§0绪论 §0.1作物进化与遗传改良 0.1.1含义: 作物育种:是指选育作物新品种和改良现有品种的一项工作 良种繁育:是指保持新品种和改善恢复生产上应用品种的优良种性,繁殖推广优良种 子的一项工作。 作物育种和良种繁育学:就是研究选育和繁育优良品种的理论和方法的一门学科。 0.1.2任务 研究育种规律,创造优良品种,生产又多又好的种子,实现品种良种化、种子标准 化,充分发挥良种的增产作用 0.1.3方法 利用现有的引种 驯化 系统育种 人工创造的品种间杂交 远缘杂交 理化因素诱变 杂种优势利用 体细胞杂交 基因工程 高光效育种 染色体工程 0.1.4与其它学科的关系 作物育种学是作物人工进化的科学,是一门以遗传学、进化论为主要基础的综合性应用 科学,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、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。作物 育种学与作物栽培学有着密切的联系,是作物生产科学的两个不可偏缺的主科
§0 绪 论 §0.1 作物进化与遗传改良 0.1.1 含义： 作物育种：是指选育作物新品种和改良现有品种的一项工作。 良种繁育：是指保持新品种和改善恢复生产上应用品种的优良种性，繁殖推广优良种 子的一项工作。 作物育种和良种繁育学：就是研究选育和繁育优良品种的理论和方法的一门学科。 0.1.2 任务 研究育种规律，创造优良品种，生产又多又好的种子，实现品种良种化、种子标准 化，充分发挥良种的增产作用。 0.1.3 方法 利用现有的 引种 驯化 系统育种 人工创造的 品种间杂交 远缘杂交 理化因素诱变 杂种优势利用 体细胞杂交 基因工程 高光效育种 染色体工程 0.1.4 与其它学科的关系 作物育种学是作物人工进化的科学，是一门以遗传学、进化论为主要基础的综合性应用 科学，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、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。作物 育种学与作物栽培学有着密切的联系，是作物生产科学的两个不可偏缺的主科
§0.2作物育种学的意义与发展 良种包括优良品种和优良种子两种含义 0.2.1品种的概念与品种的合理利用 品种的概念:品种是某一栽培作用适应于一定的自然条件和栽培条件的群体。这个群体 中的各个体具有相对一致的,稳定的生物学特性和形态特征,并且在一定的生态环境和栽培 条件下,能够表现出品种所特有的优良性状。除此之外,我们还应该明确:①品种是人类劳 动的产物:②品种是农业生产中具有一定价值的生产资料:③品种具有一定的地区性: ④品种的利用有时间性。 作物品种( Cultivar)是人工进化的、人工选择的,即育种的产物,是重要的农业生 产资料。作物品种也有其在植物分类学的地位,属于一定的种及亚种,但不同于分类学上的 变种。变种( Variety)是自然选择、自然进化的产物,一般不具上述特性和作用。 每个作物品种都有其所适应的地区范围和耕作栽培条件,而且都只在一定历史时期起作 用,所以优良品种一般都具有地区性和时间性。随着耕作栽培条件及其他生态条件的改变, 经济的发展,生活水平的提高,对品种的要求也会提高,所以必须不断地选育新品种以更替 原有的品种。 作物品种除了纯系品种外,还有其他不同类型,如多系品种、异交群体品种、综合品种 无性系品种等,所有类型的品种都应具有上述的基本性能和作用。 0.2.2品种的分类: ①农家品种 ②改良品种 0.2.3优良品种应具备的条件 ①适应性强,表现丰产性 ②抗逆性强,表现稳产 ③品质优良,营养价值高 ④栽培管理容易,成本低 0.2.4品种的合理利用: ①使良种良法在适应地推广种植 ②在适应地区还应因地制宜 ③要注意品种搭配;
§0.2 作物育种学的意义与发展 良种包括优良品种和优良种子两种含义 0.2.1 品种的概念与品种的合理利用。 品种的概念：品种是某一栽培作用适应于一定的自然条件和栽培条件的群体。这个群体 中的各个体具有相对一致的，稳定的生物学特性和形态特征，并且在一定的生态环境和栽培 条件下，能够表现出品种所特有的优良性状。除此之外，我们还应该明确：①品种是人类劳 动的产物；②品种是农业生产中具有一定价值的生产资料；③品种具有一定的地区性； ④品种的利用有时间性。 作物品种（ Cultivar ）是人工进化的、人工选择的，即育种的产物，是重要的农业生 产资料。作物品种也有其在植物分类学的地位，属于一定的种及亚种，但不同于分类学上的 变种。变种（ Variety）是自然选择、自然进化的产物，一般不具上述特性和作用。 每个作物品种都有其所适应的地区范围和耕作栽培条件，而且都只在一定历史时期起作 用，所以优良品种一般都具有地区性和时间性。随着耕作栽培条件及其他生态条件的改变， 经济的发展，生活水平的提高，对品种的要求也会提高，所以必须不断地选育新品种以更替 原有的品种。 作物品种除了纯系品种外，还有其他不同类型，如多系品种、异交群体品种、综合品种、 无性系品种等，所有类型的品种都应具有上述的基本性能和作用。 0.2.2 品种的分类： ①农家品种； ②改良品种。 0.2.3 优良品种应具备的条件 ①适应性强，表现丰产性； ②抗逆性强，表现稳产； ③品质优良，营养价值高； ④栽培管理容易，成本低。 0.2.4 品种的合理利用： ①使良种良法在适应地推广种植； ②在适应地区还应因地制宜； ③要注意品种搭配；
④要注意防杂保纯。 0.2.5品种的特征特性 (1)特征:植物体各部分或器官所表现出来的外部形态上的症状叫特征。 (2)特性:植物体在生理生物化学和加工上表现出来的特点叫特性。 特征特性总称为性状。性状从遗传角度分为:质量性状和数量性状:从栽培角度分为 生物学性状和经济性状 §0.3作物品种及其在作物生产中的作用 0.3.1提高产量:从1950—1984我国小麦、玉米、稻的平均单产分别增长170% (252—680)。337%(85.6-37.4);202%(164-483)161%(158-412)。 0.3.2改进产品品质:如从建国初1963年。纤维长由21m上升为27m以上,个别 达30mm 0.3.3增强抗逆性,保持稳产。 0.3.4扩大栽培区域。 0.3.5适应先进的农业生产技术 0.3.6利于复种面积 §0.4国内外作物育种的成就与展望 0.4.1我国作物育种和良种繁育工作的重要成就。 0.4.1.1广泛开展了品种资源的征集,保存、研究和利用工作。 0.4.1.2我国矮化育利成绩突出:小麦从120-100cm下为70—90cm:玉米从2-2.3m 下为1.2-1.5m;由2.5m下为1.2-1.6m;水稻从125-130下为85-95cm 0.4.1.3水稻杂种优势利于居于领先地位。 0.4.1.4远缘杂交育成了生产上有用的物种 0.4.1.5良种繁育的成就。 复习思考题 1、作物育种和良种繁育的任务是那些?两者的关系如何 2、什么叫品种?试说明优良品种应具备的条件。 3、品种应怎样合理利用。 4、简述良种在农业生产中的地位和作用
④要注意防杂保纯。 0.2.5 品种的特征特性 （1）特征：植物体各部分或器官所表现出来的外部形态上的症状叫特征。 （2）特性：植物体在生理生物化学和加工上表现出来的特点叫特性。 特征特性总称为性状。性状从遗传角度分为：质量性状和数量性状；从栽培角度分为； 生物学性状和经济性状。 §0.3 作物品种及其在作物生产中的作用 0.3.1 提高产量：从 1950—1984 我国小麦、玉米、稻的平均单产分别增长 170% （252—680）。337%（85.6—37.4）；202%（164—483）161%（158—412）。 0.3.2 改进产品品质：如从建国初 1963 年。 纤维长由 21mm 上升为 27mm 以上，个别 达 30mm。 0.3.3 增强抗逆性，保持稳产。 0.3.4 扩大栽培区域。 0.3.5 适应先进的农业生产技术。 0.3.6 利于复种面积。 §0.4 国内外作物育种的成就与展望 0.4.1 我国作物育种和良种繁育工作的重要成就。 0.4.1.1 广泛开展了品种资源的征集，保存、研究和利用工作。 0.4.1.2 我国矮化育利成绩突出；小麦从 120—100cm 下为 70—90cm；玉米从 2—2.3m 下为 1.2—1.5m；由 2.5m 下为 1.2—1.6m；水稻从 125—130 下为 85—95cm. 0.4.1.3 水稻杂种优势利于居于领先地位。 0.4.1.4 远缘杂交育成了生产上有用的物种。 0.4.1.5 良种繁育的成就。 复习思考题 1、作物育种和良种繁育的任务是那些？两者的关系如何？ 2、什么叫品种？试说明优良品种应具备的条件。 3、品种应怎样合理利用。 4、简述良种在农业生产中的地位和作用
§1育种目标 §1.1现代农业对作物品种性状的要求 1.1.1育种目标的含义及其重要性 1.1.1.1含义:育种目标是指在一定的自然栽培经济条件下,根据经济发展的需要, 对欲选育种的具体要求 1.1.1.2重要性: 1.1.2现代化农业对育种目标的要求 1.1.2.1高产 高产是优良品种最基本的条件,高产品种应具有下列性状 1.合理株型:它是高产品种的基础。其具体表现在:(1)矮杆;(2)叶片配制合理,有 良好的株叶形态结构:(3)不同作物具有不同合理株型。如对禾本科作物的要求是:矮杆 或半矮杆,株型紧凑,茎叶智力,基层叶片下披,中层叶片稍短,上层叶片要挺,茎叶尖角 小,叶色深绿,叶片分布均匀,透光良好等… 2.高光效率:合理株型是高产品种的形态特征:高光效率是高产的品种的生理特性。从 高光效育种角度。可将决定产量的几个要素归纳为一个公式。 即:产量=[(光合能力×光合面积×光合时间)一呼吸消耗]×经济系数 从式中看出:一个高产品种应具有较强的光合能力,低的呼吸消耗,光合机能保持时间 长,叶面积适当及经济系数高等特点 根据光合效率、C4作物的日合成能力为54g/m2。C3作物的日合成能力为30g/m2。椐 此计算,禾谷类作物的产量应该达到4000斤。而目前,作物对光能的利用率是很低的 般只能利用照射光单位面积上所获得的全年辐射线的1—2%。甚至有的不到1%,椐计算,在 现有基础上,如果对太阳能的利用率在提高1%的话。每亩的总产量可增加750公斤左右。 3、产量因素:不同作物的产量构成因素不同,禾本科作物一般是由亩穗数、穗粒数和 粒重构成。故理论产量为 理论产量=亩穗数×穗粒数×粒重 在现在的育种工作中,高产品种的产量构成因素因具体条件的不同其测重点不尽相同。 例如;有
§1 育种目标 §1.1 现代农业对作物品种性状的要求 1.1.1 育种目标的含义及其重要性 1.1.1.1 含义：育种目标是指在一定的自然栽培经济条件下，根据经济发展的需要， 对欲选育种的具体要求。 1.1.1.2 重要性： 1.1.2 现代化农业对育种目标的要求 1.1.2.1 高产 高产是优良品种最基本的条件，高产品种应具有下列性状： 1.合理株型：它是高产品种的基础。其具体表现在：（1）矮杆；（2）叶片配制合理，有 良好的株叶形态结构；（3）不同作物具有不同合理株型。如 对禾本科作物的要求是：矮杆 或半矮杆，株型紧凑，茎叶智力，基层叶片下披，中层叶片稍短，上层叶片要挺，茎叶尖角 小，叶色深绿，叶片分布均匀，透光良好等…… 。 2.高光效率：合理株型是高产品种的形态特征；高光效率是高产的品种的生理特性。从 高光效育种角度。可将决定产量的几个要素归纳为一个公式。 即：产量=［（光合能力×光合面积×光合时间）－呼吸消耗］×经济系数。 从式中看出：一个高产品种应具有较强的光合能力，低的呼吸消耗，光合机能保持时间 长，叶面积适当及经济系数高等特点。 根据光合效率、C4 作物的日合成能力为 54g/m2。 C3 作物的日合成能力为 30g/m2。椐 此计算，禾谷类作物的产量应该达到 4000 斤。而目前，作物对光能的利用率是很低的。一 般只能利用照射光单位面积上所获得的全年辐射线的 1—2%。甚至有的不到 1%，椐计算，在 现有基础上，如果对太阳能的利用率在提高 1%的话。每亩的总产量可增加 750 公斤左右。 3、产量因素；不同作物的产量构成因素不同，禾本科作物一般是由亩穗数、穗粒数和 粒重构成。故理论产量为； 理论产量=亩穗数×穗粒数×粒重 在现在的育种工作中，高产品种的产量构成因素因具体条件的不同其测重点不尽相同。 例如；有
(1)多穗型品种;如蚰包麦。亩穗数56万×穗粒数24.1×千粒重38.3=500kg。 (2)大穗型品种;毛颖阿夫亩穗数30万×穗粒数40.1×千粒重4.2=500kg. (3)中间型品种;宁麦3号:亩穗数37.5×穗粒数41.1×千粒重35.6=500kg 1.1.2.2稳产 1、抗病虫性。 2、抗旱耐瘠性。 3、抗寒性。 4、抗倒状性等。 1.1.2.3早熟 1、早熟可避免和减轻某些自然灾害 2、早熟有助于提高复种指数 3、对早熟的要求应适当 1.1.2.4优质 随着经济的发展和人民生活水平的提高,农业生产对产品的品质性状也提出更高要求 1.1.2.5适应机械化作业 就是适应用机械进行田间管理和收获.这类品种一般要求矮杆,高矮一致,生长整齐 株型紧凑,抗倒状,成熟一致。不易落粒等 §1.2制订育种目标的原则 1.2.1考虑国民经济发展的需要。 1.2.2根据当地的自然栽培条件,解决主要矛盾。 1.2.3育种目标要落实在具体性状上 1.2.4要满足当前的需要,预见今后生产发展的要求 1.2.5育种目标还应考虑品种的搭配。 §1.3作物育种的主要目标性状 1.3.1产量性状 单位面积上收获的产品重量就是一般所指的产量。产量的提高直接决定于构成产量因素 的协调增长。谷类作物的产量构成因素为单位面积穗数、穗粒数及粒重,……单位面积产量 基本上是这些构成因素的乘积。各构成因素之间往往相互制约,呈不同程度的负相关,难以 同步提高,而应根据地区自然条件、耕作栽培水平以及作物相应的发育特性,提出不同的
（1）多穗型品种；如蚰包麦。亩穗数 56 万×穗粒数 24.1×千粒重 38.3=500kg。 （2）大穗型品种；毛颖阿夫 亩穗数 30 万×穗粒数 40.1×千粒重 44.2=500kg. （3）中间型品种；宁麦 3 号；亩穗数 37.5×穗粒数 41.1×千粒重 35.6=500kg. 1.1.2.2 稳产 1、抗病虫性。 2、抗旱耐瘠性。 3、抗寒性。 4、抗倒状性等。 1.1.2.3 早熟 1、早熟可避免和减轻某些自然灾害； 2、早熟有助于提高复种指数； 3、对早熟的要求应适当。 1.1.2.4 优质 随着经济的发展和人民生活水平的提高，农业生产对产品的品质性状也提出更高要求。 1.1.2.5 适应机械化作业 就是适应用机械进行田间管理和收获．这类品种一般要求矮杆，高矮一致，生长整齐， 株型紧凑，抗倒状，成熟一致。不易落粒等。 §1.2 制订育种目标的原则 1.2.1 考虑国民经济发展的需要。 1.2.2 根据当地的自然栽培条件，解决主要矛盾。 1.2.3 育种目标要落实在具体性状上。 1.2.4 要满足当前的需要，预见今后生产发展的要求。 1.2.5 育种目标还应考虑品种的搭配。 §1.3 作物育种的主要目标性状 1.3.1 产量性状 单位面积上收获的产品重量就是一般所指的产量。产量的提高直接决定于构成产量因素 的协调增长。谷类作物的产量构成因素为单位面积穗数、穗粒数及粒重,……;单位面积产量 基本上是这些构成因素的乘积。各构成因素之间往往相互制约，呈不同程度的负相关，难以 同步提高，而应根据地区自然条件、 耕作栽培水平以及作物相应的发育特性，提出不同的
增长要求,使有主次地协调增长,从而提高产量 合理株型是高产品种的生育基础和形态特征。如谷类作物合理株型一般具有矮秆或半矮 秆、株型紧凑、茎叶所形成的冠层的受光趣势,能较充分地利用阳光等特征。所谓株型育种 就是改善品种株型态势的育种,矮化育种是株型育种的一个重要内容和突破口,稻麦等作物 矮秆品种的育成和推广,获得了大幅度的增产。适当矮化可以增进谷类作物单位面积穗数 能有效利用水肥:增强抗倒伏能力;并提高其收获指数( harvest index)。收获指数(HⅠ) 是指经济产量与生物学产量之比,又名经济系数( coefficient of economics)。收获指数 在一定情况下,可有效地作为高产育种的一种选择指标 高光效是高产品种的生理基础,以提高光合效率为目标的遗传改良称为高光效 ( breeding for high photosynthetic efficiency)。广义的高光效育种包括株型育种,狭 义的高光效育种则仅指提高单位叶面积的净光合速率的生理遗传改良或生理育种。 1.3.2对病、虫害的抗耐性 病、虫害的蔓延与危害,是农作物产量低而不稳的重要原因之一。在与病、虫害抗争中 各国都注重于抗病虫品种的选育和应用。从经济学和生态学的观点来看,作物种对病虫害的 抗性,一般只要求在病菌流行或害虫发生时,能把病原菌的数量和虫口压低到经济允许的 数值以下,即要求品种对病虫有相对的抗性,而不要求绝对的抗性,病虫害发生时,对产量 和品质的影响不很大,有一定的耐病性或耐虫性,就基本达到了。目前,在我国应选育抗稻 瘟病、白叶枯病和稻飞虱等主要病、虫害的水稻品种。 北方麦区应注意选育抗锈病,在南方麦区选育抗赤霉病等的小麦品种。玉米应选育抗大 斑病、丝黑穗病、穗腐病和青枯病,大豆应选育抗病毒病、线虫病、食心虫及秆潜蝇的品种 油菜应选育抗病毒病,菌核病和蜘蛛等。 1.3.3对环境胁迫的抗耐性 作物品种类型对不利的气候、土壤因素等环境胁迫因素分别具有不同程度的抗性,对 旱害的抗性机制有避旱、免早、耐旱等类型。越冬作物则需要在越冬期间对低温抗耐性,即 越冬性:作物对寒冻的抗性机制则有避寒、耐寒、抗寒等不同类型。对盐区的耐盐碱性,对 酸性土壤地区的耐酸性、耐铝性,对多雨潮湿地区的耐湿性,抗穗发芽性,都是各该地区 作物育种中的目标性状。 1.3.4品质性状 品质性状因作物种类及同一作物的产品用途不同而异,现以粮、棉、油几种作物为例, 简单说明如下:
增长要求，使有主次地协调增长，从而提高产量。 合理株型是高产品种的生育基础和形态特征。如谷类作物合理株型一般具有矮秆或半矮 秆、株型紧凑、茎叶所形成的冠层的受光趣势，能较充分地利用阳光等特征。所谓株型育种 就是改善品种株型态势的育种，矮化育种是株型育种的一个重要内容和突破口，稻麦等作物 矮秆品种的育成和推广，获得了大幅度的增产。 适当矮化可以增进谷类作物单位面积穗数； 能有效利用水肥；增强抗倒伏能力；并提高其收获指数 (harvest index) 。收获指数 (HI) 是指经济产量与生物学产量之比，又名经济系数 (coefficient of economics) 。收获指数 在一定情况下，可有效地作为高产育种的一种选择指标。 高光效是高产品种的生理基础，以提高光合效率为目标的遗传改良称为高光效 (breeding for high photosynthetic efficiency) 。广义的高光效育种包括株型育种， 狭 义的高光效育种则仅指提高单位叶面积的净光合速率的生理遗传改良或生理育种 。 1.3.2 对病、虫害的抗耐性 病、虫害的蔓延与危害，是农作物产量低而不稳的重要原因之一。在与病、虫害抗争中， 各国都注重于抗病虫品种的选育和应用。从经济学和生态学的观点来看，作物种对病虫害的 抗性，一般只要求在病菌流行或害虫发生时 , 能把病原菌的数量和虫口压低到经济允许的 数值以下，即要求品种对病虫有相对的抗性，而不要求绝对的抗性，病虫害发生时，对产量 和品质的影响不很大，有一定的耐病性或耐虫性，就基本达到了。目前，在我国应选育抗稻 瘟病、白叶枯病和稻飞虱等主要病、虫害的水稻品种。 北方麦区应注意选育抗锈病，在南方麦区选育抗赤霉病等的小麦品种。玉米应选育抗大 斑病、丝黑穗病、穗腐病和青枯病，大豆应选育抗病毒病、线虫病、食心虫及秆潜蝇的品种。 油菜应选育抗病毒病，菌核病和蜘蛛等。 1.3.3 对环境胁迫的抗耐性 作物品种类型对不利的气候、土壤因素等环境胁迫因素分别具有不同程度的抗性， 对 旱害的抗性机制有避旱、免早、耐旱等类型。越冬作物则需要在越冬期间对低温抗耐性，即 越冬性；作物对寒冻的抗性机制则有避寒、耐寒、抗寒等不同类型。对盐区的耐盐碱性，对 酸性土壤地区的耐酸性、耐铝性，对多雨潮湿地区的耐湿性， 抗穗发芽性，都是各该地区 作物育种中的目标性状。 1.3.4 品质性状 品质性状因作物种类及同一作物的产品用途不同而异，现以粮、棉、油几种作物为例， 简单说明如下：
(一)谷物类食用品质,首先涉及的就是碾磨品质:水稻有糙米率、精米率,小麦则有 出粉率、灰分含量等。进一步涉及其食品加工品质有:稻米的蒸煮品质,包蒸煮后的出饭率 耐煮性、米饭的柔软性、色泽及食味等:小麦的面粉加工则因制成食品种类分别有烘烤(面 包)品质、蒸制馒头品质、制作面条品质以及制糕点、饼干品质等。这些品质又分别有其 理化特性指标和测定技术。食用和饲料用谷牧还包括其营养品质,这种品质主要决定于其 蛋白质及其中的赖氨酸含量。食用和饲用品质重在营养品质,而啤酒用大麦品质主要特点之 则是要低蛋白质含量 (二)棉花纤维晶质影响纺纱、织布的纤维品质性状主要有:纤维长度、纤维细度、强 度和纤维成熟度等 (三)食用油品质,油菜、大豆等油料作物的最基本品质性状是籽粒的含油量和油泊的 价值,如油菜品质育种目标为含油量高而其中亚油酸髙,芥酸低或无、亚麻酸低:菜油中低 硫代葡萄糖苷含量:大豆的品质育种标是含油量高而其中亚麻酸含量低 1.3.5早熟性及对耕作制度和机械化作业的适应性 早熟性在大部分地区和许多作物都是重要的育种目标性状,因为早熟和生育期短、适于 耕作制度和提高复种指数,而且还有利于减免后期自然灾害的损失,即有利于稳产,有利于 机械化操作的作物品种一般具备的性状有:株型紧凑、秆壮不倒、生长整齐、成熟一致,结 实部位适中、不裂夹、不落粒等:棉花还要求苞叶能自然脱落、棉瓣易于离壳等。 复习思考题 1、为什么要制定育种目标? 2、农业现代化对作物育种提出了那些要求?怎样现实这些要求? 3、根据我区实际你认为当前指定育种目标的根据是什么?
（一）谷物类食用品质，首先涉及的就是碾磨品质：水稻有糙米率、精米率，小麦则有 出粉率、灰分含量等。进一步涉及其食品加工品质有：稻米的蒸煮品质，包蒸煮后的出饭率、 耐煮性、米饭的柔软性、色泽及食味等；小麦的面粉加工则因制成食品种类分别有烘烤 ( 面 包 ) 品质、蒸制馒头品质、制作面条品质以及制糕点、饼干品质等。这些品质又分别有其 理化特性指标和测定技术。食用和饲料用谷牧 还包括其营养品质，这种品质主要决定于其 蛋白质及其中的赖氨酸含量。食用和饲用品质重在营养品质，而啤酒用大麦品质主要特点之 一则是要低蛋白质含量。 （二）棉花纤维晶质影响纺纱、织布的纤维品质性状主要有：纤维长度、纤维细度、强 度和纤维成熟度等。 （三）食用油品质，油菜、大豆等油料作物的最基本品质性状是籽粒的含油量和油泊的 价值，如油菜品质育种目标为含油量高而其中亚油酸高，芥酸低或无、亚麻酸低；菜油中低 硫代葡萄糖苷含量；大豆的品质育种标是含油量高而其中亚麻酸含量低 。 1.3.5 早熟性及对耕作制度和机械化作业的适应性 早熟性在大部分地区和许多作物都是重要的育种目标性状，因为早熟和生育期短、适于 耕作制度和提高复种指数，而且还有利于减免后期自然灾害的损失，即有利于稳产，有利于 机械化操作的作物品种一般具备的性状有：株型紧凑、秆壮不倒、生长整齐、成熟一致，结 实部位适中、不裂夹、不落粒等；棉花还要求苞叶能自然脱落、棉瓣易于离壳等。 复习思考题 1、为什么要制定育种目标？ 2、农业现代化对作物育种提出了那些要求？怎样现实这些要求？ 3、根据我区实际你认为当前指定育种目标的根据是什么？
§2作物的繁殖方式及品种类型 §2.1作物的繁殖方式 2.1.1有性繁殖:是指通过有性过程生产的雌雄配子的结合而繁殖后代的繁殖方式。 凡是通过这种方式来繁殖后代的作物,就叫做有性繁殖作物。又根据花器构造及受粉方式的 不同分为: 1、自花受粉作物(又叫自交作物):指在自然条件下,同一株或同一朵花的花粉授于雌 蕊而繁殖后代的作物。如小麦、水稻、大麦、谷子、大豆、花生、马铃薯、亚麻、烟草等。 这类作物的花心构造和开花的基本特点是 (1)雌雄同花 (2)花开放时间较短或闭花受粉 (3)花器保护严密有利于自交; (4)花蕊小,花粉量少,一般没有特殊的气味和鲜艳的花冠。由于具有这样的特点 因此,他们的自交率极高。天然杂交率低。仅此5%以下。 2、异花受粉作物(又叫异交作物);在自然条件下,通过不同植株花朵的花粉授给雌蕊 而繁殖后代的作物。如玉米、黑麦、荞麦、向日葵、大麻、甜菜、白菜型油菜、瓜类、十字 花科的一些蔬菜等。 这类作物的花器构造特点有: (1)雌雄异株(大麻) (2)雌雄同株异花(玉米) (3)雌雄同花(白菜型油菜)。但有自交不亲和的特性。因此,这类作物在自然条件下, 常通过风、昆虫等媒介来进行异花受粉。异交程度高。天然杂交率在50-100%之间 3、常异花受粉作物(又叫常异交作物):这类作物以自花受粉为主,也能进行异花受 因此,它是典型的自花受粉作物和典型的异花受粉作物的中间类型。如高粱、棉花、蚕豆 甘蓝型油菜、芥菜型油菜等, 这类作物花器构造的特点是 (1)雌雄同花 (2)不少作物花冠鲜艳有蜜腺; (3)雌雄蕊不等长或不同期成熟,雌蕊外露:(4)花开放时间较长等。异花受粉率的
§2 作物的繁殖方式及品种类型 §2.1 作物的繁殖方式 2.1.1 有性繁殖：是指通过有性过程生产的雌雄配子的结合而繁殖后代的繁殖方式。 凡是通过这种方式来繁殖后代的作物，就叫做有性繁殖作物。又根据花器构造及受粉方式的 不同分为： 1、自花受粉作物（又叫自交作物）：指在自然条件下，同一株或同一朵花的花粉授于雌 蕊而繁殖后代的作物。如小麦、水稻、大麦、谷子、大豆、花生、马铃薯、亚麻、烟草等 。 这类作物的花心构造和开花的基本特点是： （1）雌雄同花； （2）花开放时间较短或闭花受粉； （3）花器保护严密有利于自交； （4）花蕊小，花粉量少，一般没有特殊的气味和鲜艳的花冠。由于具有这样的特点， 因此，他们的自交率极高。天然杂交率低。仅此 5%以下。 2、异花受粉作物（又叫异交作物）；在自然条件下，通过不同植株花朵的花粉授给雌蕊 而繁殖后代的作物。如玉米、黑麦、荞麦、向日葵、大麻、甜菜、白菜型油菜、瓜类、十字 花科的一些蔬菜等。 这类作物的花器构造特点有： （1）雌雄异株（大麻）； （2）雌雄同株异花（玉米）； （3）雌雄同花（白菜型油菜）。但有自交不亲和的特性。因此，这类作物在自然条件下， 常通过风、昆虫等媒介来进行异花受粉。异交程度高。天然杂交率在 50—100%之间。 3、常异花受粉作物（又叫常异交作物）；这类作物以自花受粉为主，也能进行异花受。 因此，它是典型的自花受粉作物和典型的异花受粉作物的中间类型。如高粱、棉花、蚕豆、 甘蓝型油菜、芥菜型油菜等。 这类作物花器构造的特点是： （1）雌雄同花； （2）不少作物花冠鲜艳有蜜腺； （3）雌雄蕊不等长或不同期成熟，雌蕊外露；（4）花开放时间较长等。异花受粉率的
高低因花器构造、作物品种和环境条件的不同而有相当大的差别。一般在5-50%之间。如 高梁的自然异交的率最低为0.6%,高的可达50%。 §2.2自交和异交的遗传效应 2.2.1自交的遗传效应 自交的遗传效应表现在 2.2.1.1自交使杂合的基因型逐渐趋向纯合 2.2.1.2自交引起杂合基因型的后代发生性状分离 所以,对异花授粉作物、常异花授粉作物,杂合基因型群体有选择地自交(人工自 交)是筛选性状优良的纯合基因型后代的一种基本方法。 2.2.1.3自交引起杂合基因型的后代生活力衰退,杂合基因型的作物,自交后代的生 活力衰退,称为自交衰退( mbr dlng depression)。表现为生长势下降,繁殖力、抗逆性 减弱,产量降低等,多属于多基因控制的数量性状。 2.2.2自花授粉作物和常异花授粉作物的基因型 自花授粉作物长期靠自交繁殖,它们的基因型是纯合的,表现型是整齐一致的。由于 长期自花授粉,加上定向选择,因此自花授粉作物的品种群体内,绝大多数个体的基因 型是纯合的,而且个体间的基因型是同质的,其表现型也是整齐一致的。由于其遗传性的 相对一致和稳定,品种保纯比较容易。但它们也有极少数的天然异交后代,会发生基因型 的分离,出现性状变异的个体。此外由于基因位点的自然突变,也会使自花授粉作物品种 中产生杂合基因型个体而出现性状分离,但频率极低。这些都是自花授粉作物发生变异的 主要原因,也是选择育种的主要基础 常异花授粉作物品种的基本群体是自交产生的后代,这一部分基本群体的基因型是纯 合的,也是同质的,代表本品种的基本性状。另一小部分个体,基因型是杂合的,它们 出现的比率因天然异交率的高低而不同,天然异交的杂合基因型后代又会发生基因型分 离。从基因型分析,二个常异花授粉作物品种群体中至少包含三种基因型,即①品种基 本群体的纯合同质基因型;②杂合基因型;③非基本群体的纯合基因型。因此,它们 表现型既反映本品种基本群体的一致性,又包含不同比率的、性状变异分离的个体。由于 品种群体中存在部分杂合基因型,为选择育种提供了极为有利的条件,但必须进行多次 选择。在良种繁育中应注意防止生物学混杂。 2.2.3异交的遗传效应
高低因花器构造、作物品种和环境条件的不同而有相当大的差别。一般在 5—50%之间。如 高梁的自然异交的率最低为 0.6%，高的可达 50%。 §2.2 自交和异交的遗传效应 2.2.1 自交的遗传效应 自交的遗传效应表现在： 2.2.1.1 自交使杂合的基因型逐渐趋向纯合。 2.2.1.2 自交引起杂合基因型的后代发生性状分离。 所以 , 对异花授粉作物、常异花授粉作物 ，杂合基因型群体有选择地自交 ( 人工自 交 ) 是筛选性状优良的纯合基因型后代的一种基本方法。 2.2.1.3 自交引起杂合基因型的后代生活力衰退，杂合基因型的作物，自交后代的生 活力衰退，称为自交衰退 (mbr dlng depression) 。表现为生长势下降，繁殖力、抗逆性 减弱，产量降低等，多属于多基因控制的数量性状。 2.2.2 自花授粉作物和常异花授粉作物的基因型 自花授粉作物长期靠自交繁殖 , 它们的基因型是纯合的 , 表现型是整齐一致的。由于 长期自花授粉 , 加上定向选择 , 因此自花授粉作物的品种群体内 , 绝大多数个体的基因 型是纯合的 , 而且个体间的基因型是同质的 , 其表现型也是整齐一致的。由于其遗传性的 相对一致和稳定 , 品种保纯比较容易。但它们也有极少数的天然异交后代 , 会发生基因型 的分离 , 出现性状变异的个体。此外由于基因位点的自然突变 , 也会使自花授粉作物品种 中产生杂合基因型个体而出现性状分离 , 但频率极低。这些都是自花授粉作物发生变异的 主要原因 , 也是选择育种的主要基础。 常异花授粉作物品种的基本群体是自交产生的后代 , 这一部分基本群体的基因型是纯 合的 , 也是同质的 , 代表本品种的基本性状。另一小部分个体 , 基因型是杂合的 , 它们 出现的比率因天然异交率的高低而不同 , 天然异交的杂合基因型后代又会发生基因型分 离。 从基因型分析 , 二个常异花授粉作物品种群体中至少包含三种基因型 , 即①品种基 本群体的纯合同质基因型 ; ②杂合基因型 ; ③非基本群体的纯合基因型。因此 , 它们的 表现型既反映本品种基本群体的一致性 , 又包含不同比率的、性状变异分离的个体。由于 品种群体中存在部分杂合基因型 , 为选择育种提供了极为有利的条件 , 但必须进行多次 选择。在良种繁育中应注意防止生物学混杂。 2.2.3 异交的遗传效应
异交的遗传效应主要表现在: (一)异交形成杂合基因型,异交是基因型不同的两亲配子结合受精,异交产生的后 代具有杂合的基因型。两亲的基因型差异愈大,则其后代基因型杂合程度愈大,即杂合的 等位基因位点愈多。反之,两亲的基因型差异不大,其后代基因型杂合程度也不大。杂合 基因是产生基因交换、重组和产生新基因型的基础。所以,有选择的异交(人工杂交) 创造遗传变异的一种主要方法。 (二)异交增强后代的生活力,异交使后代的生活力增强,主要表现在生长势、繁殖 力、抗逆性等性状的增强和产量提高。即数量性状方面比亲本明显提高,称为杂种优势。杂 种优势的强弱与基因型的杂合程度相关联。在杂交亲和的情况下,一般基因型的杂合程度 愈大,则杂种优势愈强,反之,则杂种优势较弱。因此,利用异交增强后代生活力的效 应,即利用杂种优势,也是一种主要的育种方法。 2.2.4异花授粉作物的基因型 在长期自由授粉的条件下,异花授粉作物品种群体的基因型是高度杂合的。品种群体 内各个体的基因型是异质的,没有基因型完全相同的个体。因此,它们的表现型多种多 样,没有完全相似的个体,缺乏整齐一致性,构成一个遗传基础复杂又保持遗传平衡的 异质群体。异花授粉作物群体内个体间随机交配繁殖后代,假如没有选择、突变、遗传漂 移等影响,其群体内的基因频率和基因型频率在各世代间保持不变,即保持遗传平衡。但 实际上却不能避免各种因素对异花授粉作物品种的影响,诸如农民和育种者根据各自的爱 好对群体进行选择,自然突变的发生,小样本引种以及与异品种的杂交等,都会不同程 度地改变它们的遗传结构。 §2.3作物的品种类型及其各类品种的育种特点 2.3.1自花受粉作物的特点及选择方法 第一.这类作物由于是通过同花所产生的精细胞和卵细胞相结合进行繁殖的因遗传基因 相同,从而产生的结合子(单株)都是同质结合的纯合体。个体间的基因组合是一致的。如 AABB纯合体。只有AB一种配子。所以自交繁殖的后代是稳定的这种外观上(表现型)和遗 传基础上(基因型)的一致性是自交作物的一个显著特点。因此,通过一次单株选择就有可 能得到遗传性状一致的品率或通过一次混合选择就可起到提纯的效果 第二.自花受粉作物在人工进行杂交或诱变时,就会产生杂合体,(变异个体)。但含因 其连续自交而分类为基因型纯合体。如。一对性状差异的杂合体Aa。可分离为两种纯合基
异交的遗传效应主要表现在 : （一） 异交形成杂合基因型，异交是基因型不同的两亲配子结合受精，异交产生的后 代具有杂合的基因型。两亲的基因型差异愈大 , 则其后代基因型杂合程度愈大 , 即杂合的 等位基因位点愈多。反之 , 两亲的基因型差异不大 , 其后代基因型杂合程度也不大。杂合 基因是产生基因交换、重组和产生新基因型的基础。所以 , 有选择的异交 ( 人工杂交 ) 是 创造遗传变异的一种主要方法。 （二） 异交增强后代的生活力，异交使后代的生活力增强 , 主要表现在生长势、繁殖 力、抗逆性等性状的增强和产量提高。即数量性状方面比亲本明显提高 , 称为杂种优势。杂 种优势的强弱与基因型的杂合程度相关联。在杂交亲和的情况下 , 一般基因型的杂合程度 愈大 , 则杂种优势愈强 , 反之 , 则杂种优势较弱。因此 , 利用异交增强后代生活力的效 应 , 即利用杂种优势 , 也是一种主要的育种方法。 2.2.4 异花授粉作物的基因型 在长期自由授粉的条件下 , 异花授粉作物品种群体的基因型是高度杂合的。品种群体 内各个体的基因型是异质的 , 没有基因型完全相同的个体。因此 , 它们的表现型多种多 样 , 没有完全相似的个体 , 缺乏整齐一致性 , 构成一个遗传基础复杂又保持遗传平衡的 异质群体。异花授粉作物群体内个体间随机交配繁殖后代 , 假如没有选择、突变、遗传漂 移等影响 , 其群体内的基因频率和基因型频率在各世代间保持不变 , 即保持遗传平衡。但 实际上却不能避免各种因素对异花授粉作物品种的影响 , 诸如农民和育种者根据各自的爱 好对群体进行选择 , 自然突变的发生 , 小样本引种以及与异品种的杂交等 , 都会不同程 度地改变它们的遗传结构。 §2.3 作物的品种类型及其各类品种的育种特点 2.3.1 自花受粉作物的特点及选择方法 第一．这类作物由于是通过同花所产生的精细胞和卵细胞相结合进行繁殖的因遗传基因 相同，从而产生的结合子（单株）都是同质结合的纯合体。个体间的基因组合是一致的。如 AABB 纯合体。只有 AB 一种配子。所以自交繁殖的后代是稳定的这种外观上（表现型）和遗 传基础上（基因型）的一致性是自交作物的一个显著特点。因此，通过一次单株选择就有可 能得到遗传性状一致的品率或通过一次混合选择就可起到提纯的效果。 第二．自花受粉作物在人工进行杂交或诱变时，就会产生杂合体，（变异个体）。但含因 其连续自交而分类为基因型纯合体。如。一对性状差异的杂合体 Aa。可分离为两种纯合基