園藝植物育種學02園藝植物繁殖習性、品種類別及育種特點

1、第二章 園藝植物繁殖習性、品種類別及育種特點,主要學習內(nèi)容： 園藝植物的繁殖方式 園藝植物品種類別與育種特點,一、園藝植物的繁殖習性,了解園藝植物繁殖習性的必要性：園藝植物種類繁多，植物分類中的跨度大，幾乎遍布高等植物中的每一個目和科。不同植物繁殖方式和授粉習性差異巨大。為有針對性地選擇相應的育種策略、方法和程序，從事園藝植物育種必須研究各類園藝植物的繁殖習性和特點。,一、園藝植物的繁殖習性,1、無性繁殖園藝植物2、

2、有性繁殖園藝植物自花授粉園藝植物異花授粉園藝植物,一、園藝植物的繁殖習性,1、無性繁殖園藝植物1.1無性繁殖園藝植物繁殖方式本身形成的營養(yǎng)繁殖體如鱗莖、匍匐莖、塊根等。這是一些營養(yǎng)貯存集中，具備繁殖功能的特化了的營養(yǎng)器官。根、莖、葉等一般營養(yǎng)器官進行人為的扦插、壓條、嫁接以及通過組織培養(yǎng)的辦法進行微體繁殖。,一、園藝植物的繁殖習性,不同的無性繁殖方式,一、園藝植物的繁殖習性,1.2 無性繁殖園藝植物遺傳變異特點有性繁殖器官退

3、化。營養(yǎng)系品種都是雜合程度很高的基因型，一旦進行有性繁殖，雜種一代就會發(fā)生復雜的多樣性分離。（營養(yǎng)系雜交育種）營養(yǎng)系品種的有性后代經(jīng)濟性狀普遍退化，復雜的遺傳背景導致質(zhì)量性狀的異常分離。無性繁殖植物較經(jīng)常地發(fā)生體細胞突變。（芽變選種的基礎）無性繁殖過程中易發(fā)生退化。（脫毒種苗繁殖）,一、園藝植物的繁殖習性,2.有性繁殖園藝植物2.1 有性繁殖園藝植物的劃分2.1.1 自花授粉園藝植物(或自交園藝植物) 概念:同一花朵內(nèi)花粉

4、進行傳粉而繁殖后代的園藝植物稱為自花授粉園藝植物。 典型特點：不存在自交不親和特點，連續(xù)自交不退化。,一、園藝植物的繁殖習性,豌豆,豇豆,一、園藝植物的繁殖習性,2.1.2 常自花授粉園藝植物 這類園藝植物以自花授粉為主，也能異花授粉，是典型自花授粉和典型異花授粉園藝植物的中間類型。因而自然異交率通常比自花授粉園藝植物為高，一般在10%-50%之間。,一、園藝植物的繁殖習性,茄子（常自花授粉）,辣椒（常自花授粉）,一、園藝植物

5、的繁殖習性,番茄花（自花授粉）,一、園藝植物的繁殖習性,2.1.3 異花授粉園藝植物(異交園藝植物) 通過植株不同花朵的花粉進行傳粉而繁殖后代的園藝植物稱異花授粉園藝植物。在天然授粉情況下，雌蕊主要依靠異株或同株異花的花粉完成授粉、受精。天然異交率達50%以上。,一、園藝植物的繁殖習性,百合,白菜花,蘇鐵雄株,蘇鐵雌株,一、園藝植物的繁殖習性,一、園藝植物的繁殖習性,異花授粉植物兩種重要的特殊開花授粉習性自交不親和性（雜種一代

6、選育） 嚴格的異花授粉植物除雌雄異株植物外，常具有自花授粉不親和的生理一遺傳機制，就是說即使自花花粉落在有正常功能的柱頭上也不發(fā)生受精作用。雄性不育性（雜種一代選育） 雄性器官發(fā)生退化或發(fā)育過程中不能形成正常的花粉。,一、園藝植物的繁殖習性,2.1.4 自由授粉植物園藝植物 在花器結構和開花授粉習性方面和典型的異花授粉植物相同，但能夠自由接受自花及異花的花粉而正常受精和繁殖后代，實際上是異花授粉植物中不存

7、在自花授粉不親和性的種類。,一、園藝植物的繁殖習性,2.2 有性繁殖園藝植物遺傳變異特點 2.2.1 自花授粉園藝植物 表現(xiàn)型與基因型一致，體現(xiàn)在外觀上相對相似。（AA或aa）自交繁殖后代退化不明顯。親代和子代間遺傳行為的相對穩(wěn)定性。(AA→AA; aa →aa)偶然會出現(xiàn)異交或基因突變，但頻率低、且隨繁殖世代增加，純合體比率增加。,一、園藝植物的繁殖習性,2.2.2 常自花授粉園藝植物遺傳基礎基本上是純合的，但有一定的雜合

8、性。自交一般不會引起生活力顯著退化。,一、園藝植物的繁殖習性,2.2.3 異花授粉園藝植物遺傳上雜合程度大。(Aa基因型)自交退化（致害基因純合）、雜交產(chǎn)生雜種優(yōu)勢。親代和子代間性狀出現(xiàn)變異性。基因突變難于識別、難于純合。,一、園藝植物的繁殖習性,2.2.4 自由授粉植物遺傳特點綜合了自花授粉植物和異花授粉植物的一些特點。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3、園藝植物品種類型基于園藝植物繁殖方式、授粉習性的多樣性以及育種方

9、法等方面的不同，存在多種不同的品種類型。3.1劃分依據(jù)： 按群體內(nèi)個體間遺傳基因型的同型和異型以及組成個體遺傳基因的純合性和雜合性進行。同型純合、同型雜合異型純合、異型雜合,3.2 具體品種類型：3.2.1 同型純合類純育品種 由遺傳背景相同和基因型純合的一群植物組成，包括有性繁殖植物從雜交育種，突變育種中經(jīng)系譜法育成的品種。 純育品種主要是自花授粉植物的育成品種。,二、園藝植物品種類型及育種特

10、點,自交系 指從一個單株，連續(xù)自交多代，最終選擇出性狀整齊一致，遺傳性相對穩(wěn)定的自交后代系統(tǒng)，稱為自交系。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.2.2 同型雜合類雜交種品種 指用遺傳上純合的親本在控制授粉條件下生產(chǎn)特定組合的一代雜種群體。群體內(nèi)植株間基因型彼此相同而又都是高度雜合，所以雜種優(yōu)勢顯著，有較高的生產(chǎn)力。,二、園藝植物品種類型及育種特點,二、 細胞質(zhì),營養(yǎng)系品種 由單一優(yōu)選植株或變異器官無性繁殖

11、而成的品種叫做營養(yǎng)系品種。 主要由無性繁殖的果樹、觀賞植物及少部分蔬菜作物組成。 部分通過無融合生殖而形成的種子繁殖園藝植物也屬該范疇。注：不受精也能產(chǎn)生有發(fā)芽力的胚(種子)的現(xiàn)象，叫無融合生殖。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.2.3 異型純合類雜交合成群體 由自花授粉植物兩個或兩個以上在主要性狀相似的純系品種雜交后繁育而成的分離的混合群體。 經(jīng)過自然和人工選擇的作用，若干代以后，雜交合成群體將成為多

12、種純合基因型的混合群體。它對變化著的環(huán)境條件比純育品種有較強的適應能力，如利馬豆的品Mezda。,二、園藝植物品種類型及育種特點,二、園藝植物品種類型及育種特點,多系品種 多系品種是由若干個農(nóng)藝性狀表現(xiàn)型基本一致而抗性基因多樣化的相似品系的混合體。 多系品種中的每個成員要分別繁殖，主要作用是解決對病原菌不同生理小種的抗性。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.2.4 異型雜合類自由授粉品種 自由授粉品種是通過人

13、工選擇，植株間在保持本品種的基本特征的基礎上在生產(chǎn)、繁殖過程中品種內(nèi)植株間自由隨機傳粉所形成的品種群體。,二、園藝植物品種類型及育種特點,綜合品種 由異花授粉植物的若干個經(jīng)濟性狀配合力良好，彼此相似的家系或自交系在隔離條件下以等量種子混合播種隨機交配組成的復雜群體。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.3 育種特點 3.3.1 純育品種 一般為自花授粉植物經(jīng)系譜法育成的品種。通常來自群體類型比較復雜的農(nóng)家品種或在生產(chǎn)中經(jīng)歷時間

14、較長，由突變或偶然雜交造成生物學混雜的品種群體。 通過自花授粉和單株選擇相結合的育種方法，一般經(jīng)1～2代，就可以獲得純合穩(wěn)定的純育品種。 人工雜交和誘變等方法豐富變異類型。在性狀分離的大群體中進行多代單株選擇，多中選優(yōu)、優(yōu)中選異，選育出綜合性狀優(yōu)良的理想類型。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.3.2 自交系自交系主要用于配制雜交種品種，通常不直接用于生產(chǎn)。自交系本身在經(jīng)濟性狀方面沒有太嚴格的要求，但在主要經(jīng)濟性狀上必須有良好

15、的配合力。還需要注意與繁育制種有關的性狀如花期早晚和長短、花粉多少、交配親和性、繁殖能力等。自花授粉植物的自交系選育方法基本上和純育品種相同。異花授粉植物必須連續(xù)多代采用套袋自交結合單株選擇。,二、園藝植物品種類型及育種特點,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.3.3 雜交種品種自交系育種。包括不育系、保持系、自交不親和系等的選育 。配合力育種。主要進行自交系或品種的配合力測定，篩選優(yōu)良雜交組合。 制種性狀的選擇和應用是雜交種

16、育種重要特點。母本雄性不育的穩(wěn)定性、本身的生產(chǎn)(繁殖)力、父本花粉量的大小、雙親花期的差距、苗期標志性狀等，使配制的F1雜交率高(最好是100％)、質(zhì)量好、制種成本低。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.3.4 營養(yǎng)系品種營養(yǎng)系品種主要通過有性雜交和無性繁殖相結合的方法育種。芽變育種是營養(yǎng)系品種選育的一個有效方法。淘汰劣變的芽變類型是營養(yǎng)系品種繁育保純的重要措施。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.3.5 雜交合成群體群體特

17、性都是在逐代變化的，是一種邊選育、邊利用的品種。 注意親本間性狀的互補及其親緣關系遠近、組成親本數(shù)的多少。人工選擇及自然選擇的方向和標準有利于保持豐富的遺傳變異又能在重要性狀特性方面有較好的改進。雜交合成群體在產(chǎn)量、品質(zhì)等重要經(jīng)濟性狀和親本品種比較逐代的變化及利用價值等。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.3.6 多系品種用一優(yōu)良的地方品種作為輪回親本，同時分別與包含不同抗病基因的品種進行雜交和回交。 多系品種中的每個成員所

18、含垂直抗性基因針對病原菌不同生理小種具有垂直抗性，因此每個成員每年都要分別繁殖。根據(jù)病原菌生理小種的變化，隨時將有關近等基因系按一定比例混合，使垂直抗性個體起到群體水平抗性的作用。 育種周期太長，成本太高故應用不廣。,二、園藝植物品種類型及育種特點,3.3.7 自由授粉品種適用于異花授粉植物的品種選育?，F(xiàn)有地方品種的迅速提純改良。對于目標性狀易于鑒別且遺傳力較高時，應用簡單的混合選擇法，較易收到明顯的效果。 注意對非目標性狀的