园艺植物育种原理(育种目标)

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,*,第一章、育种目标与育种途径,内 容 提 要,确定育种目标是育种工作的前提,育种目标适当与否是决定育种工作成败的首要因素。,园艺植物育种目标有自身的特点,主要涉及产量、品质、成熟期、适应性和抗病虫性等一系列目标性状。制定园艺植物育种目标应满足育成品种之后生产和市场的需要,考虑育成品种应用的效益和目标实现的可能性；要兼顾近期需要与长远利益；处理好目标性状和非目标性状的关系。育种目标明确之后,才能确定采取什么途径去获得符合目标要求的新品种,。,1,广义,的品种选育工作主要包括从现有种质资源及其变异材料中的直接选择利用,包括,种质资源调查(查,)、,引种(引)、选择育种（选）,三条途径,以及在现有资源基础上,通过,人工创造变异,选择获得新的品种类型的创造变异,育种(育),途径。,狭义,的园艺植物育种是指利用,自然变异,或通过,人工创造变异,形成新的品种类型的一种比较高级而复杂的方法。,创造变异育种途径又包括,有性杂交育种,、,杂种优势利用,、,诱变育种,、,利用生物技术育种,等多条途径。园艺植物种类繁多,育种目标涉及产量、品质、成熟期及对诸多环境胁迫因素及病虫害的抗耐性等一系列目标性状。任何育种单位或个人都只能选择其中少数几种育种对象,从诸多目标性状中抓住主要矛盾,策划自己的育种目标。,2,育种对象,育种对象选择的意义 育种对象选择中存在的问题 育种对象选择范围,园艺植物育种的主要目标性状,制定育种目标的主要根据和原则,园艺植物育种目标的特点,制定育种目标的主要根据,制订育种目标应妥善处理的几个关系问题,园艺植物育种途径,3,第一节育 种 对 象,一、育种对象选择的意义,育种单位或个人,在,选择育种对象时应相对集中和稳定,。这样有利于种质资源、中间试材和经验的积累;有利于提高效率,提高质量,多出成果和提高育成品种的竞争能力。,4,二、育种对象选择中存在的问题,过去，国内承担园艺植物育种的单位主要是,国家及省、地级研究所,和,高等农林院校,。,民间育种,没有得到应有的发展。研究所在育种对象方面多有相对明确的分工,但存在,分工不够合理,育种对象过于集中,形成低水平的重复,造成资源、经费、人力等方面的浪费;而多数园艺植物的育种工作则无人过问。,如从事苹果优质耐贮育种的单位很多，而对杏、柿、枣、枇杷、荔枝等多数果树的育种工作基本上无人问津。从事果树、蔬菜育种的单位相对较多,而承担观赏植物育种的却寥寥无几。因此，,国家应对园艺植物育种做出合理的调整和布局。高等农林院校技术力量较强,但育种指令性较少,经费缺乏,未能充分发挥潜力,。,5,三、育种对象选择范围,全国范围,首先应该考虑,起源于中国,，而且,市场,对新品种,需求比较迫切的,重要园艺植物。如梨、桃、荔枝、猕猴桃、枣、白菜、萝卜、菊花、牡丹等。在中国它们不仅栽培面积和市场所占比重较大,而且在种质资源的蕴藏方面,远非其它国家所能比拟（即,育种资源上占有很大优势,）。,例如,桃,不仅普通桃及其种内的所有变种,而且在真桃亚属内被叫做桃的几个近缘种,如,新疆桃,、,甘肃桃,、,光核桃,、,山桃,也都原产于中国。尽管在美国加利福尼亚州桃资源圃中征集的资源份数远远超过中国,但是从遗传多样性方面来说都无法抵上中国的种质资源。因此选择这类植物作为育种对象,只要理顺育种体制,增加扶持力度,充分发挥资源方面的优势,可争取在一定时期内处于国际领先地位。,6,有些种类,虽非中国原产,但引人时间较长,国内有一定的资源基础,在生产和消费上都占有较大比重,。如苹果、草莓、甘蓝、番茄、唐菖蒲、凤仙花等，经过努力,可以解决国内市场需要,并在国际市场上占有一席之地。,不同地区,应本着发挥资源、地域及其它方面的优势,来考虑。育种基地应接近主产区或者发展潜力较大的地区。,7,育种单位或个人在选择育种对象时，必须及时掌握国内外有关园艺植物的,市场信息,及,育种动向,，充分考虑比较和其它单位在种质资源、中间试材、科技人才、场地设施、经费来源等方面有利和不利因素,知己知彼,以便在激烈的市场竞争中处于优势的地位。可能情况下,也应发展横向协作,取长补短,共同发展。,8,第二节园艺植物育种的主要目标性状,一、产量,丰产是园艺植物育种的基本要求。产量可概分为生物产量和经济产量。,生物产量,指一定时间内,单位面积内全部光合产物的总量。,经济产量,指生物产量中可作为商品利用部分的收获量,。,经济系数,生物产量与经济产量的比值叫做,(,coefficient of economics)。,用于园林装饰的观赏植物,以整个植株乃至群体为利用对象,经济系数可谓100%,而以生产水果、蔬菜、切花等产品为目的的作物，则经济系数较低,且品种类型间变异较大。,9,经济系数,在一定情况下可作为高产育种的选择指标。,用生物产量高的品种和经济系数高的类型杂交，有可能选育增产潜力更大品种。产量的高低和,产量构成因素,有关。,如葡萄产量构成因素包括单株(或单位面积),总枝数,、,结果枝%,、,结果枝平均果穗数,、,单穗平均重,等。根据产量构成因素进行选择有时比直接根据植株产果量进行的选择更能反映株系间的丰产潜力。,10,二、品质,现代园艺植物育种中，品质已成为一个非常重要的目标性状。,品质,即产品客观属性符合人们主观需要的程度。园艺产品的品质按产品用途和利用方式大致可分为：,感官品质,营养品质,加工品质,贮运品质,等。,11,感官品质,常包含植株或产品器官的大小、形状、色泽、风味、香气、肉质等。,感官品质的评价受到人们传统习惯的影响,有较多的主观成分。,这在观赏植物的外观品质评价中尤为突出。如赏菊中有人喜爱色泽艳丽,有人则喜爱色泽淡雅;有人喜爱莲座、圆球花型,还有人以细瓣飞舞花型为上品。而且随着利用方式和消费习惯的改变,人们对感官品质的评价也会发生某种变化。如月季育种开始时多以花大、色艳为贵,现时则多以花型中等大小、花瓣紧凑、色泽柔和为上品。,人们对观赏植物感官品质的多样化要求远胜于其它植物,。选育观赏植物新品种时，应不拘一格,选拔精品,追求奇特。黑花品种如墨兰、墨 菊、黑玫瑰、黑牡丹等都是稀世珍品。荷兰园艺家赫兹曼(1987)经过 20 多 年的努力,终于在 1986 年培育出近于纯黑的郁金香品种。,12,营养品质,常指人体需要的营养、保健成分含量的提高和不利、有害成分含量的下降和消除。,蔬菜的营养品质育种,主要包括维生素、矿质元素、有机酸、纤维素、蛋白质和氨基酸含量。,果树的营养品质育种,重在水果的糖分、干果的淀粉和特殊化学成分含量等。观赏植物除兼用型品种外，一般不考虑营养品质。,加工品质和贮运品质,即产品适合加工及贮藏、运输的特性。,如番茄的茄红素、果色的均匀度、水果的硬度等。这些特性也可以通过育种途径加以改良。,13,三、成熟期,成熟期的早晚对许多园艺作物都是重要的目标性状。由于绝大多数园艺产品不像粮食那样易于贮运,所以生产上需要早、中、晚熟品种配套,加上提前延后的栽培措施,才能基本上做到均衡供应。再者早、中熟品种生育期短有，利于管理，而且早熟品种可以提前上市，调节淡季,售价较高,经济效益良好。,但早熟品种通常产量不高,品质较差。所以应把,早熟性,和,丰产,、,优质,方面的要求,结合起来,进行品种选育,。,14,四、对环境胁迫的适应性,环境胁迫大体可分为：,温度胁迫,、,水分胁迫,、,土壤矿物质协迫,、,大气污染胁迫,以及,农药(含除秀剂)胁迫,等。,温度胁迫,有,高温胁迫,和,低温胁迫,。低温胁迫又可分为,冻害,(0)。,水分胁迫,有,干旱胁迫,和,湿渍胁迫,。干旱又有,大气干旱,和,土壤干旱,之别。,土壤矿物质协迫,有,盐碱土,和,酸性土胁迫,有由于矿质营养元素不足造成的,饥饿胁迫,还有由于土壤中某些矿质元素过多构成的,毒害胁迫,等。,作为目标性状的抗逆性，常常不是单纯地追求抗逆程度，而是和产量、品质等其它因素相结合,要求在某种逆境条件下保持相对稳定的产量和产品品质。,15,培育对土壤胁迫适应性较强的品种是当务之急。植物对矿质胁迫的适应性反应存在耐抗的基因型;品种间对某种微量元素的需求量有“高需”和“低需”的基因型。在把营养物质转变为干物质方面,一些品种为“高效的”,另一些是“低效的”；在营养元素的吸收和运输上有些基因型是“高效的”,另一些是“低效的”。鉴于当今世界面临人口不断增长、淡水资源紧缺、耕地面积减少、土地肥力下降及受到荒漠化的威胁,联合国粮农组织强调应加强培育抗逆性强(干旱、土壤毒性、病虫草害)的高产品种。,观赏植物常需要某些特殊的对环境胁迫的适应性,如地被、草坪植物要求耐荫、耐旱、耐灰尘污染、耐践踏,行道树还要求耐重剪,易从不定芽、隐芽发出新枝等特性。,16,五、对病虫害的抗耐性,病虫害对园艺植物的产量和品质都有严重的影响。生产中，大量化学药剂的使用,不仅提高了生产成本,而且存在残毒和环境污染等问题。因此,通过遗传改良来增强品种对多种病虫害的耐抗性已成为园艺植物育种中的重要目标。病虫害种类很多,抗性育种只能抓住主要矛盾,在为害普遍、严重、而在种内、种间抗耐性差异显著的种类中进行。,。,多数病原都存在生理小种分化,所以抗病育种还应针对本地区的主要生理小种或病毒株系,选育多抗型品种。,17,六、对保护地栽培的适应性,近年来，保护地栽培的蔬菜、花卉和果树生产发展很快，原来露地生产的品种常难以适应,这就给育种提出了新的要求,主要是对保护地生态条件（如,弱光照,和,高温多湿,环境）的适应性。,节约能源,降低成本,已成为北方保护地花卉育种的重要目标。据报荷兰新育成菊花品种对昼/夜温度要求已从过去的 18 /15 降低为 10 /10 ,一品红从过去 28 /25 下降到 14 /12。,18,第三节制订育种目标的主要根据和原则,一、园艺植物育种目标的特点,(一)育种目标的,多样性,园艺植物利用方式及人们嗜好要求的多样性以及多以活鲜方式供应市场等特点决定了它们育种目标的多样性。如葡萄不同成熟期的鲜食、制干、制罐、制汁、酿造用品种、耐贮运品种的选育,抗寒、抗旱、抗石灰质土壤、抗根瘤蚜、抗线虫砧木品种的选育,大果无籽品种的选育,适应于设施园艺生产的品种选育等等。,菊花,按,用途,有,盆栽,、,切花,和,地被,等各种不同育种目标。仅盆栽的大菊系,花型,育种就可列出宽瓣型、球型、卷散型、松针型、丝发型、飞舞型等近 20 种不同花型,花期,从 6-7 月到 12 月至翌年 1 月不同时期开花以及一年多次开花的四季菊等。,花色,育种目标除常见的白、黄、橙、红、紫等鲜艳花色外,还要求育成绿、灰、黑色等罕见色调是目标多样性的典型事例。,切花育种目标,主要要求是,花期长、花瓣厚、耐久养和便于包装运输,等。,19,(二),优质,是更为突出的目标性状园艺植物育种中，品质往往是更为突出的目标性状。在市场上经常都可以看到优质品种的苹果、葡萄、甜瓜、菊花、月季等比一般品种产品的价格高出几倍到几十倍。在国际市场上,我国很多园艺产品因为品质达不到要求,没有竞争能力,难以出口。,20,(三),延长供应和利用时期,也是重要目标选育,极早熟品种,和,晚熟耐贮运,的品种，是延长供应和利用时期的主要办法。,另外，随着设施园艺的迅速发展,选育适应于,保护地设施栽培的园艺植物品种,也育种的重要目标。菊花因切花和露地观赏的需要,国际园艺界要求培育对日照长短不敏感,在自然日照下四季均能开花的菊花品种。,21,(四)重视,兼用型,植物的育种长期以来,人们对观赏园艺植物的育种目标多仅着眼于株型、花色等观赏性状,而对其食用、药用以及其它功能注意不够,更少考虑把这些功能纳入育种目标。同样,对食用园艺植物也很少注意它们的观赏、环境保护方面的功能。近年来选育赏食兼用型品种,以及开发观赏植物其它功能的育种工作已经逐渐引起各方面的重视。,当前在大气、土壤等环境污染日益严重的情况下,应该特别重视在观赏植物育种中提高环境保护方面的功能。植物对污染的吸收功能和抗性并不完全一致。,22,二、制订育种目标的主要根据,制订育种目标大体上