植物育种学的简要介绍.pptx

植物育种学的简要介绍植物育种学的简要介绍植物育种学：是研究选育及繁殖植物优良植物育种学：是研究选育及繁殖植物优良品种的品种的理论理论与与方法方法的学科的学科uu植物育种学是植物人工进化的科学，是一门以植物育种学是植物人工进化的科学，是一门以植物育种学是植物人工进化的科学，是一门以植物育种学是植物人工进化的科学，是一门以遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学，遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学，遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学，遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学，它涉及植物学、植物生态学、植物生理学、生物它涉及植物学、植物生态学、植物生理学、生物它涉及植物学、植物生态学、植物生理学、生物它涉及植物学、植物生态学、植物生理学、生物化学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、化学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、化学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、化学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、生物统计与试验设计、生物技术、农产品加工学生物统计与试验设计、生物技术、农产品加工学生物统计与试验设计、生物技术、农产品加工学生物统计与试验设计、生物技术、农产品加工学等领域的知识与研究方法。等领域的知识与研究方法。等领域的知识与研究方法。等领域的知识与研究方法。植物育种工作的简要过程：植物育种工作的简要过程：种种质质资资源源研研究究制制定定育育种种目目标标引种驯化引种驯化选择育种选择育种杂交育种杂交育种回交育种回交育种杂种优势利用杂种优势利用诱变育种诱变育种远缘杂交和倍性育种远缘杂交和倍性育种抗病虫、抗逆性育种抗病虫、抗逆性育种品系品种生产品种审定品种审定一、引种和驯化一、引种和驯化n n引种引种引种引种(introduction)(introduction)一词往往与驯化一词往往与驯化一词往往与驯化一词往往与驯化(domestication)(domestication)一词连在一起，即引种驯化，是一词连在一起，即引种驯化，是一词连在一起，即引种驯化，是一词连在一起，即引种驯化，是指通过搜集、引进种质资源，在人为的选择培育指通过搜集、引进种质资源，在人为的选择培育指通过搜集、引进种质资源，在人为的选择培育指通过搜集、引进种质资源，在人为的选择培育下，使野生植物成为栽培植物，使外地的作物和下，使野生植物成为栽培植物，使外地的作物和下，使野生植物成为栽培植物，使外地的作物和下，使野生植物成为栽培植物，使外地的作物和品种成为本地的作物和品种的措施和过程。品种成为本地的作物和品种的措施和过程。品种成为本地的作物和品种的措施和过程。品种成为本地的作物和品种的措施和过程。n n引种驯化有一定的规律，必须考虑：植物的生态引种驯化有一定的规律，必须考虑：植物的生态引种驯化有一定的规律，必须考虑：植物的生态引种驯化有一定的规律，必须考虑：植物的生态环境和生态类型、气候相似论、纬度、海拔、品环境和生态类型、气候相似论、纬度、海拔、品环境和生态类型、气候相似论、纬度、海拔、品环境和生态类型、气候相似论、纬度、海拔、品种习性等，还要考虑种子检验！种习性等，还要考虑种子检验！种习性等，还要考虑种子检验！种习性等，还要考虑种子检验！二、选择育种二、选择育种n n概念：直接利用自然变异，即不需要人工创造新概念：直接利用自然变异，即不需要人工创造新概念：直接利用自然变异，即不需要人工创造新概念：直接利用自然变异，即不需要人工创造新变异而从自然变异中进行选择并通过比较试验的变异而从自然变异中进行选择并通过比较试验的变异而从自然变异中进行选择并通过比较试验的变异而从自然变异中进行选择并通过比较试验的育种途径称为育种途径称为育种途径称为育种途径称为选择育种选择育种选择育种选择育种。n n几种选择育种的程序：几种选择育种的程序：几种选择育种的程序：几种选择育种的程序：（一）纯系育种程序（一）纯系育种程序（一）纯系育种程序（一）纯系育种程序（二）混合选择育种程序（二）混合选择育种程序（二）混合选择育种程序（二）混合选择育种程序（三）集团混合选择育种程序（三）集团混合选择育种程序（三）集团混合选择育种程序（三）集团混合选择育种程序（四）改良混合选择育种程序（四）改良混合选择育种程序（四）改良混合选择育种程序（四）改良混合选择育种程序（一）纯系育种程序（一）纯系育种程序原始品种群体原始品种群体株行株行(系系)试验试验品系比较试验品系比较试验区域区域试验试验生产生产试验试验种子田种子田大面积推广大面积推广选择优良单株(穗、铃等）当选的各单株的种子分别脱粒各单株种子分别种植成行（系），以原品种为对照，选择优良株行当选的各株行（系）的种子分别脱粒各系种子分别种成小区，设对照小区，设置重复，选择优系当选品系的种子各系同时进行区试，试种和繁殖经过品种审定委员会审定合格的品系成为品种（二）混合选择育种程序（二）混合选择育种程序原始品种群体原始品种群体经混选群体经混选群体VS原始品种群体原始品种群体繁殖繁殖大面积推广大面积推广选择优良而一致的个体，混合脱粒经混选混合脱粒的种子经混选的改良群体与原始品种比较试验经比较确比原品种优越的混选群体的种子所繁殖的优良种子（三）集团混合选择育种程序（三）集团混合选择育种程序原始品种群体原始品种群体大面积推广大面积推广繁殖种子繁殖种子集团集团1、集团、集团2、集团、集团3、VS 原品种原品种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各集团与原品种的比较试验经比较表现优良的集团种子所繁殖的优良种子（四）改良混合选择育种程序（四）改良混合选择育种程序原始品种群体原始品种群体分系鉴定分系鉴定改良群体改良群体原品种原品种繁殖推广繁殖推广个体选择、分别脱粒当选个体的种子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与品种比较试验表现较优良的群体收获脱粒VS三、杂交育种三、杂交育种n n杂交育种：选用种内不同遗传类型的品种进行杂交，通过杂交育种：选用种内不同遗传类型的品种进行杂交，通过杂交育种：选用种内不同遗传类型的品种进行杂交，通过杂交育种：选用种内不同遗传类型的品种进行杂交，通过基因重组，杂种后代出现不同的变异类型，经选择、培育，基因重组，杂种后代出现不同的变异类型，经选择、培育，基因重组，杂种后代出现不同的变异类型，经选择、培育，基因重组，杂种后代出现不同的变异类型，经选择、培育，产生新品种的育种方法。产生新品种的育种方法。产生新品种的育种方法。产生新品种的育种方法。n n分类：组合育种、超亲育种。分类：组合育种、超亲育种。分类：组合育种、超亲育种。分类：组合育种、超亲育种。n n原理：基因重组。包括优良基因组合、基因的互作效应。原理：基因重组。包括优良基因组合、基因的互作效应。原理：基因重组。包括优良基因组合、基因的互作效应。原理：基因重组。包括优良基因组合、基因的互作效应。n n操作：育种目标、亲本选配、杂交方式、操作：育种目标、亲本选配、杂交方式、操作：育种目标、亲本选配、杂交方式、操作：育种目标、亲本选配、杂交方式、杂种后代处理杂种后代处理杂种后代处理杂种后代处理等等等等等。等。等。等。n n杂种后代处理方法：杂种后代处理方法：杂种后代处理方法：杂种后代处理方法：1 1、系普法、系普法、系普法、系普法2 2、混合法、混合法、混合法、混合法3 3、衍生系普法、衍生系普法、衍生系普法、衍生系普法4 4、单籽传法、单籽传法、单籽传法、单籽传法1、系普法、系普法n n自杂种第一次分离世代开始选株，分别种植成株自杂种第一次分离世代开始选株，分别种植成株自杂种第一次分离世代开始选株，分别种植成株自杂种第一次分离世代开始选株，分别种植成株行，即系统，以后各世代均在优良系统中继续进行，即系统，以后各世代均在优良系统中继续进行，即系统，以后各世代均在优良系统中继续进行，即系统，以后各世代均在优良系统中继续进行单株选择，直至选出性状优良一致的系统升级行单株选择，直至选出性状优良一致的系统升级行单株选择，直至选出性状优良一致的系统升级行单株选择，直至选出性状优良一致的系统升级进行产量试验。进行产量试验。进行产量试验。进行产量试验。n n在选择过程中，各个世代都要系统编号，以便考在选择过程中，各个世代都要系统编号，以便考在选择过程中，各个世代都要系统编号，以便考在选择过程中，各个世代都要系统编号，以便考查株系历史和亲缘关系，故称系普法。查株系历史和亲缘关系，故称系普法。查株系历史和亲缘关系，故称系普法。查株系历史和亲缘关系，故称系普法。2、混合法、混合法n n在自花授粉植物的杂种分离世代，按组合混合种在自花授粉植物的杂种分离世代，按组合混合种在自花授粉植物的杂种分离世代，按组合混合种在自花授粉植物的杂种分离世代，按组合混合种植，不加选择，直到估计杂种后代纯合百分率达植，不加选择，直到估计杂种后代纯合百分率达植，不加选择，直到估计杂种后代纯合百分率达植，不加选择，直到估计杂种后代纯合百分率达到到到到80%80%以上（约在以上（约在以上（约在以上（约在F5F8F5F8），才开始选择一次单株，），才开始选择一次单株，），才开始选择一次单株，），才开始选择一次单株，下一代成为系统（株系），然后选择优良系统进下一代成为系统（株系），然后选择优良系统进下一代成为系统（株系），然后选择优良系统进下一代成为系统（株系），然后选择优良系统进行升级试验。行升级试验。行升级试验。行升级试验。3、衍生系普法、衍生系普法n n在在在在F2F2或或或或F3F3进行一次株选，以后各世代分别按衍生进行一次株选，以后各世代分别按衍生进行一次株选，以后各世代分别按衍生进行一次株选，以后各世代分别按衍生系统混合种植而不加选择。对衍生系测产（只作系统混合种植而不加选择。对衍生系测产（只作系统混合种植而不加选择。对衍生系测产（只作系统混合种植而不加选择。对衍生系测产（只作参考），淘汰不良衍生系统，逐代明确优良衍生参考），淘汰不良衍生系统，逐代明确优良衍生参考），淘汰不良衍生系统，逐代明确优良衍生参考），淘汰不良衍生系统，逐代明确优良衍生系统，直到产量及其它有关性状趋于稳定的世代系统，直到产量及其它有关性状趋于稳定的世代系统，直到产量及其它有关性状趋于稳定的世代系统，直到产量及其它有关性状趋于稳定的世代（F5F8F5F8），再从优良衍生系统内选择单株，次），再从优良衍生系统内选择单株，次），再从优良衍生系统内选择单株，次），再从优良衍生系统内选择单株，次年种成株系，从中选择优良系统进行比较试验，年种成株系，从中选择优良系统进行比较试验，年种成株系，从中选择优良系统进行比较试验，年种成株系，从中选择优良系统进行比较试验，直至育成品种。直至育成品种。直至育成品种。直至育成品种。4、单籽传法、单籽传法n n在杂种早期世代，每株只收一粒种子，混合播种，在杂种早期世代，每株只收一粒种子，混合播种，在杂种早期世代，每株只收一粒种子，混合播种，在杂种早期世代，每株只收一粒种子，混合播种，到了后期世代，才选择单株，分单株收获，进行到了后期世代，才选择单株，分单株收获，进行到了后期世代，才选择单株，分单株收获，进行到了后期世代，才选择单株，分单株收获，进行株行、株系比较试验的方法。株行、株系比较试验的方法。株行、株系比较试验的方法。株行、株系比较试验的方法。（丰产感病）农大（丰产感病）农大（丰产感病）农大（丰产感病）农大183 183 伊利亚能（抗条锈）伊利亚能（抗条锈）伊利亚能（抗条锈）伊利亚能（抗条锈）（轮回亲本）（轮回亲本）（轮回亲本）（轮回亲本）（供体亲本）（供体亲本）（供体亲本）（供体亲本）F1F1农大农大农大农大183183 B1 B1农大农大农大农大183 183 B2 B2农大农大农大农大183 183 四、回交育种四、回交育种抗条锈抗条锈达到品种改良达到品种改良n n杂种优势：是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种优势：是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种优势：是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种优势：是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂交种，在生长势、生活力、繁殖力、适应性以杂交种，在生长势、生活力、繁殖力、适应性以杂交种，在生长势、生活力、繁殖力、适应性以杂交种，在生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等性状方面对双亲的优越性。及产量、品质等性状方面对双亲的优越性。及产量、品质等性状方面对双亲的优越性。及产量、品质等性状方面对双亲的优越性。n n理论基础：理论基础：理论基础：理论基础：1 1、显性假说：杂种、显性假说：杂种、显性假说：杂种、显性假说：杂种F1F1集中了控制双亲有利性状的显集中了控制双亲有利性状的显集中了控制双亲有利性状的显集中了控制双亲有利性状的显性基因，每个基因都能产生完全显性或部分显性性基因，每个基因都能产生完全显性或部分显性性基因，每个基因都能产生完全显性或部分显性性基因，每个基因都能产生完全显性或部分显性效应，由于双亲显性基因的互补作用，从而产生效应，由于双亲显性基因的互补作用，从而产生效应，由于双亲显性基因的互补作用，从而产生效应，由于双亲显性基因的互补作用，从而产生杂种优势。杂种优势。杂种优势。杂种优势。即即即即AaBbAAbbAaBbAAbb或或或或aaBBaaBB。2 2、超显性假说：基因型杂合位点的贡献大于基因型、超显性假说：基因型杂合位点的贡献大于基因型、超显性假说：基因型杂合位点的贡献大于基因型、超显性假说：基因型杂合位点的贡献大于基因型纯合位点的贡献，即：纯合位点的贡献，即：纯合位点的贡献，即：纯合位点的贡献，即：AaAAAaAA或或或或aaaa，BbBBBbBB或或或或bbbb。所以也称为等位基因异质结合假说。所以也称为等位基因异质结合假说。所以也称为等位基因异质结合假说。所以也称为等位基因异质结合假说。五、杂种优势利用五、杂种优势利用3 3、遗传平衡理论：杂交种中，彼此不同的基因型的遗传平衡理论：杂交种中，彼此不同的基因型的遗传平衡理论：杂交种中，彼此不同的基因型的遗传平衡理论：杂交种中，彼此不同的基因型的相互作用，改变了基因组的遗传平衡，是经过选相互作用，改变了基因组的遗传平衡，是经过选相互作用，改变了基因组的遗传平衡，是经过选相互作用，改变了基因组的遗传平衡，是经过选择创造出来的一种遗传平衡得相当好的异质结合择创造出来的一种遗传平衡得相当好的异质结合择创造出来的一种遗传平衡得相当好的异质结合择创造出来的一种遗传平衡得相当好的异质结合体系，因而表现出杂种优势。体系，因而表现出杂种优势。体系，因而表现出杂种优势。体系，因而表现出杂种优势。4 4、异质结合理论：自交促进遗传同质结合，杂交导、异质结合理论：自交促进遗传同质结合，杂交导、异质结合理论：自交促进遗传同质结合，杂交导、异质结合理论：自交促进遗传同质结合，杂交导致遗传异质结合，由于异质性配子的结合在生理致遗传异质结合，由于异质性配子的结合在生理致遗传异质结合，由于异质性配子的结合在生理致遗传异质结合，由于异质性配子的结合在生理上的刺激作用，从而产生了强大的杂种优势。上的刺激作用，从而产生了强大的杂种优势。上的刺激作用，从而产生了强大的杂种优势。上的刺激作用，从而产生了强大的杂种优势。5 5、有机体生活力理论：、有机体生活力理论：、有机体生活力理论：、有机体生活力理论：6 6、基因网络系统学说：、基因网络系统学说：、基因网络系统学说：、基因网络系统学说：n n前期工作：收集资源、自交系选育与改良、前期工作：收集资源、自交系选育与改良、配合力测定。配合力测定。n n利用杂种优势的途径：人工去雄、化学杀利用杂种优势的途径：人工去雄、化学杀雄、自交不亲和性、雄性不育性。雄、自交不亲和性、雄性不育性。n n诱变育种：是利用理化因素诱发变异，再诱变育种：是利用理化因素诱发变异，再通过选择育成新品种的方法。通过选择育成新品种的方法。n n诱变剂：诱变剂：X射线、射线、射线、射线、射线、中子、射线、中子、紫外线等；烷化剂、叠氮化钠、碱基类似紫外线等；烷化剂、叠氮化钠、碱基类似物等。物等。n n诱变育种中处理材料的选择、诱变剂量的诱变育种中处理材料的选择、诱变剂量的选择、处理群体的大小、选择、处理群体的大小、M1及其后代的种及其后代的种植和选择，都要根据处理的材料，选用的植和选择，都要根据处理的材料，选用的诱变剂的不同，而具体操作。诱变剂的不同，而具体操作。六、诱变育种六、诱变育种n n如果改良的个别性状为隐性基因或者单基如果改良的个别性状为隐性基因或者单基因控制，采用诱变育种的效果比较好；改因控制，采用诱变育种的效果比较好；改良多个性状而且有些性状为多基因控制的，良多个性状而且有些性状为多基因控制的，就难以采用诱变育种的方法。在花卉育种就难以采用诱变育种的方法。在花卉育种中应用诱变育种比较广泛，主要是花卉的中应用诱变育种比较广泛，主要是花卉的改良要求性状特异，并非强调要求种子产改良要求性状特异，并非强调要求种子产量高，采用诱变育种比较容易获得各种奇量高，采用诱变育种比较容易获得各种奇特的突变体。特的突变体。n n远缘杂交：不同种属或亲缘关系更远的植物类型远缘杂交：不同种属或亲缘关系更远的植物类型远缘杂交：不同种属或亲缘关系更远的植物类型远缘杂交：不同种属或亲缘关系更远的植物类型间所进行的杂交称为远缘杂交。间所进行的杂交称为远缘杂交。间所进行的杂交称为远缘杂交。间所进行的杂交称为远缘杂交。n n远缘杂交作用：将异种（属）植物的有利性状引远缘杂交作用：将异种（属）植物的有利性状引远缘杂交作用：将异种（属）植物的有利性状引远缘杂交作用：将异种（属）植物的有利性状引入栽培品种、创造新物种（小黑麦）、创造异染入栽培品种、创造新物种（小黑麦）、创造异染入栽培品种、创造新物种（小黑麦）、创造异染入栽培品种、创造新物种（小黑麦）、创造异染色体体系（异附加系、异代换系、易位系）、诱色体体系（异附加系、异代换系、易位系）、诱色体体系（异附加系、异代换系、易位系）、诱色体体系（异附加系、异代换系、易位系）、诱导单倍体、有效地利用杂种优势、用于研究生物导单倍体、有效地利用杂种优势、用于研究生物导单倍体、有效地利用杂种优势、用于研究生物导单倍体、有效地利用杂种优势、用于研究生物的进化等等。的进化等等。的进化等等。的进化等等。n n关键：克服远缘杂交不亲和、远缘杂种夭亡或不关键：克服远缘杂交不亲和、远缘杂种夭亡或不关键：克服远缘杂交不亲和、远缘杂种夭亡或不关键：克服远缘杂交不亲和、远缘杂种夭亡或不育等困难。育等困难。育等困难。育等困难。七、远缘杂交和倍性育种七、远缘杂交和倍性育种倍性育种倍性育种n n多倍体：多倍体：“巨大型巨大型”，无籽型（如同源三，无籽型（如同源三倍体香蕉、无籽西瓜）倍体香蕉、无籽西瓜）n n单倍体：加速育种材料的纯合、提高选择单倍体：加速育种材料的纯合、提高选择效果、缩短育种年限，节省人力物力。效果、缩短育种年限，节省人力物力。n n与前面的方法相似，只不过具体到某个目与前面的方法相似，只不过具体到某个目标或者性状。涉及到很多内容和技术，如：标或者性状。涉及到很多内容和技术，如：基因对基因学说，病虫环境的创造，逆境基因对基因学说，病虫环境的创造，逆境（寒、旱、涝、盐）等的创造。（寒、旱、涝、盐）等的创造。n n其他的还有群体改良和轮回选择，试验技其他的还有群体改良和轮回选择，试验技术、种子生产法律法规术、种子生产法律法规。八、抗病虫、抗逆性育种八、抗病虫、抗逆性育种