第五章 选择育种
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(一)性状选择的时期
在选择育种时一般整个生育期都 要进行观察记载,还应根据园艺植 物种类确定重点选择时期。一般在:
1 、幼苗阶段
2 、主要经济性状形成期
3 、产品商品器官成熟期
进行重点选择。
(二)性状选择的标准
性状选择标准是落实育种目标的第一步。 园艺植物种类很多,经济性状差异很大,因 此不同种类性状选择的标准也不同。但应遵 循以下几条原则: 1 、明确目标性状 2、分清目标性状的主次 3 、所定各性状的当选标准适当 4 、减少环境饰变误差和排除生物学混杂干扰
(二)单株选择法:
又称系谱选择法或基因型选择法。 即从原始群体中选出一些优良单株,分别 留种、编号、单株种植。下一代仍然按单 株种植成一个小区,即形成一个株系,株 系间进行隔离。根据各株系的表现,选出 优良株系——入选株系。 根据选择次数的多少也分为一次单株 选择法和多次单株选择法。
品种比较
X1=6
X2 =0.7
X3 =0.02
第 3株
0.4×0.8 0.3×0.38 0.3×0.7 那么 Y2= ————×8+————×0.5+————×0.025=0.6824 7 0.524 0.025
X1=8
X2 =0.5
X3 =0.025
结果三株的选择指数 Y1>Y3>Y2 即第1株最好
3、限值淘汰法
一、选择育种的概念 二、选择的实质与作用基础 三、选择的创造性作用
一、选择育种的概念
(一)概念: 选择——从自然界植物群体中选优汰劣。 选择育种——利用现有种类、品种的自 然变异群体,通过选择的手段育成新品种 的方法(或途径)叫做选择育种。
(二)选择育种的应用范围:
1、现有品种发生了混杂、变异,但主要经 济性状基本符合要求,仅少数经济性状表现变劣, 采用选种是最有效的——提纯复壮。 2、新引进的品种不能直接利用,可通过 选择,发现较好的变异类型,将其培育成为新 品种——差别繁殖。
3、以无性繁殖方式繁殖的营养系果树,对 变异的枝、芽采用选择的手段进行选种,更具有 普遍性和效益性——芽变选种。
二、选择的实质与作用基础
群体的遗传变异是选择作用的 基础。 通过选择使群体中的一部分 个体产生后代,其余个体被淘汰。 所以,选择的实质就是差别繁殖。
变异是选择的基础。没有变异就没有 可供选择的材料,就无从选择。
将需要鉴定的性状分别规定一个最低 的入选标准,凡是各性状都达到入选 标准的植株入选,低于标准的淘汰。 这种方法简单易行,但缺点是会把只 因某个性状达不到标准而其它性状都 优秀的个体淘汰掉。而且,这个最低 标准的确定受人为影响较大。
四 、 性状选择的时期和标准
所谓性状选择也叫株选,就是根据 育种目标及相应的选择标准,以特定选 择方式采取的选择和淘汰的方法。 能否准确的把握性状是关系到选择 育种成败的重要技术环节。
遗传是选择的保证。没有遗传,变异 不能传递给下一代,选择就失去了意义。
选择使可遗传的变异得以保留,特别 是使有利的变异保留下来,不利的变 异被 淘汰。选择定向地改变群体的遗传组成。
三、选择的创造性作用
(一)从性状上: 1、增大某种性状的变异程度 2、有利于性状的重新组合和搭配 3、选择具有累积和加强变异的作用
2、分次分期淘汰法
按目标性状出现的先后,分次分期选择淘 汰的方法。在第一目标性状显露时进行第 一次鉴定选择,当选植株量要大,并做好 标记;到第二目标性状出现时,在标记群 体内淘汰不合格的单株,去掉标记,以后 依次进行。 适合于那些重要经济性状依次出现的植物 种类。
例如:苹果早熟优质品种选育
座果率的高低(第一经济性状)
混合选择效果不明显时进行。
(3)母系选择法
方法:其选择程序和多次单株选择 法基本相同,但对所选单株的后代播种 后不进行隔离,所以又称为无隔离系谱 选择法。由于不进行隔离,不知道所接 受花粉的来源,所以只能根据母本性状 进行选择,因此称母系选择法。
优点:无需隔离,较为简便,生活力不退化。 缺点:纯化速度较慢。
(5)剩余种子法(半分法)
方法:先从原始群体中进行单株 选择,将每一入选单株种子分成两份, 一份播种于系统比较圃内,另一份贮 藏在种子库中。在进行比较鉴定时对 当选株系不留种,而是在下一年或下 一代用种子库中相应的种子进行播种 后留种。
贮藏种子
半分法
优点:不用隔离,还可避免系统间的 杂交和不良株系的干扰。 缺点:选种时间较长, 适合于易引起混杂的种类。
(6)集团选择法
方法:将从原始群体中选出的优良 单株按性状相似程度进行归类,形成几 个集团。集团内自由授粉,集团间进行 隔离。每个集团内所选择的优良单株混 合采种,并播种在一个小区内。然后进 行集团间的比较,淘汰不良集团。
第一年
从原始群体内选择优 良单株,按不同类型 归类混合成几个集团
标 准 第二年 品 种
2、 加权评分比较法
就是根据性状的相对重要性分别给予不
同的加权系数。测定单株各性状的观测值,
把每一植株各性状的观测值分别乘以各自的
加权系数后累加,即得该植株的总分数。然
后根据总分数择优录取。
•总得分也称选择指数
W1h12 W2h22 W3h32 Wnhn2 Y= —— X1+—— X2+ —— X3……+ —— Xn M1 M2 M3 Mn Y:选择指数 W1 …… Wn:第一到第n个性状的加权系数 h12 …… hn2:第一到第n个性状的遗传力 M1 …… Mn:第一到第n个性状的群体平均数 X1 …… Xn: 第一到第n个性状的观察值(变数)
一、两种基本选择方法
(一)混合选择法 (二)单株选择法 (三)两种基本选择法的优缺点
(一)混合选择法: 又称表型选择法。是根据植株的表 型性状,从原始群体中选择符合标准的 优良单株混合留种,下一代混合播种在 一个小区内,相邻种植对照品种及原始 群体,用以比较鉴定。
根据选择次数的多少,又分为:
一次混合选择法和多次混合选择法。
第五章 选择育种
本章重点: 选择育种的概念。 选择的实质与作用基础。 两种基本选择方法。 芽变选种及其细胞学和遗传学基础。 影响选择效果的因素。
本章的主要内容:
第一节 第二节 第三节 第四节 选择育种的原理 有性繁殖植物的选择育种 选择效果的评估 无性繁殖植物的选择方法
第一节 选择育种的原理
1、分项累进淘汰法
根据性状的相对重要性顺序排列,把重 要性状排在前面。先按第一性状进行选 择,然后在入选的植株内按第二性状进 行选择,再按第三性状进行选择……顺 次累进。 需要注意的是:每次选择都要淘汰一批 植株,所以第一次选择时单株入选率要 大,应适当降低选择标准。
例如:葡萄早熟优质品种选育 成熟期(第一性状) 品质(第二性状) 产量性状及其他性状
(三)两种基本选择法的优缺点 混合选择法:
优点:①简单易行,节省人力、物力和土地; ②一次可选出大量单株,获得较多的种子; ③混合选择,自由授粉,不会使异花授粉 植物发生生活力退化。
缺点:由于入选单株混合留种,不能依据后代的表 现对单株进行遗传性优劣的鉴定。所以无法 消除由于环境饰变引起的选择误差,因此选 择效果较差。
0.4×0.8 0.3×0.38 0.3×0.7 那么 Y1= ————×9+————×0.4+————×0.028=0.7321 7 0.524 0.025
第 2株
0.4×0.8 0.3×0.38 0.3×0.7 那么 Y2= ————×6+————×0.7+————× 0.02 =0.5920 7 0.524 0.025
(4)亲系选择法(留种区法)
方法:其程序也和多次单株选择法 相似,主要差别在于: 每一代的当选单株的种子都分成两 份,一份播种在系统比较试验圃,一份 播种在留种区内。系统比较试验圃内不 进行隔离,便于进行客观精确的比较, 留种区内则要进行隔离。最后根据比较 结果在留种区相应的系统内选株留种。
优点:在系统比较圃内不进行隔离, 避免了因隔离给比较鉴定造成误差。 缺点:费工、费地。 比较适合两年生的异花授粉植物, 如白菜、甘蓝等。他们的营养生长期和 生殖生长期是分开的,不用将种子分成 两份。
原 始 群 体
混 合 选 择 种
混 合 选 择 种
混 合 选 鉴定 择 比较 种
混 合 选 择 种
混 合 选 择 种
混 隔离并在当选集团 合 中进行混合选择 选 择 种
第三年
标 准 品 种
原 始 群 体Байду номын сангаас
混 合 选 择 种
混 合 鉴定 选 择 比较 种
混 合 选 择 种
混 隔离并在当选集团 合 中进行混合选择 选 择 种
1、 多次综合评比法
一般分为初选、复选和决选三 次鉴定选择。如对大白菜、甘蓝叶 球进行的选择,果树的芽变选种一 般都采用多次综合评比法。
初选(粗选)——标准较低,在整个生育期 内进行,入选株数较多。 复选——在初选的基础上进行,以较高标准进 行精选,确定优系。 决选——在复选的基础上,严格按育种目标, 将各个性状进行比较鉴定,确定入 选单株。
对同种植物的某一个性状而言,这是一个定数(常数)
例如:甘蓝根据生育期缩短天数、净球重和株幅三个性 状选育早熟品种。 该群体的平均数: 生育期缩短天数 M1=7天 净球重 M2=0.524kg 株幅 M3=0.025 (M3=株幅的倒数) 遗传力:生育期h12=0.8 净球重h22=0.38 株幅h32=0.7
单株选择法
优点:可依据后代表现对当选植株进行遗传 性优劣鉴定,消除环境影响; 株系间相互隔离,加速后代基因型纯合 和性状的稳定; 单株选择可定向累积变异,有可能选 出超过原始群体的优良新品种。 缺点:技术比较复杂,费工、费物、占地多; 对异花授粉植物长期采用株系间近亲 交配,易引起生活力退化; 单株留种,种子量较少。
*加权系数:生育期W1=0.4
净球重W2=0.3 株幅W3=0.3
(各个性状总分为1:生育期0.4 +净球重0.3 +株0.3)
0.4×0.8 0.3×0.38 0.3×0.7 那么 Y= ————X1+————X2+————X3 7 0.524 0.025
代入每株的测得数
第 1株 X1=9 X2 =0.4 X3 =0.028
优点:先进行一次单株选择,在入选株 系内进行比较鉴定,根据遗传性优劣淘汰不 良株系。以后进行混合选择不会使生活力发 生退化,还可以生产较多的种子。
缺点:选优纯化速度较慢。适合于原 始群体株间性状差异不太明显的品种。
(2)混合—单株选择法
方法:经过一、二次混合选择后, 品种纯度有了提高,再进行一次单株选 择。每个单株的后代种成一个株系,然 后淘汰不良株系,入选的优良株系混合 留种。 适用于株间有明显差异的群体。优 缺点基本同上。
(二)从遗传机制: 1、改变群体内各种基因型的频率。 2、改变群体内等位基因间的频率。 3、使新的突变基因 有利的得到保留
不利的尽快淘汰或被 控制在很低的水平。
第二节 有性繁殖植物的选择育种
一、两种基本选择方法 二、两种基本选择法的综合应用
三、选择育种中的性状选择方法
四、性状选择的时期和标准 五、有性繁殖植物的选种程序
集团选择法示意图
优点:方法简单,不易引起生活力退化。 缺点:仍需进行一定的隔离。 *选择效果介于单株选择和混合选择之间。
三、选择育种中的性状选择方法
(一)单一性状选择: 就是在单株选择时根据性状的重要 性或出现的先后逐次淘汰的一种方法。 每次根据一种性状进行选择。又分为 分项累进淘汰法和分次分期淘汰法。
成熟期早晚(第二经济性状)。
品质鉴定(第三经济性状) 入选单株就具备早熟优质丰产等性状
适合于经济性状依次出现的植物种类。
(二)综合性状选择 为克服单一性状选择法存在的问题, 可采用综合性状选择法。将多种性状综合 多次评比或评分,再根据分数的高低决定 取舍。 又可分为多次综合评比法、加权 评分比较法和限值淘汰法 。
二、两种基本选择法的综合应用
(1)单株—混合选择法 (2)混合—单株选择法 (3)母系选择法 (4)亲系选择法(留种区法) (5)剩余种子法(半分法) (6)集团选择法
(1)单株—混合选择法
方法:先进行一次单株选择,在株系 圃内先淘汰不良株系,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。混合选择进行一次 或多次,直到性状稳定为止。