第三章选择育种ppt课件

R =h 2S=iσ P h 2=iσ P .σ σ P A 2 2 =iσ A h
ΔG=R=iσAh=ihσA
xx
x
改良效果与选择强度、选择性状的变异系数和遗 传力平方根有关。这三个因素越大，改良效果越 好。
4、影响选择效果的因素
（1）选择的环境条件与选择效果
H2 =VG = VG VP VG+VE
优 树 选 择 (selection of plus tree) 是从天然林或人工林群体 中，按选种目标和优树标准进行 表型个体的选择，从入选的优良 单株上分别采种、采条、进行遗 传测定，建立种子园或采穗圃繁 育良种。
一、优树标准
1、数量指标
现实的可能性。既优树数量指标一般不超过同龄林 分中最大值。
混合选择的特点是简单， 选择程序少，工作量小，
选择后混合采种、混合繁殖， 使得谱系不清，就不能根据子 代的表现对亲本进行再选择。
遗传型选择(genotypic selection) 是指对入选的 个体分别采种，单独繁殖，单独鉴定的选择，即谱 系清楚的选择。遗传型选择又称为作子代测定的优 树选择。
选择 优树
第三章 选择育种原理和方法
theory and method of selective breeding
第一节 人工选择的特点和选择类型
1、人工选择和自然选择的区别和联系
遗传、变异和自然选择是物种进化的3个主要因素，选择是 生物进化的动力。 达尔文将选择分为自然选择和人工选择
自然选择（natural selection）是自然条件对生物（包括森林 树木）的选择.
当性状的遗传力较低时，采用家系选择效果较好
家系内选择（within-family selection）在家系 内挑选优良单株。
配合选择(combined selection) 是在选择优良家 系后，再从中选择优良单株的双重选择。
配合选择在高世代育种中是最主要的选择方法，它是在优良 家系中评选出优良亲本，所以这种选择方法又称为前向选择 法（forward selection）。在林木改良中，通过家系间与 家系内选留去劣疏伐，建成实生种子园，就是这种选择方法 的具体应用
但是，在难于直接鉴定的情况下，或者，当与所需性状相关 的指标分析简便时，可采用间接选择(Indirect selection)， 间接选择的效果一般不会优于直接选择。
第三节 主要选择方法
选择育种(selective breeding)是指从自然界中挑选 符合需要的或淘汰不符合需要的群体或个体，通过培 育、鉴定，选育出优良品种和类型，以供生产中繁殖 和推广。
XXXXXXXXXX XXXXXXXXXX
子代测定(Progeny testing)的目的： 初选的优树是根据表型选择出来的，其遗传品质 不一定好，因此产生子代后，进行子代测定，子 代表现好的优树，证明其遗传品质优良。
遗传型选择的特点： (1)选种效果好，可以排除选优时环境因素的干扰，
比较客观地选出优树。 (2)特别适合性状遗传力低时的选种。
选择响应 R（selection response）是入选亲本子 代平均值距被选择亲本群体平均值的离差。
选择响应是绝对值，常以符号R表示。 选择差 S 是入选群体平均值距被选群体平均值的离差
遗传增益Δ G （genetic gain ）是选择响应与亲 本群体平均值比值，用百分数表示。
假设亲代群体分布不变，平均值为μ，从中选出一 批表现优良个体，其平均值为x，选择出的亲本繁 育成下一代群体的表型平均值为y，则
性状遗传力越大，选种效果越好。
性状遗传力的估算，与环境条件有关。当进行优良个体选 择或进行遗传测定时，一定要注意可比性，进行环境条件 的局部控制。
（2）性状标准差与选择效果
选择群体性状变异幅度大，即加性方差大的性状， 选种的效果好。
(3)选择强度与选择效果
适当降低入选率，增加选择差，提高选择效果。入选率越 低，选择差越大，但他们不是直线关系。
人为选择的影响（包括有意 识和无意识的选择）
选择方向 向有对益生的物方体 向合变理异的、向对人类有利的方向变异
选择效果
使生物更能适应自 然环境
更符合人类的要求，满足了 人们的经济利益，但不一定 最适应自然环境
时间 长
短பைடு நூலகம்
Artificial selection
自然选择和人工选择的联系
人工选择的个体要在自然环境中生长，所以必须接受自然选 择的检验，只有能适应自然环境条件的群体或个体，才能在 生产上推广， 人工选择应在自然选择的基础上进行，充分利用自然选择 创造的条件。
人工选择的结果会使群体遗传基础变窄，使基因资源丢失， 造成不良后果。 如农作物今天已看到了不良后果。因此在进行树木选择时， 要注意有计划的选择和保存群体中有代表性的类型。 在选择育种过程中不断补充新的育种材料，使育种群体遗 传基础不致因选择而迅速窄化。
2、选择类型
(1) 稳定性选择 (stabilizing selection)
稳定性选择是有利于中间类型的选择，数量性状 的平均值不变，变异系数减小或不变。自然选择一 般属这种类型。
第二节 影响选择效果的主要因素
一、性状遗传力和遗传增益
性状的遗传力是指亲本传递某个性状传递给子代的能力。遗传 力可作为确定选择方法和预估遗传增益的一个参考指标。
广义遗传力 H2 (broad-sense heritability)
优势木对比法中，应超过优势木平均材积的50％；、 树高5％、直径20％。
2、质量指标
树干通直、圆满，阔叶树应注重单主干性； 树冠较窄，幅度不超过树高的1／3－1／4，最好是尖塔形、
圆锥形、长卵形； 树干自然整枝良好，枝下高不小于树干总长的1／3，侧枝
较细； 树皮较薄，裂纹通直，无扭曲； 木材比重，管胞长度，晚材率等根据需要确定； 树木健壮，无严重病虫害； 尽可能选择见到开花、结实的单株。
遗传设计
半同胞或全 同胞子代
田间设计
子代 测定
对亲本再选 择
优良遗 传型
种子园 优良种子
造林
林分
优 优 优优优 树 树 树树树 1 2 345 再 选 择
子代测定
XXXXXXXXXX XXXXXXXXXX
XXXXXXXXXX XXXXXXXXXX
XXXXXXXXXX XXXXXXXXXX
XXXXXXXXXX XXXXXXXXXX
H2 =VG = VG VP VG+VE
狭义遗传力 h2 （narrow-sense heritability)
h2=VA=
VA
VP VA+VD+VI +VE
现实遗传力 hr2 (realized heritability)
hr2 = R / S
人工选择取得的改良效果常用选择响应和遗传增益来表示。
子代在亲本上的回归系数
由遗传力定义可知
R b= OP S b =VA = h2 OP VP
因此
R＝h2S
改良效果受遗传力和选择差制约，知道某性状的 遗传力和选择差，就可预估选择的改良效果。
选择响应和选择差和遗传力的关系还可以用图式 来表示。
2. 选择响应与入选率和选择差
入选率P 是指选出个体数目占选择群体总数的比率。
1. 表型选择与遗传型选择
表型选择（phenotypic selection ）是根据一定的 标准，从混杂的群体中按表现型淘汰一批低劣个体或 挑选一批符合要求的个体，并对选出的个体混合采条、 采种，混合繁殖。这种选种方法又称为混合选择 (mass selection)。
混合选择的效果和特点：
混合选择在群体混杂，遗 传品质变异大，性状遗传 力高时效果好。
把一切不利于生物生存与发展的变异淘汰掉,而保留一切对生 物本身有利的变异。
人工选择(artificial selection)是根据人们的需求，从混杂的群 体中挑选符合要求的个体或类型。
优树选择、种源选择等选择育种都属于人工选择。
人工选择和自然选择的区别
自然选择
人工选择
选择动力
受气候、土壤和生 物等自然因素的长 期作用的影响
2. 家系选择、家系内选择及配合选择
家系(family)：单株树木自由授粉子代或由双亲控 制授粉产生的子代称为家系。前者称为半同胞家 系，后者称全同胞家系。
家系选择（family selection）是指对入选优树 的自由授粉子代或控制授粉子代分别作子代测定， 根据子代性状平均值的高低，挑选优良家系，淘 汰低劣家系的过程。
如把林分平均胸径、树高和材积都以100计，则最大径阶约 为170，在中幼龄林中，最大径阶的平均树高为120；近熟林 为115；过熟林为110；最大径阶的平均材积可达270。
供选择的林分和需要优树的数量。
小标准地法中，一般规定优树的材积、树高和胸径应 分别超过标准地平均木的150％（V）；15％（H）； 50％（D）。
原始群体 μ
选出群体 x
选出群体繁育的子 代群体 y
R = y －μ Δ G = (y－μ )/ x 选择差 S ＝ x － μ
二、影响选择效果的因素
1. 选择响应与选择差和遗传力
选择响应与选择差之间关系， 可以用一个随机交配群体中亲 子代关系作图表示。 图中横坐标表示双亲平均值 ［ 即 中 亲 值 ＝ 1 ／ 2 （ P1 ＋ P2）］，纵轴表示子代平均值， 原点是整个群体的均值，在随 机交配下，上下代均值相同。 每对亲代及其子代平均值可在 坐标上找出相应的点。斜线是 子代在亲代上的回归线，黑点 代表已选出的亲本与其子代平 均值的交点。
指数选择法(selection index) 把所有有价值的性状信息综 合成一个简单的指数值，选择时把它作为单个性状值一样来 看待。
4、直接选择与间接选择
直接选择（direct selection）是指直接根据所需 要的性状进行选择。
间接选择 (indirect selection) 根据所需形状相 关的指标选择。
绝大多数情况下是对选择性状直接进行度量，采用直接选择 的方法，但有时对于某一特定性状来说，采用间接选择比采 用直接选择更容易。
只有当2个性状的相关系数接近于1时，间接选择的增益才能 接近于直接选择的增益。但在多数情况下，相关系数小于0.5， 因此间接选择增益比直接选择的增益低。
第四节 优树选择
优树(plus tree) 是指在某些 性状上超过同等立地条件下周 围同种、同龄树木的单株。
入选率和选择响应的关系：入选率越小，即从群体中选出的 株数越少，则选出数目性状平均值越大，选择差越大，选择 效果越好，因此可以通过降低入选率来提高选种效果。
选择差与入选率也存在一定关系，入选率越小，选择差越大， 但选择差是一个绝对值，它同时还受到选择群体性状本身变 异幅度的影响。如变异幅度大，选择差就大，不便于进行比 较。
3、多性状选择 (multiple traits selection)
单项排列选择法(tandem selection) 在一定时间内，仅改良 某一性状，直到达到所希望的要求符合时为止。如此一个性 状一个性状依次选择改良。
独立挑选法(independent culling) 对所需改良的性状同时 进行选择时，给每个性状规定一个最低标准值，如果个体达 到这些标准值就可入选。
标准差相同，入选率越小，则选择差越大；
入选率相同，标准差越大，则选择差越大。
因此选择效果受标准差影响，有选择差标准化问题，可用另 一个参数选择强度来表示。
选择强度(selection intensity ) i是选择差与该 性状标准差的比值。
S i=
σP
3. 遗传增益的估算
S i=
σP
则 S=iσP
不同树种，标准不同。如经济林树种油茶的标准如下：
选优林分树龄为15年以上的实生壮龄林；
树形完整，树冠开张，生壮良好，无病或害病较轻，果实 碳疽病率在3％以下；
果大（3cm以上），皮薄，结果多，花芽多，果实大小与 分布均匀；
数量指标：按冠幅乘积计算，3年平均每平方米有茶果75 个，或1kg以上，最低年产茶果每平方米不小于0.5kg;
(4) 选择性状的多少与选择效果
在一般情况下，对单个性状直接选择的效果较高， 选择性状的数目增多，选择效果就会减低，
特别是受选择的性状之间不存在相关性或相关性极低时更是 如此。若性状间存在负相关，则选择效果还可能被相互抵消。
(5) 选择方法与选择效果
一般来说，家系选择的效果优于单株选择，单株选 择的效果优于混合选择，直接选择的效果优于间接 选择。