引种与系统育种课件.ppt

1、第一节第一节 作物的引种与驯化作物的引种与驯化第二节第二节 引种的重要作用引种的重要作用第三节第三节 引种的基本原理和规律引种的基本原理和规律第四节第四节 引种的一般程序和方法引种的一般程序和方法第五节第五节 系统育种系统育种引种引种 (Introduction of Plants)（1 1）狭义引种）狭义引种(Narrow Sense)(Narrow Sense)作为育种途径之一，指将外地区或外国的品种、品系，经作为育种途径之一，指将外地区或外国的品种、品系，经过简单的试验，证明适合本地区栽培后，直接引入并在生产上过简单的试验，证明适合本地区栽培后，直接引入并在生产上推广应用的方法。推广应用

2、的方法。（2 2）广义引种）广义引种(Broad Sense)(Broad Sense)指泛指以外地区，外国引进新植物、新作指泛指以外地区，外国引进新植物、新作 物、新物、新品种以及遗传育种等有关理论研究所需品种以及遗传育种等有关理论研究所需 的的 各种种质各种种质资源资源。驯化驯化(Domestication of Plants)（1 1）栽培驯化）栽培驯化(Wild Plants)将野生植物驯化为栽培作物。将野生植物驯化为栽培作物。返回返回（2 2）引种驯化）引种驯化(Introduced Plants)将外地或外国的品种（系）选择培育将外地或外国的品种（系）选择培育 成本地成本地推广的作

3、物种的措施和过程。推广的作物种的措施和过程。“引种驯化引种驯化”和和“引种栽培引种栽培”区别：区别：“引种驯化引种驯化”：一般至少要经过由种子（播一般至少要经过由种子（播种）种）到种子（开花结实）的过程，也就是说在本到种子（开花结实）的过程，也就是说在本 地地 基本上能正常的生长发育；基本上能正常的生长发育；返回返回“引种栽培引种栽培”：则是从外地引进种子或种苗，则是从外地引进种子或种苗，虽虽 然已应用于生产栽培，但不能达到或产品收获然已应用于生产栽培，但不能达到或产品收获 时时还未达到开花、结实阶段，如黄麻。还未达到开花、结实阶段，如黄麻。植物驯化的意义植物驯化的意义返回返回作物驯化作物驯化

4、栽培驯化栽培驯化引种驯化引种驯化野生植物野生植物栽培作物栽培作物外来作物外来作物新品种新品种返回返回野生植物野生植物或外来作或外来作物、品种物、品种返回返回作物驯化机制作物驯化机制群体内群体内遗传变遗传变异异栽培作物栽培作物与品种与品种培育和培育和选择选择人工保护栽培人工保护栽培培育和定向选择培育和定向选择逐步迁移驯化逐步迁移驯化返回返回植物驯化的方法植物驯化的方法返回返回返回返回 墨西哥墨西哥 “矮杆矮杆”小麦（绿色革命）小麦（绿色革命）美国美国 “奥帕克奥帕克”、“弗洛里弗洛里”高赖高赖氨酸氨酸 优质玉米（优质玉米（O-2、flr 基因基因)加拿大加拿大 “双低双低”油菜油菜（Canola

5、 rape)中国中国 “野败型野败型”水稻雄性不育系、水稻雄性不育系、矮杆水稻（矮脚南特等）矮杆水稻（矮脚南特等）返回返回返回返回返回返回 1 1、气候因素、气候因素 在引种地和引入地之间，主要气候因素在引种地和引入地之间，主要气候因素要应相似，足以使引种的作物能够正常生要应相似，足以使引种的作物能够正常生长与发育，引种才易于取获得成功。长与发育，引种才易于取获得成功。换句换句话说，在气候条件或主要气候因素相同或话说，在气候条件或主要气候因素相同或相似的地区之间相互引种，容易获得成功。相似的地区之间相互引种，容易获得成功。气候相似论气候相似论下一页下一页气候相似论气候相似论2 2、纬度与海拔、

6、纬度与海拔 在纬度和海拔相似的地区之间，由于主要在纬度和海拔相似的地区之间，由于主要气候因素相似，引种易于获得成功。气候因素相似，引种易于获得成功。纬度与日照和温度：纬度与日照和温度：高纬度的北方高纬度的北方:冬季温度低，夏季日照长冬季温度低，夏季日照长-有利有利 于低温长日作物的生长发育（如于低温长日作物的生长发育（如小麦小麦、大麦）、大麦）低纬度的南方低纬度的南方:冬季温度高，夏季日照短冬季温度高，夏季日照短-有利有利 于高温短日作物的生长发育（如于高温短日作物的生长发育（如水稻水稻、玉米玉米）下一页下一页返回返回返回返回返回返回气候相似论气候相似论海拔与日照和温度：海拔与日照和温度：高海

7、拔高海拔:温度低，降水少，日光紫外线强温度低，降水少，日光紫外线强作物作物生育期延长，植株变矮。生育期延长，植株变矮。低海拔低海拔:温度高，降水多，日光紫外线减少温度高，降水多，日光紫外线减少作作物生育期缩短，植株增高。物生育期缩短，植株增高。返回返回下一页下一页 是指对作物是指对作物的生长发育有明显影响的和的生长发育有明显影响的和直接为作物所同化的各种因直接为作物所同化的各种因素，包括气候、土壤、生物素，包括气候、土壤、生物等因素。等因素。有各种生态有各种生态因素合在一起所构成的相互因素合在一起所构成的相互影响、相互制约的符合体，影响、相互制约的符合体，称为生态环境称为生态环境。返回返回1）

8、气候生态型的划分气候生态型的划分 不同地理气候生态型不同地理气候生态型(温度、光照、水分温度、光照、水分)籼稻、粳稻籼稻、粳稻 冬小麦、春小麦冬小麦、春小麦 不同季节气候生态型（早熟、中熟、晚熟不同季节气候生态型（早熟、中熟、晚熟）2）土壤生态型划分土壤生态型划分 按土壤条件适应性：水稻、陆稻按土壤条件适应性：水稻、陆稻 3）共栖生态型划分共栖生态型划分 抗病型，抗虫型，耐病、虫型等抗病型，抗虫型，耐病、虫型等下一页下一页返回返回作物生态类型与引种作物生态类型与引种不同生态类型品种对生态条件的反应：不同生态类型品种对生态条件的反应：低温长日作物低温长日作物小麦、大麦、油菜小麦、大麦、油菜 高温

9、短日作物高温短日作物水稻、玉米、棉花水稻、玉米、棉花 早熟品种早熟品种生态反应不敏感生态反应不敏感 中熟品种中熟品种生态反应中等敏感生态反应中等敏感 晚熟品种晚熟品种生态反应很敏感生态反应很敏感思考思考：下列引种的反应如何？：下列引种的反应如何？*玉米、水稻南种北引玉米、水稻南种北引 *小麦、大麦北种南引小麦、大麦北种南引返回返回纬度相近的东西地区纬度相近的东西地区同纬度的高海拔地区与平原地区同纬度的高海拔地区与平原地区低纬度的高海拔地区与高纬度的平原地区低纬度的高海拔地区与高纬度的平原地区根据作物对环境反应的敏感程度不同，可以将根据作物对环境反应的敏感程度不同，可以将短日照作物分为短日照作物

10、分为3 3类：类：敏感型作物敏感型作物如如大豆大豆等引种范围小等引种范围小迟钝型作物迟钝型作物如如甘薯，花生甘薯，花生等引种范围大等引种范围大 “胜利胜利100100号号”甘薯，甘薯，广东的广东的“白沙白沙”花生品种在河南广泛种植；花生品种在河南广泛种植；中间型作物中间型作物如如玉米，水稻，棉花玉米，水稻，棉花等等分布于浙江温州以南（分布于浙江温州以南（1 1月平均月平均 等温线等温线44以南）以南）淮河以北（一月平均等温线淮河以北（一月平均等温线00 以北）。以北）。生育期缩短。生育期缩短。因此表现早熟因此表现早熟（二）高温短日照作物（二）高温短日照作物早稻感光性弱早稻感光性弱 中稻感光性弱

11、中稻感光性弱中等中等 晚稻感光性强晚稻感光性强温度高促进抽穗，低温延迟温度高促进抽穗，低温延迟发育，早、中、晚稻在感温性上没有明显差别，发育，早、中、晚稻在感温性上没有明显差别，但总的来说以晚稻最强，中稻次之，早稻最弱。但总的来说以晚稻最强，中稻次之，早稻最弱。2.南北引种：南北引种：（2）北种南引：北种南引：生育期短生育期短长长生育期长生育期长短短黄麻、红麻：黄麻、红麻：短日喜温作物短日喜温作物如广东的圆果种黄麻引到江苏、如广东的圆果种黄麻引到江苏、浙江，比当地种增产浙江，比当地种增产745%；浙江的黄麻引到江苏、山东，浙江的黄麻引到江苏、山东，比当地正常开花结实的品种增比当地正常开花结实的

12、品种增产产3781%。北种南引北种南引低海拔引到高海拔，低海拔引到高海拔，高海拔引到低海拔，高海拔引到低海拔，返回返回返回返回 观察试验观察试验 在引种地区范围内选择几个有代表性在引种地区范围内选择几个有代表性的地点同时进行观察试验，综合各点的的地点同时进行观察试验，综合各点的观察结果，评价引进品种的利用价值和观察结果，评价引进品种的利用价值和推广前途。推广前途。返回返回品种比较试验和区域试验品种比较试验和区域试验 选择观察试验中表现优良的引进品种，选择观察试验中表现优良的引进品种，参加正规品种比较试验：小区面积较大、参加正规品种比较试验：小区面积较大、有重复、随机区组排列。经有重复、随机区组

13、排列。经2-3年品比试年品比试验后，将个别表现优良的品种送往参加验后，将个别表现优良的品种送往参加区域试验。通过区域试验的品种，将进区域试验。通过区域试验的品种，将进行生产示范、繁殖、推广。行生产示范、繁殖、推广。返回返回栽培试验栽培试验 对影响品种产量的主要栽培因素，如对影响品种产量的主要栽培因素，如播期、密度、施肥量等，进行试验研究。播期、密度、施肥量等，进行试验研究。做到良种良法一起推广。做到良种良法一起推广。返回返回引种材料的选择：引种材料的选择：品种被引进新的区后，由于生态条品种被引进新的区后，由于生态条件的件的 变化，常常会产生变异，所以必须变化，常常会产生变异，所以必须进行选进行

14、选 择，以保持其种性，也可能从中择，以保持其种性，也可能从中选出新品选出新品 种。种。途径有途径有：a.去杂去劣去杂去劣 b.选优去劣选优去劣 返回返回第五节第五节 系统育种系统育种 一一 系统育种的意义和成效系统育种的意义和成效 二二 系统育种的基本原理系统育种的基本原理 三三 系统育种的程序和方法系统育种的程序和方法 四四 性状鉴定与选择性状鉴定与选择 系统育种法系统育种法（Pedigree Selection)是根据是根据育种目标，从现有品种群体的变异类型中选育种目标，从现有品种群体的变异类型中选出优良的变异个体，种植成株系，通过试验出优良的变异个体，种植成株系，通过试验鉴定，育成新品种

15、。又称为鉴定，育成新品种。又称为单株选择法、一单株选择法、一株传选择法、一穗传选择法株传选择法、一穗传选择法。产生自然变异的原因产生自然变异的原因选择育种的种类选择育种的种类 可保持群体可保持群体 异质性，方法简单异质性，方法简单;选择的效果体现现在，目标性选择的效果体现现在，目标性状的平均状的平均 数得到提高，且比原始群体较为整齐数得到提高，且比原始群体较为整齐 一致。一致。（四）系统育种的成效（四）系统育种的成效 系统育种利用的是品种的自然变异。但在某种意系统育种利用的是品种的自然变异。但在某种意义上仍具有创造性。义上仍具有创造性。品种自然变异的原因品种自然变异的原因 品种自然变异、生产栽

16、培条件的变化和品种自然变异、生产栽培条件的变化和天然杂交等，均可能导致品种群体内发生天然杂交等，均可能导致品种群体内发生遗传变异。经长时间分离与纯合，即形成遗传变异。经长时间分离与纯合，即形成异质的品种群体。异质的品种群体。如如自花授粉作物的自花授粉作物的常异花授常异花授粉作物粉作物异花授粉作物异花授粉作物天然异交群体等天然异交群体等.纯系学说（纯系学说（Johannsen,W.L.)Johannsen,W.L.)正确评价纯系学说正确评价纯系学说 纯系学说的意义纯系学说的意义为系统育种提供了遗传学原理，把植物的变异划分为系统育种提供了遗传学原理，把植物的变异划分为遗传的变异和不遗传的变异，对育

17、种具有重要的为遗传的变异和不遗传的变异，对育种具有重要的指导意义，对近代育种起了重要的推动作用。指导意义，对近代育种起了重要的推动作用。纯系学说的局限性纯系学说的局限性忽视了纯系的相对性和可变性。忽视了纯系的相对性和可变性。单株选择方法单株选择方法株系比较试验株系比较试验品比试验及区域试验品比试验及区域试验返回返回四四 性状鉴定与选择性状鉴定与选择 （一）原（一）原 则则1.方法简单易行，结果客观准确；方法简单易行，结果客观准确；例：稻米例：稻米 糊化温度测定。糊化温度测定。2.试验地均匀一致，相同条件下鉴定；试验地均匀一致，相同条件下鉴定；3.设对照，设重复；设对照，设重复；例：抗病性鉴定，

18、年份间例：抗病性鉴定，年份间 病轻、病重，病轻、病重，设对照可解决。设对照可解决。4.育种初期到后期，鉴定的材料由多到少，手育种初期到后期，鉴定的材料由多到少，手 段由粗到精段由粗到精。（二）（二）方方 法法 1 直接鉴定和间接鉴定直接鉴定和间接鉴定 直接鉴定：直接鉴定：根据被鉴定性状本身表现进行鉴根据被鉴定性状本身表现进行鉴 定。测株高等形态特征，接定。测株高等形态特征，接种鉴定发病程种鉴定发病程 度；度；间接鉴定：间接鉴定：根据另一性状与被鉴定性状的相根据另一性状与被鉴定性状的相 关关系，如稻米糊化温度；关关系，如稻米糊化温度；二者以直接鉴定为基础，可靠性高，在二者以直接鉴定为基础，可靠性

19、高，在 育种后期一般都要用直接鉴定。育种后期一般都要用直接鉴定。2 自然鉴定和诱发鉴定自然鉴定和诱发鉴定 自然鉴定自然鉴定：在田间自然条件下对性状进行鉴在田间自然条件下对性状进行鉴 定，如作物的生育期、分蘖定，如作物的生育期、分蘖习性等等；习性等等；诱发鉴定：诱发鉴定：当所需鉴定的性状在田间自然条当所需鉴定的性状在田间自然条 件下不能够经常充分表现时，件下不能够经常充分表现时，用人工创造条用人工创造条 件，诱发性状表现，以利鉴定。件，诱发性状表现，以利鉴定。二者以自然鉴定为基础，人工诱发鉴定时应二者以自然鉴定为基础，人工诱发鉴定时应 注意：注意：诱发手段要正确；诱发手段要正确；诱发强度要适当。

20、诱发强度要适当。3.官能鉴定和实验室鉴定官能鉴定和实验室鉴定 官能鉴定：官能鉴定：是用目测、齿咬、手触等感官来是用目测、齿咬、手触等感官来 评定育种材料的优劣，评定育种材料的优劣，较粗放。较粗放。实验室鉴定：实验室鉴定：是利用仪器设备进行，较精确。是利用仪器设备进行，较精确。在实际应用中，官能鉴定通常适用于对大量材在实际应用中，官能鉴定通常适用于对大量材 料初步筛选，而实料初步筛选，而实验室鉴定通常是需要对优良材料进行深入研究时，在实验室条件下鉴验室鉴定通常是需要对优良材料进行深入研究时，在实验室条件下鉴定。定。4.本地鉴定和异地鉴定本地鉴定和异地鉴定 本地鉴定：本地鉴定：在育种地区的当地自然

21、条件下，对在育种地区的当地自然条件下，对 育种材料进行鉴定。育种材料进行鉴定。异地鉴定：异地鉴定：当育种所在地区的自然条件不适合当育种所在地区的自然条件不适合 于某些性状的充分于某些性状的充分表现，而人工诱发也不易模表现，而人工诱发也不易模 拟时，可将材料送到适宜鉴定的地区种植，拟时，可将材料送到适宜鉴定的地区种植，进进 行鉴定。行鉴定。如鉴定育种材料的生态适应性，就必须将材如鉴定育种材料的生态适应性，就必须将材 料送到不同纬度、海料送到不同纬度、海拔的生态地区进行鉴定。拔的生态地区进行鉴定。又如到病虫害常发区进行病虫害抗性的鉴定。又如到病虫害常发区进行病虫害抗性的鉴定。鉴定是选择的依据，对育

22、种有时起到关键的鉴定是选择的依据，对育种有时起到关键的作用。作用。现代科学技术的发展为鉴定工作提供了越现代科学技术的发展为鉴定工作提供了越 来来越有利的条件，越有利的条件，如人工气候箱，可在一定程如人工气候箱，可在一定程 度上度上模拟天气条件，又如叶面积仪、叶绿素含模拟天气条件，又如叶面积仪、叶绿素含 量测定量测定仪等可在田间进行鉴定，还有些品质分析仪器可仪等可在田间进行鉴定，还有些品质分析仪器可以用微量的样品在几分钟甚至几秒钟以用微量的样品在几分钟甚至几秒钟 内测定种子内测定种子的水分、蛋白质、脂肪、氨基酸及的水分、蛋白质、脂肪、氨基酸及 微量元素的含微量元素的含量。量。总之，现代化的分析手段正向快速、高精度、总之，现代化的分析手段正向快速、高精度、超微量、自动化的方向发展，使鉴定工作从数超微量、自动化的方向发展，使鉴定工作从数 数数量量和依靠人工经验奔向量量和依靠人工经验奔向 科学化、标准化科学化、标准化 的道路，的道路，从而将大大提高育种工作的效果。从而将大大提高育种工作的效果。近红外光谱分析仪近红外光谱分析仪人工气候箱人工气候箱