1-作物繁殖方式与育种
作物育种学-1
绪论一、作物育种学的意义及与其他学科的关系1.1、作物育种学：作物育种学是研究改良现有品种和创造新品种的科学，即改良植物的遗传性，使之更符合人类生产和生活的需要，从而可将之为人工进化的科学。
1.2、作物育种学的基本任务是：研究育种规律，创造优良品种，当良种育成后，繁殖和推广应防止混杂、退化。
良种选育和良种繁育是作物育种地方2个阶段。
现代作物育种学是一门综合性的科学，在理论指导和具体工作中要涉及许多有关学科，育种工作者要掌握有关基础理论，关心有关学科的新进展，综合利用多学科的成就和现代技术手段，加速优良品种的选育。
二、品种在农业生产中的作用2.1 优良品种是劳动人民长期劳动的产物查理士。
达尔文（1809—1882）在《物种起源》（1859）提出生物进化的三个因素：变异、遗传和选择。
2.2品种的概念品种是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据需要而创造的一种植物群体，它具有相对稳定的遗传性，在生物学上，经济上和形态学上相对的一致性，在一定的地区和一定的栽培条件下，在产量、品质、生育期、抗性和适应性等方面符合人类生产、生活的需要，并能用普通的繁殖方法保证其恒久性。
[1]品种是经济上的类别，野生植物中，只有类型之分，没有品种之分，作物品种生产即是商品生产。
[2]品种是重要的农业生产资料[3]品种的推广有地区性，并要求一定的栽培方法[4]品种利用有时间性, 自然条件，经济条件，耕作栽培条件的变化，要求不断培育新品种[5]品种性状具有一致性: 这种一致性指群体具有不妨碍使用的整齐程度，如棉花纤维长度的整齐性要高，这对纺织具有重要意义，植物品种的株高，熟期，品质，抗逆性的一致性对机械收获，商品质量等有很大影响。
[6]品种可以使用普通的繁殖方法保持其原有状态和使用价值。
2.3 优质品种在农业生产中的作用[1]提高产量[2]提高品质，以棉花纤维长度为例[3]新植物的引种[4]提高复种指数方面，优良品种具有重要意义[5]抗逆稳产三、我国育种工作的成就第一章育种目标育种目标：是选育新品种的设计蓝图，也就是在一定的自然、栽培和经济条件下，要选育的品种应该具有哪些优良的特征特性。
作物育种方法
（四）杂交旳组合方式
复交
2.复交（multiple cross）：指多种 亲本之间旳杂交。
三交 （A×B）×C A/B//C 双交 （A×B）×（C×D） A/B//C/D
（A×B）×（A×C） A/B//A/C 四交 [（A×B）×C]×D A/B//C/3/D 五交 {[（A×B）×C]×D}×E A/B//C/3/D/4/E 聚合杂交 [（A×B）×（C×D）]×[（E×F）×（G×H）]
（三）引种旳工作环节
4、检疫工作： 引种常是病虫害和杂草传播旳主要
途径，很有可能同步带进本国或本地域 所没有旳病虫和杂草，以致后患无穷。
矮脚南等品种引入使白叶枯病成了 长江流域稻区生产旳严重问题。
二、系统育种
（一）系统育种旳概念
Line breeding,直接从自然变异中 进行选择并经过比较试验选育新品 种旳途径。
第四节 作物育种方法
一、引种 二、系统育种 三、杂交育种 四、杂种优势旳利用 五、其他育种措施(自学) 六、生物技术在育种中旳应用(自学)
一、引 种
（一）引种概念
• 作为育种途径之一，指将外地域或 外国旳品种、品系，经过简朴旳试 验，证明适合本地域栽培后，直接 引入并在生产上推广应用旳措施。
（二）引种中应注意旳问题1
1、生育期 一般指从出苗到成熟所需旳时间。 同一品种种植在不同旳地域其生育期不同。 所以引进品种原产地旳生育期只能做参照。
（二）引种中一应、注引意种旳问题2
2、作物旳生态环境和生态类型 • 在一定旳地域范围内具有大致相同
旳生态环境，涉及自然环境和耕作 栽培条 件，对于一种作物具有大致 相同旳生态环境旳地域，称为生态 区。如籼稻区、粳稻区 。
作物育种学总论整理
第二章 种质资源 1. 种质资源：具有特定种质或基因、可供育种或相关研究利用的各种生物类型的总称。 2. 重要种质资源在育种上的作用 ①种质资源是现代育种的物质基础 ②种质资源是人类开发新作物的物质基础 ③种质资源可以保护遗传多样性、避免遗传脆弱性 ④种质资源是基础理论研究的重要材料 ⑤种质资源保护与知识产权 3.作物起源中心：遗传类型有很大的多样性、比较集中、具有地区特有的变种性状和近亲 野生类型或栽培类型的地区。两个特点：基因多样性、显性基因高频率。野生植物最先被 人类栽培利用（原生起源中心）或产生大量栽培变异类型（次生起源中心）的独立农业地 理中心。 4. 重要作物的起源地：中国-东亚（大豆、高粱）、印度（水稻、甘蔗）、中亚（普通小麦） 、西亚（一粒小麦、二粒小麦）、南美-中美（玉米、陆地棉、甘薯、番茄）、南美（马铃 薯、花生） 5. 主栽品种：经现代育种技术改良过的品种。 6. 地方品种：局部地区栽培的未经现代育种技术改良的品种。 7.核心种质：采用一定方法，选择部分种质，以最小的资源数量和遗传重复，最大程度的 代表种质多样性。 8. 种子资源的方针：广泛收集、妥善保存、深入研究、积极创新、充分利用。 9. 原生作物：是人类有目的驯化的植物。次生作物：与原生作物伴生的杂草。
5.远缘杂交不亲和性的原因：双亲受精因素的差异（生理差异、花器结构差异）和双亲基 因的差异（控制可交配性基因、基因互补的致死基因） 6.克服远缘杂交不亲和性的方法：亲本选择与组配、染色体预先加倍法、桥梁（媒介）法、 特殊的授粉方法 、外源激素处理、柱头手术和子房受精、植物组织培养。 7. 杂种夭亡、不育的原因：核质互作不平衡；染色体不平衡；基因不平衡；组织不协调。 8.杂种夭亡、不育的克服方法：幼胚的离体培养；杂种染色体加倍法；回交法；延长杂种 的生育期；嫁接法。 9.杂种后代的分离特点：分离规律不强；分离类型、生殖丰富、并有向两亲分化的倾向； 分离世代长、稳定慢。
第三章3作物的繁殖方式与育种特点
群体品种类型
➢异花授粉作物的自由授粉品种：品种内植株间、及 与相邻的异品种间随机授粉产生的后代。故其个体的 基因型是杂合的，群体是异质的，保持一些本品种的 主要特征区别于其他品种。
➢异花授粉作物的综合品种: 是由一组选择的自交系 采用人工控制授粉和在隔离区多代随机授粉组成的遗 传平衡的群体。 个体内杂合、个体间异质， 但具一 个或多个代表本品种的性状。
二、自交和异交的 遗传效应
二、自交和异交的遗传效应
➢自交的遗传效应 ➢自花授粉和常异花授粉的遗传特点 ➢异交的遗传效应 ➢异交的遗传特点
自交的遗传效应
➢使杂合的基因型趋向纯合。 一对杂合基因型，经过连续的自交，后代中杂 合体数每代递减1/2，纯合体每代递增1/2 。 ➢自交引起杂合基因后代发生性状分离。 ➢后代生活力衰退。
① 雌雄异株（ dioecious ）， 雌花和 雄花分别生长在不同的植株上，如大 麻、菠菜等；
② 雌雄同株异花（ monoecious ）， 雌花和雄花分别着生在同一植株的不 同部位，如玉米、黄 瓜；
③ 雌雄同花但自交不亲和 ，如甘薯、 白菜、向日葵等。
常异花授粉作物：
同时依靠自花和异花授粉两种方式 繁殖后代的作物，中间类型，通常以 自花授粉为主，天然异交率为 4-50% ， 如棉花、高粱等。
自花授粉作物，又名自交作 物，即主要以自花授粉方式 繁殖后代的作物。异交率为 0-4%。如水稻、小麦、大 豆、花生、黄麻等。
异花授粉 （ cross-pollination ） 雌蕊的柱头接受异株花粉授粉。
异花授粉作物：又名异交作物， 主要以异花授粉方式繁殖后代 的作物。 异交率 > 50% ，甚 至高达 95% 或 100% 。
营养繁殖 (vegetitive propagtion）
作物育种学第三章作物的繁殖方式及品种类型
无性繁殖asexual reproduction：营养 体繁殖、无融合生殖
一、有性繁殖
有性繁殖是由雌雄配子结合， 经过受精过程，最后形成种子繁 衍后代的繁殖类型。包括自花授 粉植物、异花授粉植物和常异花 授粉植物三种类型。
一、自花授粉作物群体遗传特点
2、稳定性：亲代和子代间遗传行为的相对稳定性 纯系的自交后代仍然是纯系，性状与父母
本一致，不通过人工自交都能较稳定地保持下去。 但有 4%以下的异交率，偶然会出现异交或基因 突变，但频率低，且随繁殖世代增加，纯合体比 率增加。. 3、自交不退化、耐自交：自花授粉方式是在长期 的自然选择下产生和保存下来的、对于种的生存 繁衍有利的特性，自花授粉作物具有自交不退化 或退化缓慢的特点。
2、在杂种优势种用中：主要的途径也是 利用雄性不育性来生产杂交种子（如高 粱三系法、棉花二系法）。
3、种子生产：做好安全隔离，防止生物 学混杂（棉花到新疆繁种多）。
四、无性繁殖作物群体
1、无性繁殖的后代，表现型与母体相似，没有分离。 原因：无性系是由母体体细胞分裂繁衍而来,
没有经过两性受精过程。不论母体遗传基础的纯杂， 其后代的表现型与母体完全相似，通常也没有分离 现象。 2、同一无性繁殖系内的植株遗传基础相同。 3、无性繁殖作物，没有经过自交纯化，如果来自杂 交的后代，个体的基因型是杂合的，若用种子繁殖， 后代出现分离。
（5）孤雌生殖（6）孤雄生殖
（1）单倍配子体无融合生殖：指雌雄配子 体不经过正常受精而产生单倍体胚的一种 生殖方式。
A、孤雌生殖(1n)：卵细胞未经受精而直接 发育成单倍体胚。
农业科普了解农作物的繁殖方式
农业科普了解农作物的繁殖方式一、引言农作物繁殖方式是农业生产中的重要环节，直接关系到作物产量和质量的提高。
本文将介绍农作物的繁殖方式，通过对不同繁殖方式的了解，可以更好地指导农业生产，并促进农作物的发展和优化。
二、自然繁殖自然繁殖是农作物在自然环境中完成繁殖过程，依靠自然界的力量实现种子或植株增殖。
自然繁殖主要包括以下几种方式：1. 有性繁殖：在有性繁殖中，作物通过花粉与花药相结合，形成种子或果实。
这种繁殖方式能够保留作物的遗传特征，使得后代具备更好的适应性和耐性。
然而，有性繁殖过程中存在一定的杂交现象，导致后代的遗传变异。
2. 无性繁殖：无性繁殖是指作物通过无性生殖器官，如块茎、地下茎、匍匐茎、分株、萌芽等进行繁殖。
这种繁殖方式不涉及花粉和花药，在生产中常用于繁殖无性系和纯种。
无性繁殖可以有效地保留作物的遗传特征，但缺乏变异，导致后代间的差异较小。
三、人工繁殖为了满足农业生产的需要，人工繁殖方式成为了农作物繁殖的重要手段。
人工繁殖能够高效地实现作物繁殖，确保作物的遗传品质和数量的稳定。
以下是常见的人工繁殖方式：1. 人工授粉：人工授粉是指通过人工手段将花粉传递到花药上，以实现种子或果实的形成。
这种繁殖方式常用于杂交育种，通过控制异交花粉的使用，培育具有优良性状的新品种。
2. 插穗扦插：插穗扦插是将作物的茎、叶、芽等有生长潜力的部分切割下来，插入适宜的环境中，通过愈伤组织的生长分化实现新植株的萌发。
这种繁殖方式常用于果树、蔬菜等作物的繁殖，能够快速繁殖大量优良品种。
3. 培养组织繁殖：培养组织繁殖是指通过离体组织培养技术，将植物的组织或细胞培养到生长培养基上，再诱导其分化为整株植物。
这种繁殖方式常用于蔬菜、水果等作物的良种繁育和疫情传播的控制。
四、新技术的应用随着科技的发展，新技术广泛应用于农作物繁殖中，为农业生产带来了新的变革。
以下是一些与农作物繁殖相关的新技术：1. 基因编辑：利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术，可以精确改变作物的基因组，例如提高抗病虫害、耐逆性等重要性状。
作物育种学总论-第一章作物的繁殖方式及品种类型
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二、各类品种的育种特点
（一）自交系品种的育种特点
育种特点：自交系品种是由同一群同质的和纯合的基因型
植株组成，严格讲是来自一株优良纯合基因型植株的后代
，故育种上采用：
1. 自交 ＋ 单株选择，连续自交下选择纯合优良的基因型。
对于异花授粉和常异花授粉作物，可以通过强迫自交加单
株选择达到同样目的。 2. 从变异丰富的大群体中进行单株选择，多中选优，优中 选优。
大麦和豌豆以及花生花冠 未开放时就已经散粉受精 棉花等花冠张开后才散粉 油菜雌蕊先熟
2. 开花习性
常异花授粉
异花授粉
雌雄蕊异熟 dichogamy
玉米、向日葵 等雄蕊先熟
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（二）作物天然异交率的测定
作物授粉方式的分类，是根据自然异交率的高低而定的。
≤4%是典型的自花授粉作物
自然异交率
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二、异交的遗传效应
异交形成 杂合基因 型 异交增强 后代的生 活力 杂合基因型是产生基因交换、重组 和产生新基因型的基础。所以，有 选择的异交（人工杂交）是创造遗 传变异的一种主要方法。
（一）异交 的遗传效应
异交使后代的生活力增强，称为杂 种优势。因此，利用异交增强后代 生活力的效应，即利用杂种优势， 也是一种主要的育种方法。 （二）异花授粉作物的基因型 在长期开放授粉的条件下，异花授粉作物品种群体的基因型是 高度杂合的，且群体内个体间的基因型是异质的，没有基因型 完全相同的个体。由于长期异交，自交纯合后，隐性的劣性性 状显现，表现为退化。
（三）有性繁殖植物的主要授粉方式 1. 自花授粉
同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，或同株的花
作物繁殖方式及与育种的关系
第三章作物繁殖方式及与育种的关系教学内容：作物繁殖方式、作物品种类型、不同繁殖方式作物的育种特点。
教学目标：使学生了解作物有不同的繁殖方式，从而形成不同品种类型，因而不同品种选育时应采用不同的育种方法和程序。
教学重点：掌握自花授粉作物、常异花授粉作物、异花授粉作物的花器构造和开花习性，作物天然异交率的测定；自交和异交的遗传效应；品种类型及其特点；不同繁殖方式作物的育种特点。
教学难点：不同繁殖方式作物的育种特点。
一作物的繁殖方式1 有性繁殖（sexual reproduction）凡由雌雄配子结合经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，统称为有性繁殖。
（1）自花授粉同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，或同株的花粉传播到同株的雌蕊称为自花授粉。
花器构造和开花习性：雌雄同花；雌雄同期成熟；天然异交率：4%以下。
常见代表作物：小麦、水稻、大豆、燕麦、大麦、马铃薯、甘薯等。
（2）异花授粉雌蕊柱头接受异株或异花花粉授粉称为异花授粉。
花器构造和开花习性：雌雄异株：如大麻、菠菜、银杏等；雌雄异花：如玉米、蓖麻、瓜类等；雌雄同花：具有自交不亲和性；天然异交率：50%以上。
（3）常异花授粉一种作物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代的称为常异花授粉作物。
花器构造和开花习性：花器构造同自花授粉作物；以自花授粉为主，同时存在一定比例的自然异交；天然异交率：5%-50%。
常见代表作物：高粱、棉花、蚕豆、粟等2 无性繁殖(asexual reproduction)（1）营养体繁殖：根据植物器官来繁衍后代。
例如：马铃薯、甘薯、木薯、甘蔗等；大部分果树和花卉。
马铃薯为自花授粉作物，甘薯为异花授粉作物。
（2）无融合生殖（异常生殖现象）包括无孢子生殖、二倍体配子生殖、不定胚生殖、孤雌生殖和孤雄生殖。
3 作物自然异交率的测定测定方法：（1）选择一对相对性状（2）显隐性植株相间种植（3）从隐性植株上收种子F1（4）种植F1，调查显性性状的植株（5）计算：二自交和异交的遗传效应1 自交的遗传效应（1）自交使杂合基因型趋于纯合（2）自交使杂合基因型后代发生性状分离（3）自交引起生活力衰退（非绝对）2 异交的遗传效应（1）异交形成杂合基因型有选择的异交是创造遗传变异的一种主要方法。
作物繁殖方式及其育种特点-1
cultivar）
注：群体品种遗传基础复杂，群体内植株 基因型有一定程度的杂合性和异质性
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CROP BREEDING
群体品种的育种特点
使群体品种具有广泛的遗传基础和基因型的多 样性（组成群体品种的原始亲本间要有明显的 遗传差异，但生育期等性状差别不能太大）
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CROP BREEDING
（二）杂交种品种
在严格选择亲本和控制授粉的条件下生 产的各类杂交组合的F1植株群体
既高度杂合（ 个体基因型），又具有同 质性（群体内不同个体）
杂种优势强，但不能稳定遗传
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CROP BREEDING
杂交种品种的育种特点
包括自交系育种和杂交组合育种两个育种程 序，自交系间的配合力测定是贯穿两个育种 程序的关键
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CROP BREEDING
二、异交的遗传和生物效应
异交形成杂合基因型 异交增强后代的生活力
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CROP BREEDING
第三节 作物的品种类型及其特点
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一、作物品种的类型
自交系品种 杂交种品种 群体品种 无性系品种
CROP BREEDING
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CROP BREEDING
（一）自交系品种
迅速固定优良性状和杂种优势 选择能够较稳定遗传的无性繁殖方式 选择优良芽变（bud mutation），培
育新的优良无性系品种 高效诱导无性系产生方式的建立
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繁殖 方式
自花 授粉 作物
异花 授粉 作物
常异 花授 粉作 物
无性 繁殖 作物
交配 制度
自交
自由 交配
基本 自交熟，开 花时间较短，外界花
作物育种
作物育种学绪论1.作物品种：人类在一定的生态和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物群体。
2.常规育种的技术特点：1、育种周期长，工作量大2、盲目性较大3、需要育种经验的长期积累3.和常规育种相比，基因工程有三大显著优点：（1）源于生物的有利基因在人、动物、植物、微生物之间可以进行随意交换。
（遗传密码A、C、G、U的通用性）（2）可以定向改良。
（3）改良速度快。
第一章作物繁殖方式与品种类型1.有性繁殖(sexual reproduction) ：凡由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，统称为有性繁殖。
2.无性繁殖：不经过两性细胞受精过程而繁殖后代的方式。
3.自然异交率≤4%是典型的自花授粉作物；天然异交率在50%-100%之间的是典型的异花授粉作物；常异花授粉作物的天然异交率在5%-50%之间。
4.两种特殊的有性繁殖方式(1) 自交不亲和性：具有完全花，可形成正常的雌、雄配子,但缺乏自花授粉结实能力，自交不育。
如甘薯、黑麦、向日葵、甜菜、白菜、甘蓝等。
(2)雄性不育性（male sterility）植株雌蕊正常而花粉败育,不产生有功能的雄配子的特性。
5.自交的遗传效应：1.自交使纯合基因型保持不变。
2.自交使杂合基因型的后代发生性状分离。
3.自交引起后代生活力衰退。
6.异交的遗传效应：1.异交形成杂合基因型；2.异交增强后代的生活力。
7.农作物的品种，一般都具有三个基本特性，即特异性（distinctness）、一致性（uniformity）和稳定性（stability），简称DUS。
8.作物品种类型：1.自交系品种：又称纯系品种，是对突变或杂合基因型经过连续多代的自交加选择而得到的同质纯合体。
2.杂交种品种：是在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体。
3.群体品种4.无性系品种第二章种质资源1.种质资源(germplasm resources):具有特定种质或基因, 可供育种及相关研究利用的各种生物类型。
繁殖方式
第一章作物的繁殖方式与品种类型第一节作物的繁殖方式有性繁殖（sexual reproduction):雌雄配子结合，经过受精过程，形成种子繁衍后代。
自花授粉，异花授粉，常异花授粉，此外，自交不亲和性、雄性不育性无性繁殖（asexual reproduction）不经过两性细胞受精而直接繁殖后代。
有植株营养体繁殖，无融合生殖。
一、有性生殖：（一）花器构造和开花习性对授粉的影响1、花器构造（1）两性花和单性花两性花：完全花，雌雄同花。
如小麦、水稻、油菜……单性花：不完全花，有雌花、雄花。
雌雄同株异花（monoecious)：玉米、瓜类；雌雄异株（dioecious）：大麻、菠菜；有的植物既有完全花、又有单性花:天竺葵（2）其他花器构造特点：雌雄异长，如棉花；蜜腺或香味花；花粉轻小、寿命长，易借风力传播；雄性不育；自交不亲和2、开花习性——闭花受精：大麦、豌豆；常异花授粉：棉花；雌雄异熟：油菜、玉米（二）不同作物的授粉方式自花授粉作物：自然异交率<4%，水稻、小麦、大麦、大豆等异花授粉作物:自然异交率>50%，玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜常异花授粉作物：自然异交率5-50%，棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等（二）有性繁殖植物的主要授粉方式1、自花授粉：水稻、小麦、大麦、大豆等2、异花授粉：玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜等3、常异花授粉：棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等（三）两种特殊类型的有性繁殖方式1、自交不亲和性（self-incompatibility）：具有完全花，可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力。
十字花科、烟草、甘薯、向日葵等2、雄性不育性（male sterility）：植株的雌蕊正常而花粉不育，不能产生有功能的雄配子。
有：核不育genic male sterility (GMS )；胞质不育cytoplasmic male sterility (CMS)二、无性繁殖1、营养体繁殖（vegetative propagation）无性系（clone）：营养体繁殖的后代主要作物:甘薯（块根）、马铃薯（块茎）、甘蔗（茎）……2、无融合生殖（apomixes）：不经过正常受精和两性配子融合，而直接形成种子以繁衍后代。
植物育种学第二版课后题答案
植物育种学第二版课后题答案第1章作物繁殖方式和品种类型名词解释:育种目标(breeding objective):在一定自然、栽培和经济条件下，对选育新品种提出应具备的优良特征特性,也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。
生物产量(biomass):作物整个生育期间,通过光合作用和生产积累有机物的总量(有机物质90%~95%,矿物质占5%~10%。
经济产量(economic yield):栽培目的所需要的经济价值的那部分产量(子粒、块根、块茎等)。
经济系数(coefficient of economics)或收获指数(harvest index):生物产量转化为经济产量的效率,即经济产量和生物产量的比值。
株型育种:优良的形态特征和生理特性集中在一个植株上，获最高光能利用率，并将光合产物输送到籽粒中,提高产量。
高光效育种:通过提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指标而提高作物产量的育种方法。
产量因素收获指数理想株型1．作物育种主要目标性状:高产、稳产、优质、生育期适宜和适应机械化。
2.制定育种目标原则:立足当首,展望未来，富有预见性突出重点，分清主次。
抓住主要矛盾明确具体，性状指标落实面向特定的生态地区和羲培条件3.拟定一种作物的育种目标，并说明理由第2章作物的繁育方式及品种类型1、名词解释:有性繁殖:无性繁殖:无融合生殖:自花授粉:异花授粉:常异花授粉:自交不亲和性:雄性不育性:纯系品种:杂交种品种:群体品种:无性系品种:2、简述作物的品种类型极其发育特点3.试述无融合生殖在育种中的使用第3章种质资源1.名词解释种质资源(germplasm resources):具有特定种质或基因，可供育种及相关研究利用的各种生物类型.起源中心:凡遗传类型有很大的多样性且比较集中、具有地区特有变种性状和近亲野生(裁培)类型的地区。
初生中心：最初始的起源地（原生起源中心;)次生中心:作物由原生起源中心地向外扩散到一定范围时，在边缘地点又会因作物本身的自交和自然隔高而形成新的隐性基因控制的多样化地区。
1 .作物的繁殖方式及品种
4.两种特殊的有性繁殖方式
(1) 自交不亲和性(self-incompatibility) 具有完全花，雌、雄配 子正常，自交不育。如甘薯、黑麦、向日葵、甜菜、白菜、 甘蓝等。
(2)雄性不育性（male sterility）
植株雌蕊正常而花粉败育,不产生有功能的雄配子的特性。 雄性不育性作物：水稻、玉米、高粱、油菜、大麦、小麦、棉花、 向日葵等。 核不育 genic male sterility (GMS) 胞质不育cytoplasmic male sterility (CMS)
3.常异花授粉作物(often cross-pollination crops):这类 作物以自花受粉为主，也能进行异花受粉。因此， 它是典型的自花受粉作物和典型的异花受粉作物的 中间类型。如高粱、棉花、蚕豆、甘蓝型油菜、芥 菜型油菜等。 这类作物花器构造的特点是：
（1）雌雄同花； （2）不少作物花冠鲜艳有蜜腺； （3）雌雄蕊不等长或不同期成熟，雌蕊外露；（4）花开放时 间较长等。异花受粉率的高低因花器构造、作物品种和环境 条件的不同而有相当大的差别。一般在5—50%之间。如高梁 的自然异交率最低为0.6%，高的可达50%。
1.1.2无性繁殖（asexual reproduction）
不经过两性细胞受精过程而繁殖后代的方式。 1.营养体繁殖 利用植物营养器官的再生能力，使其长成新 的植物体。如:甘薯、马铃薯、甘蔗等。
营养繁殖的器官：
根、茎、叶、芽、块根、块茎、匍匐茎、球茎、
鳞茎等。
营养繁殖的方法：
分根、扦插、压条、嫁接、组织培养等
1.2.3 异交的遗传效应
1.异交形成杂合基因型。
2.异交增强后代的生活力。
1.2.4
异花授粉作物的遗传特点
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细胞质雄性不育性即 核 — 质互作型雄性不育性 细胞质雄性不育性即核 这种雄性不育性是由细胞质中控制雄花育性的基 这种雄性不育性是 由细胞质中控制雄花育性的基 因与细胞核中控制雄花育性的基因共同作用决定. 因与细胞核中控制雄花育性的基因共同作用决定 .
第一节 作物的繁殖方式
无性繁殖( 二, 无性繁殖(asexual reproduction) ) 不经过两性细胞受精过程而繁殖后代的方式. 1.营养体繁殖 利用植物营养器官的再生能力,使 营养体繁殖 其长成新的植物体.如:甘薯,马铃薯,甘蔗等. 如
自花花粉在雌蕊柱头上不能萌发; 自花花粉管不能穿透柱头表面; 自花花粉管在花柱内生长缓慢,落后异花花粉; 自花花粉管不能达到子房; 自花花粉管进入胚囊后不能与卵细胞结合.
3,两种特殊类型的有性繁殖方式: ,两种特殊类型的有性繁殖方式:
自交不亲和性( 自交不亲和性(self-incompatibility) )
2)使杂合基因型后代并发生性状分离,趋于纯合 使杂合基因型后代并发生性状分离, 使杂合基因型后代并发生性状分离
群体不同个体 个体
基因型不同质 异质杂合群体 等位基因杂合
以一对杂合基因型 Aa为例: 自交后代群体中同时 以一对杂合基因型Aa为例 Aa 为例: 出现AA Aa,aa三种基因型 性状发生了分离, AA, 三种基因型, 出现 AA , Aa , aa 三种基因型 , 性状发生了分离 , 这种个体之间基因型不同质, 这种个体之间基因型不同质 , 而且个体的同源染 色体上等位基因表现杂合的群体称为异质杂合群 色体上等位基因表现杂合的群体称为 异质杂合群 体. 自花授粉作物 单交 F2 群体 , 异花授粉作物的自由 自花授粉作物单交 群体, 单交F 授粉群体一般都属于这种类型的群体 都属于这种类型的群体. 授粉群体一般都属于这种类型的群体.
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第一节 作物的繁殖方式
花器构造特点: 花器构造特点 ①雌雄同花;②雌雄异长,异熟;③雌蕊外露, 易接受外来花粉,花朵开放时间长,花瓣鲜艳, 分泌密汁等. . 交配制度: 交配制度: 自花授粉为主要繁殖方式,自然异交率4-50%(棉 花1-18%,高粱 0.6-50%).
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棉花
蚕豆
第一节 作物的繁殖方式
自然异交率= 中显性个体数/ 总个体数× 自然异交率=F1中显性个体数/F1总个体数×100
不同作物在测定自然异交率时,适宜选用的标 不同作物在测定自然异交率时, 志性状是不同的.有的是标志植株, 志性状是不同的.有的是标志植株,有的是标 杂交当代种子. 志杂交当代种子. 水稻 小麦 棉花 玉米 非糯对糯 无芒对有芒 绿苗对黄苗 红叶对绿叶 黄粒对白粒 非糯对糯
三,作物天然异交率的测定 天然异交是指作物不同品种间的天然杂交. 天然异交 1.研究作物花器构造,开花习性,传粉方式和雌, 雄蕊的生长发育特点.
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第一节 作物的繁殖方式
2. 单株隔离自交,观察自交的结实性. 套袋隔离条件下不能正常结实------异花授粉 ;
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第一节 作物的繁殖方式
3.遗传试验 方法步骤: 方法步骤: ①父本 — 显性标志性状; 母本 — 相应隐性性状; ②父母本等距,等量隔行种植,自由传粉结实; ③收母本植株种子,播种,性状的鉴定与统计*:
(小麦,大麦,燕 麦,大豆,花生, 芝麻,烟草,马铃 薯)
(玉米,向日葵, 甘薯,蓖麻,黑 麦,白菜型油菜)
(甘薯,马铃薯, 甘蔗,草莓 )
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第一节 作物的繁殖方式
一,有性繁殖(sexual reproduction) 有性繁殖 凡由雌雄配子结合,经过受精过程,最后形成种 子繁衍后代的,统称为有性繁殖 有性繁殖. 有性繁殖
柱头 花柱 花粉管 子房
第一节 作物的繁殖方式
(2)雄性不育性(male sterility)植株雌蕊正常而花 雄性不育性( ) 雄性不育性 粉败育,不产生有功能的雄配子的特性. 雄性不育性作物: 雄性不育性作物:水稻,玉米,高粱,油菜,大麦, 小麦,棉花,向日葵等.
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雄性不育性在杂种优势利用育种工作中有 很大的作用. 很大的作用.利用雄性不育性可免去人工 去雄工作,获得大量杂交种, 去雄工作,获得大量杂交种,现已广泛应 用. 植物的雄性不育性有的受遗传控制,有的 植物的雄性不育性有的受遗传控制, 不受遗传控制, 不受遗传控制,受遗传控制的雄性不育性 分为两类: 分为两类:
花粉直感(种子性状) 花粉直感(种子性状)
胚乳中的染色体数为3n,2n来自母体的极核,n来 自父本的精核.3n胚乳性状的遗传规律不同于2n的其 他组织.如果在3n胚乳的性状上由于精核的影响而直 接表现父本的性状,这种现象称为胚乳直感或花粉直 感.
第二节 自交和异交的遗传效应
一,自交的遗传效应 1)自交使纯合的基因型保持不变 : 群体不同个体 个体 基因型同质 等位基因纯合 同质纯合群体
天然异交率(% )= (F1 中具显性性状的植株数/F1 天然异交率 % = 中具显性性状的植株数 代总植株数)× % 代总植株数 ×100%
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+++++++ 0000000 +++++++ 0000000 ┇ 父母本间行种植 +父本
+++++++ +0+0+0+ ++0 ++0+0++ +0+0+0+ ┇ 围绕式种植 0母本
第一节 作物的繁殖方式
雄 穗
雌 穗 玉 米 雌雄同株异花授粉
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第一节 作物的繁殖方式
3.常异花授粉作物 常异花授粉作物(often cross-pollination crops) 常异花授粉作物 同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代 的作物(棉花,高粱,谷子,蚕豆,甘蓝型和芥菜 型油菜等). .
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第一节 作物的繁殖方式
营养繁殖的器官: 营养繁殖的器官: 根,茎,叶,芽,块根,块茎,匍匐 茎,鳞茎等. 营养繁殖的方法: 分根,扦插,压条,嫁接,组织培养等 茎,球
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①甘蔗,禾本科的1种.多年生高 大草本,为制糖的重要原料. ②秆直立,不分枝,具多数节,节 间实心,色白,含甜味液汁. ③圆锥花序大型,总状分枝长,多 数着生于延长的主轴上,均为两性 可孕,无芒, ④栽培种通常不开花结实,借营养 体分株繁殖. ⑤染色体2n=128～222,是通过反 复杂交形成的高多倍性种 .
4.两种特殊的有性繁殖方式 两种特殊的有性繁殖方式 (1) 自交不亲和性: 具有完全 自交不亲和性: 花,可形成正常的雌,雄配子, 但缺乏自花授粉结实能力,自 交不育.如甘薯,黑麦,向日葵,甜菜, 甘薯,黑麦,向日葵,甜菜,
白菜,甘蓝等. 白菜,甘蓝等.
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自交不亲和性: 自交不亲和性:雌蕊排斥自花花粉
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自花授粉作物
第一节 作物的繁殖方式
小 麦 花 器 结 构
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大豆的花呈白色或 紫色; 紫色;花冠是蝶形 花冠; 花冠;雄蕊是二体 雄蕊;雌蕊1 雄蕊;雌蕊1枚, 果实是荚果
花生的花是两性完 全花,总状花序, 着生在主茎或侧枝 叶腋间的花梗上. 每一花序一般能开 2-7朵花,多的开到 15朵以上.
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第一章 作物的繁殖方式与品种类型
第一节 作物的繁殖方式
一,有性繁殖
1,花器构造 , 两性花(完全花,雌雄同花),如小麦,水稻,油菜 两性花(完全花,雌雄同花),如小麦,水稻,油菜…… ),如小麦
花器构造 雌花, 单性花 :雌花,雄花 雌雄同株异花(monoecious): 雌雄同株异花( : 玉米: 果穗) 玉米:雌花序 (果穗) 雄花序 蓖麻: 蓖麻:同一花序上雌花在上 雄花在下 瓜类: 瓜类:雄花雌花在瓜藤不同的位置上 雌雄异株( ):大麻 雌雄异株(dioecious):大麻,菠菜,有雌株,雄株之分 ):大麻,菠菜,有雌株,
雌花
雌雄同花
第一节 作物的繁殖方式
一, 有性繁殖植物主要授粉方式
1.自花授粉 :同一朵花的花粉传到同一朵花的 自花授粉 雌蕊柱头上,或同株的花粉传播到 同株的雌蕊 柱头上 . 自花授粉作物: 自花授粉作物:以自花授粉方式繁殖后代的作 物,又称自交作物.如水稻,小麦,大豆,花生 等 自花受精:同株(花)的雌雄配子相结合的受精过 自花受精 程;
一对杂合基因型个体自交各代的分离比例 及基因型纯合化的进程
第二节 自交和异交的遗传效应
纯合体比例:Xn=(1-1/2r) ×100% 每自交1 每自交1代,杂合基因型减半 Xn =(1-1/2r)n r: 自交代数;n:杂合基因对数 独立遗传 : 自交代数; :杂合基因对数(独立遗传 独立遗传) 控制某性状的杂合基因多, 控制某性状的杂合基因多,纯合慢
(1)细胞核雄性不育 ) 这种雄性不育性受细胞核基因控 并且多数受隐性基因控制,少数受显性基因控制. 制,并且多数受隐性基因控制,少数受显性基因控制.这 种类型的雄性不育系在育种中的应用有一定的难度, 种类型的雄性不育系在育种中的应用有一定的难度,主要 原因是找不到稳定的保持系, 原因是找不到稳定的保持系,不育系与任一正常可育的品 系杂交,其后代总是会有可育株出现. 系杂交,其后代总是会有可育株出现.
第一节 作物的繁殖方式
花器构造特点: 花器构造特点: ① 雌雄蕊同花,同熟, 二者长度接近或雄蕊较长; ② 开花时间较短,甚至闭花授粉; ③ 花器保护严密,其他花粉不易飞入. 交配制度: 交配制度: 自交,异交率<4%.
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第一节 作物的繁殖方式
2.异花授粉 :雌蕊的柱头接受异株或异花花粉授粉 异花授粉 的称为异花授粉; 异花授粉作物: 异花授粉作物: 不同植株花朵的花粉进行传粉而繁 殖后代的作物; 异花受精: 异花受精 由异株或异花的雌,雄配子相结合的受 精过程称为异花受精.