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
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•（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
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•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
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•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。
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•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
；
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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
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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,
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•(二) 引种的生态条件和生态型相似性原理
•1、一般来说，生态条件相似的地区引入品种是易于成功的 。 •生态条件：是指与作物品种形成及生长发育有密切关系的环 境条件。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。
•2、在相同生态型之间相互引种比较容易成功，不同生态型 之间相互引种有一定的困难。 •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。如籼稻、粳稻。
•自然变异
•优中选 优
•培育新品种
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•一、选择育种的基本原理
(一)作物品种自然变异现象和纯系学说
•作物品种在一定的时间内具有相对的稳定性。但 随着外界环境条件的不断变化而产生的突变(包括 碱基替换、颠换或内源转座子跳跃而导致的碱基重 排)或自然杂交等原因，不断地出现自然变异。因 此，品种的稳定性是相对的。
(1)冬性类： 0～5℃、30～70d； (2)半冬性类： 3～15℃、20～30d； (3)春性： 5～20℃、3～15 d； (4)喜温类： 20～30℃、5～7 d。
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2、感光阶段：通过感温阶段后，作物就会立刻进入感光 阶段，在此阶段光照和黑暗条件起着主导和决定性作用
根。据作物对光照长度的要求不同，可分为三种类型
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五、引种的基本步骤
➢引种计划的制定和引种材料收集 ➢引种材料的检疫 ➢引种材料的试验鉴定和评价
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•(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。
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•(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。
•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
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•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
•改良群体 •原品种
•改良群体与原品种比较试验
•表现较优越的群体收获脱粒
•繁殖推广
•改良混合选择育种程序
•“引种和驯化的关系” •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。引种和驯 化既有联系又有区别，是一个整体的两个方面。
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•二、引种的意义： •1、引进适宜栽培的作物，丰富了我国的作物种 类及种质资源类型。
•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 ，即约300多种是陆续从国外引进的；我国现有栽培蔬菜约209种，原产于我 国只有41种。苹果、葡萄、甜橙、番木瓜、芒果、石榴、核桃、香蕉、菠萝 、草莓、甘薯、马铃薯、蚕豆、黄瓜、番茄、向日葵、可可、咖啡、烟等都 是因为历史上的国外引种。
(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。
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四、作物引种后的生长变化规律
•(一)低温长日性作物的引种规律
•1、原产高纬度地区的品种引到低纬度地区种植 •2、原产低纬度地区的品种引至高纬度地区种植 •3、高海拔地区的冬作物品种引到平原地区种植 • 平原地区冬作物品种引到高海拔地区种植 •4、冬播区的春性品种引到春播区作春播
•甘薯的根腐病
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•(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。
• 3．栽培试验：对已确定引入的品种进行栽培 试验
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六、引种实践
• (一)水稻引种： • 由南向北引种时，选择早稻早熟品种、中熟品种 或对短日照品种反应迟钝的品种比较容易成功。 • 北方水稻引至南方时，因遇高温和短日照，使 发育加快，抽穗期提早，生育期缩短，导致减产。宜 引晚熟品种，但一般不能进行引种生产。
•2、引进综合性状好, 适应性强的作物优良品种 , 经试验示范后，可在生产中直接利用，有效地 提高我国的作物产量和品质，并能迅速产生经济 效益。
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•二、引种的基本原理
•(一)引种的气候相似性原理
•理论要点: 原产地区与引进地区之间，影响作物
生产的主要因素，应尽可能相似，以保证品种互相 引种成功的• 将北方的冬小麦引至南方，由于气温偏高日照 变短，往往不能顺利完成感温阶段，导致成熟 期延长，甚至不能抽穗结实 。
• 将南方的弱冬性小麦品种引种到华北地区，因 越冬前就通过了感温阶段，抗寒性降低，易发 生冻害，不能安全过冬。
• 北方的春小麦品种的感温阶段短，且要求范围 较宽，适应性强。把它向南引至广东、海南岛 和西藏高原等地，均获得了成功。
•纯系育种或称系统育种，是通过个体选择，株行试验和品系比较试验到新品 种育成一系列过程
•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
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•(二)作物品种自然变异的原因
1、自然异交引起的基因重组。 2、在自然环境条件下，引起作物基因型发生
改变，产生变异。 3、新育成品种群体中的变异。
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•二、选择育种的方法及程序
1、系统选择育种； 2、混合选择育种； 3、混合选择育种方法的拓展
➢集团混合选择育种 ➢改良混合选择
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•（一）系统选择育种
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•纯系学说
•能遗传
•不能稳定遗传遗 传
•纯系学说的主要内容： •1、在自花授粉作物原始品种群体中(各纯系的混合群体)，通过单株选择繁殖 ，可以分离出若干个不同的纯系，并且这样的选择是有效的。 •2、从同一纯系内继续选择是无效的，因为同一纯系的不同个体的基因型是相 同的，它们之间的差异由环境因素所引起的，是不能稳定遗传的。
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同一纬度不同海拔高度地区引种要注意温度生态因子。
••((五六))栽植培物水的平发、育耕特作性制: 度、土壤情况: 引入品种的原栽培、耕
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作、土壤等情况与引入地区相似时，容易成功。
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(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。
(：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。
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(三)大豆引种
南方大豆引至北方，由于日照增长而延迟开 花，但能正常成熟，所以饲料大豆南种北引易 成功。北方大豆引至南方，由于日照缩短而促 其生长发育加快，植株变小，成熟提早，产量 降低，引种价值不大。
玉米、高粱、麻类作物均属短日性作物，它 们引种规律同水稻、大豆。
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七、植物驯化的原理和方法
(一)风土驯化学说及驯化方法 1、基本原理: 生物体与其赖以生存的环境之间存在着对 立统一的关系，其核心内容是改造植物的遗传保守特性， 使其适应新的环境。 2、具体做法: 选用植物遗传不稳定、最易动摇的材料作为风土驯 化材料， 采用逐步迁移办法,使其达到驯化的效果。 (二)其他植物引种驯化理论和驯化方法 “生态因子季节节律同步论”；“顺应与改造相结合”理论 ； “直播育苗、循序渐进、顺应自然、改造本性”的方法；
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•3.自然鉴定和诱发鉴定
•对生物胁迫和非生物胁迫的抗（耐）性，如在试验田里经常 反复出现，则可就地直接鉴定试验材料的抗（耐）性；否则 ，就必须人工创造诱发条件，如人工造成干旱、水涝、冷冻 、病虫害等条件，进行抗旱性、抗淹性、抗寒性、抗病性、 抗虫性等诱发鉴定。在诱发鉴定时，要注意创造合适的诱发 条件。若条件过严，则所有材料都严重受害；若条件过宽， 所有材料受害程度偏低。在这两种情况下，抗耐性鉴定结果 都出现偏差。所以，诱发条件的危害程度要适度。
作物育种学刘裕强第四章引 种与选择育种
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•第一节 引种和驯化
•一、引种和驯化的概念： •1、广义的引种：指从外地或外国引进新植物、新 作物、新品种、品系以及供研究用的各种遗传资源 材料。生产上的引种：从外地引进作物新品种，通 过适应性试验直接在本地推广种植。 •2、驯化：人类对植物适应新的地理环境能力的利 用和改造。
•经比较确比原品种优越的混选群体的种子
•繁 殖
•所繁殖的优质种子
•大面积推广
•混合选择育种程序
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•（三）混合选择育种的拓展
•1、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
•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
•长江流域蚕豆---西藏春播（日照强 早 粒重增加）
• 春播区的春性品种引到冬播区作冬播 （光照不足、迟熟
、冻害）
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•（二）高温短日性作物的引种规律
1、原产高纬度地区品种引到低纬度地区种植 2、原产低纬度地区品种引至高纬度地区种植 3、高海拔地区的品种引到平原地区种植 4、平原地区的品种引到高海拔地区种植
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•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。