良种繁育基本原理课件.ppt

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1、园艺植物良种繁育学,第二章 良种繁育的基本原理,菊花的品种混杂,月季的品种退化,第一节 品种的混杂与退化,四季海棠品种退化,一、品种退化,1.品种退化：优良种性削弱（经济性状变劣）的过程和表现。即一个新选育或新引进的品种，经一定时间的生产繁殖后，会逐渐丧失其优良性状，降低甚至失去品种原有的质量水平和典型性，最终失去品种的使用价值。,唐菖蒲品种退化,菊花品种退化,四季海棠品种退化,广义上：优良品种的性状劣变现象（品种的典型性丧失和生产价值下降）。 狭义上：优良品种的基因和基因型频率发生改变，限于种性在遗传上的劣变不纯所引发的品种典型性及优良性状的丧失现象。,马铃薯品种退化,鸡冠花品种退化,2.品

2、种退化的表现（1）生活力降低：品种在株高、株重、叶重等的生长量或生长速度降低，与种性退化、不良环境条件和种子品质（发芽率、发芽势、净度、活力等）不良有关。,风信子的品种退化,（2）适应性和抗性减弱：对不良环境条件和病虫害的抵抗力降低。（3）经济性状变劣：产量下降、品质变次、整齐度下降（株高、成熟期和生长势等）等。,茶树品种退化,马蹄莲品种退化,3.杂种衰退现象：杂种一代只能利用一次，将其植株继续留种供栽培用，造成性状分离，杂种优势减弱的现象。,超早天王西瓜,4600多亩，1600多户绝收,3亩地只长3个瓜,中国农大庄云飞博士,胡萝卜绝收,宁德市和德化县萝卜绝收,4.品种退化的实质：品种的遗传结

3、构发生了不符合育种及栽培目标的变化。,草莓品种退化,百合品种退化,正常：株高、花大、花色纯正鲜艳。退化：植株变矮、花朵变小、花序变短、花色晦暗。,郁金香品种退化,二、品种混杂,1.品种纯度：在一批种子长成的植株群体中，具有本品种典型性状的个体所占的百分率。 2.品种混杂：优良品种纯度降低，即一个品种群体内混进了不同品种或类型的种子（包括营养繁殖器官），或上一代发生了天然杂交，导致后代群体中分离出变异类型，造成品种纯度降低。,金鱼草品种混杂,3.有性繁殖作物的品种混杂 早熟甘蓝在制种过程中，对原种选择不严，或制杂交种隔离不严，所制的种子常失去原品种冬性强的性状，导致春季大面积抽薹，失去商品性。,

4、先期抽薹,闽侯鸿尾千亩大白菜绝收,甘蓝不结球,萝卜先期抽薹,包头型大白菜在繁种过程中，被外来直筒型大白菜串粉，所制种子长成的植株，出现不包心或包心类型改变，严重影响商品价值。,包心类型改变,不包心,包头型种子中混入直筒型种子，种植田长出包头型和直筒型大白菜，造成产品不整齐、采收期不一致、不符合产品商品性状要求等，从而影响商品销售。,包头型,直筒型,4.无性繁殖作物的品种混杂 在柑桔和种子繁殖的异花授粉果树，采用营养器官繁殖，不改变基因型，混杂退化进程慢，由于突变，会出现单株间产量差异显著、品质好坏不一、形态特征出现畸变、成熟期不同等现象，受病毒或类菌质体的侵染，会引起品种的衰退现象。,柑橘黄龙

5、病,1.机械混杂：因人为操作不当而造成某一品种内混入其它品种或类型的种子，有品种间混杂和种间混杂。,大白菜混种,花卉混种,三、品种混杂退化原因,（1）机械混杂发生在良种繁育过程的各个环节： 种子收获与处理（后熟、脱粒、晒种、贮藏、调运等作业）；种株培育（浸种、催芽、播种、分苗、定植、补苗等作业）；不合理的轮作和田间管理（前茬作物或杂草种子、混有其它作物种子的未腐熟堆肥或沤肥）。,蔬菜品种混杂,（2）机械混杂的后果：导致群体经济性状不一致，降低品种的生产利用价值；不及时采取提纯和严格的去杂去劣等有效措施，混杂程度会逐年加大；会进一步引起生物学混杂，其不良后果异花授粉作物大于自花授粉作物严重。,短

6、叶13萝卜机械混杂,2.生物学混杂：在种子繁殖过程中，未采取隔离措施或隔离不当，发生不同亚种、变种、品种或类型之间的天然杂交（串粉），使优良品种的遗传组成发生改变，造成品种混杂。,纱网隔离,套袋隔离,生物学混杂是引起品种混杂退化的最主要原因。在异花授粉植物上最为普遍，发展极快，尤其是自交结实率低的十字花科、葫芦科、百合科的蔬菜更为严重。,菜心提前抽薹,小白菜提前抽薹,结球甘蓝与花椰菜或球茎甘蓝之间发生天然杂交后，就不会再结球。 大白菜与小白菜或菜薹之间发生天然杂交后，就不会再包心；胡萝卜与野生胡萝卜易杂交，就提前抽薹。,胡萝卜提前抽薹,葫芦瓜变苦：返祖遗传两对基因互补。,正常葫芦瓜,正常葫芦瓜

7、,变苦葫芦瓜,影响生物学混杂程度的因素： （1）亲缘关系和授粉习性：自花、常异花、异花授粉。 （2）采种田间的隔离距离。 （3）气候条件：风力、雨天、温度等。 （4）传粉昆虫的种类 （5）采种田面积的大小 （6）采种田周围的地理环境：地势、障碍物等。,3.不正确的选择和繁殖方法 优良品种的主要性状是一致的，群体中的杂合体会出现性状分离、机械混杂和生物学混杂会引起的基因重组、基因突变，造成群体内个体间存在性状差异。,油菜制种中的去杂去劣,在良种繁育过程中，不进行选择或选择标准及方法不当、选择目标不准确，导致选择效果不佳，造成品种退化。因此，不正确的选择也是目前品种混杂退化的主要原因之一。,辣椒制

8、种中的选择,不正确的选择种类： （1）在繁种过程中只管留种、不管选种； （2）只进行粗放的片选，不进行严格的去杂去劣； （3）所定的选择标准不当。,辣椒制种田,花卉制种中的选择,出口创汇型的天鹰椒品种，为了追求高产，选择果大的植株留种，连续选择几代后，果实都偏大，超出出口要求的大小，导致出口难，价格低、高产不高效。,天鹰椒,无性繁殖的果树繁殖材料选用不当，导致品种退化：同一株树上的枝条，由于产生时期和部位不同，形成枝芽的异质性，尽管基因型相同，但它们繁殖后长成的植株在生产效应上不同，这主要是生理上差异造成的。 柑桔、枇杷、桃、李等：徒长枝繁殖的后代常会造成结果期延迟和结果少。,枇杷不结果树,4

9、.留种株过少或连续近亲繁殖 优良品种纯度高是相对的，应该是一些主要经济性状的基因型保持纯一性，其它性状应保持适当的多型性，品种群体遗传基础丰富性，才使异花授粉植物表现出较高的生活力和较强的适应力。,大白菜制种田,良种繁育过程中，留种株数过少，特别是异花授粉蔬菜的连续多代的人工自交繁殖和授粉不良，会造成品种群体遗传基础贫乏，导致品种生活力下降，适应力减弱。,辣椒制种田的去杂去劣,留种株数过少，由于抽样的随机误差，会使上下代群体间的基因频率发生波动，改变群体的遗传组成即发生基因的随机漂移。异花授粉植物还会因近亲繁殖使一些不利的隐性基因纯合并表现出来。,油菜制种田的去杂去劣,5.基因突变 优良品种推

10、广以后，由于自然条件的影响，可能发生各种不同的基因突变，这些突变大多都是有害的，利用这些突变体繁殖，会加大优良品种群体中变异体的比例。,花椰菜先期抽薹,芹菜先期抽薹,番茄劣变果实,繁殖抗抽薹的大白菜、萝卜、花椰菜、芹菜等优良品种时，常出现较易抽薹的个体，如果用这些突变体不淘汰，所繁殖的种子用于生产，就会出现先期抽薹的个体，影响产量。,大白菜先期抽薹,无性繁殖的果树、花卉、蔬菜上出现的芽变，大多都是劣变，少数是有利的，用劣变的枝条进行繁殖，会导致品种退化。同一株繁殖的后代群体中，个体间会出现一些差异，同株不同年份采取的枝条繁殖的后代群体，个体间的表现不同。,文旦柚劣变,油木奈果腔,红肉柚裂瓣粒化

11、,6.进化生物学上的原因 严格自花授粉作物在较大群体留种条件下以及育种成效大的品种，即使有严格的操作规程，都存在快速退化的现象，在一定时间需要更新换代。,马铃薯块茎变小,驯化过程中生态条件和栽培条件的改变，会分化出不同特性的类型（生态型或地方品种），当人类需求超过进化速度时，采用组合育种和优势育种，将所有的优势集中到同一个品种上，然后再提供良好的栽培条件，使目标性状充分表现出来，否则会在短时间内丢失退化。,百合鳞茎变小,很多农作物的品种是在优良的栽培条件下进化和选择出来的，采用组合育种和优势育种选育出的品种，综合不同生态区的突出性状，在良种繁育过程中，生长发育条件长期得不到满足，优势性状长期得

12、不到表达，就会在进化中消失，引起退化。,油菜杂种退化,良种优良性状的选择（如抗逆性），往往繁种（原原种、原种）所要求的环境条件、栽培措施与商品生产不同，如果留种地不具备良种抗逆性（抗抽薹性、耐寒性、抗热性、抗旱性、抗病性等鉴定的条件，抗逆性就不能表现，进行多次类似的留种，品种的抗逆性下降。耐瘠、耐旱品种在肥水充足的条件下连续继代留种，耐瘠、耐旱性就降低。,四、防止品种混杂退化的方法,1.严格技术操作规程避免机械混杂 从种到收、贮藏、包装全过程，必须认真遵守良种繁育规程，合理安排繁殖田的轮作，认真核实种子的接收和发放手续，做好种子的处理和播种各项工作，从种、收、运、脱、晒、藏、包装等各工作环节杜

13、绝混杂的发生。,萝卜种子的采收与采后处理,（1）合理安排良种繁育田的轮作 繁殖田不宜重茬，以防止上季残留在土壤里的种子在下季出苗，造成混杂。,番茄制种田,（2）注意种子的接收和发放手续 注意不要弄错品种或品种等级，严格检查种子的纯度、净度、发芽力或病虫害情况，发现问题，必须彻查才能播种。,种子发放,种子检验,（3）注意种子的预处理和播种 播种前的种子预处理（选种、浸种、拌种），必须做到不同品种分别处理，用具要清洗干净，固定专人负责；播种时，同一作物不同品种的繁殖地块，应隔一定距离，繁殖田要留人行道，以便去杂去劣。,种子预处理,（4）注意收、运、脱、晒、藏、包装等操作技术 繁殖田必须单收、单脱、

14、单晒、单藏。各项操作的用具及场地要清扫干净、专人负责，并经常检查，容器和包装材料内外应附上标签。,种子商品化处理,2.严格隔离措施，防止生物学混杂 为了确保良种的纯度，在繁种时，对易于相互杂交的变种、品种或类型间，必须采取严格的隔离措施。（1）机械隔离：主要应用于繁殖少量原种种子，对于异花授粉蔬菜必须解决授粉问题。在开花期采取套袋、网罩、网室等进行隔离。,网室隔离,套袋：用于单个花或花序隔离，可用新闻纸、硫酸纸等有韧性耐雨淋的纸张，根据花序大小来制作。纸袋隔离后只能进行人工辅助授粉。 网罩：一般用于套单株，多用尼龙网纱制作。,套袋隔离,网罩,网室：用于群体隔离，可用塑料大棚骨架加盖尼龙网纱制作

15、，既可进行人工辅助授粉，也可采用蜜蜂、苍蝇等昆虫放入罩内、室内进行虫媒辅助授粉。,网室隔离制种,（2）时间隔离 采用分期播种、分期定植、春化处理及光照处理、摘心、整枝、控水结合生长调节剂的使用等方法，使容易发生杂交的不同品种的花期错开，避免天然杂交。,花卉花期控制,对光周期不敏感的蔬菜或花卉品种：同一年内，分期播种，分期定植，错开花期。 种子寿命长的蔬菜或花卉品种：将所有品种分成几组，每组内品种间杂交有限，每年只播种其中一组，所生产的种子经妥善保存，供繁殖周期内几年的使用。,分期播种,（3）空间隔离（最常用） 将易于发生天然杂交的品种、变种、亚种、种之间相互隔开一定的距离进行露地留种。 隔离距

16、离的确定：影响自然杂交的因素、杂交后对产品经济价值影响的大小。,A.授粉习性 天然杂交率：异花授粉植物常异花授粉植物自花授粉植物。,鸡冠花,辣椒,番茄,B.昆虫活动情况 虫媒花作物（十字花科蔬菜等）天然杂交率的高低与授粉昆虫的种类、昆虫群体的大小、气候条件对昆虫活动的影响等有关。,虫媒花,油菜制种地放蜂,C.自然气候条件 风媒花植物（菠菜、甜菜等），花期的风向、风速以及能相互杂交的品种在田间的位置等都影响天然杂交率。,风媒花,D.留种群体大小 留种群体越大，天然杂交率越低，昆虫便于在同一品种范围内活动，在不同品种间的来往的几率就低，天然杂交率降低。,虫媒花,十字花科中的甘蓝类：结球甘蓝、球茎甘

17、蓝、花椰菜；甜菜类：叶甜菜、根甜菜；白菜类：大白菜、白菜、塌菜、紫菜薹、芜菁、白菜型油菜、芜菁甘蓝；芥菜类：大头芥、茎瘤菜、笋子芥、大叶芥等。不同物种或变种之间容易杂交，杂交后杂种几乎丧失经济价值的，在开阔地的隔离距离为2000米左右，有屏障的地方隔离1000米左右。,十字花科、葫芦科、伞形科、藜科、百合科、苋科、常异花授粉的蚕豆品种，不同品种间极易杂交，杂交后失去了品种的典型性和一致性，但没有完全失去经济价值，给生产和销售带来不利影响的异花授粉蔬菜，在开阔地的距离为1000米左右，有屏障的为500米。,莴苣类中的茎用莴苣、结球莴苣和散叶莴苣和辣椒等常异花授粉植物，隔离距离一般为100米左右。

18、 豆科中的菜豆、豇豆和豌豆及茄科的番茄等自花授粉作物，隔离距离为20-50米。,3.采用正确的选择方法，防止品种劣变 （1）熟悉品种的标准性状，制定合理的选种标准。 （2）定期去杂去劣：在苗期、营养生长旺盛期、开花期、结实期等生育期，特别在主要经济器官形成期，鉴别品种的主要特征，淘汰不符合本品种典型性状的杂株（生物学混杂、机械混杂、基因重组或基因突变）和劣株（病虫株、弱株）。,（3）繁殖原种时，选留的种株至少50株以上，防止遗传漂移和近亲繁殖，种株间在主要经济性状（经济器官性状）整齐一致，允许有细微的差异，以丰富遗传基础。,选留种株,（4）执行合理的选择和留种制度，坚持连续定向选择 制定合理的

19、选择标准，每年连续定向地分生育期对留种株进行分次选择和淘汰；原种生产时严格株选；生产用种繁殖时，进行片选和去杂去劣；用原种繁殖生产用种；用大株采种法生产原种；小株采种法只用于繁殖生产用种。,4.采取正确的留种方式，防止品种劣变 （1）选择适宜的采种条件 有些地区或季节，能进行商品生产，但不具备繁育良种的条件，因此，在良种繁育过程中，创造良好的与大田生产相近的种株生长发育条件，是防止品种退化的根本措施。,先期抽薹：南方冬季气温较高，在繁殖抗抽薹的大白菜、萝卜、胡萝卜等品种时，种株不能通过春化，勉强留种，用于生产商品菜，会发生不正常抽薹开花。,南方气候温暖，马铃薯和一些无性繁殖花卉，在留种时，常因

20、感染病毒病发生品种退化。,马铃薯晚疫病,（2）选择合适的播种期，保证种株的发育和开花结实能在最适宜的季节 蔬菜、花卉商品生产借助设施可周年生产，繁殖良种对季节的要求较为苛刻。,（3）加强田间管理，使种株的主要经济性状充分表现，便于根据表型进行选择。 繁殖原种时，应该采用有利于加强品种特性充分表现的栽培措施，有时与繁殖生产用种或商品生产的措施相反。,接种病原菌,抗病品种的原种繁殖：应提供对抗病性能鉴定的栽培条件，以淘汰感病株，繁殖生产用种或商品生产时，要避免发病，以免影响产量。,定量植物接种器,第三节 良种繁育的程序与方法,一、良种繁育制度,1.建立良种繁育制度的必要性 （1）解决繁殖用种和生产

21、用种的扩大繁殖问题，提高种子质量，降低种子成本，为生产提供优良品种的优质种子。 （2）使新的优良品种尽快地并在较长时间内，充分发挥其增产、增收的作用。,2.良种繁育制度 （1）传统良种繁育制度 每年从生产田内选取一部分植株作采种株进行采种，供生产上使用。,萝卜的自行留种,局限性： A.最简单、最粗放，生产的种子数量有限； B.不易严格选择、隔离困难、容易发生混杂退化； C.品种退化后无原种更新，即使设置专门的留种地，繁殖的种子一部分用于再繁殖种子，一部分用于生产用种，不能进行严格选择，容易发生混杂退化。,（2）种子分级繁育制度 在种子生产中，设置专门的留种地，按照一定的技术规程，逐步扩大繁殖，

22、生产出不同级别的种子，种业发达国家都实行种子分级繁育制度。 美国、加拿大、英国：原种（育种者种子基础种登记种） 检验种（生产用种）。 荷兰：超级原种原种基础种检定种（生产用种，分一、二、三级）。,中国的分级良种繁育制度 A.四级制：原原种（育种家种子）原种良种生产用种（商品种）。 B.三级制：原原种（育种家种子）原种良种（商品种），是目前果树、蔬菜和花卉上广泛采用的良种繁育制度。,种子分级繁育,育种家种子（原原种或超级原种） 育种家育成的遗传性状稳定的品种或亲本种子的最初一批种子，用于进一步繁殖原种的种子。 特点：品种典型性最强，植株在良好生长条件下，表现的主要特征就是该品种或亲本的标准性状。

23、,原种 由育种家种子繁殖的第一代至第三代，或按原种生产技术规程生产的达到原种质量标准的种子，用于进一步繁殖良种种子。,良种（生产用种） 由常规种原种繁殖的第一至第三代，或由原种级亲本繁殖的杂交种，达到良种质量标准的种子，直接用于大田生产栽培。,二、原种种子的生产,1.利用育种家种子生产原种种子 育种家种子播种（原种繁殖圃）种株鉴定（生育期）去杂去劣、严格隔离原种原种一代原种二代田间鉴定、室内检验繁育良种,1. 重复繁殖法（保纯繁殖法） 从原原种开始到生产用种，实行分级繁殖，每一个等级的种子只能种一次，就供下一个等级种植，每个等级自己不留种，每一轮的种子生产从原原种开始到生产用种结束，经2-3代

24、繁殖。,主要技术措施： （1）去杂去劣：拔除可能因浸种、催芽、播种、育苗及定植等栽培环节引起的机械混杂或由于自然突变引起的杂株。 （2）有效的扩大繁殖系数措施：较大的株行距、辅助授粉、合理肥水管理、植株调整、分期采收等。 （3）采种：混合采种，严防机械混杂。,特点： （1）品种发生突变的可能性少、自然选择的影响少； （2）种子纯度有保证，品种的优良种性可长期保持：种子群体的扩大不受遗传漂移的影响，整个繁殖过程几乎不做人工选择。 （3）适用于自花授粉和常异花授粉作物常规品种种子的生产以及自交系种子和“三系”亲本种子的保纯生产。,局限性： （ 1）需要源源不断提供地育种家种子 解决办法：在品种育成

25、时，将育种家种子贮藏在低温库，然后逐年提供少量育种家种子。,种子储存库,（ 2）育种家种子有限，且只在有限世代内繁殖原种，满足不了生产良种的需求。 （3）育种者与种子繁育经销脱节，育种者往往生产的育种家种子量很少。,2.利用“三圃制”生产原种（株系选优提纯生产原种）,循环选择法 通过单株选择、分系比较和混系繁殖来生产原种，用原种繁殖生产用种。适用于混杂退化比较严重的自花授粉和常异花授粉作物原种的生产与提纯复壮生产。,特点： （1）有利于提高种子纯度和保持品种的优良特性：选择单株后，分系比较有利于鉴别和分离，采用混系繁殖，有利于防止遗传基础的贫乏。,分系比较,（2）生产出来的原种难于完全符合原品

26、种的种性 原种是在繁殖应用多代的生产田中提纯而来的，易受自然选择的影响，每次单株选择，使品种群体缩小，容易受环境、取样误差（随机遗传漂移）的影响。,原种圃,三、良种（生产用种子）的生产,1.常规品种的生产用种生产 一般由专业化的单位或农户来生产。,注意事项 （1）种子田不能重茬连作，不能施入同作物未腐熟的秸秆，以防止上季节残留种子出土，造成混杂，并有效避免或减轻一些土壤病虫害的传播。 （2）同一品种要连片种植，避免品种间混杂。,（3）不同品种间的要适当隔离 异花授粉作物常异花授粉作物自花授粉作物。 （4）留种栽培与商品栽培的播种期不完全相同：留种栽培的播种期确定主要在于保证种株的发育和开花结籽

27、能在最适宜的季节。,（4）田间栽培管理工作要精细：注意去杂、中耕、除草、排灌、配方施肥和及时防治病虫害等，以保证植株的安全生长和正常发育，特别施要适量使用氮肥，增施磷钾肥，使种株发育健壮，籽粒饱满。,1.育苗移栽 有性繁殖生产种子的作物，可节省播种量，提高繁殖系数。,2.无性繁殖 扦插、分株、分根，块根、块茎、鳞茎和球茎繁殖。,3.适当扩大种株的株行距 扩大种株的营养面积，单株充分发育，单株产量高，种子质量高。,4.加强栽培管理 加强肥水管理使种株生长健壮，合理安排种植期，使开花、授粉、结果期处于最适环境条件；采用摘心、多蔓整枝增加分枝等。,5.辅助授粉 人工辅助授粉，放授粉昆虫，提高异花授粉的座果率和单果种子数。,沾花粉授粉,点花授粉器,6.加代繁殖 利用南北方气候条件的差异，异地繁种。 南繁：冬季在海南加代繁殖，夏季在高寒地区加代繁殖。,设施栽培与光温处理：利用大棚、温室等设施和特殊处理（春化、光照处理）来增加一年中繁殖的代数。,7.组培快繁 茎段、茎尖、腋芽等培养； 茎尖脱毒快繁：马铃薯、草莓、苹果、葡萄、香蕉和大量花卉品种。,将组培脱毒与无土栽培结合，生产马铃薯脱毒微型种薯，40-50天生产一茬微型薯，每粒1-2克，每茬每平方米生产1000粒。,谢 谢 ！,