第五章选择育种

• (二)异花授粉作物(Allogamous species) • 通过不同植株花朵的花粉进行传粉而繁殖后代（遗传 上的定义 ），育种上定义为异交率>50%，其分为三种 类型： • 1.雌雄同株异花 玉米、蓖麻 • 2.雌雄异株 大麻、蛇麻、菠菜、刁石柏 • 3.雌雄同花 自交不亲和性如黑麦、白菜型油菜、 向日葵、甘芋等 即属于此类。 • 其花器特点如下：雌蕊比雄蕊长，伸出花器，雌雄蕊 不同期成熟；花瓣多有鲜艳色彩，分泌蜜汁，有香味， 花器保护不严密，花粉多，容易飞扬，开花时间长
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一次混合选择法 对原始群体 进行一次混合选 择，当选择的群 体表现优于原始 群体或者对照品 种时，即进入品 种预备试验圃。
选择优良单株
原始群体
混合采种
比较 鉴定
对照 品种
混合选择播 原始 种选择田 群体
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多次混合选择法
在 第 一 次 混 合选 择 的群体内继续进行两次 以上的混合选择，直至 产量比较稳定、性状表 现比较一致并且胜过对 照品种为止。
蔬菜育种发展的3个阶段
• 建国初期，生产上利用的蔬菜品种主要是地方农家品种。 异化授粉作物由于户户留种，品种退化严重。 • 1958-1978年：58年提出了我国第一个种子工作方针 “四自一辅”；20世纪60年代开始进行杂种优势利用研 究，培育出一大批优良甘蓝、白菜、萝卜等的自交系及 雄性不育系等。 • 1978年以后：多倍体诱导辐射育种，生物技术育种应用 于蔬菜取得较好效果。马铃薯的组培脱毒，耐储藏的转 基因番茄等研究均取得成功。 • 传统育种方法如选择育种和有性杂交育种等仍占一定比 例，现代育种在新品种选育中发挥的作用越来越大。杂 种优势育种是目前最重要的手段。
辣椒、蚕豆和黄秋葵，翠菊。
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自由授粉和异花授粉植物的选择法
后代杂合程度高，变异较大，自交发生衰退。 原始群体变异小时，采用单株-混合选择；原始群体变异 大时，采用混合-单株选择。 自交退化明显的种类采用母系选择法和集团选择法。 白菜、萝卜、甘蓝、瓜类等，石竹、矮牵牛、菊花、 月季等，梨、苹果、桃等。
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选择的实质是差别繁殖
选择：使群体内的某些个体（基因型）比另外一 些个体（基因型）能够更多的提供配子和繁殖 后代，从而改变下一代群体中的基因频率和基 因型频率。 选择的实质就是差别繁殖，从而能定向地改变群 体的遗传组成。 平头甘蓝和圆头甘蓝的选择
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• 无论自然选择还是人工选择，选择本身都不能 产生新的基因，其最大作用都在于能够定向地 改变种群的基因频率，从而改变生物类型。而 基因频率的定向改变，归根到底是由于打破了 繁殖的随机性，从而打破了群体基因频率的平 衡状态。 • 选择使得某些类型的个体增加了繁殖后代的机 会，而另外一些类型的个体减少甚至完全剥夺 了繁殖机会，因而选留类型所具有的基因频率 也就增高，淘汰类型所具有的基因频率也就降 低。这就是选择的实质性所在。
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• • • • •
(五)雄性不育（male sterility） 1、定义 ： 花粉败育，但雌蕊具正常接受花粉能力的雄性不育性)。 2、类型： 雄性不育的类型很多可分为nucleic male sterility (N ms) , nucleo-cytoplasmic male sterility (N c ms)， cytoplasmic male sterility (C ms), genetic-environmental male sterility(G-E ms)(N-E ms(光敏、温敏、光温敏) NCEMS, CEMS)，此种特性在杂优利用上有特殊意义， 祥见杂优利用章节。
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一 基本选择法及其应用
• 两种基本选择法 混合选择 单株选择 • 基本选择法的应用 • 选择育种中的性状选择方法
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混合选择法(Bulk selection）
• 根据植株的表型性状，从原始群体中选取符合选择标 准要求的优良单株混合留种，下一代混合播种在混选 区内，相邻栽培对照品种及原始群体的小区进行比较 鉴定的选择法。 • 适用于：混杂严重的异花授粉植物的纯合或者结合生 产提纯复壮或改良现有品种。 • 包括：一次混合选择法和多次混合选择法
无性繁殖植物
一般采用单株选择。
想一想
洪山菜苔选择
马铃薯、甘薯、大蒜、草莓、水仙花等利用营养器 官繁殖的植物。
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二 选择育种中的性状选择时期和方法
选择时期：
应在植物的整个生育期经常进行观察记 载，尤其对重要经济性状要作出几次全面的观 察和记载。根据田间记录和最后一次鉴定，对
各单株作出综合评价，决定取舍。
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• (三)常异花授粉作物(often cross-pollination crop) • 异交率小于50%而大于5%的作物 如棉花、高梁、蚕 豆、甜椒、栗、甘蓝型、芥菜型油菜等。 • 花器和开花习性特点：雌雄同花，花瓣多有鲜艳色彩， 能分泌蜜汁，雌雄蕊不等长或不同期成熟，雌雄蕊外 露率高，花开放时间长，易接受外来花粉。 • (四)自交不亲和性(self-incompatibility) • 具有完全花并可形成正常雌雄配子，但缺乏自花授粉 结实能力的一种自交不育性。过去多把其归在异花授 粉范畴。如甘芋、黑麦、白菜型油菜、向日葵、甘蓝、 白菜、甜菜等。
剩余种子法（半分法）：一份播于株系圃，一份保存。
株系纯化缓慢，不能同时起到连续选择对有利变异的积累。
ห้องสมุดไป่ตู้
集团选择法：相似性状的优株归为不同的集团。
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作物的繁殖方式
• 包括有性繁殖和无性繁殖 有性繁殖（通过有性过程产生的雌雄配子结合 (受精过程)而繁衍后代的形式）。 作物依花器 构造、开花习性、传粉情况以及开花与环境条 件的关系，可分为五类。 (一)自花授粉作物 又称自交作物（autogamous species）同一朵花的花粉传播到同一朵花的雌 蕊柱头或同株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上 都称之为自花授粉（遗传上的定义）。育种上 定义为异交率小于5%（有人提4%）典型的应 小于1%。茄果类、燕麦、豌豆、大豆、花生、 烟草、亚麻均属此类。 24
选择优良单株
分别播种比较鉴定 选出优良株系 比较鉴定选出 优良品种繁育 推广
对 照
对 照
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选择优良单株
多次单株选择法
在第一次株系圃选 留的株系内，继续进行 优株的选择、比较，反 复进行。
分别播种比较鉴定 第二次单株选择 分别播种比较鉴定 第三次单株选择 分别播种比较鉴定 选出优良株系 比较鉴定 选出优良品系经生产 鉴定后（试验）繁殖 推广
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选择育种的概念
选择育种：是利用现有品种和类型在繁殖 过程中产生的自然变异，将符合要求的 优良植株选择出来 , 经过比较而获得新 品种的育种途径。 自然变异和人工变异的比较
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二 选择的作用基础与实质
群体的遗传变异是选择的作用基础
自然异交引起的基因重组 自然变异（基因突变） 新育成品种中存在的变异（品种的遗传稳定性是 相对的，变异是绝对的） 饰变：环境条件引起的表现型变异，属于非遗传的 变异。如产量和品质等性状易受环境条件的影响等。
•
实生群体内存在较大的变异，从其实生群体中选择优 良单株后无性繁殖建成营养系品种，是一种简单易行 的办法。如：核桃、板栗、丁香、水杉、柳杉等。
不能有目的有计划地人工创造变异, 作为一种独立的选 种方法在应用上有一定的局限。
•
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第二节 有性植物的选择育种
基本选择方法及其应用 园艺植物的授粉习性与选择法 影响选择效果的因素 有性繁殖植物选择育种程序
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对 照 对 照 对 照 对 照
混合选择法
优点：
1 简单易行 2 正常生产的同时可提纯品种 3 对异花授粉作物不会衰退 缺点：
1 选择效率低
2 不能进行后代鉴定
单株选择法
优点： 1 选择效率高，可以鉴 定所选株的基因型 2 纯合快，可定向积累 变异，选育出超亲品种 缺点：
1 需隔离成本高
2 种子有限，难以迅速生产 3 异花授粉作物会发生衰退
一 选择与选择育种（选种）的关系
选择：从自然变异群体中选优汰劣。是育种的一种方法手段，也是引 种、杂交育种、倍性育种等育种等方法不可缺少的环节。
1 自然选择：指生物生存所在的自然环境条件下对生物所起的选择作用， 是生物进化的动力。 2 人工选择：人们有意或无意的选择鉴定比较，将符合要求的植株选择 出来，使其遗传性趋于稳定而形成新品种的过程。 选择的一致性：植物的抗逆性和抗倒性（夏结球白菜的耐暑性等）。 选择的不一致：甘蓝的包球性等。
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• 选择的依据 生物具有变异和遗传两种特性 是选择有效的内因。也就是说，生物群体内， 至少在一部分座位上存在着不同的等位基因， 然后人工选择或自然选择才能发挥作用；遗传 变异越大，则选择越有希望。遗传变异不外乎 突变和重组。扩大遗传变异范围的最有效方法 就是杂交。两个不同品种(或品系)在许多座位 上都有不同的基因，所以杂交之后，从子二代 开始就有各种分离和重新组合，可供选择。
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• 育种实践表明：选择的技巧、水平与育种的成效 关系巨大。育种工作者的素质： （1）观察敏锐，能够及时发现优良变异。 （2）选择仔细、准确。
傅廷栋于1972年在甘蓝型油菜品种波里马中发现 19株天然细胞质雄性不育株，稳定下来的不育系 称polima CMS。 水稻细胞质雄性不育被分为野败型(CMS-WA)、 包台型(CMS-BT)、红莲型(CMS-HL)等(Shinjyo， 1969；朱英国，2000；袁隆平，2002)
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两种选择方法的综合应用
• 单株-混合选择法
先进行一次单株选择，在株系圃内淘汰不良 株系，再在选留的株系内淘汰不良植株，然后 使选留的植株自由授粉，混合采种，以后再进 行一代或者多代混合选择。 优点：混合后不衰退，从第二代就可生产大量 种子。
• 混合－单株选择法
先进行几代混合选择，再进行一次单株选择。 适合株间有较明显差异的原始群体。
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性状选择方法
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第五章 选 择 育 种 Selection Breeding
本章主要内容： 1. 选择育种的概念和作用 2. 选择标准的制定原则 3. 选择的基本方法及其综合应用 4. 园艺植物的授粉特性与常用的选择方法 5. 影响选择效果的因素 6. 有性繁殖植物选择育种的程序 7. 无性繁殖植物选择育种
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第一节 选种原理
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选择的具体作用
改变群体内等位基因间的频率，使基因型的分离重组比 例发生变化。 从而给某些有价值的基因型的出现创造了条件。 新产生的突变基因，有用的得到保留，没用的尽快在群 体内消失或者控制在很低的频率。
选择的创造性作用
定向多代选择，有积累变异，加 强变异的作用(性状的变异程度)，能获得开始选择时群体 内没有的变异类型(性状的组成)。
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单株选择法 Individual selection
按照选择标准从原始群体中选出一些优良 的单株，分别编号，分别留种，下一代单独种 植一小区形成株系（一个单株的后代），根据 各株系的表现，鉴定各入选单株基因型好坏。 包括：一次单株选择法和多次单株选择法
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一次单株选择法
只进行一次单株 选择，在株系圃内不 再进行单株选择。
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其他主要选择方法
母系选择法（异花授粉作物的多次单株选择法）
对所选的植株不进行隔离，所以又称为无隔系谱选 择法。选择只根据母本性状。
亲系选择法（留种区法）
每一代每一株当选单株的种子分成两份，一份用于 播种系统比较试验圃，一份用于播种留种区，试验圃不 隔离，留种区隔离，在留种区各相应系统选株留种。
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三 选择标准的制定原则
• • • • 明确株选应注意的目标性状。 分清育种目标主次，根据目标的主次制定相应的选 择标准。 目标性状及其标准必须具体明确。 各种性状的当选标准要定得适当。
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四 选择育种的应用
• 适用于主要经济性状大多符合要求，只有个别经济性 状较差，而且这些表现较差的经济性状在个体间变异 较大的群体。
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园艺植物的授粉习性与常用选择法
自花授粉植物的选择法
后代纯合程度高，变异相对较小，自交一般不发生衰 退。 一般采用单株选择。提纯复壮时可用混合选择法。 豆类、茄果类、 凤仙花、矢车菊、紫罗兰等。
常自花授粉植物
一般采用多次单株选择和母系选择。在品种纯化时，
根据种子繁殖系数的大小可采用多次单株选择法和多次混 合选择法。