作物育种学(要点)

作物育种学：研究选育和繁育作物优良品种的理论与方法的科学。

是研究改良现有品种和创造新品种的学科，即改良植物的遗传性，使之更符合人类的生产和生活的需要，从而可将之为人工进化的学科。

一般配合力：一个被测系与一个遗传基础复杂的群体品种杂交后的产量表现，或被测系与许多其他系杂交后F1的平均值。

特殊配合力：一个被测系与另一个特定的系杂交后的产量表现。

测交种：在测定配合力的工作中，用来与被测系杂交的品种、杂交种、自交系、不育系、恢复系等统称为测验种。

这种杂交称侧交，所产生的种子叫测交种。

雄性不育系：具有雄性不育特性的品种或自交系。

雄性不育保持系：保持雄性不育系的不育特性的品种或自交系。

雄性不育恢复性：指某一品系与不育系杂交后可使子代恢复雄性可育特征的品种或自交系。

三系配套：用恢复系的种子在田间大面积播种所得的植株既可以通过传粉结实，又可以在各方面表现出较强的优势。

在杂交育种中，雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复性必须配套使用。

称为三系配套。

系谱法：在选择的过程中，个世代都予以编号以便查找株系的历史亲缘关系，故称为系谱法。

顶交种：一个品种和自交系杂交产生的杂交后代。

单交种：两个自交系间杂交所产生的杂交种。

三交种：一个单交种和自交系杂交产生的杂交种。

双交种：两个单交种杂交产生的杂交种。

综合种：10个以上自交系杂交，或几个单交种、双交种杂交后通过混合选育的杂交种。

回交育种的意义和特点：一、意义：1、当一个优良品种由于感染某种病害而失去其利用价值时，用回交育种能有效改良其性状。

2、雄性不育特性的转育。

3、给父本品种导入标准性状。

4、回交在解决远缘杂交中存在的杂种不育和分离世代过长方面，已被证明是有效的。

5、回交可以打破连锁，创造出综合双亲优良性状的后代。

二、特点：1、育种过程中可以对目标性状进行有目的的选择，使育种工作有更大的准确性。

2、目标明确，可以利用温室、异地或者异季培养以加速育种进程。

3、回交育种所得到的新品种丰产性和优良性状与原有优良品种相似，能够迅速推广应用。

4、只能改良少数的性状。

5、被改良性状属于多基因控制，效果差。

6、工作量大。

不同繁殖方式作物的遗传育种特点一、自花授粉作物遗传特点1）基因型与表现型的相对一致性。

2）遗传行为的相对稳定性。

3）没有自交衰退现象。

4）通过人工选择可迅速分离出许多纯系。

育种特点：纯系内选择是无效的，纯系间选择是有效的。

二、异花授粉作物遗传特点１）个体的异质性，个体的表现型和基因型的不一致性。

２）遗传行为的不稳定性，为了获得稳定的春和后代强制自交。

３）异花授粉作物自交衰退严重。

育种特点１）简单的单株选择效果不好。

２）良种繁育必须严格隔离。

３）可利用杂种优势。

三、常异花授粉作物遗传特点遗传基础基本是纯合状态，只是异质花程度没有异花授粉的显著。

育种特点采用系统育种和杂交育种是有效的。

四、无性繁殖作物遗传特点1）基因型的杂合性。

2）无性繁殖后代，个体间基因型的一致性。

育种特点1）可以采取选择（系统）育种的方法，选择优良的单株。

2）杂种优势利用不需保持系。

三种选择育种的方法：一、单株选择，适用于自花授粉和常异花授粉作物，是将当选的优良个体分别脱粒保存，翌年分别各种一区行，根据小区植株的表现鉴定上年当选个体的优劣。

有一次和多次的，直至达到选择目的。

其缺点是1、异花授粉作物为利用杂种优势而培育自交系要采用单株选择，但不适宜单株选择选育品种。

2、同一优良品种内进行选择，因为单株间或系统间差异小，难以选到优良个体且花费人力物力。

二、混合选择，从品种混杂群体中，把成熟期、株高、茎叶性状和颜色一致的相似优良个体（单株）选出，混合脱粒脱铃，第二年与原品种比较，优异的就可作为新品种推广。

这种方法工作简易，收效迅速，不需要较多劳动力。

其缺点是不能了解各个个体后代性状的表现，有的个体具有不良的地产效能，会影响整个品种群体的优良程度，降低选择效果。

三、集团选择，当品种的群体复杂而表现若干类型，每一类型又有一定数量植株时，可把每一类型相同的个体选出，集中混合脱粒播种，翌年各类型进行产量比较，选出新品种。

系谱法杂交后代的处理：F1：淘汰有严重缺陷的杂交组合，淘汰假杂种；F2：在优良组合中选择优良单株，并继续淘汰不良杂交组合。

遗传力大的早代F2选择，遗传力小的F4-F5选择；F3：适当种植对照品种，在优良的株系内（3-5株）选优。

每个F3称为一个株系，而F4就是一个株系群。

F4：选择优良株系群中的优良株系。

F5：从产生的优良品系群中选择优良品系。

品种资源收集要求：首先着重在作物的起源中心进行，起源中心可能找到地方品种，甚至野生种的大量变异类型。

其次也要注意在栽培中心进行，不管在起源中心还是在栽培中心，不仅在古老种植区还是在某些新的地区都可能存在所需的变异类型。

另外要力图收集类型丰富的群体，采收的种子要有生物、环境、种质技术等多方面的多样性。

收集一切品种和类型，不能只收集农业性状好的。

单倍体发育特点：1）单倍体植株生长非常慢，短小，不能自然结实；2）雄性不育性除育性外，其全是正常的，用正常花粉授粉可得到种子；3）单倍体用正常花粉授也不能结实。

单倍体鉴定（1）气孔、叶片、花和穗子都较小，株矮小，可作鉴定的标志；（2）单倍体的不育性高，95-99％的花粉是败育的；（3）利用遗传标记；（4）检查染色体。

单倍体育种的优点：1、克服杂种分离，缩短育种年限。

2、提高获得纯合材料的效率。

多倍体育种要点：1、对于营养体为目的的作物，培养同源多倍体较易成功。

2、异源四倍体对克服远缘杂种不育性有一定效果。

3、选用倍性较低的材料进行多倍体育种。

多倍体鉴定：1、直接鉴定方法：看根尖或花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ，计数染色体数目，如单纯计数，观察根尖较容易。

2、间接方法：一般同源多倍体叶大、肥厚、气孔大，单位面积上的气孔少一些，未加倍的多些；还可观察气孔中叶绿体数，加倍的多些，反之少数。

叶绿体数目一般增加20-30%，已加倍的比未加倍的大些。

加倍的花粉粒大些，反之小些。

另外，还可看其育性，绝大多数同源多倍体育性下降，甚至不育。

不同作物利用杂种优势的特点：1、异花授粉作物，优良自交系间杂交，利用杂种优势，如玉米的顶交种、单交种、三交种、双交种、综合种；2、自花授粉作物和常异花授粉作物，不需选自交系，可直接进行品种间杂交，杂交种。

3、无性繁殖作物，有亲本产生自交系杂交，杂种优势固定。

杂交育种程序：1、原始材料圃和亲本圃：防混杂和天然杂交，保证纯和度和典型性；2 选种圃：种植杂交后代的地段称为选种圃，对杂交后代进行选育；3 、鉴定圃：产量比较，鉴定材料的一致性和进一步对个性状进行观察比较，2-3次重复，顺序排列，每隔4和9区种一区对照，试验条件接近大田；4、品种（系）比较试验：产量试验，并对品种生育期、抗性、丰产性进行全面的、详细的研究，小区面积20-40 平方米，3-5次重复，随机区组排列，一般材料参加2年后的品比试验。

回交育种程序：第一年次：ＡｘＢ，杂交，B为抗性亲本，显性；第二年次：Ｆ１ｘＡ，回交；第三年次：ＢＣ１Ｆ１ｘＡ，从回交一代中选择抗病株回交；第四年次：BC2F1xA,从二次回交一代中选择抗病株回交；第五年次：ＢＣ３Ｆ１ｘＡ，从三次回交一代中选择抗病株回交；第六年次：ＢＣ４Ｆ１，四次回交一代抗病株自交；第七年次：ＢＣ４Ｆ２自交选抗病株；第八年次：种成株系，选似A的抗病株系。

系统育种程序：第一年大田选株（选择优株，分别脱粒）；第二年株行试验（每一株/穗/铃一行，与对照进行鉴定，选择优良株系，淘汰不良株系）；第3-4年品系比较试验（分系播种，比较鉴定，选择最优品系，淘汰其他品系）；第5-6年区域试验或生产试验（选出有推广前途的品系）；第7年大田推广。

克服种间杂交不可交配性（远缘杂交不亲和）方法：1、预先嫁接法。

2、利用单倍体，染色体预先加倍。

3、选好亲本并注意正交、反交。

4、提前授粉或延迟授粉；5、混合授粉（加少数母本花粉）和多次授粉，可产生少量自交种子，但产生激素，为杂种提供好的营养条件；6、授粉后在花柄或花铃上涂激素。

7、摘除下部少量花蕾，以使营养集中；8、胚的离体培养：授粉5-6天取胚。

9、促使花期相遇。

品种：是在一定生态条件、经济条件和栽培条件下，按照人类的需要，经人工选育而产生的某一作物的某种群体（类型）；具有相对稳定的遗传基础，相对一致的形态特征、生物学特性和经济性状，并具备一定条件下的生产力和经济价值，能用普通的繁殖方法保持其恒久性。

引种：从外国或外地引进各种优良品种、品系、类型或种质资源在当地进行推广或作为育种材料加以应用。

生态因素：在作物的生长发育环境中，对作物生长发育有明显影响并直接为作物所同化的因素称生态因素。

生态环境：生态因素有气候的、土壤的、生物的，这种起综合作用的一些生态因素的复合体称生态环境。

生态地区：对于一种作物具有大致相似的生态环境的地区称生态地区。

生态适应：对于一定的生态环境表现剩余正常的反映。

气候相似论：不同的地区，其某些主要天特征方面非常相似，同而，一个地区的技术和培育的品种，在引种到它的气候相似区时，能够成功的应用。

生态类型：作物对于一定地区的生态环境具有相应的遗传适应性的某一品种类群称为作物的生态类型。

分为：气候生态型、土壤生态型、共栖生态型。

系统育种：根据育种目标，从现有的品种群体中选出一定数量的优良个体，分别脱粒播种，每一个个体的后代形成一个系统，通过试验鉴定选优去劣育出新品种。

这样的品种是由自然变异的一个个体发展成为一个系统而来的，故称系统育种。

又叫一株传、一粒传。

杂交育种：推广品种间杂交创造变异而选育新品种的方法。

混合法：在杂交后代的性状分离世代，把一个组合都成一个群体来处理，只淘汰劣株，不分系统，不选单株，到了性状稳定的世代，再按标准选择单株，形成系统。

这种方法叫混合法。

回交系谱法：当亲本之一在大多数性状优于另一亲本时，用较好的亲本进行一两次回交，然后用系谱法进行选育，使杂种具有较大异质性，可能选育出更好的品种。

杂种优势：两个遗传性状不同的亲本杂交产生的后代的性状比双亲优良的现象。

诱变育种：利用物理和化学因素诱导农作物发生变异，并从中进行新品种的选育。

远缘杂交：种以上的分类单位之间杂交叫远缘杂交。

异代换系：一种生物中的某些染色体被不同种的染色体替代。

避病：并非作物本身的抗病性，也可能是感病性，但在时间或空间上隔离了病原上发生高峰，以减少病害。

耐病：作物的某品种受侵害以后，虽有相当的感病，但减产并不多，耐病品种在生产上有一定利用价值。

抗病：狭义的抗性性。

指作物对病原具有抗侵入、抗扩展的能力，是能动的抗性反应。

致病性——病菌对作物品种引起病害的能力。

包括：毒性、侵袭力。

毒性：是指一个病原菌的小种对寄主作物品种选择性的致病能力，用引起病害的数量作为衡量毒性的强弱。