《良种选育》课件.ppt
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1、良种选育PPT课件 本课件本课件PPTPPT仅供学习使用仅供学习使用 本课件本课件PPTPPT仅供学习使用仅供学习使用 本课件本课件PPTPPT仅供学习使用仅供学习使用 学习完毕请自行删除学习完毕请自行删除繁殖材料繁殖材料营养繁殖营养繁殖种子繁殖种子繁殖良种选育良种选育引种驯化引种驯化第四节第四节药用植物的良种选育药用植物的良种选育 良种的含义和作用良种的含义和作用 良种选育的途径良种选育的途径良种繁育良种繁育良种推广良种推广良种复壮良种复壮 一、良种选育的含义和作用一、良种选育的含义和作用 品种品种:适应于当地环境条件,植物形态、:适应于当地环境条件,植物形态、生物学特性以及产品质量都比较一
2、致、性生物学特性以及产品质量都比较一致、性状比较稳定的植株群体。状比较稳定的植株群体。优良品种:优良品种:在在一定地区范围内表现出有效一定地区范围内表现出有效成分含量高、品质好、产量高、抗逆性强、成分含量高、品质好、产量高、抗逆性强、适应广、遗传稳定等优良特性的品种。适应广、遗传稳定等优良特性的品种。通过药用植物种质创新及良种繁育,可通过药用植物种质创新及良种繁育,可充充分发挥分发挥其其优良种性优良种性,实现不增加劳动力、,实现不增加劳动力、肥料情况下也可获得较多收成的目的,这肥料情况下也可获得较多收成的目的,这对发展中药农业,增加收益具有十分重要对发展中药农业,增加收益具有十分重要的意义。的
3、意义。二、良种选育的途径二、良种选育的途径u药用植物种质的搜集和整理药用植物种质的搜集和整理 u药用植物种质保存药用植物种质保存 u良种选育良种选育 u药用植物种质类型药用植物种质类型 本地种质资源本地种质资源具有高度的适应性、类型多、具有高度的适应性、类型多、群体复杂、变异大等特点,可用于适应性群体复杂、变异大等特点,可用于适应性亲本杂交和直接选种。亲本杂交和直接选种。外地种质资源外地种质资源具有本地资源中所没有的遗具有本地资源中所没有的遗传性状,如某些抗病性等,可用作杂交亲传性状,如某些抗病性等,可用作杂交亲本,以获得丰富遗传变异。本,以获得丰富遗传变异。药用植物种质的搜集和整理药用植物种
4、质的搜集和整理u药用植物种质类型药用植物种质类型 野生种质资源野生种质资源既可用作杂交亲本,以培育既可用作杂交亲本,以培育新品种、新类型或新材料,也可驯化成新新品种、新类型或新材料,也可驯化成新作物。作物。人工创造的种质资源人工创造的种质资源包括杂交、诱变所育包括杂交、诱变所育成的新品种或中间材料。成的新品种或中间材料。药用植物种质的搜集和整理药用植物种质的搜集和整理u药用植物种质搜集方法药用植物种质搜集方法 考察搜集、通讯征集、市场购买、交换资考察搜集、通讯征集、市场购买、交换资源等源等现多以现多以实地考察实地考察为主,同时应充分利用为主,同时应充分利用现现代信息代信息交换的手段,以降低种质
5、资源搜集交换的手段,以降低种质资源搜集成本。成本。u对搜集到的种质资源要及时对搜集到的种质资源要及时整理归类、建整理归类、建立档案立档案,并进行统一编号登记。,并进行统一编号登记。药用植物种质的搜集和整理药用植物种质的搜集和整理u种植保存种植保存 种植保存地的选择要根据各种药用植物的分种植保存地的选择要根据各种药用植物的分布规律和原产地自然生态环境来确定,应布规律和原产地自然生态环境来确定,应尽尽可能与原产地相似可能与原产地相似。保存过程中要尽量保存过程中要尽量避免天然杂交和人为混杂避免天然杂交和人为混杂 一般一般隔年更新隔年更新一次,也可一次,也可3 35 5年更新一次。年更新一次。药用植物
6、种质保存药用植物种质保存u贮藏保存贮藏保存 种质库保存种质库保存 短期(短期(2 25 5年)、中期(年)、中期(10103030年)、长期年)、长期(3030年以上)年以上)低温低湿环境低温低湿环境 我国第一座国家级中药材种质资源库建设在我国第一座国家级中药材种质资源库建设在浙江省中药研究所内浙江省中药研究所内 u离体保存离体保存u采用基因文库技术保存采用基因文库技术保存 药用植物种质保存药用植物种质保存n1 1选择育种选择育种n2 2杂交育种杂交育种n3 3人工诱变育种人工诱变育种n4 4单倍体育种单倍体育种n5 5体细胞杂交育种体细胞杂交育种良种选育良种选育 1 1选择育种选择育种 选择
7、是育种的理想,也是选择是育种的理想,也是实现理想的每一具体步骤。实现理想的每一具体步骤。布尔班克布尔班克概念:概念:利用现有种类、品种的自然变异群体,通利用现有种类、品种的自然变异群体,通过选择、提纯以及比较鉴定等手段育成新品过选择、提纯以及比较鉴定等手段育成新品种的途径叫做选择育种种的途径叫做选择育种(selection(selection breeding)breeding),简称选种。,简称选种。方法方法(1)(1)单株选择法单株选择法 把从原始群体中选出的优良单株的把从原始群体中选出的优良单株的种子或种植材料分别收获,分别保存,种子或种植材料分别收获,分别保存,分别繁殖的方法。分别繁殖
8、的方法。对对照照品品种种一次单株选择法一次单株选择法n优点优点n能选出可遗传变异能选出可遗传变异n有效淘汰劣变基因有效淘汰劣变基因n缺点缺点占用较多的土地占用较多的土地需要较长的时间需要较长的时间(2 2)混合选择法)混合选择法 从一个原始的混杂群体或品种,选出彼从一个原始的混杂群体或品种,选出彼此类似的优良植株,然后把它们的种子此类似的优良植株,然后把它们的种子或种植材料混合起来种在同一块地里,或种植材料混合起来种在同一块地里,次年再与标准品种进行鉴定比较。次年再与标准品种进行鉴定比较。对照品种对照品种混合选择播种田混合选择播种田原始群体原始群体一次混合选择一次混合选择 法法 n混合选择的优
9、点混合选择的优点n简便易行;简便易行;n获得材料较多;获得材料较多;n保持较丰富的遗传多样性保持较丰富的遗传多样性n混合选择的缺点混合选择的缺点无法鉴别单株基因型;无法鉴别单株基因型;对劣变基因淘汰速度较慢。对劣变基因淘汰速度较慢。2 2杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种是指通过两是指通过两个遗传性不同的个个遗传性不同的个体之间进行有性杂体之间进行有性杂交获得杂种,继而交获得杂种,继而选择培育以创造新选择培育以创造新品种的方法。品种的方法。杂交育种首先是杂交育种首先是亲本选择亲本选择,选择的原则是,选择的原则是,双亲必须具有较多的优点、较少的缺点,双亲必须具有较多的优点、较少的缺点,且优缺点要尽
10、量达到互补,并且亲本之一且优缺点要尽量达到互补,并且亲本之一最好是当地的优良品种。最好是当地的优良品种。其次是其次是杂交方式的确定杂交方式的确定,有单交、复合杂,有单交、复合杂交或回交等方式,实际工作中应根据育种交或回交等方式,实际工作中应根据育种目标和亲本的特点来确定采用何种杂交方目标和亲本的特点来确定采用何种杂交方式。式。(1 1)简单杂交:两个遗传性不同的品种进行杂交。)简单杂交:两个遗传性不同的品种进行杂交。甲、乙两品种杂交,甲作母本,乙作父本,可写成甲、乙两品种杂交,甲作母本,乙作父本,可写成甲()甲()乙(),一般常写成甲乙(),一般常写成甲 乙。乙。地黄北京地黄北京1 1号就是由
11、小黑英号就是由小黑英 大青叶而选育成的新品大青叶而选育成的新品种。种。可以综合双亲的优点,方法简便,收效快,应用广可以综合双亲的优点,方法简便,收效快,应用广泛。泛。(2 2)复合杂交:两个以上品种的杂交,即甲)复合杂交:两个以上品种的杂交,即甲 乙杂交获得杂种一代后,再与丙杂交。乙杂交获得杂种一代后,再与丙杂交。采用数个品种杂交采用数个品种杂交综合多数亲本的优良性状综合多数亲本的优良性状(3 3)回交:由杂交获得的杂种,再与亲本之一)回交:由杂交获得的杂种,再与亲本之一进行杂交,称为回交。进行杂交,称为回交。n为了克服优良杂种的个别缺点,更好发挥它为了克服优良杂种的个别缺点,更好发挥它的经济
12、效果的经济效果n采用回交容易见效采用回交容易见效 3 3人工诱变育种人工诱变育种诱变育种是采用诱变育种是采用物理和化学方法物理和化学方法,对药用植,对药用植物某一器官或整个植株进行处理,诱发遗物某一器官或整个植株进行处理,诱发遗传性产生变异,然后在变异个体中选择符传性产生变异,然后在变异个体中选择符合需要的植株进行培育,从而获得新品种。合需要的植株进行培育,从而获得新品种。人工诱变的方法人工诱变的方法物理方法物理方法化学方法化学方法人工诱变的思路人工诱变的思路染色体结构变化染色体结构变化染色体数量变化染色体数量变化基因突变基因突变转基因操作转基因操作人工诱变的技术措施人工诱变的技术措施n辐射诱
13、变辐射诱变n化学诱变化学诱变n空间诱变空间诱变n基因工程基因工程电磁波辐射电磁波辐射粒子辐射粒子辐射射线射线X X射线射线 射线射线中子中子电离射线电离射线 射线射线射线射线X X射线射线非电离射线非电离射线中子中子紫外线紫外线激光激光(1)(1)、物理诱变、物理诱变 射线射线 射线射线 射线射线 中中 子子 x x 射线射线 紫外光紫外光 激光激光 射线射线 射线射线 射线射线 水泥墙水泥墙a.a.射线射线 由两个质子和两个中子构成的氦原子流。由两个质子和两个中子构成的氦原子流。氦原子与空气分子碰撞便丧失能量,因此可氦原子与空气分子碰撞便丧失能量,因此可以很容易地被一张纸挡住。以很容易地被一
14、张纸挡住。b.b.射线射线 衰变:衰变:原子核自发地放射出原子核自发地放射出 粒子或捕粒子或捕获一个轨道电子而发生的裂变。获一个轨道电子而发生的裂变。粒子流是具有一定能量的电子流。可以粒子流是具有一定能量的电子流。可以被铝箔或玻璃挡住。被铝箔或玻璃挡住。中子衰变中子衰变质子质子电子电子反中微子反中微子中子中子质子衰变质子衰变中子中子正电子正电子中微子中微子质子质子 类似的还有宇宙射线、中子射线、类似的还有宇宙射线、中子射线、统称粒子射线。统称粒子射线。射线:又称乙种射线。它是由放射性同射线:又称乙种射线。它是由放射性同位素(如位素(如3232P P、3535S S等)衰变时放出来带负等)衰变时
15、放出来带负电荷的粒子。重量很小,在空气中射程短,电荷的粒子。重量很小,在空气中射程短,穿透力弱。在生物体内电离作用较穿透力弱。在生物体内电离作用较 射线、射线、X X射线强。射线强。c.c.射线射线衰变的原子核释放的能量。又称丙种射衰变的原子核释放的能量。又称丙种射线。线。是一种高能电磙波,波长很短(是一种高能电磙波,波长很短(1010-8 81010-11-11厘米)。穿透力强,射程远厘米)。穿透力强,射程远、以光以光速传播。速传播。d.Xd.X射线射线是由是由X X光机产生的高能电磁波。光机产生的高能电磁波。X X射线与射线与 射线很相拟。它的波长比射线很相拟。它的波长比 射线长,射程射线
16、长,射程略近。穿透力不如略近。穿透力不如 射线强。射线强。1.1.e.e.中子:中子是不带电的粒子流在中子:中子是不带电的粒子流在自然界里并不单独存在,只有在原子自然界里并不单独存在,只有在原子核受了外来粒子的轰击而产生核反应,核受了外来粒子的轰击而产生核反应,才从原子核里释放出来。才从原子核里释放出来。1.1.f.f.紫外线:紫外线:是一种穿透力很弱的是一种穿透力很弱的非电离射线,可以用来处理微生物非电离射线,可以用来处理微生物和植物的花粉粒。和植物的花粉粒。g.g.激光:能使生物细胞发生共振吸收,导致体内激光:能使生物细胞发生共振吸收,导致体内某些分子原子的能态的激发,或原子、分子离子某些
17、分子原子的能态的激发,或原子、分子离子化,进而引起生物体内部的变异。化,进而引起生物体内部的变异。诱变育种的辐射源诱变育种的辐射源辐射处理的主要方法辐射处理的主要方法 外照射外照射:是指被照射的种子、球茎、鳞茎、:是指被照射的种子、球茎、鳞茎、块茎、插穗、花粉、植株等所受的辐射来块茎、插穗、花粉、植株等所受的辐射来自外部的某一辐射源。目前外照常用的是自外部的某一辐射源。目前外照常用的是X X射线,射线,射线、快中子或热中子。外照射线、快中子或热中子。外照方法简便安全,可大量处理,所以广为采方法简便安全,可大量处理,所以广为采用。用。外照射处理植物的部位和方法:外照射处理植物的部位和方法:、种子
18、、种子 照射种子的方法有处理干种子、湿照射种子的方法有处理干种子、湿种子、萌动种子三种。目前应用较多的种子、萌动种子三种。目前应用较多的是处理干种子。是处理干种子。处理干种子的优点是:处理干种子的优点是:1)1)能处理大量种子;能处理大量种子;2)2)操作方便;操作方便;3)3)便于运输和贮藏;便于运输和贮藏;4)4)受环境条件的影响小;受环境条件的影响小;5)5)经过辐射处理过的种子,没有污染和经过辐射处理过的种子,没有污染和散射的问题。散射的问题。、无性繁殖器官、无性繁殖器官 许多园林植物是用无性繁殖的,而且许多园林植物是用无性繁殖的,而且有部分园林植物从来不结种子,只依靠无有部分园林植物
19、从来不结种子,只依靠无性繁殖的性繁殖的.诱变育种是对这类材料进行品种改良诱变育种是对这类材料进行品种改良的重要手段,在诱变育种中只要得到好的的重要手段,在诱变育种中只要得到好的突变体,就可直接繁殖利用。突变体,就可直接繁殖利用。、花粉、花粉 照射花粉与照射种子相比,其优点是很照射花粉与照射种子相比,其优点是很少产生嵌合体,即花粉一旦发生突变,其授少产生嵌合体,即花粉一旦发生突变,其授精卵便成为异质结合予,将来发育为异质结精卵便成为异质结合予,将来发育为异质结合的植株,通过自交,其后代可以分离出来合的植株,通过自交,其后代可以分离出来许多突变体。许多突变体。、子房、子房射线对卵细胞影响较大,相引
20、起射线对卵细胞影响较大,相引起后代较大的变异,它不仅引起卵细胞后代较大的变异,它不仅引起卵细胞突变,亦可影响受精作有时可诱发孤突变,亦可影响受精作有时可诱发孤雌生殖。雌生殖。内照射:内照射:辐射源被引进到受照射植物体内部辐射源被引进到受照射植物体内部照射源:照射源:3232P P、3636S S、1414C C等放射性元素的化合物。等放射性元素的化合物。照射方法:照射方法:n浸泡种子或枝条;浸泡种子或枝条;n注射入植物的茎杆、枝条、芽等部位;注射入植物的茎杆、枝条、芽等部位;n施入土壤:施于土壤中使植物吸收;施入土壤:施于土壤中使植物吸收;n饲养法:用放射性的饲养法:用放射性的1414C C供
21、给植物,借助于光合供给植物,借助于光合作用所形成的产物来进行内照射。作用所形成的产物来进行内照射。注意事项:注意事项:利用内照射诱变需要一定的实验设备;利用内照射诱变需要一定的实验设备;试验过程中还需要一定的防护,预防放射试验过程中还需要一定的防护,预防放射性同位素的污染,性同位素的污染,处理过的材料在一定时间内带有效射性。处理过的材料在一定时间内带有效射性。其它照射方式其它照射方式 n急照射和慢照射急照射和慢照射n重复照射重复照射 辐射后代的选育辐射后代的选育 种子辐射后代的选育种子辐射后代的选育M M0 0:接受辐射处理的当代植株。接受辐射处理的当代植株。M M1 1:辐射处理种子产生的子
22、一代。辐射处理种子产生的子一代。M M2 2:辐射处理种子产生的子二代。辐射处理种子产生的子二代。嵌和体的分析嵌和体的分析(二)无性繁殖器官辐射处理后的选育(二)无性繁殖器官辐射处理后的选育 无性繁殖的园林植物,选择自然产生无性繁殖的园林植物,选择自然产生的芽变,是有效的方法。用射线照射的芽变,是有效的方法。用射线照射无性繁殖器官,可以提高芽变的频率,无性繁殖器官,可以提高芽变的频率,是加速选育新品种的有效途径之一。是加速选育新品种的有效途径之一。1.1.辐射生理损伤的恢复辐射生理损伤的恢复 ;2.2.辐射变异的观察;辐射变异的观察;3.3.辐射后代的选育推广。辐射后代的选育推广。无性繁殖的园
23、林植物诱发突变有下列特点:无性繁殖的园林植物诱发突变有下列特点:1.1.辐射后代稳定得比较快。辐射后代稳定得比较快。2.2.在遗传上大多是异质的。变异一旦发生,在遗传上大多是异质的。变异一旦发生,通常在后代可表现出来,所以选择主要通常在后代可表现出来,所以选择主要在在M M1 1代进行。代进行。3.3.注意增强选择,防止逆突变出现。注意增强选择,防止逆突变出现。(2 2)化学诱变育种)化学诱变育种操作简便、价格低廉;操作简便、价格低廉;专一性强;专一性强;提高突变频率、扩大突变谱;提高突变频率、扩大突变谱;多数为迟发性突变;多数为迟发性突变;诱变后代的稳定过程较短,可缩诱变后代的稳定过程较短,
24、可缩短育种年限。短育种年限。化学诱变剂的种类化学诱变剂的种类烷化剂:(烷化剂:(EMSEMS、EESEES、MMSMMS、PPSPPS、PMSPMS、DESDES、NEHNEH、NEUNEU、NTGNTG)核酸碱基类似物:(核酸碱基类似物:(5-BU5-BU、5-BUdR)5-BUdR)丫啶类丫啶类(嵌入剂):溴化乙啶嵌入剂):溴化乙啶(Br)(Br)无机类化合物无机类化合物:(H H2 2O O2 2、LiCl LiCl、MnClMnCl2 2 、CuSOCuSO4 4、亚硝、亚硝酸)酸)简单有机类化合物简单有机类化合物异种异种DNADNA生物碱生物碱 (秋水仙碱秋水仙碱)化学诱变剂处理的主
25、要方法化学诱变剂处理的主要方法药剂配制药剂配制 水溶性;水溶性;酒精溶解;酒精溶解;PH PH值的调整值的调整试材的预处理试材的预处理 浸种浸种 生长恢复生长恢复处理方法处理方法 浸种法、涂抹法、滴液法、注入法、浸种法、涂抹法、滴液法、注入法、熏蒸法、施入法。熏蒸法、施入法。v化学诱变剂处理只能使后代产生某些变异,还要化学诱变剂处理只能使后代产生某些变异,还要经过几个世代的精心选育,才能从中选出优良的经过几个世代的精心选育,才能从中选出优良的变异类型。变异类型。v在选育时要根据在选育时要根据先宽后严先宽后严的原则,抓住主要矛盾,的原则,抓住主要矛盾,分清主次,严格选择。分清主次,严格选择。v选
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