第4章 引种与选择育种04
合集下载
第四章 引种和选择育种
第四章引种和选择育种第一节引种和驯化一、引种的意义1、概念•广义：泛指以外地区，外国引进新植物、新作物、新品种以及遗传育种等有关理论研究所需的各种种质资源。
狭义：作为育种途径之一，指将外地区或外国的品种、品系，经过简单的试验，证明适合本地区栽培后，直接引入并在生产上推广应用的方法。
•驯化是人类对植物适应新的地理环境能力的利用和改造。
•引种往往与驯化连在一起称为引种驯化。
是指通过搜集，引进种质资源，在人类的选择培育下，使野生植物成为栽培植物；使外地的作物和品种成为本地的作物和品种的措施和过程。
•植物的引种驯化，都至少要经过由种子（播种）到种子（开花结果）的过程。
2、意义现在世界上种植的各种作物。
都是在历史上的不同年代起源于个别地区，通过引种逐渐传播开来。
国外引种的情况：美国种植面积最大的玉米，最初是从中南美引进的。
美国近代迅速发展的作物大豆，原产地是我国。
黑西哥育成的小麦品种引种到亚、非、拉的许多国家。
在菲律宾育成的国际水稻品种，引种到不少国家，促进了水稻生产。
我国引种的情况：我国引种工作开始很早，据估计约在公元前三千年以前。
汉朝张骞出使西域，引进了明麻（芝麻）、胡豆（蚕豆）、胡瓜（黄瓜）、胡桃（核桃）等。
明朝万历年间从吕宋及越南引进了甘薯，清朝引进了陆地棉。
20世纪前期从外国引进了水稻、小麦、棉花、玉米、甘薯、马铃薯、甘蔗、烟草等作物的许多品种。
其中棉花引种工作成效显著，三十年代前从美国引进脱字棉和爱字棉，接着引进斯字棉4号和德字棉531。
在黄河、长江流域大量推广。
后代引入岱字棉15号，该品种经区域试验证明，不仅适应长江流域也适应黄河流域，到二十世纪六十年代末已占全国播种面积的60%以上。
〖我国从外国引进的作物有：甘薯、玉米、向日葵、花生、甜菜、棉花、红麻、烟草等〗。
引种的作用：1）引入品种直接用于生产促进生产的发展；2）充实育种的物质基础和丰富遗传资源。
二、引种的基本原理（一）引种的气候相似性原理20世纪初，德国林学者迈尔提出了气候相似论。
第四章引种与选择育种
所谓驯化，则是人类对植物适应新的地理 环境能力的利用和改造。
由外地引人种苗或种子后，虽然已经用于 生产栽培，但不能达到开花、结实阶段， 或者根本就不能留种，这只能算是“引种 栽培”，不是引种驯化。 引种和驯化是一个整体的两个方面，既互 相联系又有区别。引种是驯化的前提，没 有引种，便无所谓驯化；驯化是引种的客 观需要，没有驯化，引种便不能彻底完成 使命。植物引种驯化是人类的一项技术经 济活动，有着明确的经济目的。
第一节 引种和驯化
一、引种的意义 引进适宜栽培的作物，丰富了我国的作物种 类。引进综合性状好、适应性强的作物优良品种， 经试验示范后，可直接在生产中利用，有效地提 高我国的作物产量和品质，并迅速产生巨大经济 效益。据佟大香和朱志华(2001)统计，目前我国 的主要栽培植物大约有600种，其中粮食、经济作 物约100种，果树、蔬菜作物约250种，牧草、； 绿肥作物约70种，花卉、药用作物约180余种。这 些栽培作物中，大约有近300种原产我国，另一半， 即约300多种是陆续从国外引进的。
生态条件可以分为若干类生态因子，如气 候生态因子、土壤生态因子等，其中气候 生态因子是首要的。因此，研究由温度、 日照、雨量等组成的气候生态因子对生物 体的影响是至关重要的。
生态型是指在同一物种变种范围内，在生 物学特性、形态特征等方面均与当地的主 要生态条件相适应，遗传结构也基本相似 的作物类型。 作物生态型按生态条件可分为气候生态型、 土壤生态型和共栖生态型。其中气候生态 型是最主要的生态型，它是在光照、温度、 湿度、雨量等生态因子的影响下形成的。
同一物种往往会有各种不同的生态型，如： 水稻中的籼稻(1ndica)是适应热带、亚热 带高温、高湿、短日照环境条件的气候生 态型；粳稻(Japonica)是适应温带和热带 高海拔、长日照环境条件的气候生态型。 不同生态型之间相互引种有一定的困难， 相同生态型之间相互引种则较易成功。
第4章-引种和选择育种
越富(中稻类型)品种短日处理(北京) 越富(中稻类型)品种短日处理(北京)
棉花矮株为短日处理,已现蕾吐絮(河南) 棉花矮株为短日处理,已现蕾吐絮(河南)
云南农家品种紫秆糯玉米引入北京后的变化 左为当地,高一米多,紫色;右为北京,三米多高, 左为当地,高一米多,紫色;右为北京,三米多高,茎秆无紫色
第四章 引种与选择育种 .第二节 选择育种
(2)混合选择 )
(2)混合选择 )
(更适合于异 花授粉作物 ) 一次混合选择
第四章 引种与选择育种 .第二节 选择育种
多次混合选择 与群体改良
第四章 引种与选择育种 .第二节 选择育种
2,鉴定的作用和方法 ①直接鉴定和间接鉴定 ②田间鉴定和实验室鉴定 ③自然鉴定和诱发鉴定 ④当地鉴定和异地鉴定. 当地鉴定和异地鉴定.
第四章 引种与选择育种 . 第一节 引种
五,引种的基本步骤
1,引种计划的制定和引种材料收集 2,引种材料的检疫 3,引种材料的试验鉴定和评价
①观察试验 ②品种比较试验和区域试验 ③栽培试验
第四章 引种与选择育种 .第二节 选择育种
第二节
选择育种
选择育种( 选择育种(breeding by selection)是 ) 直接利用自然变异, 直接利用自然变异,通过单株选择和后代 比较试验培育新品种的育种途径. 比较试验培育新品种的育种途径. 利用作物品种的自然变异进行选择育 种,是所有作物育种最基本,简易,快速 是所有作物育种最基本,简易, 最基本 而有效的途径. 而有效的途径. 的途径
第四章 引种与选择育种 . 第一节 引种
四,作物不同类型引种后的生长变化规律
1,低温长日性作物的引种规律
(1)北种南引:生育期延长,甚至不开花,宜引早熟品种. )北种南引:生育期延长,甚至不开花,宜引早熟品种. (2)南种北引:生育期缩短,春季易受冻害,生长量缩小,难 )南种北引:生育期缩短,春季易受冻害,生长量缩小, 获高产,宜引迟熟品种,并要求抗寒性要好. 获高产,宜引迟熟品种,并要求抗寒性要好. (3)冬播区的春性品种引到春播区作春播用,有的可以适用. )冬播区的春性品种引到春播区作春播用,有的可以适用. 春播区的春性品种引到冬播区冬播, 春播区的春性品种引到冬播区冬播,有的因春季的光照不能 满足而表现迟熟,结实不良,有的易受冻害. 满足而表现迟熟,结实不良,有的易受冻害. (4)高海拔地区的冬作物品种往往偏冬性,引到平原地区往往 )高海拔地区的冬作物品种往往偏冬性, 不能适应.而平原地区的冬作物品种引到高海拔地区春播, 不能适应.而平原地区的冬作物品种引到高海拔地区春播, 有适应的可能. 有适应的可能.
作物育种学第四章引种与选择育种
(一)引种计划的制定和引种材料收集
引入品种材料时，首先从生育期上估计哪 些品种类型能适应本地自然条件和生产要 求，然后确定从哪些地区引种和引入哪些 品种。
(二)引种材料的检疫
引种往往是传播病、虫、草害的一个主要途径。如棉花的枯、 黄萎病都是随国外的引种传入的，此外还有甘薯的茎线虫病 和根腐病。因此，对引入材料要严格检疫，及时清除杂草杂 物。
(1) 长日照作物：这类作物在通过感光阶段时，要求日照时间 在12 h以上，而且光照连续时间越长，就越能迅速通过感光阶 段,使抽穗、开花时间提早。当日照时间在12 h以下时，就不能 通过感光阶段，导致抽穗开花时间推迟，甚至不能抽穗成熟。 (2) 短日照作物：这类作物要求在12 h以下的日照日照时间越 短，黑暗时间越长，感光阶段通过就越快，它们的抽穗开花期 也就越早，而在长日照条件下，则不能通过感光阶段。 (3) 中间性作物：对日照长短要求不严格，反应不敏感，日照 长短对抽穗开花影响不明显。
同一纬度不同海拔高度地区引种要注意温度生态因子。 (五)栽培水平、耕作制度、土壤情况: 引入品种的原栽培、耕
作、土壤等情况与引入地区相似时，容易成功。
(六)植物的发育特性:
(六)植物的发育特性 : 在植物的发育过程中，存在着对温度、日 照反应不同的发育阶段，即感温 (春化)阶段和感光阶段。
1、感温阶段 :植物要求有一定温度、水分、空气、营养物质等条 件的总体作用。其中， 温度条件起着主导作用 。根据植物通过 感温阶段所需温度和时间不同，可将其分为四种类型。
甘薯的根腐病
(三)引种材料的试验鉴定和评价
1．观察试验：将引入的少量种子与当地推广的优 良品种进行比较。
2．品种比较试验和区域试验：对于在观察试验中 获得初步肯定的品种进行试验。
中国农大植物育种学4
选择优良单株
当选各单株的种子分别脱粒 各株种子分别种植成行（系） 以原品种为对照行，选择优良株行（系） 当选的各株行（系）的种子分别脱粒
各系种子分别种于小区，设对照小区， 进行有重复的试验，选择优系
当选品系的种子
种子田
各系同时进行区试，试种和繁殖 经审定合格的品系成为品种
大田大面积推广
三、选择育种的程序
16000 seeds 25 heaviest
100 average 150 seeds 25 lightest
Johannsen’s experiments
Effect of selection for seed-size groups (sublines with four pure lines)
（二）混合选择育种程序 原始品种群体
选择优良而一致的个体，混合脱粒
经混选混合脱粒的种
经混选群体 原始品种群体
经混选的改良群体 与原品种比较试验
经比较确比原品种优越的混选群体的种子
繁殖种子
所繁殖的优质种子
大田大面积推广
三、选择育种的程序
（三）集团混合选择育种程序 原始品种群体
按类型分别混合选择，分别脱粒 经分别混合选择的不同类型的种子
Harvest year
Mean weight of parent seed(cg)
Difference Mean weight of (H-L) progeny seeds(cg)
Difference (H-L)
Light line
1902 60
Heavy line
70 10
Light line
63.15
Conclusion
当选各单株的种子分别脱粒 各株种子分别种植成行（系） 以原品种为对照行，选择优良株行（系） 当选的各株行（系）的种子分别脱粒
各系种子分别种于小区，设对照小区， 进行有重复的试验，选择优系
当选品系的种子
种子田
各系同时进行区试，试种和繁殖 经审定合格的品系成为品种
大田大面积推广
三、选择育种的程序
16000 seeds 25 heaviest
100 average 150 seeds 25 lightest
Johannsen’s experiments
Effect of selection for seed-size groups (sublines with four pure lines)
（二）混合选择育种程序 原始品种群体
选择优良而一致的个体，混合脱粒
经混选混合脱粒的种
经混选群体 原始品种群体
经混选的改良群体 与原品种比较试验
经比较确比原品种优越的混选群体的种子
繁殖种子
所繁殖的优质种子
大田大面积推广
三、选择育种的程序
（三）集团混合选择育种程序 原始品种群体
按类型分别混合选择，分别脱粒 经分别混合选择的不同类型的种子
Harvest year
Mean weight of parent seed(cg)
Difference Mean weight of (H-L) progeny seeds(cg)
Difference (H-L)
Light line
1902 60
Heavy line
70 10
Light line
63.15
Conclusion
引种与选择育种
(二)光照 光照充分，有利于作物旳生长，但在发育
上，不同作物、不同品种对光照旳反应不同。 有旳对光照长短和强弱反应比较敏感，有旳 比较迟钝。日照长度因纬度和季节而变化。 植物所感受旳日照长度比日出和日没为原则 旳天文日照长度要长某些，还涉及曙、暮光。 光照对引种旳影响体现在有些作物一定要经 过短日照过程才干满足发育旳要求，不然会 阻碍其发育旳进行，不能抽穗或延迟成熟， 此类作物通常被称为短日照作物(如水稻、大 豆等)；另一类作物一定要经过长日照过程才 干很好旳抽穗成熟，通常称为长日照作物(如
三、影响引种成功旳原因 (一)温度 各种作物品种对温度旳要求不同，同一品种
在各个生育期要求旳最适温度也不同。一般来 说，温度升高能增进生长发育，提早成熟；温 度降低，会延长生育期。但作物旳生长和发育 是两个不同旳概念，生长和发育所需旳温度条 件是不同旳。温度因纬度、海拔、地形和地理 位置等条件而不同。温度对引种旳影响体现在 有些作物一定要经过低温过程才干满足其发育 条件，不然会阻碍其发育旳进行，不能抽穗或 延迟成熟。例如，小麦一定要经过低温完毕其 春化阶段，才干正常抽穗成熟。
(六)植物旳发育特征 在一二年生植物旳发育过程中，存在着
对温度、日照反应不同旳发育阶段，即感温 (春化)阶段和感光阶段。感温阶段是植物发 育旳第一阶段，在此阶段中要求一定温度、 水分、空气、营养物质等条件旳总体作用， 但其中旳温度条件起着主导作用。所以，当 温度条件不能满足感温要求时，植物旳发育 就会停止，感光阶段就不能开始进行。不同 旳植物在经过感温阶段时，所需温度和时间 不同。同一作物因所处地域旳温度条件不同， 因而在感温阶段所要求旳低温和日数也不同。
我国目前栽培旳主要果树如苹果、葡萄、 甜橙、番木瓜、芒果、石榴、核桃、香蕉、 菠萝、草莓等都是从国外引进旳。在日常 生活中，我们非常熟悉旳甘薯、马铃薯、 蚕豆、黄瓜、番茄、向日葵、可可、咖啡、 烟等都是因为历史上旳国外引种，才有今 日旳广泛栽培。这众多旳引进作物，不但 大大丰富了我国旳作物种类，有效旳改善 种植构造，而且大大地增长了我国旳产品 和产量。
作物育种学刘裕强第四章引种与选择育种
•区域实验
•生产实验 •大面积推广
•种子田
•当选品系的种子 •各系同时进行区试，试种和繁殖 •经审定合格的品系成为品种
•图4-1 纯系（系统）育种程序
•
•（二）混合选择育种
•原始品种群体
•选择优良而一致的个体，混合脱粒
•经混选群体
•经混选混合脱粒的种子
•原始品种群体
•经混选的改良群体 •与原品种比较试验
•
•三、目标性状的鉴定评价
•1.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。 •但对一些生理生化特性往往不易进行直接鉴定或鉴定 方法较麻烦，可根据与目标性状有高度相关的性状表 现来鉴定该目标性状。如抗旱、耐寒
•
•2.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。如利用自然田间条件对作物的抗虫性进行鉴定，又如 作物种子纯度的大田鉴定。但品质性状及一些生理生化指标 则需要在实验室内进行。如利用改良聚丙烯酰胺凝胶电泳法 测定大豆种子贮藏蛋白的含量、DNA指纹鉴定玉米杂交种纯 度、电导率法鉴定黄瓜品种的耐热性等都需要在实验室进行 。田间鉴定和实验室鉴定各有优缺点，有些性状需要田间鉴 定与实验室鉴定结合进行。
•
•三、影响引种成功的因素
•(一)温度: 一般来说，温度升高能促进生长发育，提早成熟
；
•
温度降低，会延长生育期。小麦
•(二)光照: 植物对光照长短和强弱反应有的比较敏感，有的
比
•
较迟钝。
•(三)纬度: 在纬度相同或相近地区间的引种，易获成功.
•(四)海拔：海拔每升高100m，日平均气温要降低0.6℃，因此,
•
•(二) 引种的生态条件和生态型相似性原理
4-引种和选择育种
不同海拔对生育期的影响
地区 纬度 海拔 二九青全生育期 珍汕97全生育期 备 注
瑞安 27.80N 龙泉 28.10N 龙泉 28.10N
6m 460m 580 m
105天 108天 110天
115天 3.18播种 120天 124天 3.30播种
龙泉 28.10N
龙泉 28.10N
700 m
950 m
作物育种学
第四章 引种与选择育种
第一节
引种
广义的引种泛指从外地区和国外引进新植物、 新作物、新品种以及为育种和有关理论研究所需
要的各种遗传资源材料。
从生产需要出发，引种系指从外地区或外国
引进作物新品种，通过适应性试验，直接在本地
区或本国推广种植。
• 引种 引进外地或外国的种质资源。
• • • • • • • 引种栽培：经过试验证明适合本地区栽培后，直接在生产上推广种植。 收获结实器官为经济产量的作物： 同（相似）生态区引种，就地繁衍，而且高产 收获营养器官为经济产量的作物： 异生态区引种，不开花结实，不能留种。麻类作物 “南麻北种” 引种驯化：外地种质引入种植，由于生态条件改变而表现出新的性状， 经过选择育成适合本地区推广种植的新品种。
•
引种改良：外来品种的某个（些）优良性状用于改良本地品种。
一、引种的意义
1、引种使作物向新区发展
2、引种可较快的促进作物生产 3、引种可促进育种工作的发展
• 引种不仅直接用于生产栽培，更重要的是在被引种地区由 于自然选择和人工选择产生新的品种类型，形成次生多样 性中心。 • 我国的600多种栽培植物中，有一半是国外引进的；其中 果树和蔬菜作物大多是国外引进的。 棉花、烟草、甘蔗、甜菜、花生、芝麻、
第4章 引种与选择育种
不同地区的生态环境不同，同一地区在不 同时期的生态环境也不完全相同，但一般而言， 在一定的地区范围内，具有大致相同的生态环 境，包括自然环境和耕作条件，不同的作物、 同一作物的不同品种或类型，对不同的生态环 境具有不同的反应，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。如：小麦冬 麦区、春麦区、冬播春麦区等
任何作物的正常生长发育，都需要 有与它们相应的生态条件，一般来说， 生态条件相似的地区之间引种是易于成 功的。
引种工作的成败往往决定于地 区之间生态因素的差异程度，决定 于地区之间生态类型的差异程度。
任何生态因素都是通过生态环境复 合体对作物起作用，在生态环境中各个 生态因素对作物的作用是不同的，有主 导的因素与从属的因素。
夏至 6月22日
12.06 12.43 13.21 14.05 15.01 16.21 18.51
秋分 9月23日 12.07
12.05 12.05 12.03 12.03 12.02 12.01
冬至 12月22日
12.08 11.32 10.56 10.13 9.20 8.05 5.53
影响光照长度的因素还有海 拔、向阳面和背阳面；其次海拔还 影响光质，高海拔地区太阳辐射量 大，光较强，低海拔地区的太阳辐 射量小，光相对较弱。
我国小麦品种的阶段发育特性
品种类型
春化阶段要求
各种作物、各种类型的品种对 不同生态环境反应不同，作物的品 种对一定的生态环境表现为生育正 常的反应称为生态适应。
生态型是指在同一物种的变种范围内，在生物学 特性、形态特征等方面均与当地的主要生态条件相适 应的作物类型。一种作物在一定的生态地区范围内， 通过自然选择和人工选育，形成与该地区的生态环境 以及生产要求相适应的品种类型，这就是作物的生态 类型，换言之，一种作物对一定的生态环境具有相似 遗传适应性的品种类群称为作物的生态类型。
第四章 引种与选择育种
第四章引种与选择育种第一节引种和驯化一、引种的意义（一）概念1.所谓引种就是从外地或外国引入优良品种或有价值的品种资源，经过试验成功后直接应用于生产，或作为选育新品种的原始材料。
（○1.繁殖器官(如种子)、○2.营养器官(如果树的枝条)○3.或染色体片段(如含有目的基因的质粒)。
）2.所谓驯化，则是人类对植物适应新的地理环境能力的利用和改造。
3.引种和驯化是一个整体的两个方面，既互相联系又有区别。
a引种是驯化的前提，没有引种，便无所谓驯化；b.驯化是引种的客观需要，没有驯化，引种便不能彻底完成使命。
4.引种的目的如果在于直接利用,则须注意一定的引种规律;如果在于间接利用,即从原始群体中通过选择培育、驯化育成新作物或新品种, 则要探讨其一定的驯化规律。
（二）引种的意义1. 解决当地对品种的需求，发展农业生产。
丰富了我国的作物种类，如广陆矮4号；广东园果种黄麻→江、浙，增产7-45%，→河北、山东增产37-81%。
目前我国的主要栽培植物大约有600种，大约有近300种原产我国，另一半，是陆续从国外引进的。
玉米、棉花、甜菜和甘蔗、花生、芝麻。
我国现有栽培蔬菜约209种，原产于我国(包括次生起源的)只有41种。
我国目前栽培的主要果树如苹果、葡萄、甜橙、番木瓜、芒果、石榴、核桃、香蕉、菠萝、草莓等都是从国外引进的。
在日常生活中，我们非常熟悉的甘薯、马铃薯、蚕豆、黄瓜、番茄、向日葵、可可、咖啡、烟等不仅大大丰富了我国的作物种类，有效的改善种植结构，而且大大地增加了我国的产品和产量。
2. 扩大良种的种植面积延伸作物种植界限番茄从原产地墨西哥、秘鲁一带传入我国，大面积种植才几十年，已成为我国的主要蔬菜。
3. 提高产量4. 改进品质如陆地棉引种5. 充实育种资源如IR系统，从意大利引进的小麦品种阿勃、阿夫等作亲本育成的良种占了很大比如说例。
二、引种的基本原理为了减少盲目性增加预见性，地理上远距离引种，应重视原产地区与引进地区之间的生态环境，特别是气候因素相似性。
(植物育种学汉语班)第四章 引种和选择育种
（二）特点：
1. 优中选优，连续选出新品种： 一个较纯的品种在广大地区长期栽培过程中， 产生新的变异，进行选择育成新品种，新品种 又不断变异，为进一步的选择提供了材料。
例如：
鄱阳早→南特号→南特16号→矮脚南特 →青子金早
2.简便快速：
① 立足于选：省去人工创造变异的环节； ② 纯合快：所选个体一般为同质结合； ③ 推广应用快：只在原推广品种基础中选改 进了部分性状，适应性强。
系，如稻米糊化温度。
• 二者以直接鉴定为基础，可靠性高，在育种后期
一般都要用直接鉴定。
△自然鉴定和诱发鉴定
• 自然鉴定：在田间自然条件下对性状进行鉴定， 如作物的生育期、分蘖习性等等；
• 诱发鉴定：当所需鉴定的性状在田间自然条件
下不能够经常充分表现时，用人工创造条件，
诱发性状表现，以利鉴定。
△自然鉴定和诱发鉴定
单株选择
○○○○○○○○○○ ○○○○○○○○○○ ○○○○○○○○○○
个体选择
单株成系
分系比较
择优去劣
× √ × × × × √ ck
单株选择的特点：选择效果好，可以得到纯合 的系统，但工作量大。
混合选择
个体选择 混合种植
○○○○○○○○○○ ○○○○○○○○○○ ○○○○○○○○○○
混合鉴定
决定取舍
份间病轻、病重，设对照可解决。
4.育种初期到后期，鉴定的材料由多到少，
手段由粗到精。
二）
方
法
1 直接鉴定和间接鉴定
2 自然鉴定和诱发鉴定
3 官能鉴定和实验室鉴定 4 本地鉴定和异地鉴定
△ 直接鉴定和间接鉴定
• 直接鉴定：根据被鉴定性状本身表现进行鉴定。 测株高等形态特征，接种鉴定发病程度。
引种与选择育种
第四章 引种与选择育种
引进国外或外地的品种或种为我所用是作物育种的一种重要手段。利用作物品种的自然变异进行选择育种，是作物育种最基本、简易、快速而有效的途径。 本章的重点：掌握引种和选择育种的基本理论、引种的方法和程序；熟悉选择的基本方法、选择育种的基本程序。 授课内容 一、引种及其作用 二、引种的理论与引种规律 三、引种的基本方法与步骤 四、选择育种
选择的基本方法
2、选择的基本方法 （1）个体水平选择的基本方法（本节内容） 单株选择法 一次单株选择法 多次单株选择法 混合选择法 一次混合选择法 多次混合选择法 （2）细胞水平选择的基本方法 单细胞培养、诱变 单细胞无性系筛选 （3）分子水平选择的基本方法 分子标记辅助选择
05
水稻属喜温、喜湿的短日照作物。
02
2、其它作物的引种 （1）黄麻、红麻引种 黄麻、红麻均属喜温、短日照作物。但它们的经济产品（收获目的物）是麻皮而不是种子。“南麻北种，北种南繁”。 （2）小麦引种 小麦属长日照作物，生长需要长日照，发育要求低温。生态型较多。引种的纬度跨度不能太大。 （3）大豆引种 大豆也是典型的喜温、短日照作物。与水稻相似，早熟型品种对短日照反应弱，迟熟型品种，对短日照反应强，光照缩短能大大加速花芽的分化与花部器官的形成，并促进豆荚生长与成熟。
根据决定作物生态型的主要生态因子，作物生态型一般可分为以下三种：
如，水稻的早稻和晚稻，粳稻和籼稻（不同亚种）均为不同的生态型。前者是受光照影响的季节气候生态型，早稻对光长要求不高，但晚稻只有在短日照下才能抽穗。后者则主要是受温度影响的地理气候生态型。
气候生态型：是指在一定的气候因子，如光照、温度、湿度等条件下所形成的生态型。
06
北种南引：纬度↓，日照长度↓， 温度↑，幼穗分化提早，抽穗提前，生育期缩短，植株变矮、分蘖减少，穗短粒少，产量下降 。因此宜引种原产地生育期长的品种。
作物育种学第四章引种与选择育种
(一)引种计划的制定和引种材料收集
引入品种材料时，首先从生育期上估计哪 些品种类型能适应本地自然条件和生产要 求，然后确定从哪些地区引种和引入哪些 品种。
(二)引种材料的检疫
引种往往是传播病、虫、草害的一个主要途径。如棉花的枯、 黄萎病都是随国外的引种传入的，此外还有甘薯的茎线虫病 和根腐病。因此，对引入材料要严格检疫，及时清除杂草杂 物。
原始品种群体
株行比较实验 品系比较实验
选择优良单株， 当选的各单株的种子分别脱粒
各株种子分别种植成行（系），以原品种为对照行，选择优良株行（系） 当选的各株行（系）的种子分别脱粒
各系种子分别种于小区，设对照小区，进行有重复的实验， 选择优系
区域实验
生产实验 大面积推广
种子田
当选品系的种子 各系同时进行区试，试种和繁殖 经审定合格的品系成为品种
原始品种群体 按类型分别混合选择、分别脱粒
经分别混合选择的不同类型的种子
集团1
集团2
集团3
原品种
各集团与原品种的比较试验
经比较表现优良的集团种子
繁殖种子
所繁殖的优质种子
大面积推广
集团混合选择育种程序
2、改良混合选择育种
原品种群体
个体选择、分别脱粒 当选个体的种子
分系鉴定
系行种植鉴定
经鉴定合格的各系 分别收获混合脱粒
第二节 选择育种
选择育种（breeding by selection ）: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（pedigree breeding method ）；对典型的自花 授粉作物又可称为纯系育种（ pure line breeding ）。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。这是作物育种中最基本的， 简易、快速而有效的途径。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
东北平原生态类型：全生育期100-110d，春化阶段短，光照反应敏感，光照阶段长
甘蒙高原类型：全生育期100-130d，春化阶段短，光照反应敏感，光照阶段长 新疆盆地生态类型：全生育期120-130d，春化阶段短，光照反应敏感，光照阶段长
冬麦品种260-290d，强冬性，春化、光照阶段都长
青藏高原生态类型： 120-160d，春性，春化阶段短，光照反应敏感，光照阶段长
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
中国小麦的生长发育习性：
冬小麦、春小麦：播种期的因素 冬春性： 强冬性：低温要求严格，0-3C45天以上才能抽穗；4-7C，延迟抽穗；8-12C不能抽 穗 冬性：低温要求严格，0-7C，30天才能抽穗 弱冬性：低温要求比较严格，0-7C比8-12C缩短抽穗期 偏春性：幼苗对低温要求不严格，0-12C能抽穗，较春性品种迟 春性：幼苗对低温要求不严格，0-12C不超过10天可以抽穗 对光照长度的反应特性：
第四章 引种和选择育种
四、引种的工作环节
在实际工作中，引种原理或理论指导下，为了避免损失，保证成功，仍 需按照一定的工作环节进行。 明确引种的目标和要求，收集材料，品种来源、生态类型 先试验后引种，观察试验、 不同播期的多点试种，区域试验或直接认定
引种试验和高产栽培试验结合
植物检疫：病、虫、草等、隔离种植
但群体的目标性状平均数提高、变异度缩
小。
推广
用于（常）异花授粉作物品种改良与保纯
或自花授粉作物繁种。
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
3、集团混合选择育种程序
原始品种群体 某一性状的不同类型 集团 1 集团2 集团3 原品种 表现优良的集团
4、改良混合选择程序
原始品种群体 单株选择 株系1 株系2 株系3 原品种 株系鉴定、混合 混合改良群体 原品种
第四章 引种和选择育种
第一节 引种和驯化
引种 引进外地或外国的种质资源。
引种栽培：经过试验证明适合本地区栽培后，直接在生产上推广种植。 收获结实器官为经济产量的作物： 同（相似）生态区引种，就地繁衍，而且高产
收获营养器官为经济产量的作物：
异生态区引种，不开花结实，不能留种。麻类作物 “南麻北种” 引种驯化：外地种质引入种植，由于生态条件改变而表现出新的性状， 经过选择育成适合本地区推广种植的新品种。 引种改良：外来品种的某个（些）优良性状用于改良本地品种。
春播麦主区：
1、东北春播麦亚区（北部高寒、东部湿润和西部干旱3个副区） 2、北部春播麦亚区 （北部高原干旱和南部丘陵平原半干旱2个副区）
3、西北春播麦亚区（银、宁灌溉、陇西丘陵、河西走廊和荒漠干旱4个副区）
冬秋播麦主区： 4、 北部冬秋播麦亚区（燕太山麓平原、晋冀山地、黄土高原3个副区） 5、黄淮冬秋播麦亚区 （黄淮平原、汾渭谷地、胶东丘陵3个副区） 6、长江中下游（秋播）麦亚区（江淮平原、沿江滨湖、浙皖南山地、湘赣丘陵） 7、西南冬（秋播）麦亚区（云贵高原、四川盆地、陕南鄂西山地3个） 8、华南冬（晚秋播）麦亚区（内陆山地丘陵和沿海平原2个副区） 冬、春兼播麦主区： 9、新疆冬、春兼播麦亚区 （北疆和南疆2个副区） 10、青藏冬、春兼播麦亚区（环湖盆地、青南藏北、川藏高原3个副区）
原产地与引种地之间，影响作物生产的主要因素应尽可能相似，以保证作 物品种互相引用成功的可能性。 强调气候中温度条件，忽略光、湿、气、土 忽略作物对环境适应（驯化）
第四章 引种和选择育种
2、生态相似性原理
生态环境：作物品种形成和生长发育所处的环境（生态条件） 气候生态因子：温度、日照、雨量、湿度……
西南高原单、双季稻稻作区（单季晚粳 晚籼 华北单季稻稻作区（早粳） 东北早熟单季稻稻作区（早粳） 西北干燥区单季稻稻作区（早粳）
中国水稻生态型
早籼（粳）：感温性品种，光照反应迟钝 中籼（粳）：感光中等-迟钝、感温中等，长日照、低温使生育期延迟 晚籼（粳）：感光性品种（日照短于12-14小时才开始进入穗分化）
第四章 引种和选择育种
水稻原产于我国，引进日本、IR品种直接推广应用 农垦57、农垦58、秋光、丰锦……，农垦58中获得光敏核不育突变体； IR8、IR24……，质不育恢复基因来源。 小麦在我国形成次生多样性中心，引进意大利品种提高我国小麦产量。 陆地棉……
一、引种原理
1、气候相似性原理， Mayr
是作物育种最基本途径，简便、快速、有效。
一、纯系学说
Johannsen（1901），菜豆籽粒大小的选择与后代鉴定，结论：
自花授粉作物的原始品种群体内，通过单株选择可以分离出一 些不同的纯系；
同一纯系内的个体基因型是相同的，从中继续选择是无效， 纯系内个体差异是由环境引起的 。
贡献：首先把变异分成了遗传变异和环境变异 自花授粉作物纯系育种的理论基础
区域试验
生产试验
种子繁殖
审定公布或新品种权
大面积推广
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
2、混合选择育种程序
从群体中选择目标性状基本上相似的优良 原始品种群体 个体（单株）经室内鉴定并加以混合繁殖，
使群体得到改良的一种育种方法。
混选群体 原始品种群体 经选育的品种基本保持原品种的农艺性状， 繁殖
夏至 长日
春分
秋分
12h
冬至
短日
第四章 引种和选择育种
2、高温短日照作物（夏作物）
（1）原产低纬度的品种：春播（次生生态型）、 夏播（原始生态型）和秋播
春分
夏至
长日
秋分 12h
冬至
短日
春播品种（感温） ：引到高纬度地区春播种植，由于温度低，表现生育 期延长、营养器官增大。但只要积温满足，可以获得高产。而长光照对发 育影响小。 夏播品种（感光）：引到高纬度地区种植，由于光照长， 不能满足对短光
2、根据植物个体发育特性 实生苗 > 无性繁殖材料 如果树、橡胶树 3、根据植物遗传适应性范围
4、植物驯化过程中应结合适当的培育方法
杂交、定向选择、嫁接……
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
第二节
选择育种（系统育种）
对现有品种中出现的自然变异授粉作物可称纯系育种
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
五、植物驯化的原理
“风土驯化学说” 生物体与其赖于生存的环境之间存在着对立统一的关系，生物体的遗传 可塑性使其能经过驯化而适应新环境。 选用遗传不稳定、易动摇的材料 1、根据系统发育特性，植物可塑性差异 栽培种 > 野生种 新品种 > 老品种 系 早期 > 晚期 逐步迁移 次生生态型 > 原生生态型 异地品种 > 本地品种 杂交种 > 群体品种 > 纯
照的要求，表现植株高大、迟熟、后期可能冻害。
（2）原产于高纬度地区的品种（感温） ：引种到低纬度地区种植，由于高 温高，容易满足温度要求，表现生育期缩短、营养器官变小、产量低。 （3）原产于高海拔地区的品种（感温）：引到同纬度平原，早熟低产。
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
小麦的生态区的划分原则：考虑中国的总体地理位置、温、光、土、水等 3各主区、10个亚区、29个副区：
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
三、选择育种程序
1、纯系育种程序：通过单株（个体）选择、株行（系）试验和品系比较试验到新
品种育成。 原始品种群体
选择单株（铃、穗），分别编号、收、种，设对照品种
株行比较(系)试验
考种（与对照比），优良而稳定株系种成小区，设对照和重复
品系比较试验
优良小区的品系申请省级或国家级区域试验
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
中国小麦的生态型的划分：（以生态区和温光反应条件）
以生态区为主的生态型 黄土高原生态类型：全生育期260-280d，出苗-拔节200-220d，拔节-抽穗20-40d， 抽穗-成熟30-40d，冬性或强冬性，春化阶段长，光照反应较敏感 华北平原生态类型：全生育期220-250d，出苗-拔节160-190d，拔节-抽穗20-40d， 抽穗-成熟20-40d，冬性或半冬性，春化阶段长，光照反应中等 长江中下游生态类型：全生育期200d，弱冬性或春性，春化阶段短或中等 云贵高原生态类型：全生育期200d，弱冬性，春化阶段中等 四川盆地生态类型：全生育期190d，春性或弱冬性，春化阶段短，光照反应迟钝 华南山丘生态类型：全生育期120-170d，强春性及春性，春化、光照阶段短
第四章 引种和选择育种
二|、影响引种的因素
外因
1、温度：对作物生长和发育的影响
2、光照：对作物生长和发育的影响
3、纬度：同纬度光照、温度相似 4、海拔：影响温度、光强 5、栽培和土壤 内因 作物发育特性 根据作物生长对温度和光照的要求将作物分成两类：
低温长日照作物：起源于高纬度地区，它们的生活周期主要在秋冬到春夏， 先经过一个低温阶段，然后是长日照阶段
繁殖
推广
推广
主要应用于自花授粉、（常）异花授粉作物的原种生产 （常）异花授粉作物的隔离
第四章 引种和选择育种
第四章 引种和选择育种
第四章 引种和选择育种
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
第四章 引种和选择育种 第四章 引种和选择育种
自然变异原因： 天然异交后代的基因重组 自然突变 新品种群体的剩余变异
育种上应用：直接利用--优中选优 间接利用--育种亲本 局限性：不能有目的的创新
二、 选择与性状鉴定 选择：混合选择： （常）异花授粉作物 剩余变异、数量性状 单株选择：自花授粉作物 显著的突变性状 直接鉴定和间接鉴定、 自然鉴定和诱发鉴定 当地鉴定和异地鉴定、 田间鉴定和实验室鉴定
反应迟钝：每天 8小时光照条件下能抽穗；
反应敏感：每天多于 12小时光照条件才能抽穗； 反应中等：每天8小时光照条件下不能抽穗，在 12 小时光照条件下可以抽穗；