05第五章选择育种

2 W1h12 W2h22 W h n 1 Y= M X1 + M X1 + …… + M Xn 1 2 n
Y 选择指数
W1、 W2、 W3、 Wn
h21、h22、h23、h2n M1 、 M2 、 M3 、 Mn
第一到n个性状的加权系数
第一到n个性状的遗传力 第一到n个性状的群体平均数
X 1、 X 2、 X 3、 X n
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。
分几次鉴定选择 几次鉴定后一次选择 一次鉴定同时选择
性状选择方法
分项累进淘汰法
单一性状选择
分次分期淘汰法
多次综合评比法
综合性状选择法
加权评分比较法 限值淘汰法
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。
四 选择育种的应用
• 适用于主要经济性状大多符合要求，只有过别经济性 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。 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。 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。
选种圃
材料：从原始材料圃中选出的优良单株或优良集 团后代。 对照区 保护行 2次重复 设置年限：决定于供选群体的性状稳定与否。
选种圃内小区的排列顺序
品比预备试验圃
材料：从选种圃中选出的优系或群体优系 设置年限：1年
品种比较试验圃
材料：预备试验圃中表现良好的优系及混合优 系后代。 3次以上重复 保护行 设置年限：2~3年
R= h2Sd
X2= X0+ h2(X1-X0)
2.入选率
入选个体在原群体中所占的百分率（p）。 选择强度（i）： 选择差（Sd)与原始群体的表型标准 差δ之比, 即i= Sd / δ R=iδh2 影响选择差的因素： 入选率 标准差 入选率越大，选择差越小。反之，选择差越大。 标准差越大，选择差越大。
第一节 选种原理
一 选择与选种的关系
选择 从自然变异群体中选优汰劣 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。
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（突变） 新育成品种中存在的变异 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。
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。
选择的具体作用
改变群体内各种基因型的频率，从而给某些有价值的基 因型的出现创造了条件。 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。
选种的概念和作用 选择的标准及其制定的原则 选择的基本方法及其综合应用
比较鉴定 选出优良品系经生产 鉴定后（试验）繁殖 推广
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。
• 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。
一次单株选择法
选择优良单株
Hale Waihona Puke Baidu
只进行一次单株 选择，在株系圃内 分别播种比较鉴定 不再进行单株选择。 选出优良株系
比较鉴定选出 优良品种繁育 推广
对 照
对 照
选择优良单株
多次单株选择法
在第一次株系圃选
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
对 照 对 照 对 照 对 照
留的株系内，继续进 行 优 株 的 选 择 、 比 较 ，分别播种比较鉴定 选出优良株系 反复进行。
常自花授粉植物
一般采用多次单株选择和母系选择。
辣椒、蚕豆和黄秋葵，翠菊。
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。 原始群体变异大时，采用混合-单株选择；原始群体变 小时，采用单株-混合选择。 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、白日草、 鸡冠花、菊花、月季等，梨、苹果、桃等。
第一到n个性状的观察值
限值淘汰法
将需要鉴定的性状分别规定一个最低入选标准，低 于规定标准的淘汰。
三 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、番果类及莴苣， 凤仙花、矢车菊、香豌豆、 牵牛花、紫罗兰、风铃草、金盏花等。
数量性状
1. 性状遗传力的大小
选择差(selection differential, Sd) 入选群体平均值与原始群 体平均值的离差。
数量性状的选择效果决定于选择差与遗传力heritability, h2)的乘积即选择反应（selection response, R)。上代选择差在 下一代中表现的效果。
• 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。
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。
无性繁殖植物
一般采用单株选择。
马铃薯、甘薯、大蒜、草莓、水仙花等利用营养器 官繁殖的植物。
影响选择效果的因素
质量性状
一对或少数几对主效基因控制，表型受环境因素 较小，选择效果较好。 目标性状为隐性基因时，经过一代选择便可使下一 代群体隐性基因和隐性基因频率达到100%。 目标性状为显性类型时，经过一次单株选择的后代 鉴定，可以选出显性纯合类型。
品质而进行的选择育种称为实生选择育种，简称为实生选种。
实生群体具有变异普遍、变异性状多而且变 异幅度大的特点，在选育新品种方面有很大潜力。 原有实生群体的实生选择
预选 初选 决选
新建群体的实生选择
与无性系选种相比，实生选种的特点
变异普遍：在基因型杂合程度很高的实生后代中，很难找 到两个遗传性完全相同的个体；而无性系后代中，除个别 枝芽和植株发生遗传型变异外，多数个体间具有相同的基
园艺植物育种学
Breeding of Horticultural Plants
田振东 华中农业大学蔬菜系 Tel: 87287382 E-mail: Tianzhd@sina.com.cn
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. 实生选种
选择优良单株
原始群体
混合采种
比较 鉴定
对照 混合选择播 品种 种选择田
原始 群体
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。
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。
– 产品商品器官形成期
综合性状选择
根据综合经济性状进行选择，评定时按经济性状 的重要性规定不同的评分标准，最后选择出一些积分 最高的植株。
多次综合评比法
按评分标准由低到高分为首选、复选和定选 三种鉴定完成最终选择的方法。
高
定选 复选 首选
选择标准
中 低
原始群体
加权评分比较法
根据各性状的相对重要性分别给予各性状一加权系 数，测定各植株的各性状数值乘以加权系数后积加，即 得该植株的总分数，根据总分数择优录取。
•
•
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
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
混合选择法(Bulk selection）
3. 性状变异幅度
一般来说性状在群体内变易幅度越大，则选择潜力越 大，选择效果也就越明显。 由公式： R=iδh2 可知，选择效果与所选性状的标准差（变异幅度）、 选择强度和遗传力成正比。
育种实践中提高选择效果的策略：
• 增大原始群体数量，以便增大性状变异幅度。 • 加强实验设计与田间管理, 降低环境饰变影响, 以提高 性状的遗传力。 • 提高入选标准，以降低入选率增大选择强度。
其他主要选择法
母系选择法
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。
集团选择法 剩余种子法（半分法）
二 选择育种中的性状选择时期和方法
7. 提早繁殖与提高繁殖系数
无性繁殖植物的常用选择法
• 营养系混合选择法：同混合选择法 • 营养系单株选择法：同单株选择法，一般只进 行一次选择。 • 有性后代单株选择法： 播种 养系 单株选择 收获营养繁殖体 播种 株行圃 比较鉴定 营
实生选种的方法和程序
实生选种 针对实生繁殖的群体为改进其经济性状、提高
分项累进淘汰法
按性状重要性先后进行排序，选择时先按 第一重要性状进行选择，然后在入选株内按第 二重要性状选择，依次累进。
越是排在前面的性状，入选率应该越大。
分次分期淘汰法
按株选目标出现的先后顺序，分次分期进行选择的方
法。对那些重要经济性状陆续出现的植物较为适用。。
– 植株整个生育期
– 主要经济性状形成期
四 有性繁殖植物选择育种的程序
选择育种的一般程序
优良单株选择 原始材料圃
株系比较选择
品比预备试验 品种比较试验 生产试验和区域试验
选种圃
品种比较试验圃 品比预备试验圃 品种区域试验及生产试验
大面积推广
原始材料圃
圃地：能代表本地气候条件 材料：当地的品种类型（来自生产圃或种子田）、 外地引入的新类型。 对照 设置年限：1~2年（1~2年生的种子植物）；长期 （多年生的观赏植物及木本果树）。
因型。
变异性状多：实生后代几乎所有性状都发生程度不同的变 异，而无性系后代的变异常局限于个别或少数几个性状。
变异幅度大：
与杂交育种相比，实生选种的特点
适应性强：实生变异类型是在当地条件下形成，对当 地土壤气候条件具有较好的适应能力。 投资少，见效快：实生选种是利用现存变异，省去了 人工创造变异的过程。选出的新类型可以较快地在本 地区繁殖推广。
品种区域试验及生产试验
区域试验 试验点：5个以上 区试时间：2~3年 生产试验 试验面积：不小于667m2 不设重复 对照：当地生产上主栽品种 时间：2~3年
加速选种进程的措施
1. 灵活运用各种选择方法 2. 圃地设置的增减 3. 适当缩减圃地设置年限 4. 提前进行生产试验与多点试验 5. 利用保护地进行一年多代繁殖选择 6. 易地栽种加速繁殖
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)。
选择育种的应用
• 适用于主要经济性状大多符合要求，只有少数经济性 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。 • 核桃、板栗、丁香、水杉、柳杉等园艺植物，在生产 上兼用无性繁殖和有性繁殖，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用无性繁殖建成 营养系品种，是一种简单易行的办法。