园艺植物育种学0绪论.ppt

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1、1,山西农业大学园艺学院基础系主讲教师：宋宇琴 张鹏飞2012.2,园艺植物育种学,2,学时分配：72学时（54h+18h）。考核形式：以闭卷考核形式为主.成绩评定：期末考试占70，平时成绩（包括实验、课堂提问等）占30。,3,课程性质与地位,专业中地位：本课程属园艺本科专业的主干课程。先行课程：植物学、植物分类学、遗传学、园艺植物栽培学等课程。后续课程：园艺专题讨论，生产实习和毕业实习。,4,课程的目的与要求,系统掌握园艺植物的种质资源的调查收集、保存与利用、育种的原理与方法、良种繁育技术的理论与应用。,5,园艺产业的地位,6,良种 良法 配套,发展 园艺事业增加 经济效益,改良品种,改善栽

2、培条件,内因,外因,7,九五期间：良种选育及产业化技术研究开发作为国家重点科技攻关计划重中之重项目；十五期间：实施植物良种科技作为农业科技工作重点；,育种是农业科学研究领域中永恒的主题！,8,Sir Otto Frankel,1900-1998 遗传育种学家出生于维也纳（奥地利）,育种的概念人们改进植物“对周围环境中物理、生物、技术、经济和社会因素的遗传调节”。,9,育种（breeding）是指通过遗传改良，来选育和繁殖更加易于栽培和利用价值更高的新品种的工作。遗传改良（genetic improvement）是有目的、有计划、快速地人工创造丰富的变异，从而加快新品种选育的过程。,10,绪 论

3、,第一节 园艺植物的进化 第二节 品种的概念与良种的作用第三节 园艺植物育种学的任务和内容第四节 园艺植物育种学的发展和展望,11,第一节 园艺植物的进化,12,13,一、进化的基本要素,什么是进化？进化的基本要素有哪些？,自然界现有的各种各样的植物，包括用于栽培的形形色色的品种类型都是从比较原始的植物演变而来的，而且又都处于进化的过程中。这种演变发展的过程称为进化。,14,小白菜,芜菁,散叶变种,半结球变种,卵圆型,平头型,直筒型,结球变种,花心直筒型,平头卵圆型,花心卵圆型,平头直筒型,圆筒型,大白菜的起源与演化,花心变种,15,花心直筒型,平头卵圆型,花心卵圆型,平头直筒型,圆筒型,16

4、,遗传保持物种的稳定性变异基因突变，基因重组产生新的性状选择自然选择（物竞天择，优胜劣汰）人工选择（对人类有益的性状扩大繁殖 保持）*三者之间的关系：遗传和变异是进化的内因和基础，选择决定进化的发展方向；,17,现代达尔文主义,丰富了进化论的内容，认为：（1）种群（population）是进化的基本单位。（2）物种是隔离的种群；（3）基因突变和杂交导致的基因重组是进化的原因；（4）选择的基础在于差别繁殖，造成种群内基因频率发生改变；,18,二、自然进化和人工进化,自然进化：人工进化：,优胜劣汰是进化的共同法则,1.进化的主体和方向2.进化的原材料3.隔离4.选择的目的性和计划性5.时间6.类型

5、的多样化方面,19,第二节 品种的概念和良种的作用,一、品种的概念二、良种的作用,20,一、品种的概念,共性品种是具有某些属性的家养动植物群体。景士西在一定时期内主要经济性状符合生产和消费市场需要；生物学特性适应于一定地区生态环境和农业技术的要求；可用适当的繁殖方式保持群体内不妨碍利用的整齐度和前后代遗传的稳定性，以及具有某些可区别于其他品种的标志性状的家养动植物群体。简述为：具有在特定条件下表现为不妨碍利用的优良、适应、整齐、稳定和特异性的家养动植物群体。,21,品种,在一定时期内主要经济性状符合生产和消费市场需要；,生物学特性适应于一定地区生态环境和农业技术的要求；,可用适当的繁殖方式保持

6、群体内不妨碍利用的整齐度和前后代遗传的稳定性，,具有某些可区别于其他品种的标志性状,22,几个相关的概念,品系：是育种过程中表现优良的株系良种：是指在一定的自然条件下，表现出比其他品种有更多、更好的特点，成为某个区域的主栽品种。是指在一定时间、一定的地区生产上有发展前途、栽培面积较大的品种.,23,二、良种的作用,增加产量改善品质延长产品的供应期增强抗逆性增强抗病虫性适应集约化管理，节约劳力,(一)促进增产和增收(二)促进生态环境改善,24,增加产量,25,改善品质,红富士苹果,26,27,延长产品的供应期,28,增强抗逆性,寒富,29,温室黄瓜,30,（5）增强抗病虫性,31,番茄机械化采收

7、,植株生长整齐一致，座果集中、座果多，果实成熟集中，果实弹性，并且成熟后果实能够在植株上保存30天以上而不烂果。有良好的加工性状。,32,一串红,万寿菊,33,（二）促进生态环境改善 丰富的园林植物品种是园林绿化营造多样性和可持续发展景观的基本要求。,园林绿化景观,34,小结,良种良法配套育种遗传改良，选育和繁殖进化的三要素遗传、变异、选择自然进化、人工进化品种优、适、齐、稳、特良种的作用,35,三、品种的分类与品种更新,（1）按发展与更新情况，品种可分为：优良品种 普通品种 淘汰品种（2）品种更新：任何一个品种都经历优良、普通、淘汰三个阶段，从而使新品种不断被推广应用，老品种逐渐被淘汰，周而

8、复始，这种情况称为品种更新。,36,第三节 园艺植物育种学的任务和内容,1.园艺植物育种学的概念园艺植物育种学是以研究园艺植物经济性状遗传改良为目的的综合性应用学科,是研究选育和繁殖园艺植物新品种的理论与方法的科学。Horticultural crops breeding is the art and science of changing heredity of plants to improve their economic utility to man.,37,2.园艺植物育种学的任务,科学地制定育种目标采用适宜的育种方法，选育适应生产和市场需要的优良品种提供数量足够，质量可靠、成本较低

9、的繁殖材料。,38,3.园艺植物育种学的主要内容,育种目标的制订及实现目标的相应策略种质资源的发掘，研究、利用及创新（查）引种的方法和原理（引）选择的理论与方法（选）创造变异的原理和方法（育）新品种的审定、推广和繁育（繁）,39,4.育种学与其他相关学科的关系,A.育种学相关学科：遗传学、植物学、植物分类学、生物统计学、分子生物学B.育种学与栽培学的关系：（良种良法）优良的品种只有采用配套的栽培技术，才能充分表现出其特性。优良的栽培技术只有用于优良品种生产，才能充分表现出其先进性。,40,第四节 园艺植物育种的发展和展望,一、园艺植物育种历史二、中国园艺植物育种概况三、园艺植物育种的发展趋势,

10、41,一、园艺植物育种的历史,无意识选择阶段有意识选择阶段有意识育种阶段,42,（1）无意识选择阶段 人类的进化史实际上就是植物育种史。我国园艺植物育种有着悠久的历史和辉煌的过去。从狩猎和采集逐渐过渡到种植和改良作物。,43,（2）有意识选择阶段 公元前出现的汜胜之书以及齐民要术（公元前532年）等书籍有记载。选留种株、单打、单存 穗选、选优、汰劣,44,（3）有意识育种阶段 洛阳牡丹记（1031年）、菊谱（1104年）、荔枝谱（1059年）等，以及孟德尔的植物杂交实验等。重瓣、并蒂的菊花、牡丹、芍药等。,45,孟德尔遗传定律的重新发现（20世纪初）,孟德尔遗传定律的重新发现，使植物育种进入一

11、个新的阶段。,46,二、中国园艺植物育种的回顾与展望,2、近代园艺学科的奠基人,吴耕民 章文才 孙云蔚 李家文,47,3.园艺学科的两院院士,沈隽 曲泽洲 谭其猛 陈俊愉,48,二、中国园艺植物育种的回顾与展望,4、我国园艺植物育种的成就（新中国成立后）开展全国性资源普查，初步建立了园艺植物种质资源工作体系广泛开展了园艺植物引种工作新品种选育成效显著育种理论和方法研究取得一定成效,49,4.1 种质资源,1997年的统计资料，中国国家种质库中包括有有性繁殖的蔬菜资源2万8千多份，有关园艺植物的国家级种植资源圃有23个，保存资源近2万份（种植保存和试管苗保存）。,50,中国国家果树种质资源圃简况

12、（1989）,51,52,国家种质镇江桑树圃,依附单位 中国农科院蚕业所,本圃现已收集保存国内个省（区）及个国家各种类型桑树种质 份，分属个桑种，个变种，另外还有一批属中间过渡类型，保存总数及类型列世界首位,53,国家种质武汉水生蔬菜资源圃,54,中国西南野生生物种质资源库,55,种质资源离体保存,56,4.2 引种工作 在资源调查、整理的基础上，广泛开展了国内外的引种工作，大大丰富了各地园艺植物的种类和品种，扩大了良种的栽培面积。,榨菜,57,引种,58,59,60,61,62,第一代新特菜的部分菜品，如生菜、西芹、荷兰豆,有樱桃萝卜、圣女果、,63,三代新特菜走势第一代：试验菜我市早在上世

13、纪80年代就有新特菜出现。但早期的一代新特菜都是试验播种，主要供应高档酒店或外销，产量非常小。第一代新特菜因出身高档，售价昂贵，又被称为礼品菜。有樱桃萝卜、圣女果、荷兰豆、生菜、西芹等。第二代：大众菜为第一代礼品菜的衍生品。经过多年栽培，第一批礼品菜中有部分走向市场，受到消费者喜爱，种植面积增大，变成了大众菜。如生菜、抱子甘蓝、西芹、荷兰豆、樱桃番茄等二代新特菜，彻底从礼品菜变身为了老百姓餐桌上的大众菜。第三代：新型菜（推广菜）新特菜品种翻新很快，近两年我市又从国内外引进新特菜品种近20个。如金丝瓜、黑苦瓜、紫薯等，正在推广过程中，并走入江城的部分超市内，将来同样有望普及成市民的餐桌菜。这些三

14、代新特菜因种植面积不断增加，正走向大众菜之列，又被称为推广菜。,64,65,红生菜,其味道略带甘苦，是由于当中含有一般蔬菜所没有的马栗树皮素、莴苣苦素等苦味物质，因此有出色而独特的味道及脆嫩的口感，在蔬菜的地位甚高，加上适宜鲜食的特质，故最常见的是被用作烹调沙律或凉拌菜。而其营养价值亦不容忽视，由于它拥有独特苦味与丰富的抗氧化物、维他命、纤维素等元素，故常吃有助清肝利胆。,66,樱花,67,解放后，全国各地通过各种育种途径选育的园艺植物新品种数以千计，主要的蔬菜、果树作物品种已经在生产上更新了2-4次。,4.3 育种,68,“无籽西瓜之父”黄昌贤教授。世界上首次培育出无籽西瓜。被誉为“柑桔之父

15、”的章文才教授。国内首先培育出优良芽变柑桔品种锦橙被誉为“梅花之父”的陈俊渝教授，为国际梅花登录权威。,69,结 球 甘 蓝,中甘八号 中甘11号 中甘九号 东农606 东农607西园3号 西园4号 西园6号 内配1 秦甘4号 秦甘13号 夏光 牛心甘蓝 晚丰 争春 元春 8398 京丰1号 伏秋 春丰 春眠 延春 春雷,70,中甘8号（一代杂种）,品种来源由中国农业科学院蔬菜花卉研究所育成，1987和1989年分别通过北京市和全国农作物品种审定委员会审定。抗芜菁花叶病毒病适种地区适于我国各地作中熟秋甘蓝栽培。也可兼作中熟春甘蓝和夏甘蓝栽培。,71,番 茄,中杂4号 白果强丰 中杂7号（一代杂

16、种）强丰番茄 中杂8号 浙杂5号 中杂9号（一代杂种）浙杂7号 中杂10号 浙杂9号 中蔬4号 L402番茄 中蔬5号 红杂12号 中蔬6号 红杂14号 中蔬13号 红玛瑙213 红杂16号 红玛瑙100 浦红7号 红杂18 红玛瑙140 浦红8号 红杂20 红玛瑙144 红杂25 苏抗4号 苏抗5号 苏抗8号（苏粉2 号）苏抗9号（苏粉1号）苏抗10号 毛粉802番茄 东农704 夏星番茄 鉴18番茄 简易支架18号 丰顺号 红牡丹 88-14 双抗1号 双抗2号 佳粉1号 佳粉2号 佳粉10号 佳粉15号 佳粉17号 霞粉（F1）早丰（秦菜1号）早魁番茄 津粉65 河南5号 郑番2号 北京

17、樱桃 西粉3号 美味樱桃番茄 哈师2号 泸红2号 泸红4号 泸粉5号 羞女番茄 皖粉1号 皖粉2号,72,番茄是从国外引进的一种蔬菜,20世纪5070年代,从国外引进并成为当时北京地区主栽品种的是粉红甜肉、橘黄嘉辰、卡德大红、红瓦伦特、强力米寿、特瑞皮克等番茄优良品种。60年代我国科研人员开始进行番茄的杂交育种研究,先后育成了强丰、佳红、佳粉1号、佳粉15号等以丰产抗病为目的的番茄杂交种。90年代以来,随着杂交育种水平的不断提高,以及保护地栽培设施的优化,人们把丰产、抗病虫(多抗)、抗逆、耐贮运、加工作为育种目标,育成了一大批果肉硬、皮厚、货架期长、果实不太大的番茄品种,而且通过设施栽培一年四

18、季都有番茄供应,但人们总感觉现在的番茄没有以前的番茄好吃,味道淡,没有番茄味,似乎现在的番茄品种不如老品种,73,叶志彪等（1999)用乙烯形成酶（EFE)反义基因转化番茄，获得的延熟番茄在1330下可贮藏45d，并被批准为中国第一个商品化生产的农业基因工程产品。,74,津研,津春,津杂,75,寒富（东光富士）,76,友谊牡丹莲（莲花黄莲）,77,飞黄,红运,78,云南花卉品种类型和新品种研发量均居全国第一,云南花卉新品种研发数量和品种类型均居全国第一，其中鲜切花自主知识产权新品种占全国总数的90%以上。根据云南花卉办统计，去年云南花卉企业和科研单位共育成花卉新品种51个，其中2个获得国家授权

19、，1个获得国外授权，48个已通过国家农业部或国家林业局的初审或实质性审查。全省自主研发花卉新品种推广面积累计达2000多亩。在利用自有品种资源的基础上，云南还从世界各地引进上百个杜鹃、山茶花新优品种，培育出了一批地方特色的花卉新品种。,79,2009.9,日前，云南省农业科学院花卉研究所获得的6个植物新品种权和1项植物培养与繁殖发明专利，一次性转让给昆明锦苑花卉产业有限责任公司，转让金额达1100万元。此次转让的6个植物新品种包括非洲菊温馨、康乃馨云凤碟、月季云玫、云粉等。这是我国具有自主知识产权的鲜切花新品种首次成批转让花卉企业。,80,非洲菊新品种“温馨”,由云南省农业科学院花卉研究所李金

20、泽、熊丽等人2000年通过杂交选育方法培育的非洲菊新品种“温馨”日前(08年）获得国家林业部植物新品种保护办公室办法的植物新品种权证书，品种权号为：CNA20050039.2。,81,三、园艺植物育种的发展趋势,1、育种体制上：适应市场经济发展的需要，树立市场、竞争、质量观念。育种单位，“育、繁、销”一体化。主管部门，宏观调控切实搞好知识产权保护（新品种、新技术、新方法、新种质等）,82,知识产权保护,国务院于1997年发布了中华人民共和国植物新品种保护条例按照条例的规定，品种权的保护期限，从授权之日起，藤本植物、林木、果树和观赏树木为20年，其他植物为15年。1999年加入了国际植物新品种保

21、护联盟（UPOV）。2000年12月1日，中华人民共和国种子法正式实施。,83,84,85,菏泽牡丹,86,一、园艺植物育种的发展趋势,2、育种目标及技术上：长远目标与近期目标相结合，需要与可能相结合丰产育种、品质育种、抗逆育种、特定需要等重视资源工作重视育种基础研究发展多学科协作积极探索育种的新途径、新方法。国家对育种事业的扶持力度加大。,87,金银花组织培养,88,太空育种,89,染色体工程在育种中的应用,90,我国部分番茄育成品种的SDS-PAGE图谱,分子标记技术在育种中的应用,91,番茄遗传图谱,番茄第一条染色体的遗传图谱,92,利用生物技术培育的蝴蝶兰,利用生物技术培育自然界里没有过的蓝色玫瑰,利用基因工程的遗传改良成就,93,利用生物技术培育的番茄,94,小结,了解园艺生产概况掌握园艺植物的进化的基本要素及其关系明确品种的概念（优、适、齐、稳、特）和良种的作用明确育种学是研究选育、繁殖新品种的原理和方法的科学，其任务是制定目标选育新品种。其内容包括：查、引、选、育、繁,95,国家重点学科,果树学 1、中国农业大学 2、华中农业大学 3、山东农业大学蔬菜学 1、南京农业大学 2、浙江大学 3、沈阳农业大学观赏园艺学 北京林业大学茶学 安徽农业大学,