作物繁殖方式及与育种的关系

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,一、作物不同繁殖方式及其遗传特点,二、自交和异交的遗产效应,三、作物品种的遗传类型及其特点,四、繁殖方式与育种,一、作物不同繁殖方式及其遗传特点,1,作物繁殖方式的分类,作物,繁殖,方式,无性繁殖,有性繁殖,营养繁殖,甘薯、马铃薯、芋头,无融合生殖,孤雌生殖、孤雄生殖、无配子,生殖，人工组织、细胞培养,自交繁殖,自花授粉作物,稻、麦、大豆,异交繁殖,异花授粉作物,玉米、黑麦,常异交繁殖,常异花授粉作物,棉花、高粱,作物的授粉方式是根据自然异交率（,%,）来划分的：,不同有性繁殖作物的自然异交率：,作物 异交率（,%,）,自花授粉作物,0,4,（,%,）（通常小于,1%,）,常异花授粉作物,5,50,异花授粉作物,50,以上（一般,90%,以上）,影响植物天然异交率的因素：,株距、风力及风向、温度、湿度、昆虫情况等,异交率的测定法：,通常是用遗传试验测定，最简单的方法是用一个显性基因控制的性状作标记性状，如小麦的芽鞘颜色红（紫）对绿，用绿色隐性作母本，红色显性作父本，将父本围绕母本种植，从母本后代的显性个体比例就估算异交率。即：,F,1,中具有显性性状的植株数,自然异交率（,%,）,=100,F,1,总植株数,2,自交繁殖作物及其遗传特点,自交繁殖作物：,同一朵花内花粉进行传粉而繁殖,后代的作物。,例如：水稻、小麦、大麦、燕麦、豌豆、大豆、花生、,绿豆、烟草、亚麻、马铃薯等。,（,1,）生物学特点：,这类作物绝大多数植株为自花授粉天然异交率一般不大于,1%,。在,0-4%,范围内。又称自花授粉作物。,花器构造,：花器小。多数无颜色，无香味，雌雄同花等长等。,开花习性,：雌雄同熟，开放时间短，多数是闭花授粉。豌豆、大豆在开花前完成授粉受精（闭颖受精）。,（,2,）遗传特点：,群体内的个体遗传基础纯合，个体间的遗传,基础可以存在差异。,基因型和表现型基本一致。,耐自交，自交衰退轻。,因此，自交作物便于良种繁育，种性易于得到保持。（一般认为，自交是进化适应自然选择的结果。）但是，这类作物尽管自交衰退小，杂种优势不及其他授粉方式的作物。,3,异交繁殖作物及其遗传特点,异交繁殖作物：,通过不同植株花朵的花粉进行,传粉而繁殖后代的作物。,（,1,）生物学特点：,自然异交率：一般在,50%,以上，最大可达,95%,以上。由风媒或虫媒传粉。,花器构造：,雌雄异株（大麻、菠菜、石刁柏）；,同株异花（玉米、蓖麻）；,雌雄同花，但在进化过程中形成自交不亲和（黑麦、白菜型油菜、甜菜、向日葵、荞麦、甘薯等）。虫媒花（瓜花）往往有显眼的颜色。,开花习性：,雌雄不同熟，自交不亲和等现象。一般开花时间长。,蓖 麻,（,2,）遗传特点：,个体的遗传组成杂合，群体异质，单个个体的后代分离大，选择效果差。,自交衰退，自交后可能出现育性降低、畸形以致自交不育。而可获得显著的杂种优势。在良种繁育中，必须严格隔离，防止串粉。,4,常异交繁殖作物及其遗传特点,常异花繁殖作物：,一种作物同时依靠自花授粉和异,花授粉两种方式繁殖后代的作物。,例如：棉花、高粱、粟、蚕豆、苜蓿、甘蓝、油菜、,芝麻等,（,1,）生物学特点：,自然异交率：,5-50%,。这类作物异交率高低受环境条件（地理、气候昆虫多少）的影响。,花器构造：,雌雄同花，花器多较大，常有较显眼的颜色，或能分泌密汁，引诱昆虫传粉。雌雄不等长等。,开花习性：,雌雄同熟或不同熟，开花时间长，开花（颖开张角度大）有利于异交。但异交率受大，影响因素有地理、气候、昆虫数量等。,（,2,）遗传特点：,由于异交率较高，群体存在异质性和杂合个体，但农艺经济性状基本一致；自交能正常结实，无明显自交衰退现象。良种繁育需要隔离。,5,无性繁殖作物及其遗传特点,无性繁殖：,不经过两性细胞受精过程繁殖后代,。,（,1,）营养（器官）繁殖,无性繁殖作物主要有甘薯，马铃薯、甘蔗。如利用根、茎、芽或其它器官繁殖。,（,2,）无融合生殖,例如单性繁殖，无配子生殖，人工花药培养和体细胞融合等。,开花特点：,在通常情况下不开花，或开花不结实。但在一定的自然或人工控制条件下，这类作物也能开花结实，进行有性繁殖。在有性繁殖时，马铃薯为自花授粉，甘薯为异花授粉。,遗传特点：,群体的个体间具有高度的同质性，个体内的基因型具有高度的杂合性甚至有些是种间杂种，表现具有显著的杂种优势，自交分离大、衰退严重。,芽变（即体细胞发生突变）,：无性系在繁殖过程中产生的突变，但突变率很低，通常只有显性突变才能表现出来，变异的遗传通常很简单。,无性繁殖作物的基因型：通常是高度杂合的，其后代的基因型与母体是相同的，性状具有高度的稳定性和一致性。,无性系：,一个个体通过无性繁殖而产生后代，称为,无性繁殖系，简称为无性系。,无性系起源于母体的体细胞，无论母本的基因型纯杂如何，产生的后代通常都没有分离，表型与母本完全相似。无性繁殖为作物利用杂种优势提供了很大的方便。,马铃薯和甘薯可进行有性和无性繁殖。,二 自交和异交的遗传效应,1,自交的遗传效应,（,1,）自交使杂合基因型趋于纯合,x,n,=1-,（,1/2,）,n n-,自交代数,（,2,）自交使杂合基因型后代发生性状分离,（,3,）自交衰退（,inbreeding depression,）,2,异交的遗传效应,（,1,）异交形成杂合基因型,有选择的异交是创造遗传变异的一种主要方法。,（,2,）异交增强后代的生活力,主要表现在生长势、繁殖力、抗逆性等方面。,三 作物品种的遗传类型及其特点,1,同质纯合型,自交系品种（纯系品种）,2,同质杂合型,杂交种品种,3,异质杂合型,群体品种,4,异质纯合型,多系品种,1,自交系品种,品种群体的个体间基因型基本相同，个体内各个等位基因位点基本上均是高度纯合的，这样的品种类型就称为同质纯合型。,如自花授粉作物的纯系品种，异花作物的自交系。表现型整齐一致。,2,杂交种品种,品种群体的个体间基因型基本相同，但,个体内的基因型是高度杂合的。,如异交作物自交系间的单交种，无性繁殖作物的优良无性系。,3,群体品种,品种群体中，个体间基因型不一致，,个体内基因型也是杂结合，但群体的主要,性状，如生育期、株高等是基本一致的和,稳定的。,如异交作物的地方品种顶交种、双交种、,和综合种均属此类。,4,多系品种,异质纯合型的品种群体是多个纯系的,混合体，个体基因型有一致的，也有不一,致的，个体内的基因型是纯合型。,如自交作物的地方品种及多系品种，属,于这一类的品种。,四 繁育方式与育种,（一）利用自然异交,（二）利用人工创造变异,（三）杂种优势利用,1,自交作物的育种,特点：,（,1,）必须是人工创造或依靠自然变异。,（,2,）若利于杂种优势必须选择不育系。,2,异交作物的育种,特点：,（,1,）利用群体自由授粉。,（,2,）利用杂种优势，但必须获得纯合亲本。,3,常异交作物的育种,特点：,（,1,）能够选择并保持变异。,（,2,）在利用杂种优势时也必须有不育系。,4,无性繁殖作物的育种,特点：,（,1,）通过有性繁殖创造变异，通过无,性繁殖固定变异。,（,2,）利用芽变。,思考题,名词解释,:,自花授粉作物、异花授粉作物、常异,花授粉作物、无融合生殖,1,作物常见有哪几种繁殖方式？作物不同繁殖方式遗传效应有何不同？,2,不同繁殖方式作物有何遗传特点？,3,怎样测定作物的自然异交率,?,4,不同繁殖方式作物应采用的育种方案有何,不同？,