第一章 作物的繁殖方式与品种类型
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第一章 作物的繁殖方式与品种类型. 第一节 作物的繁殖方式 一、有性繁殖 1、花器构造 两性花(完全花、雌雄同花),如小麦、水稻、油菜……. 王建飞 金陵研究院 407 电话 :025-84396075 E-mail: [email protected] 第一章 作物的繁殖方式与品种类型. 单性花 同株异花( monoecious): 玉米 雌雄异株( dioecious): 大麻、菠菜 有的植物既有完全花、又有单性花 : 天竺葵.

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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

第一节 作物的繁殖方式

一、有性繁殖

1、花器构造

两性花(完全花、雌雄同花),如小麦、水稻、油菜……

王建飞

金陵研究院407

电话:025-84396075

E-mail: [email protected]


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

单性花 同株异花(monoecious):玉米

雌雄异株(dioecious):大麻、菠菜

有的植物既有完全花、又有单性花: 天竺葵

雌花 雌雄同花


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

花器结构与受粉方式

雌雄异长提高异交率:如棉花

具有蜜腺或香味花

长寿命花粉

雄性不育

自交不亲和

开花习性与受粉方式

闭花受粉:大麦、豌豆

开放式花冠:棉花

雌雄异熟:油菜、玉米


2 4 50 5 50

第一章 作物的繁殖方式与品种类型

2、不同作物的授粉方式:

自花授粉作物(<4%): 水稻、小麦、大麦、大豆等

异花授粉作物(>50%): 玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜

常异花授粉作物(5-50%): 棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等


3 self incompatibility

第一章 作物的繁殖方式与品种类型

3、两种特殊类型的有性繁殖方式:

自交不亲和性(self-incompatibility)

十字花科、烟草、甘薯、向日葵等

雄性不育性(male sterility):

水稻、玉米、棉花、小麦等

核不育 genic male sterility (GMS)

胞质不育cytoplasmic male sterility (CMS)


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

二、无性繁殖

1、营养体繁殖

主要作物: 甘薯(块根)、马铃薯(块茎)、甘蔗(茎)……

2、无融合生殖

二倍体孢子生殖(2n):大孢子母细胞有丝分裂形成二倍体胚囊

无孢子生殖(2n):胚珠体细胞发育形成二倍体胚囊

不定胚生殖(2n):胚珠或子房壁二倍体细胞经有丝分裂形成胚,同时正常胚囊中的极核发育成胚乳。

孤雌生殖(1n):卵细胞不受精直接形成单倍体胚

孤雄生殖(1n):进入胚囊的精核未与卵细胞融合而直接发育成单倍体胚。


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

第二节 自交和异交的遗传效应

一、自交的遗传效应

1、保持纯合基因型

自花授粉作物良种繁育的依据

2、使杂合后代基因型趋于纯合、并发生性状分离

Xn=1-(1/2)n 每自交1代,杂合基因型减半

Xmn=(1-1/2n)m控制某性状的杂合基因多,纯合慢

n: 自交代数;m:杂合基因对数(独立遗传)

隐型基因的纯合与表现

基因重组表现新的性状

数量性状出现正态(似正态)分布和正(负)超亲个体

杂交育种、纯系(自交系)品种选育依据


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

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:玉米、棉花等强制自交衰退明显

自花授粉作物杂交种也有衰退现象


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

二、异交的遗传效应

1、异交形成杂合基因型(杂交)

基因型的差异—基因交换—重组—新的表现型--选择

2、异交增强后代的生活力

尤其是数量性状的增强—杂种优势


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

三、不同授粉方式作物的基因型

1、自花授粉作物的基因型

以连续的自交方式繁衍;

个体基因型是纯合,个体间是同质的,表型一致、稳定;

极少数天然异交或自然突变,自交后出现分离——选择育种

2、常异花授粉作物的基因型

以自交为主;

群体大部分基因型为纯合和同质,一部分个体为杂合;

至少存在3种基因型:

纯合同质基因型(基本群体)

杂合基因型(外源基因渗入) 选择育种的材料

非基本群体的纯合基因型(重组) 良繁中去处


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

3、异花授粉作物的基因型

自由授粉(异交>自交);

异质杂合群体:个体基因型高度杂合,个体间基因型异质,

表型多种多样;

Hardy-Weinberg法则:

群体内个体间随机交配、没有选择、突变和遗传漂移,则群体内的基因频率和基因型的频率在世代间保持不变,即保持遗传平衡。

通常受异品种授粉、人工选择、自然突变等影响,易造成品种退化。


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

第三节 作物的品种类型及其育种特点

品种的三个基本特性 DUS

一、自交系品种(纯系品种)及育种特点

1、概念: 突变或杂合基因型连续自交和选择育成的基因型同质纯合群体;

理论亲本系数达到或超过0.87 (亲本纯合基因型的后代植株数占群体总植株数的比例);

生产上使用的自花授粉作物常规品种、(常)异花授粉作物的杂交种亲本的自交系。


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

2、育种特点:

自交系或自交系品种在生产上使用时,必须基因型高度纯合、性状优良、整齐一致;

育种上采取连续多代自花授粉(异花授粉作物的强制自交)和单株选择;

创造丰富的遗传变异,在基因和性状分离的大群体中进行单株选择,优中选优,可以获得产量、抗性、品质等性状超过原有品种群体的个体(创造变异的途径);


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

二、杂交种品种及育种特点:

1、概念:在严格选择亲本(自交系)和控制授粉的条件下生产的杂交组合的F1植株群体。

个体基因型高度杂合、群体内同质(单交种)、生产力高。

通常只利用F1。

异花授粉作物(玉米)、常异花授粉作物(棉花、甘蓝型油菜、高粱)、自花授粉作物(水稻)等。


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

2、杂交种品种育种特点

(1)杂交种育种的两个基本程序

自交系育种

杂交组合的育种 配合力测定

(2)获得低成本、高质量、大量的杂交种

亲本性状:如玉米的母本产量;

花期

雄性不育稳定性、异交性能、父本花粉量

合格的生产基地


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

三、群体品种及育种特点

1、概念:遗传基础复杂、群体内植株基因型有一定程度的杂合或异质性的一群植株群体。但基本符合品种的三个基本特性。

主要种类:

异花授粉作物

自由授粉品种(地方品种):杂合异质群体

综合品种(挑选自交系、控制互交、随机授粉、遗传平衡)

自花授粉作物

杂交合成群体(多个纯系间互交、分离群体特定条件下自然与人工选择、稳定)。个体纯合、个体间存在异质性。

多系品种(近等基因系的混合或基本农艺性状相近的品系混合)。纯合异质群体。


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

2、育种特点:

利用群体品种的目的是保持遗传多样性,以增强品种适应性和稳产性。

原始材料(亲本)遗传广泛,使群体品种具有并保持广泛的遗传基础和多样性

控制授粉、充分重组、适当淘汰、遗传平衡


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

四、无性系品种及育种特点:

1、概念:由一个或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成的一个群体。

基因型与母体相同、群体内一致。

甘署、马铃薯、甘蔗

专性无融合生殖

2、育种特点:

固定杂种优势和优良性状(有性杂交和无性繁殖结合)

选择芽变培育优良无性系


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第一章 作物的繁殖方式与品种类型

问题:比较自交系品种和杂交种品种的育种特点

品种的概念:时间、地区、人工选择、群体、( DUS特性)

作物育种的历史: 地方品种、传统品种、改良品种、现代品种…

遗传特性(基因型)、 表现型

自交系品种:自花授粉作物的纯系品种、异花授粉的自交系

杂交种品种:

群体品种,多系品种(multi-line cultivar)

无性系品种:杂种优势


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