抗病性抗病性，植物抗病性是指植物对病原物危害的抵御能力，即阻止病原物侵入和在组织内持续增长的能力。抗病性类型：从抗病程度上可分为免疫、高抗、中抗和低抗；从抗病性的遗传方式，可分为质量遗传的抗病性（单基因抗病性）和数量遗传的抗病性（多基因抗病性）从抗病的表现形式上可分为下列几种： 抗侵入 病原物侵染植物的第一阶段是接触寄主和侵入。抗扩展 抗扩展指病原体侵入寄主后，植物限制了它进一步扩展的性能。耐病 耐病是指某品种植株与其它品种植株受等量的病原物感染，虽然都出现感病症状，但该品种受害较轻，产量和质量损失较少。避病 从严格意义上讲，避病不是真正的抗病，避病的植物本身可能是感病的，仅由于作物生育阶段与病原物的发生发展不遇，而使作物免受病原菌侵害造成损失。 病情指数= 病级株（叶、果等）数该级代表数值/调查总株（叶、果等）发病最高一级代表数值100 病情指数反应了病害的普遍率和严重程度，指数越大，说明病情越严重，寄主的抗病性越差；指数越小，说明病情越轻，寄主的抗病性越强。 致病性 病原物的致病性经常发生两个方面的变异，即毒性和侵袭力的变异。“毒性”是指病原物克服某一专化抗病基因而能侵染该寄主品种的能力，它决定着能否侵染哪一个或哪几个品种，是质量性状。“侵袭力”是指病原物在能侵染寄主的前提下，病原物在寄主中生长、繁殖速度、强度等多种特性的综合体，它决定着侵染寄主的难易和生长旺盛程度，是一种数量性状，如病原菌的潜育期及产孢能力等特性。基因对基因理论，对应于寄主的每一个决定抗病性的基因，病菌也存在一个决定致病性的基因。寄主病原物体系中，任何一方的每个基因，都只有在另一方相应基因的作用下才能被鉴定出来。这就是寄主与病原物关系的基本模式。植物的抗病机制1、物理结构特征与抗病性2、植物能产生各种各样的与植物抗病性有关的生理活性物质（抗菌物质）。包括两类：一类是植物本身固有的，如酚类化合物、有机硫化合物、不饱和内脂等。另一类是通过病原物诱导产生的，主要有：（1）植物保卫素，又称为植物抗毒素或植保素。 免疫信息物质 免疫信息物质是经过生物因子或理化因子诱导产生的具有免疫特异性的蛋白质。可通过韧皮部在植株上下部移动。抗病性鉴定鉴定方法植物抗病育种研究采用的鉴定方法主要有以下几种：1田间自然鉴定： 自然病圃法2温室或田间接种鉴定 接种的方法有点滴法、喷雾法、浸根法、摩擦法及注射法等，3离体接种鉴定 抗病性的遗传对植物抗病性遗传规律的深入研究和了解，有助于育种者正确的选择与选配亲本，提高抗病育种的效率。抗病育种的方法（一）选种（芽变、实生）（二）杂交育种（三）基因工程草莓组培苗工厂化生产及病毒分子检测技术 1. 在国内率先建立高效、稳定的草莓组培工厂化育苗技术体系 2. 采用草莓液体培养生根方式，实现增殖、生根同步进行3. 试管苗移栽技术 试管苗直接移栽苗床或穴盘的新方法使草莓试管苗移栽成活率达到95%，而且操作简单，成本低廉，该技术已应用于多种植物。 4. 脱毒原种苗包装运输新方式穴盘苗加上纸箱包装，解决了脱毒原种苗的长途运输问题，保证了原种苗定植的成活率。 5. 草莓资源低温离体长期保存新技术 将脱毒试管苗接种在含有培养基的5 毫升塑料冻存管中，于4冷柜中长期低温保存，实现两年继代一次。显著降低了资源保存费用 。6. PCR检测病毒技术品种试验 品种试验包括区域试验（简称区试）和生产试验，是品种审定中不可缺少的重要环节。一、品种区域试验区域试验是在自然栽培条件有代表性、技术条件较好的地方较大范围内对新品种的特征、特性进行客观、公正的评价。其任务是：1. 客观鉴定新品种（系）的主要特征、特性2. 确定各地适宜推广的优良品种3. 为优良品种划定最适宜的推广区域 4. 了解新品种的适宜栽培技术，实现良种良法配套 二、生产试验生产试验是在较大面积的条件下，对优异的品种进行进一步试验鉴定。生产试验区面积大且接近大田生产条件，对品种的丰产性、适应性、抗逆性等的鉴定更具代表性。参试品种不宜太多，一般23个为宜，也应设对照品种并进行适当的重复；若地力均匀，亦可一个品种种植一区。试验区面积视植物类型而定，一般小株作物1亩以上，大株作物23亩以上。在生育期间尤其是收获前，应组织观察评比。生产试验可以同时起到试验、示范和繁殖作用。品种审定一、品种审定的意义1、实行品种审定制度，有利于加强植物的品种管理。2、品种审定可根据品种区域试验和生产试验的情况，准确地评定新育成或新引进的植物品种在生产上的利用价值、推广价值、适应地区及相应的栽培技术；3、通过审定，可以因地制宜推广良种，最大限度地发挥良种的作用，加速育种成果的转化和利用。同时，可避免无计划地盲目引种、盲目推广所造成的生产用种“多、乱、杂”现象，是实现生产用种标准化、品种布局区域化的重要措施。,4，种子法中明确规定，我国主要农作物品种和主要林木品种实行国家和省级两级审定制度，国家农作物品种审定委员会和林木品种审定委员会分别由国务院农业、林业行政主管部门设立，负责国家级品种审定工作；省级农业、林业行政主管部门则分别设立省级农作物品种和林木品种审定委员会。品种审定的程序1品种审定申请 欲申请品种审定的，首先应由选育（或引进）者向相应的品种审定委员会办公室提交申请书。申请者可以申请国家级审定或省级审定，也可同时申请国家审定和省级审定，还可同时向几个省（自治区、直辖市）申请审定。（1）报请审定的品种应具备下列条件：人工选育或发现并经过改良； 与现有品种有明显区别；遗传性状相对稳定；形态特征和生物学特征一致；具有适当的名称。（2）品种审定的有关材料申请书，内容应包括申请者的名称、地址、国籍、电话、品种选育的单位或个人、植物种类和品种暂定名称等 品种选育报告，包括亲本组合以及杂交种的亲本血缘、选育方法、世代和特性描述； 区域试验报告和生产试验报告 品种（含杂交种亲本）特征描述及标准图片。 转基因品种还应当提供农业转移基因生物安全证书；若已获国家新品种权登记的，应附植物新品种权证书复印件。2. 审定与公告 品种审定包括初审和终审两个程序：初审：品种审定委员会专业委员会应当召开到会委员达应到人数2/3以上的初审会议，对初审的品种依据审定标准进行无记名投票。赞成票超过该委员会（审定小组）委员总数1/2以上的品种，通过初审。为了保证初审结果的公正性，初审实行回避制度。根据需要，专业委员会（审定小组）可以邀请申请者到会介绍品种。终审：初审通过的品种，专业委员会或审定小组在1个月内要将初审意见及推荐种植区域意见提交主任委员会审核，审核同意的，通过审定。主任委员会在1个月内完成审定工作。审定通过的品种，由品种审定委员会编号、颁发证书，同级农林行政主管部门公告。编号为审定委员会简称、年号、序号，其中序号为三位数。省级品种审定公告，应当报国家品种审定委员会备案。审定公告在相应媒体上发布，公布的品种名称为该品种的通用名称。引进品种一般应采用原名。植物新品种保护中华人民共和国种子法第十二条明文规定，我国实行植物新品种保护制度。实行植物新品种保护制度，是社会文明和农业科技进步的体现，是社会主义市场经济的要求，目的在于保护植物新品种所有人的合法权益，鼓励人们培育和使用植物新品种，促进农、林、牧、药、花卉等诸业的发展，提高人民群众的生活水平。一、 品种权授予的条件，申请品种权的植物新品种应属于国家植物品种保护名录中列举的植物属或种，名录中未列入的不能申请。被保护的植物新品种，是指经过人工培育或者对发现的野生植物加以开发，具备新颖性、特异性、一致性和稳定性并有适当命名的植物品种。（1） 新颖性：是指该植物品种在申请日前其繁殖材料未被销售；或经育种者许可，在中国境内销售该品种繁殖材料未超过1年。（2） 特异性：是指申请品种权的植物新品种应当明显区别于在递交申请以前已知的植物品种。（3） 一致性：是指该植物新品种经过繁殖，除可预见的变异外，其相关的特征特性一致。（4）稳定性：则指该植物新品种经过反复繁殖后或者在特定繁殖周期结束时，其相关的特征特性保持不变。植物新品种的命名，应与相同或相近的植物属或种中已知品种的名称相区别，仅以数字组成，或违反社会公德，或对植物新品种的特征特性或育种者身份等易引起误解的，不得作为品种名称。该名称经注册登记后即为该植物新品种的通用名。二、植物新品种权的授予程序1品种权的申请 ：国家农业部和国家林业局2品种权申请的受理 审批机关收到品种权申请文件之日为申请日，若文件是寄出的，则以寄出的邮戳日为申请日。对符合规定的品种权申请审批机关应予以受理，明确申请日、给予申请号，并自收到申请1月内通知申请人缴纳申请费。对不符合或经修改仍不符合规定的品种权申请，审批机关不予受理并通知申请人。申请者可在品种权授予前修改或撤回申请。中国的单位或个人将国内培育的植物新品种向国外申请品种权的，应向审批机关登记。3品种权的审查批准 申请人缴纳申请费后，审批机关对品种权的申请进行初审。初审的内容为：是否属于植物品种保护名录中列举的植物属或种的范围；是否符合条例的规定；是否符合新颖性规定；植物新品种的命名是否适当。初审应在6个月内完成。对初审合格的品种权申请，审批机关予以公告，并通知申请人在3个月内缴纳审查费。不按规定缴纳审查费的，视为撤回申请。审批机关收到审查费后，要对申请品种的特异性、一致性、稳定性进行实质审查。实质审查主要依据申请文件和其它有关书面材料进行，但若审批机关认为必要时，可委托指定的测试机构进行测试，或考察业已完成的种植或其它试验结果。对经实质审查符合本条例规定的品种权申请，审批机关做出授予品种权的决定，颁发品种权证书，并予以登记和公告。良种繁育 一、良种繁育的意义和任务 新品种经审定合格并被批准推广后，要加速繁殖以生产大面积推广所需的种子数量，同时还要保持其优良种性，以满足推广种子必要的质量需求。这种繁殖生产良种的过程我国传统称为良种繁育，国外则大多称为种子生产。二、品种混杂退化和防控（一）品种混杂退化的现象，一个新育成的优良植物品种都具有相对稳定的形态特征和生理特性，这些特征特性综合起来构成一个品种的种性，具有相对稳定的遗传性。但品种经一定时间的生产繁殖，会逐渐发生纯度降低、种性变劣等不良变异，导致品种失去原有形态特点，抗逆性减弱，产量和品质下降等混杂退化现象。 品种混杂和退化是两个既相互联系又相互区别的概念。品种混杂，是指在一个品种群体中混有各种异型株（其它植物或品种的种子或植株），造成品种纯度降低的现象。品种退化表现为原有种性变劣，优良性状部分或全部丧失，生活力和产量下降，品质变次，以致降低或丧失原品种在生产上的利用价值。混杂了的品种，势必导致其种性的退化；而退化了的品种，植株高矮不齐，性状不一致，也会加剧品种的混杂。（二）品种混杂退化的原因1机械混杂 植物品种在种子生产过程中，从播种到收获、加工、运输、贮藏，或是接穗的采集、种苗的生产、调运，操作不严常使繁育的品种内混入异品种或其它作物和杂草，从而造成品种混杂。2生物学混杂 有性繁殖作物的种子生产中，由于品种间或种间一定程度的天然杂交，使异品种的配子参与受精过程而产生一些杂合个体，在继续繁殖时会产生许多重组类型，致使原品种的群体遗传结构发生变化，造成品种混杂退化。生物学混杂在异花授粉类型的植物中最易发生，其影响且会随世代的增加而加大，因而一旦发生，混杂发展速度极快。3自然突变 品种在繁殖过程中还会发生自然突变，且突变多数情况下是表现劣变。自然突变的频率虽然很低，但会随着繁殖代数增多而使劣变性状不断积累，导致品种的退化。4繁殖材料选择不恰当 5病毒感染 病毒感染植物后能在世代间逐渐积累，影响正常的生理活动，导致品种退化。长期无性繁殖的植物特别容易受病毒感染而引起品种退化，影响产量和品质。 （三）品种混杂退化的防止措施1严格种苗繁育规则，防止机械混杂 2严格隔离，防止生物学混杂 3正确选择是使品种典型性得以保持的重要措施。4采用组织培养的方法生产脱毒苗我国苹果产业及苹果育种存在的问题一、品种结构不合理二、苹果良种繁育制度及繁育技术体系不健全，良种良砧不配套三、苹果育种“骨干亲本”的反复采用，导致遗传基础狭窄，抗逆性减退四、观赏及保健苹果品种的选育研究急待加强苹果育种目标一、选育优质、丰产、耐贮运、晚熟品种二、选育早熟及中早熟苹果品种三、选育优质加工制汁品种四、选育优质抗逆品种五、选育多倍体品种六、苹果砧木育种 七、选育观赏品种 中国苹果产业现状 1、中国是世界上最大的苹果生产国经过近10年（1997-2007）的优化调整，成绩斐然：生产能力提高、优势产业带形成品种结构优化、产业链不断延伸我国已经成为世界上最大的苹果生产国，栽培面积和总产量分别占世界的2/5 和1/3。但由于我国栽培苹果的土地多分布在缺水少雨、土壤瘠薄、基础设施较差的丘陵山地, 虽然单位面积产量在逐年增加, 但与先进国家相比仍存在较大差距, 在世界88 个苹果生产国家和地区中排名60 位以后。因此， 要实现由苹果生产大国向苹果产业强国的历史性跨越，仍需努力！2、中国是世界上最大的苹果资源国全世界苹果属植物共有35 个种,我国原产及自然分布的有24 个,其中原产中亚天山山脉的新疆野苹果，可能是现代栽培苹果的祖先种，目前尚存近10万亩，遗传多样性极为丰富。如何进一步把我国苹果资源优势有效地转化为育种优势（品种优势）及经济优势，仍需大家携起手来，共同努力！问题与建议 1、种质资源问题 2、育种目标问题 3、育种材料选择 4、育种途径选择 5、群体大小问题 6、苗木立法问题苹果育种的途径实生选种，芽变选种，杂交育种，诱变育种，倍性育种，细胞工程，基因工程苹果产业1、良种良法（配套）2、苹果品牌-苹果市场-经济效益3、苹果文化