大学精品课件：园艺植物育种学绪论.ppt

1、园艺植物育种学,1,2,学时分配：72学时（54h+18h）。 考核形式：以闭卷考核形式为主。 成绩评定：期末考试占60，平时成绩（包括实验、课堂提问等）占40。,专业中地位：本课程属园艺本科专业的主干课程。 先行课程：植物学、植物分类学、遗传学、园艺植物栽培学等课程。 后续课程：园艺专题讨论，生产实习和毕业实习。,3,课程性质与地位,4,课程目的与要求,系统掌握园艺植物的种质资源的调查收集、保存与利用 育种的原理与方法 良种繁育技术的理论与应用,5,园艺产业的地位,良种 良法 配套,6,发展 园艺事业 增加 经济效益,改良品种,改善栽培条件,内因,外因,九五期间：良种选育及产业化技术研究开发

2、作为国家重点科技攻关计划重中之重项目； 十五期间：实施植物良种科技作为农业科技工作重点；,7,育种是农业科学研究领域中永恒的主题！,育种（ breeding ）是指通过遗传改良，来选育和繁殖更加易于栽培和利用价值更高的新品种的工作。 遗传改良（genetic improvement）是有目的、有计划、快速地人工创造丰富的变异，从而加快新品种选育的过程。,8,第一节 园艺植物的进化 第二节 品种的概念与良种的作用 第三节 园艺植物育种学的任务和内容 第四节 园艺植物育种学的发展和展望,9,第一章 绪 论,10,1 园艺植物的进化,11,1 园艺植物的进化,进化的基本要素 - 什么是进化？ - 进

3、化的基本要素有哪些？,12,自然界现有的各种各样的植物，包括用于栽培的形 形、色色的品种类型都是从比较原始的植物演变而 来的，而且又都处于进化的过程中。这种演变发展 的过程称为进化。,13,小白菜,芜菁,散叶变种,半结球变种,卵圆型,平头型,直筒型,结球变种,花心直筒型,平头卵圆型,花心卵圆型,平头直筒型,圆筒型,大白菜的起源与演化,花心变种,14,遗传保持物种的稳定性 变异基因突变，基因重组产生新的性状 选择自然选择（物竞天择，优胜劣汰） 人工选择（对人类有益的性状扩大繁殖 保持） 三者之间的关系：遗传和变异是进化的内因和基础，选择决定进化的发展方向；,1 园艺植物的进化,现代达尔文主义丰富

4、了进化论的内容，认为： （1）种群（population）是进化的基本单位。 （2）物种是隔离的种群； （3）基因突变和杂交导致的基因重组是进化的原因； （4）选择的基础在于差别繁殖，造成种群内基因频率发生改变；,15,1 园艺植物的进化,自然进化和人工进化： （1）进化的主体和方向 （2）进化的原材料 （3）隔离 （4）选择的目的性和计划性 （5）时间 （6）类型的多样化方面,16,1 园艺植物的进化,-自然选择是使有利于其本身生存和繁殖后代的变异逐代得到积累加强，不利的变异逐代淘汰，从而形成新物种、变种、类型以及对其所处环境条件的适应性。 -自然进化是自然变异和自然选择的结果。选择的主体是

5、人以外的生物和非生物的自然条件。 -自然进化完全依赖自然发生的突变和基因重组。自然进化无目的、计划可循。自然进化往往只能产生有限的适应类型。,自然进化,1 园艺植物的进化,-决定于变异（自然变异、人工创造的变异）、遗传、选择（自然选择、人工选择） 野生植物 自然选择和人工选择 栽培植物。 -人工进化是人有意识的对自然变异的选择。选择主体是人。选择保存和积累对人类有利的变异，促使野生类型向栽培类型转化。形成若干起源中心。 -人工选择有利商品性状的改进，有时与自然选择不同。,人工进化,1 园艺植物的进化,遗传改良是利用自然变异和人工创造的变异。遗传改良加快新品种选育。 特点：目的性、计划性、快速性

6、、丰富性。,1 园艺植物的进化,宜兴野生葡萄,极早熟葡萄 洛浦早生,新疆野苹果,栽培苹果,野生番茄,野生多毛番茄,栽培种,一、品种的概念 二、良种的作用,23,2 品种的概念和良种的作用,品种的概念： 共性品种是具有某些属性的家养动植物群体。 景士西在一定时期内主要经济性状符合生产和消费市场需要；生物学特性适应于一定地区生态环境和农业技术的要求；可用适当的繁殖方式保持群体内不妨碍利用的整齐度和前后代遗传的稳定性，以及具有某些可区别于其他品种的标志性状的家养动植物群体。 简述为：具有在特定条件下表现为不妨碍利用的优良、适应、整齐、稳定和特异性的家养动植物群体。,24,2 品种的概念和良种的作用,

7、品种,25,在一定时期内主要经济性状符合生产和消费市场需要,生物学特性适应于一定地区生态环境和农业技术 的要求；,可用适当的繁殖方式保持群体内不妨碍利用的整齐度和前后代遗传的稳定性,具有某些可区别于其他品种的标志性状,几个相关的概念,品系：是育种过程中表现优良的株系 良种： 具有优良经济性状（符合生产要求和消费习惯）和栽培性状（适应性强、抗病、抗虫）的品种。 在适应的地区，采用优良的栽培技术，能够生产出高产、优质、并能适时供应产品的品种。 园艺植物的良种应具有观赏性好、产量高、丰产、稳产、易管理，抗主要病虫害，耐贮运，货架期长，商品价值高。,26,27,生产 = 良种 + 栽培技术 （良种 =

8、 优良品种）,2 品种的概念和良种的作用,园艺植物品种的类别 - 无性繁殖植物的品种称为 无性系品种或营养系品种 - 有性繁殖植物的品种可分为 群体品种 自交系品种 杂交种品种,28,2 品种的概念和良种的作用,无性系品种 - 是由无性繁殖而来的无性系，同一品种内单株间的遗传物质相同，但品种的基因型高度杂合，只有无性繁殖才能保持品种特性。,29,2 品种的概念和良种的作用,群体品种 - 由有性繁殖得到的，基本性状大致相同、个别性状有差异的实生群体，同一品种内单株间的遗传物质有差异，可以留种子繁殖。 百日草：原产北美、墨西哥、南美，有性繁殖 蒲包花：原产南美，有性繁殖,32,2 品种的概念和良种

9、的作用,百日草,百日草的群体品种,蒲 包 花,自交系品种（常规种） - 自花授粉植物的品种，是由多代自交纯合得到的群体，同一品种内不同单株间的基因型相同，品种的基因型趋于纯合的，可以留种子繁殖。 豆类、茄类、洋葱 凤仙花,36,2 品种的概念和良种的作用,杂交种品种 - 利用杂种优势得到的F1，同一品种内不同单株间的基因型相同，但品种的基因型高度杂合，不能留种繁殖，需要年年制种。 西瓜、番茄、辣椒、黄瓜、矮牵牛、金鱼草,37,2 品种的概念和良种的作用,良种有地区性和时间性 - 优良品种的优良是相对的，是与同类植物品种相 比而言的 - 它受制于一定的时间、地点和条件（贮藏，加工） - 地区不同

10、，同一地区不同的时间，生产要求不同， 消费习惯不同，对同一种植物良种的要求也不一样 - 花卉的优良品种应把观赏特性放在首位 。,38,2 品种的概念和良种的作用,我国受传统文化影响 “金秋赏菊” 以盆栽独本菊为主 常选细瓣、飞舞型为良种,绿 翠,紫 霞 四 射,粉松针,日本、欧美一些国家 主要是用作切花 则以梗长而硬的莲座型、圆球型品种、小菊型品种为佳品,目前生产上的部分优良品种,春秋两用，荚嫩白， 纤维少，口感极佳， 丰产潜力大，适应性 广泛。,早熟，春夏秋兼用，节位低，豆条嫩白，丰产潜力大，适应性广。,适应地区广泛，适播期长，易获丰产，表皮大红亮净，肉质细嫩爽口，极受市场欢迎。,适应地区广

11、泛，主作9-10月下旬，果实表皮亮净，肉质细腻，易获丰产。,西洋梨 阿巴特,长盛不衰的老品种， 结果早，枝量少， 单果重200克，长椭 圆形，颜色为黄色有 红晕,甜香适度，8月 底成熟，9月初采摘。,红巴梨 产量高，稳产， 单果重250克， 颜色鲜红有绿 点，果肉白色， 甜酸适度，8月 初成熟。,李 斯坦林 结果多，在配好授粉树的情况下无大小年，长圆形，颜色为蓝紫果肉黄绿色，肉硬味甜，9月初成熟。,葡萄 里扎马特 一般600-1000克，平均果粒重10-12克，最大19克，8月下旬成熟，宜在干旱地区栽种。,杏 阿柯特 抗寒抗病毒性强，产量中等，果形大，长圆形，果实黄色一半有片红，味甜，皮稍酸，

12、7月下旬成熟。,良种的作用 (1)促进增产和增收 - 增加产量 - 改善品质 - 延长产品的供应期 - 增强抗逆性 - 增强抗病虫性 - 适应集约化管理，节约劳力,51,2 品种的概念和良种的作用,万寿菊,增加产量,52,改善品质,53,红富士苹果,54,55,延长产品的供应期,增强抗逆性,寒富,56,57,温室黄瓜,增强抗病虫性,58,59,番茄机械化采收,植株生长整齐一致，座果集中、座果多，果实成熟集中，果实弹性，并且成熟后果实能够在植株上保存30天以上而不烂果。有良好的加工性状。,（二）促进生态环境改善 丰富的园林植物品种是园林绿化营造多样性和可持续发展景观的基本要求。,60,园林绿化景

13、观,2 品种的概念和良种的作用,小结,良种良法配套 育种遗传改良，选育和繁殖 进化的三要素遗传、变异、选择 自然进化、人工进化 品种优、适、齐、稳、特 良种的作用,61,园艺植物育种学的概念 园艺植物育种学是以研究园艺植物经济性状遗传改良为目的的综合性应用学科,是研究选育和繁殖园艺植物新品种的理论与方法的科学。,62,3 园艺植物育种学的任务和内容,园艺植物育种学的任务,科学地制定育种目标 采用适宜的育种方法，选育适应生产和市场需要的优良品种 提供数量足够，质量可靠、成本较低的繁殖材料。,63,3 园艺植物育种学的任务和内容,园艺植物育种学的主要内容,育种目标的制订及实现目标的相应策略 种质资

14、源的发掘，研究、利用及创新（查） 引种的方法和原理（引） 选择的理论与方法（选） 创造变异的原理和方法（育） 新品种的审定、推广和繁育（繁）,64,3 园艺植物育种学的任务和内容,育种学与其他相关学科的关系,A. 育种学相关学科： 遗传学、植物学、植物分类学、生物统计学、分子生物学 B.育种学与栽培学的关系：（良种良法） 优良的品种只有采用配套的栽培技术，才能充分表现出其特性。 优良的栽培技术只有用于优良品种生产，才能充分表现出其先进性。,65,3 园艺植物育种学的任务和内容,一、园艺植物育种历史 二、中国园艺植物育种概况 三、园艺植物育种的发展趋势,66,4 园艺植物育种的发展和展望,1、园

15、艺植物育种的历史,无意识选择阶段 有意识选择阶段 有意识育种阶段,67,4 园艺植物育种的发展和展望,（1）无意识选择阶段 人类的进化史实际上就是植物育种史。 我国园艺植物育种有着悠久的历史和辉煌的过去。 从狩猎和采集逐渐过渡到种植和改良作物。,68,4 园艺植物育种的发展和展望,（2） 有意识选择阶段 公元前出现的汜胜之书以及齐民要术（公元前532年）等书籍有记载。 选留种株、单打、单存 穗选、选优、汰劣,69,4 园艺植物育种的发展和展望,（3） 有意识育种阶段 洛阳牡丹记（1031年）、菊谱 （1104年） 、荔枝谱 （1059年）等，以及孟德尔的植物杂交实验等。 重瓣、并蒂的菊花、牡丹

16、、芍药等。,70,4 园艺植物育种的发展和展望,71,孟德尔遗传定律的重新发现，使植物育种进入一个新的阶段。,4 园艺植物育种的发展和展望,2、近代园艺学科的奠基人,72,吴耕民 章文才 孙云蔚 李家文,4 园艺植物育种的发展和展望,2、近代园艺学科的奠基人,73,4 园艺植物育种的发展和展望,沈隽 曲泽洲 谭其猛 陈俊愉,74,4 园艺植物育种的发展和展望,3、园艺学科的两院院士,75,4 园艺植物育种的发展和展望,3、园艺学科的两院院士,4、我国园艺植物育种的成就（新中国成立后） 开展全国性资源普查，初步建立了园艺植物种质资源工作体系 广泛开展了园艺植物引种工作 新品种选育成效显著 育种理

17、论和方法研究取得一定成效,76,4 园艺植物育种的发展和展望,77,中国国家果树种质资源圃简况（1989）,国家种质镇江桑树圃,依附单位 中国农科院蚕业所,78,本圃现已收集保存国内个省（区）及个国家各种类型桑树种质 份，分属个桑种，个变种，另外还有一批属中间过渡类型，保存总数及类型列世界首位,国家种质武汉水生蔬菜资源圃,79,80,中国西南野生生物种质资源库,81,种质资源离体保存,在资源调查、整理的基础上，广泛开展了国内外的引种工作，大大丰富了各地园艺植物的种类和品种，扩大了良种的栽培面积。,82,榨菜,引种,83,84,85,86,87,88,第一代新特菜的部分菜品，如生菜、西芹、荷兰豆

18、,有樱桃萝卜、圣女果、,89,红生菜,其味道略带甘苦，是由于当中含有一般蔬菜所没有的马栗树皮素、莴苣苦素等苦味物质，因此有出色而独特的味道及脆嫩的口感，在蔬菜的地位甚高，加上适宜鲜食的特质，故最常见的是被用作烹调沙律或凉拌菜。而其营养价值亦不容忽视，由于它拥有独特苦味与丰富的抗氧化物、维他命、纤维素等元素，故常吃有助清肝利胆。,90,91,樱花,育种,解放后，全国各地通过各种育种途径选育的园艺植物新品种数以千计，主要的蔬菜、果树作物品种已经在生产上更新了2-4次。,92,“无籽西瓜之父”黄昌贤教授。世界上首次培育出无籽西瓜。 被誉为“柑桔之父”的章文才教授。国内首先培育出优良芽变柑桔品种锦橙

19、被誉为“梅花之父”的陈俊渝教授，为国际梅花登录权威。,93,中甘8号（一代杂种）,品种来源 由中国农业科学院蔬菜花卉研究所育成，1987和1989年分别通过北京市和全国农作物品种审定委员会审定。 抗芜菁花叶病毒病 适种地区 适于我国各地作中熟秋甘蓝栽培。也可兼作中熟春甘蓝和夏甘蓝栽培。,94,叶志彪等（1999)用乙烯形成酶（EFE)反义基因转化番茄，获得的延熟番茄在1330下可贮藏45d，并被批准为中国第一个商品化生产的农业基因工程产品。,95,96,津研,津春,津杂,97,寒富（东光富士）,98,友谊牡丹莲（莲花黄莲）,99,飞黄,红运,云南花卉品种类型和新品种研发量均居全国第一,云南花卉

20、新品种研发数量和品种类型均居全国第一，其中鲜切花自主知识产权新品种占全国总数的90%以上。 根据云南花卉办统计，去年云南花卉企业和科研单位共育成花卉新品种51个，其中2个获得国家授权，1个获得国外授权，48个已通过国家农业部或国家林业局的初审或实质性审查。全省自主研发花卉新品种推广面积累计达2000多亩。在利用自有品种资源的基础上，云南还从世界各地引进上百个杜鹃、山茶花新优品种，培育出了一批地方特色的花卉新品种。,100,2009年，云南省农业科学院花卉研究所获得的6个植物新品种权和1项植物培养与繁殖发明专利，一次性转让给昆明锦苑花卉产业有限责任公司，转让金额达1100万元。 此次转让的6个植

21、物新品种包括非洲菊“温馨“、康乃馨“云凤碟“、月季“云玫“、“云粉“等。这是我国具有自主知识产权的鲜切花新品种首次成批转让花卉企业。,101,非洲菊新品种“温馨”,由云南省农业科学院花卉研究所李金泽、熊丽等人2000年通过杂交选育方法培育的非洲菊新品种“温馨”日前(08年）获得国家林业部植物新品种保护办公室办法的植物新品种权证书，品种权号为：CNA20050039.2。,102,育种体制上： 适应市场经济发展的需要，树立市场、竞争、质量观念。 育种单位， “育、繁、销”一体化。 主管部门，宏观调控 切实搞好知识产权保护（新品种、新技术、新方法、新种质等）,103,4 园艺植物育种的发展和展望,

22、知识产权保护 国务院于1997年发布了中华人民共和国植物新品种保护条例 按照条例的规定，品种权的保护期限，从授权之日起，藤本植物、林木、 果树和观赏树木为20年，其他植物为15年。 1999年加入了国际植物新品种保护联盟（UPOV）。 2000年12月1日，中华人民共和国种子法正式实施。,104,4 园艺植物育种的发展和展望,105,106,育种目标及技术上： 长远目标与近期目标相结合，需要与可能相结合丰产育种、品质育种、抗逆育种、特定需要等 重视资源工作 重视育种基础研究 发展多学科协作 积极探索育种的新途径、新方法。 国家对育种事业的扶持力度加大。,107,4 园艺植物育种的发展和展望,1

23、08,金银花组织培养,109,太空育种,110,染色体工程在育种中的应用,111,我国部分番茄育成品种的SDS-PAGE图谱,分子标记技术在育种中的应用,112,番茄遗传图谱,番茄第一条染色体 的遗传图谱,113,利用生物技术培育的蝴蝶兰,利用生物技术培育自然界里没有过的蓝色玫瑰,利用基因工程的遗传改良成就,利用生物技术培育的番茄,114,小结,了解园艺生产概况 掌握园艺植物的进化的基本要素及其关系 明确品种的概念（优、适、齐、稳、特）和良种的作用 明确育种学是研究选育、繁殖新品种的原理和方法的科学，其任务是制定目标选育新品种。其内容包括：查、引、选、育、繁,115,国家重点学科,果树学 1、中国农业大学 2、华中农业大学 3、山东农业大学 蔬菜学 1、南京农业大学 2、浙江大学 3、沈阳农业大学 观赏园艺学 北京林业大学 茶学 安徽农业大学,116,