1、緒論0.1作物進(jìn)化與遺傳改良0.1.1含義：作物育種：是指選育作物新品種和改良現(xiàn)有品種的一項(xiàng)工作。良種繁育：是指保持新品種和改善恢復(fù)生產(chǎn)上應(yīng)用品種的優(yōu)良種性，繁殖推廣優(yōu)良種子的一項(xiàng)工作。作物育種和良種繁育學(xué)：就是研究選育和繁育優(yōu)良品種的理論和方法的一門(mén)學(xué)科。0.1.2任務(wù)研究育種規(guī)律，創(chuàng)造優(yōu)良品種，生產(chǎn)又多又好的種子，實(shí)現(xiàn)品種良種化、種子標(biāo)準(zhǔn)化，充分發(fā)揮良種的增產(chǎn)作用。利用現(xiàn)有的引種馴化系統(tǒng)育種人工創(chuàng)造的品種間雜交遠(yuǎn)緣雜交理化因素誘變雜種優(yōu)勢(shì)利用體細(xì)胞雜交基因工程高光效育種染色體工程0.1.4與其它學(xué)科的關(guān)系作物育種學(xué)是作物人工進(jìn)化的科學(xué)，是一門(mén)以遺傳學(xué)、進(jìn)化論為主要基礎(chǔ)的綜合性應(yīng)用科學(xué)，它涉

2、及植物學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、生物化學(xué)、植物病理學(xué)、農(nóng)業(yè)昆蟲(chóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)、生物技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)與研究方法。作物育種學(xué)與作物栽培學(xué)有著密切的聯(lián)系，是作物生產(chǎn)科學(xué)的兩個(gè)不可偏缺的主科。0.2作物育種學(xué)的意義與發(fā)展良種包括優(yōu)良品種和優(yōu)良種子兩種含義0.2.1品種的概念與品種的合理利用。這個(gè)群體品種的概念：品種是某一栽培作用適應(yīng)于一定的自然條件和栽培條件的群體。中的各個(gè)體具有相對(duì)一致的，穩(wěn)定的生物學(xué)特性和形態(tài)特征，并且在一定的生態(tài)環(huán)境和栽培條件下，能夠表現(xiàn)出品種所特有的優(yōu)良性狀。除此之外，我們還應(yīng)該明確：品種是人類(lèi)勞動(dòng)的產(chǎn)物；品種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有一定價(jià)值的生產(chǎn)資

3、料；品種具有一定的地區(qū)性；品種的利用有時(shí)間性。作物品種（Cultivar）是人工進(jìn)化的、人工選擇的，即育種的產(chǎn)物，是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。作物品種也有其在植物分類(lèi)學(xué)的地位，屬于一定的種及亞種，但不同于分類(lèi)學(xué)上的變種。變種（Variety）是自然選擇、自然進(jìn)化的產(chǎn)物，一般不具上述特性和作用。每個(gè)作物品種都有其所適應(yīng)的地區(qū)范圍和耕作栽培條件，而且都只在一定歷史時(shí)期起作用，所以?xún)?yōu)良品種一般都具有地區(qū)性和時(shí)間性。隨著耕作栽培條件及其他生態(tài)條件的改變，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的提高，對(duì)品種的要求也會(huì)提高，所以必須不斷地選育新品種以更替原有的品種。作物品種除了純系品種外，還有其他不同類(lèi)型，如多系品種、異交群體品

4、種、綜合品種、無(wú)性系品種等，所有類(lèi)型的品種都應(yīng)具有上述的基本性能和作用。0.2.2品種的分類(lèi)：農(nóng)家品種；改良品種。本文節(jié)選自（武漢婚紗攝影0.2.3優(yōu)良品種應(yīng)具備的條件適應(yīng)性強(qiáng)，表現(xiàn)豐產(chǎn)性；抗逆性強(qiáng)，表現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)；品質(zhì)優(yōu)良，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高；栽培管理容易，成本低。0.2.4品種的合理利用：使良種良法在適應(yīng)地推廣種植；在適應(yīng)地區(qū)還應(yīng)因地制宜；要注意品種搭配；要注意防雜保純。0.2.5品種的特征特性（1）特征：植物體各部分或器官所表現(xiàn)出來(lái)的外部形態(tài)上的癥狀叫特征。（2）特性：植物體在生理生物化學(xué)和加工上表現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)叫特性。特征特性總稱(chēng)為性狀。性狀從遺傳角度分為：質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀；從栽培角度分為；生物學(xué)性

5、狀和經(jīng)濟(jì)性狀。0.3作物品種及其在作物生產(chǎn)中的作用0.3.1提高產(chǎn)量：從19501984我國(guó)小麥、玉米、稻的平均單產(chǎn)分別增長(zhǎng)170%(252680)。337%(85.637.4)；202%(164483)161%(158412)。0.3.2改進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)：如從建國(guó)初1963年。纖維長(zhǎng)由21mmh升為27mm以上，個(gè)別達(dá)30mm。0.3.3增強(qiáng)抗逆性，保持穩(wěn)產(chǎn)。0.3.4擴(kuò)大栽培區(qū)域。0.3.5適應(yīng)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。0.3.6利于復(fù)種面積。0.4國(guó)內(nèi)外作物育種的成就與展望0.4.1我國(guó)作物育種和良種繁育工作的重要成就。廣泛開(kāi)展了品種資源的征集，保存、研究和利用工作。我國(guó)矮化育利成績(jī)突出；小麥從1

6、20100cm下為7090cm玉米從22.3m下為1.5m;由2.5m下為1.21.6m;水稻從125130下為8595cm.水稻雜種優(yōu)勢(shì)利于居于領(lǐng)先地位。遠(yuǎn)緣雜交育成了生產(chǎn)上有用的物種。良種繁育的成就。復(fù)習(xí)思考題、作物育種和良種繁育的任務(wù)是那些？?jī)烧叩年P(guān)系如何？、什么叫品種？試說(shuō)明優(yōu)良品種應(yīng)具備的條件。、品種應(yīng)怎樣合理利用。、簡(jiǎn)述良種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用。1育種目標(biāo)1.1現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)作物品種性狀的要求育種目標(biāo)的含義及其重要性含義：育種目標(biāo)是指在一定的自然栽培經(jīng)濟(jì)條件下，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，對(duì)欲選育種的具體要求。現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)對(duì)育種目標(biāo)的要求高產(chǎn)高產(chǎn)是優(yōu)良品種最基本的條件，高產(chǎn)品種應(yīng)具有下列性狀

7、：合理株型：它是高產(chǎn)品種的基礎(chǔ)。其具體表現(xiàn)在：（1）矮桿；（2）葉片配制合理，有良好的株葉形態(tài)結(jié)構(gòu)；（3）不同作物具有不同合理株型。如對(duì)禾本科作物的要求是：矮桿或半矮桿，株型緊湊，莖葉智力，基層葉片下披，中層葉片稍短，上層葉片要挺，莖葉尖角小，葉色深綠，葉片分布均勻，透光良好等。高光效率：合理株型是高產(chǎn)品種的形態(tài)特征；高光效率是高產(chǎn)的品種的生理特性。從高光效育種角度。可將決定產(chǎn)量的幾個(gè)要素歸納為一個(gè)公式。即：產(chǎn)量=（光合能力X光合面積X光合時(shí)間）呼吸消耗X經(jīng)濟(jì)系數(shù)。從式中看出：一個(gè)高產(chǎn)品種應(yīng)具有較強(qiáng)的光合能力，低的呼吸消耗，光合機(jī)能保持時(shí)間長(zhǎng)，葉面積適當(dāng)及經(jīng)濟(jì)系數(shù)高等特點(diǎn)。根據(jù)光合效率、C4作

8、物的日合成能力為54g/m2。C3作物的日合成能力為30g/m2。據(jù)此計(jì)算，禾谷類(lèi)作物的產(chǎn)量應(yīng)該達(dá)到4000斤。而目前，作物對(duì)光能的利用率是很低的。一般只能利用照射光單位面積上所獲得的全年輻射線的12%。甚至有的不到1%，椐計(jì)算，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，如果對(duì)太陽(yáng)能的利用率在提高1%的話。每畝的總產(chǎn)量可增加750公斤左右。3、產(chǎn)量因素；不同作物的產(chǎn)量構(gòu)成因素不同，禾本科作物一般是由畝穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重構(gòu)成。故理論產(chǎn)量為；理論產(chǎn)量=畝穗數(shù)X穗粒數(shù)X粒重在現(xiàn)在的育種工作中，高產(chǎn)品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素因具體條件的不同其測(cè)重點(diǎn)不盡相同。例如；有（1）多穗型品種；如蚰包麥。畝穗數(shù)56萬(wàn)X穗粒數(shù)24.1X千粒重38.3

9、=500kg。（2）大穗型品種；毛穎阿夫畝穗數(shù)30萬(wàn)X穗粒數(shù)40.1X千粒重44.2=500kg.（3）中間型品種；寧麥3號(hào)；畝穗數(shù)37.5X穗粒數(shù)41.1X千粒重35.6=500kg.穩(wěn)產(chǎn)、抗病蟲(chóng)性。、抗旱耐瘠性。、抗寒性。、抗倒?fàn)钚缘?。早熟、早熟可避免和減輕某些自然災(zāi)害；、早熟有助于提高復(fù)種指數(shù)；、對(duì)早熟的要求應(yīng)適當(dāng)。優(yōu)質(zhì)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)性狀也提出更高要求。適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)就是適應(yīng)用機(jī)械進(jìn)行田間管理和收獲這類(lèi)品種一般要求矮桿，高矮一致，生長(zhǎng)整齊，株型緊湊，抗倒?fàn)睿墒煲恢?。不易落粒等?.2制訂育種目標(biāo)的原則考慮國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀辉耘鄺l

10、件，解決主要矛盾。育種目標(biāo)要落實(shí)在具體性狀上。要滿(mǎn)足當(dāng)前的需要，預(yù)見(jiàn)今后生產(chǎn)發(fā)展的要求。育種目標(biāo)還應(yīng)考慮品種的搭配。1.3作物育種的主要目標(biāo)性狀產(chǎn)量性狀單位面積上收獲的產(chǎn)品重量就是一般所指的產(chǎn)量。產(chǎn)量的提高直接決定于構(gòu)成產(chǎn)量因素的協(xié)調(diào)增長(zhǎng)。谷類(lèi)作物的產(chǎn)量構(gòu)成因素為單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)及粒重，；單位面積產(chǎn)量基本上是這些構(gòu)成因素的乘積。各構(gòu)成因素之間往往相互制約，呈不同程度的負(fù)相關(guān)，難以同步提高，而應(yīng)根據(jù)地區(qū)自然條件、耕作栽培水平以及作物相應(yīng)的發(fā)育特性，提出不同的增長(zhǎng)要求，使有主次地協(xié)調(diào)增長(zhǎng)，從而提高產(chǎn)量。合理株型是高產(chǎn)品種的生育基礎(chǔ)和形態(tài)特征。如谷類(lèi)作物合理株型一般具有矮稈或半矮稈、株型緊湊、莖

11、葉所形成的冠層的受光趣勢(shì)，能較充分地利用陽(yáng)光等特征。所謂株型育種就是改善品種株型態(tài)勢(shì)的育種，矮化育種是株型育種的一個(gè)重要內(nèi)容和突破口，稻麥等作物矮稈品種的育成和推廣，獲得了大幅度的增產(chǎn)。適當(dāng)矮化可以增進(jìn)谷類(lèi)作物單位面積穗數(shù)；能有效利用水肥；增強(qiáng)抗倒伏能力；并提高其收獲指數(shù)(harvestindex)。收獲指數(shù)(HI)是指經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與生物學(xué)產(chǎn)量之比，又名經(jīng)濟(jì)系數(shù)(coefficientofeconomics)。收獲指數(shù)在一定情況下，可有效地作為高產(chǎn)育種的一種選擇指標(biāo)。高光效是高產(chǎn)品種的生理基礎(chǔ)，以提高光合效率為目標(biāo)的遺傳改良稱(chēng)為高光效（breedingforhighphotosyntheticef

12、ficiency）。廣義的高光效育種包括株型育種，狹義的高光效育種則僅指提高單位葉面積的凈光合速率的生理遺傳改良或生理育種。對(duì)病、蟲(chóng)害的抗耐性病、蟲(chóng)害的蔓延與危害，是農(nóng)作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)的重要原因之一。在與病、蟲(chóng)害抗?fàn)幹?，各?guó)都注重于抗病蟲(chóng)品種的選育和應(yīng)用。從經(jīng)濟(jì)學(xué)和生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，作物種對(duì)病蟲(chóng)害的抗性，一般只要求在病菌流行或害蟲(chóng)發(fā)生時(shí),能把病原菌的數(shù)量和蟲(chóng)口壓低到經(jīng)濟(jì)允許的數(shù)值以下，即要求品種對(duì)病蟲(chóng)有相對(duì)的抗性，而不要求絕對(duì)的抗性，病蟲(chóng)害發(fā)生時(shí)，對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響不很大，有一定的耐病性或耐蟲(chóng)性，就基本達(dá)到了。目前，在我國(guó)應(yīng)選育抗稻瘟病、白葉枯病和稻飛虱等主要病、蟲(chóng)害的水稻品種。北方麥區(qū)應(yīng)注意

13、選育抗銹病，在南方麥區(qū)選育抗赤霉病等的小麥品種。玉米應(yīng)選育抗大斑病、絲黑穗病、穗腐病和青枯病，大豆應(yīng)選育抗病毒病、線蟲(chóng)病、食心蟲(chóng)及稈潛蠅的品種。油菜應(yīng)選育抗病毒病，菌核病和蜘蛛等。對(duì)環(huán)境脅迫的抗耐性作物品種類(lèi)型對(duì)不利的氣候、土壤因素等環(huán)境脅迫因素分別具有不同程度的抗性，對(duì)旱害的抗性機(jī)制有避旱、免早、耐旱等類(lèi)型。越冬作物則需要在越冬期間對(duì)低溫抗耐性，即越冬性；作物對(duì)寒凍的抗性機(jī)制則有避寒、耐寒、抗寒等不同類(lèi)型。對(duì)鹽區(qū)的耐鹽堿性，對(duì)酸性土壤地區(qū)的耐酸性、耐鋁性，對(duì)多雨潮濕地區(qū)的耐濕性，抗穗發(fā)芽性，都是各該地區(qū)作物育種中的目標(biāo)性狀。品質(zhì)性狀品質(zhì)性狀因作物種類(lèi)及同一作物的產(chǎn)品用途不同而異，現(xiàn)以糧、棉、

14、油幾種作物為例，簡(jiǎn)單說(shuō)明如下：（一）谷物類(lèi)食用品質(zhì)，首先涉及的就是碾磨品質(zhì)：水稻有糙米率、精米率，小麥則有出粉率、灰分含量等。進(jìn)一步涉及其食品加工品質(zhì)有：稻米的蒸煮品質(zhì)，包蒸煮后的出飯率、耐煮性、米飯的柔軟性、色澤及食味等；小麥的面粉加工則因制成食品種類(lèi)分別有烘烤（面包）品質(zhì)、蒸制饅頭品質(zhì)、制作面條品質(zhì)以及制糕點(diǎn)、餅干品質(zhì)等。這些品質(zhì)又分別有其理化特性指標(biāo)和測(cè)定技術(shù)。食用和飼料用谷牧還包括其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，這種品質(zhì)主要決定于其蛋白質(zhì)及其中的賴(lài)氨酸含量。食用和飼用品質(zhì)重在營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，而啤酒用大麥品質(zhì)主要特點(diǎn)之一則是要低蛋白質(zhì)含量。（二）棉花纖維晶質(zhì)影響紡紗、織布的纖維品質(zhì)性狀主要有：纖維長(zhǎng)度、纖維細(xì)度、

15、強(qiáng)度和纖維成熟度等。（三）食用油品質(zhì)，油菜、大豆等油料作物的最基本品質(zhì)性狀是籽粒的含油量和油泊的價(jià)值，如油菜品質(zhì)育種目標(biāo)為含油量高而其中亞油酸高，芥酸低或無(wú)、亞麻酸低；菜油中低硫代葡萄糖苷含量；大豆的品質(zhì)育種標(biāo)是含油量高而其中亞麻酸含量低。早熟性及對(duì)耕作制度和機(jī)械化作業(yè)的適應(yīng)性早熟性在大部分地區(qū)和許多作物都是重要的育種目標(biāo)性狀，因?yàn)樵缡旌蜕诙?、適于耕作制度和提高復(fù)種指數(shù)，而且還有利于減免后期自然災(zāi)害的損失，即有利于穩(wěn)產(chǎn)，有利于機(jī)械化操作的作物品種一般具備的性狀有：株型緊湊、稈壯不倒、生長(zhǎng)整齊、成熟一致，結(jié)實(shí)部位適中、不裂夾、不落粒等；棉花還要求苞葉能自然脫落、棉瓣易于離殼等。復(fù)習(xí)思考題1、

16、為什么要制定育種目標(biāo)？2、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化對(duì)作物育種提出了那些要求？怎樣現(xiàn)實(shí)這些要求？3、根據(jù)我區(qū)實(shí)際你認(rèn)為當(dāng)前指定育種目標(biāo)的根據(jù)是什么？2作物的繁殖方式及品種類(lèi)型2.1作物的繁殖方式有性繁殖：是指通過(guò)有性過(guò)程生產(chǎn)的雌雄配子的結(jié)合而繁殖后代的繁殖方式。凡是通過(guò)這種方式來(lái)繁殖后代的作物，就叫做有性繁殖作物。又根據(jù)花器構(gòu)造及受粉方式的不同分為：1、自花受粉作物（又叫自交作物）：指在自然條件下，同一株或同一朵花的花粉授于雌蕊而繁殖后代的作物。如小麥、水稻、大麥、谷子、大豆、花生、馬鈴薯、亞麻、煙草等。這類(lèi)作物的花心構(gòu)造和開(kāi)花的基本特點(diǎn)是：（1）雌雄同花；（2）花開(kāi)放時(shí)間較短或閉花受粉；（3）花器保護(hù)嚴(yán)密有

17、利于自交；（4）花蕊小，花粉量少，一般沒(méi)有特殊的氣味和鮮艷的花冠。由于具有這樣的特點(diǎn)，因此，他們的自交率極高。天然雜交率低。僅此5%以下。2、異花受粉作物（又叫異交作物）；在自然條件下，通過(guò)不同植株花朵的花粉授給雌蕊而繁殖后代的作物。如玉米、黑麥、蕎麥、向日葵、大麻、甜菜、白菜型油菜、瓜類(lèi)、十字花科的一些蔬菜等。這類(lèi)作物的花器構(gòu)造特點(diǎn)有：（1）雌雄異株（大麻）；（2）雌雄同株異花（玉米）；（3）雌雄同花（白菜型油菜）。但有自交不親和的特性。因此，這類(lèi)作物在自然條件下，常通過(guò)風(fēng)、昆蟲(chóng)等媒介來(lái)進(jìn)行異花受粉。異交程度高。天然雜交率在50100%之間。3、常異花受粉作物（又叫常異交作物）；這類(lèi)作物以自

18、花受粉為主，也能進(jìn)行異花受。因此，它是典型的自花受粉作物和典型的異花受粉作物的中間類(lèi)型。如高粱、棉花、蠶豆、甘藍(lán)型油菜、芥菜型油菜等。這類(lèi)作物花器構(gòu)造的特點(diǎn)是：（1）雌雄同花；（2）不少作物花冠鮮艷有蜜腺；（3）雌雄蕊不等長(zhǎng)或不同期成熟，雌蕊外露；（4）花開(kāi)放時(shí)間較長(zhǎng)等。異花受粉率的高低因花器構(gòu)造、作物品種和環(huán)境條件的不同而有相當(dāng)大的差別。一般在550%之間。如高梁的自然異交的率最低為0.6%，高的可達(dá)50%。2.2自交和異交的遺傳效應(yīng)自交的遺傳效應(yīng)自交的遺傳效應(yīng)表現(xiàn)在：自交使雜合的基因型逐漸趨向純合。自交引起雜合基因型的后代發(fā)生性狀分離。所以,對(duì)異花授粉作物、常異花授粉作物，雜合基因型群體有

19、選擇地自交（人工自交）是篩選性狀優(yōu)良的純合基因型后代的一種基本方法。自交引起雜合基因型的后代生活力衰退，雜合基因型的作物，自交后代的生活力衰退，稱(chēng)為自交衰退（mbrdlngdepression）。表現(xiàn)為生長(zhǎng)勢(shì)下降，繁殖力、抗逆性減弱，產(chǎn)量降低等，多屬于多基因控制的數(shù)量性狀。自花授粉作物和常異花授粉作物的基因型自花授粉作物長(zhǎng)期靠自交繁殖,它們的基因型是純合的,表現(xiàn)型是整齊一致的。由于長(zhǎng)期自花授粉,加上定向選擇,因此自花授粉作物的品種群體內(nèi),絕大多數(shù)個(gè)體的基因型是純合的,而且個(gè)體間的基因型是同質(zhì)的,其表現(xiàn)型也是整齊一致的。由于其遺傳性的相對(duì)一致和穩(wěn)定,品種保純比較容易。但它們也有極少數(shù)的天然異交后

20、代,會(huì)發(fā)生基因型的分離,出現(xiàn)性狀變異的個(gè)體。此外由于基因位點(diǎn)的自然突變,也會(huì)使自花授粉作物品種中產(chǎn)生雜合基因型個(gè)體而出現(xiàn)性狀分離,但頻率極低。這些都是自花授粉作物發(fā)生變異的主要原因,也是選擇育種的主要基礎(chǔ)。常異花授粉作物品種的基本群體是自交產(chǎn)生的后代,這一部分基本群體的基因型是純合的,也是同質(zhì)的,代表本品種的基本性狀。另一小部分個(gè)體,基因型是雜合的,它們出現(xiàn)的比率因天然異交率的高低而不同,天然異交的雜合基因型后代又會(huì)發(fā)生基因型分離。從基因型分析,二個(gè)常異花授粉作物品種群體中至少包含三種基因型,即品種基本群體的純合同質(zhì)基因型；雜合基因型；非基本群體的純合基因型。因此，它們的表現(xiàn)型既反映本品種基本

21、群體的一致性,又包含不同比率的、性狀變異分離的個(gè)體。由于品種群體中存在部分雜合基因型，為選擇育種提供了極為有利的條件，但必須進(jìn)行多次選擇。在良種繁育中應(yīng)注意防止生物學(xué)混雜。異交的遺傳效應(yīng)異交的遺傳效應(yīng)主要表現(xiàn)在:（一）異交形成雜合基因型，異交是基因型不同的兩親配子結(jié)合受精，異交產(chǎn)生的后代具有雜合的基因型。兩親的基因型差異愈大，則其后代基因型雜合程度愈大，即雜合的等位基因位點(diǎn)愈多。反之，兩親的基因型差異不大，其后代基因型雜合程度也不大。雜合基因是產(chǎn)生基因交換、重組和產(chǎn)生新基因型的基礎(chǔ)。所以，有選擇的異交（人工雜交）是創(chuàng)造遺傳變異的一種主要方法。（二）異交增強(qiáng)后代的生活力，異交使后代的生活力增強(qiáng)，

22、主要表現(xiàn)在生長(zhǎng)勢(shì)、繁殖力、抗逆性等性狀的增強(qiáng)和產(chǎn)量提高。即數(shù)量性狀方面比親本明顯提高，稱(chēng)為雜種優(yōu)勢(shì)。雜種優(yōu)勢(shì)的強(qiáng)弱與基因型的雜合程度相關(guān)聯(lián)。在雜交親和的情況下，一般基因型的雜合程度愈大，則雜種優(yōu)勢(shì)愈強(qiáng)，反之，則雜種優(yōu)勢(shì)較弱。因此，利用異交增強(qiáng)后代生活力的效應(yīng)，即利用雜種優(yōu)勢(shì)，也是一種主要的育種方法。異花授粉作物的基因型在長(zhǎng)期自由授粉的條件下，異花授粉作物品種群體的基因型是高度雜合的。品種群體內(nèi)各個(gè)體的基因型是異質(zhì)的，沒(méi)有基因型完全相同的個(gè)體。因此，它們的表現(xiàn)型多種多樣，沒(méi)有完全相似的個(gè)體，缺乏整齊一致性，構(gòu)成一個(gè)遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜又保持遺傳平衡的異質(zhì)群體。異花授粉作物群體內(nèi)個(gè)體間隨機(jī)交配繁殖后代，假

23、如沒(méi)有選擇、突變、遺傳漂移等影響，其群體內(nèi)的基因頻率和基因型頻率在各世代間保持不變，即保持遺傳平衡。但實(shí)際上卻不能避免各種因素對(duì)異花授粉作物品種的影響諸如農(nóng)民和育種者根據(jù)各自的愛(ài)好對(duì)群體進(jìn)行選擇,自然突變的發(fā)生,小樣本引種以及與異品種的雜交等,都會(huì)不同程度地改變它們的遺傳結(jié)構(gòu)。2.3作物的品種類(lèi)型及其各類(lèi)品種的育種特點(diǎn)自花受粉作物的特點(diǎn)及選擇方法第一這類(lèi)作物由于是通過(guò)同花所產(chǎn)生的精細(xì)胞和卵細(xì)胞相結(jié)合進(jìn)行繁殖的因遺傳基因相同，從而產(chǎn)生的結(jié)合子（單株）都是同質(zhì)結(jié)合的純合體。個(gè)體間的基因組合是一致的。如AABB純合體。只有AB種配子。所以自交繁殖的后代是穩(wěn)定的這種外觀上（表現(xiàn)型）和遺傳基礎(chǔ)上（基因型

24、）的一致性是自交作物的一個(gè)顯著特點(diǎn)。因此，通過(guò)一次單株選擇就有可能得到遺傳性狀一致的品率或通過(guò)一次混合選擇就可起到提純的效果。第二自花受粉作物在人工進(jìn)行雜交或誘變時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生雜合體，（變異個(gè)體）。但含因其連續(xù)自交而分類(lèi)為基因型純合體口。一對(duì)性狀差異的雜合體Aa?？煞蛛x為兩種純合基因型。兩對(duì)性狀的雜合體AaBb可分離為四種純合基因型。性狀穩(wěn)定所需要時(shí)間的長(zhǎng)短，取決于雜純合基因的對(duì)數(shù)和自交的代數(shù)。即X%=（1-）X100%所以對(duì)于這種材料一般采用多次單株選擇法。第三遺傳性狀穩(wěn)定不分離是相對(duì)的，又由于自交作物也有一點(diǎn)的天然異交率或突變，在群體中也會(huì)產(chǎn)生可遺傳的變異，故對(duì)自交作物群體，采用單株選擇法還

25、可選出新的不同的品系。第四遺傳作物保純?nèi)菀?，在育種和良種繁育過(guò)程中一般不需要設(shè)置隔離區(qū)。此外，自交作物雖有有耐自交的特性，但花期的自交也會(huì)引起生活力的衰退，適應(yīng)性降低。故生產(chǎn)上應(yīng)用的品種按定期提純復(fù)壯。異交作物的特點(diǎn)及選擇方法第一、由于異交，使他的遺傳基礎(chǔ)不同。群體內(nèi)包含著許多雜結(jié)合的基因型個(gè)體。表現(xiàn)出遺傳性不穩(wěn)定且比較復(fù)雜，故個(gè)體形狀不完全一致，但由于植物有選擇受精的作用及顯隱性的關(guān)系。所以在天然受粉的異交作物群體內(nèi)個(gè)體間還可保持一定的一致性和典型性。第二、由于天然受粉的群體。遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜，個(gè)體間有一定差異群體本身或雜種一代都會(huì)表現(xiàn)出分離，在選擇過(guò)程中要獲得基本定型的品種。就必須進(jìn)行多次混合

26、選擇才能達(dá)到。第三、要想獲得性狀完全一致的品系（自交系）就必須連續(xù)控制自交。并進(jìn)行多次單株選擇才能取得效果。但生活力衰退。第四、在育種或繁種時(shí)要隔離。第一、因以自交為主，異交為次，故群體中有一定數(shù)量的基因型處于雜純合狀態(tài)。但大多數(shù)是純結(jié)合的。第二、如連續(xù)自交退化較輕性狀分離不顯著。第三、由于第一條原因，故要獲得遺傳性狀一致的穩(wěn)定品系，必須采用多次單株選擇法。、無(wú)性繁殖作物的特點(diǎn)與選擇方法第一、同一無(wú)性系內(nèi)各個(gè)體的基因型是相同的無(wú)性繁殖時(shí)，性狀表現(xiàn)一致，不會(huì)出現(xiàn)分離，故在育種時(shí)一般只進(jìn)行一次單株選擇方法。第二、這部分作物的品種大多是通過(guò)有性雜交選出優(yōu)良個(gè)體。在進(jìn)行無(wú)性繁殖而形成的。如進(jìn)行有性繁殖

27、就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的分離。要通過(guò)自交分離純生，就必須進(jìn)行多次單株選擇。第三、通過(guò)一次有性雜交，再進(jìn)行無(wú)性繁殖，就可保存和同等雜種優(yōu)勢(shì)。第四、長(zhǎng)期的無(wú)性繁殖，會(huì)引起生活力產(chǎn)量的下降。因此，要及時(shí)復(fù)壯。第五、無(wú)性繁殖作物往往出現(xiàn)芽變?？山?jīng)單株選擇，同無(wú)性繁殖法育新品種。3種質(zhì)資源3.1種質(zhì)資源的重要性用以培育新品種的原材料，過(guò)去稱(chēng)為育種的原始材料。在中國(guó)20世紀(jì)60年代初改稱(chēng)為品種資源。現(xiàn)代育種所利用的現(xiàn)有品種材料和近緣野生植物，主要是利用其內(nèi)部的遺傳物質(zhì)或種質(zhì)，所以現(xiàn)在國(guó)際上大都采用種質(zhì)資源這一名詞。在遺傳育種領(lǐng)域內(nèi)，把一切具有一定種質(zhì)或基因的生物類(lèi)型總稱(chēng)為種質(zhì)資源(germplasmrmuce)

28、。包括品種、類(lèi)型、近緣種和野生種的植株、種子、無(wú)性繁殖器宮、花粉甚至單個(gè)細(xì)胞，只要具有種質(zhì)并能繁殖的生物體，都能歸入種質(zhì)資源之內(nèi)。又因?yàn)楝F(xiàn)代的遺傳育種研究不但利用現(xiàn)有的種質(zhì)資源,而且要進(jìn)行染色體工程、基因工程，所以，遺傳學(xué)上也常稱(chēng)種質(zhì)資源為遺傳資源(geneticremurees)。說(shuō)到底，遺傳、育種研究上主要利用的是生物體中的部分基因，甚至是個(gè)別基因，所以又稱(chēng)為基因資源(generesources)。種質(zhì)資源是在漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程中,由自然演化和人工創(chuàng)造而形成的一種重要的自然資源,它積累了由于自然和人工引起的極其豐富的遺傳變異,即蘊(yùn)藏著各種性狀的遺傳基因。是人類(lèi)用以選育新品種和發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)

29、基礎(chǔ),也是進(jìn)行生物學(xué)研究的重要材料,是極其寶貴的自然財(cái)富。作物育種成效的大小,很大程度上決定于掌握種質(zhì)資源的數(shù)量多少和對(duì)其性狀表現(xiàn)及遺傳規(guī)律的研究深淺。世界育種史上,品種培育的突破性進(jìn)展,往往都是由于找到了具有關(guān)鍵性基因的種質(zhì)資源。20世紀(jì)50年代,中國(guó)由于發(fā)現(xiàn)和利用了矮腳南特和矮子蒙古等水稻矮源,從而育成了廣場(chǎng)矮、珍珠矮等一批高產(chǎn)、抗倒的矮稈水稻良種。同時(shí),由于低腳烏尖這一水稻矮源的發(fā)現(xiàn)與利用,進(jìn)一步推動(dòng)了世界范圍的“綠色革命”浪潮。低腳烏尖原產(chǎn)于中國(guó)臺(tái)灣及福建,它現(xiàn)在幾乎是世界所有國(guó)家矮秤水稻品種的祖先。中國(guó)臺(tái)灣省以低腳烏尖為親本,1960年育成了TN1(臺(tái)灣本地種1號(hào))。國(guó)際水稻研究所(

30、IRRI)用低腳烏尖與皮泰(Peta)雜交,1966年育成IR8。據(jù)IRRI調(diào)查(1980),繼IR8之后,36個(gè)國(guó)家育成的370個(gè)新品種,其中矮稈良種占70%。而矮稈良種中,IR系統(tǒng)占1/3。追溯其基因來(lái)源,幾乎都有低腳烏尖。20世紀(jì)70年代由于發(fā)現(xiàn)和利用了野敗型雄性不育水稻種質(zhì),使水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用的研究獲得了突破性的進(jìn)展,并為以后水稻雜交種的選育和利用奠定了基礎(chǔ)。美國(guó)利用日本冬小麥農(nóng)林10號(hào)的矮稈基因育成了第一個(gè)高產(chǎn)、半矮軒冬小麥品種格恩斯(GEdn),于1965年創(chuàng)造了高產(chǎn)紀(jì)錄。國(guó)際玉米小麥改良中心(CILfYT)利用農(nóng)林10號(hào)小麥,通過(guò)雜交,將半矮軒與光照不敏感性相結(jié)合,從60年代起育

31、成了一大批豐產(chǎn)性能好、適應(yīng)性廣、半矮軒的春性小麥品種,迅速在北非、中東、南亞等地區(qū)的一些國(guó)家推廣。推翻品種資源的概念用于作物育種、栽培及其它生物學(xué)研究的各種植物類(lèi)型或品種,都稱(chēng)為作物品種資源。由于在品種資源中主要利用其種質(zhì)或各種遺傳性狀,所以品種資源也叫種質(zhì)資源或遺傳資源。在作物育種工作中,實(shí)質(zhì)上只是選擇利用各種種質(zhì)資源中符合育種目標(biāo)要求的一些遺傳類(lèi)型或個(gè)別基因,因而也稱(chēng)基因資源。把蘊(yùn)藏有形形色色基因資源等各種材料,概稱(chēng)為基因庫(kù)或基因銀行。品種資源在作物育種工作中的重要性(一)品種資源是作物育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)品種資源是在長(zhǎng)期自然選擇和人工選擇過(guò)程中形成的,它們攜帶著各種各樣的基因,是品種選育和

32、生物學(xué)理論研究不可缺少的基本材料來(lái)源。如果沒(méi)有品種資源,作物育種工作就成為無(wú)米之炊。篩選和確定作物育種的原始材料,也是作物育種的基礎(chǔ)工作。能否靈活地、恰當(dāng)?shù)剡x擇育種的原始材料,受作物品種資源工作的廣度和深度的制約。（二）作物育種工作的突破性進(jìn)展取決子特殊品種資源的挖掘和利用國(guó)內(nèi)外作物育種工作實(shí)踐表明,一個(gè)特殊品種資源的發(fā)現(xiàn)和利用,往往能推動(dòng)作物育種工作取得舉世踞目的成就。我國(guó)50年代在水稻生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了品種矮稈化,主要是利用了廣東省的矮腳南特和廣西省的矮仔占等一批矮秤品種資源,使水稻畝產(chǎn)由200-250公斤提高到300-350公斤以至500公斤。3.2作物起源中心學(xué)說(shuō)及其發(fā)展瓦維洛夫的作物起源中

33、心學(xué)說(shuō)前蘇聯(lián)學(xué)者瓦維洛夫于20年代提出了作物起源中心學(xué)說(shuō)。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為：（一）植物物種在地球上的分布是不平衡的,有的地區(qū)具有大量的變種,有的地區(qū)只有少數(shù)變種。（二）所有物種都是由多少不等的遺傳類(lèi)型所組成,它們的起源與一定地區(qū)的生態(tài)環(huán)境相聯(lián)系。（三）凡遺傳類(lèi)型具有多樣化,分布比較集中,具有地區(qū)特有性狀,出現(xiàn)原始栽培種及近緣野生種的地區(qū),可能是某一作物的起源中心。（四）遺傳上顯隱性狀可以看作是起源中心的標(biāo)志,隱性性狀則分布在起源中心。根據(jù)作物起源中心學(xué)說(shuō),瓦維洛夫把世界作物劃為8個(gè)起源中心：1、中國(guó)中心包括中國(guó)的平原和中、西部山區(qū)及其毗鄰的低地,是世界上最古老,也是最大的栽培作物發(fā)源地。蕎麥、高梁、

34、大豆等136種作物起源于該中心。2、印度中心包括緬甸和印度東部的阿薩姆,馬來(lái)亞群島,菲律賓和印度支那。水稻、甘薯、亞洲棉等l72種作物起源于該中心。3、中亞中心包括印度西北部的旁這普、克什米爾等地,阿富汗和前蘇聯(lián)的塔吉克、烏茲別克及天山的西部。是普通小麥、密穗小麥、圓粒小麥、豆類(lèi)、向日葵等42種作物的起源地。4.前亞（近東）中心包括土耳其、伊朗的西北部,外高加索全部、土庫(kù)曼等地。除栽培麥的種類(lèi)極其豐富外,還有一粒小麥、二粒小麥、苜蓿、三葉草等841中作物起源于該中心。5、地中海中心：包括地中海沿岸的南歐和北非地區(qū)。起源于該中心的有84種作物,如甜菜,黑麥等,也是小麥、豆類(lèi)的次生起源地。這里的亞

35、麻、大麥、蠶豆等具有大粒、大果等特性。、阿比西尼亞中心：主要是以埃塞俄比亞高原為中心。起源于該中心的有38種作物。如小麥、大麥等。其小麥的變種數(shù)目占世界首位,也是栽培大麥的形態(tài)建成中心。、南美和中美中心：玉米、菜豆、甘善、陸地棉等49種作物起源于該中心。、南美中心：包括秘魯、厄瓜多爾、玻利維亞、智利、巴西、巴泣圭等。是煙草、馬鈴薯、木薯、花生、海島棉等作物的起源申心。作物起源中心學(xué)說(shuō)對(duì)作物品種資源工作的指導(dǎo)意義瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說(shuō),是植物遺傳育種和品種資源工作的理論依據(jù),具有重要的指導(dǎo)意義。根據(jù)瓦維洛夫作物起源中心學(xué)說(shuō),人們?yōu)榱舜_定某種作物是否起源于某地,其中的一個(gè)判據(jù)是,該地區(qū)是否有這

36、種作物的原始栽培種及近緣野生種。人們?yōu)榱怂鸭礁鞣N類(lèi)型的品種資源,可以到物起源中心（或遺傳多樣化中心）去搜集。如美國(guó)為解決大豆范囊線蟲(chóng)病問(wèn)題,就到中國(guó)（大豆原始起源中心）來(lái)搜集有關(guān)的品種資源,最后找到了黑豆品種“北京”,高度抗病,從而解決了大豆泡囊線蟲(chóng)病的危害問(wèn)題。3.3種質(zhì)資源工作的內(nèi)容作物品種資囂的類(lèi)別及利用價(jià)值作物品種資源按其來(lái)源分為四類(lèi)：本地品種資源本地品種資源包括古老的地方品種（農(nóng)家品種和當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期推廣種植的改良品種。在這一類(lèi)品種資源中,地方品種在本地栽培歷史長(zhǎng),經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的自然選擇和人工選擇,對(duì)本地區(qū)自然條件具有高度的適應(yīng)性,對(duì)當(dāng)?shù)夭焕臍夂颉⑼寥酪蛩匾约安∠x(chóng)害有較高的抵抗能力和忍耐

37、能力,有的還具有一些將殊用途。在遺傳上,地方品種具有遺傳多樣性,其群體多是一些混合體。地方品種的主要用途是作為提供優(yōu)良基因的載體,在雜交育種中可作為一個(gè)親本加以利用；長(zhǎng)期推廣種植的改良品種,其產(chǎn)量和品質(zhì)均優(yōu)于地方品種,能夠適應(yīng)新的生產(chǎn)條件和先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施,優(yōu)良性狀比較多,可作為系統(tǒng)選擇、雜交育種和人工誘變的材料。外地品種資源外地品種資源包括國(guó)外或外地區(qū)引入的品種資源。外地品種資源分別來(lái)自不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域,帶著不同地區(qū)的風(fēng)土特點(diǎn),具有不同的遺傳性狀,其中有不少性狀都是本地品種資源欠缺的。在利用上,外地品種資源引入本地區(qū)后,有的通過(guò)觀察和試驗(yàn),直接用于當(dāng)?shù)厣a(chǎn),有的可以作為育種的原始材料,采

38、用系統(tǒng)育種的方法,培育成新的品種,有的與本地品種資源在一些性狀上具有互補(bǔ)性,可將外地品種資源作為雜交育種的一個(gè)親本加以利用。野生植物資源野生植物資源包括栽培種的近緣野生種及其它野生種。野生種是在自然條件下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇的產(chǎn)物，野生種具有高度的遺傳復(fù)雜性,在不同種質(zhì)之間,具有高度的異質(zhì)性,還具有一般栽培種所不具備的一些重要性狀,如抗逆性、適應(yīng)性、抗病性及品質(zhì)。它可為許多作物提供細(xì)胞質(zhì)雄性不育及恢復(fù)系統(tǒng)。人工創(chuàng)造的品種資源人工創(chuàng)造的品種資源是指在育種工作中,通過(guò)各種方法,如雜交、誘變等,產(chǎn)生的各種突變體、育成品系、基因標(biāo)記材料、引變的多倍體材料、非整倍體材料、屬間或種間雜種等一切人工創(chuàng)造的品種

39、資源,盡管不具備優(yōu)良的綜合性狀,在生產(chǎn)上沒(méi)有直接利用價(jià)值,但可能攜帶一些特殊性狀,是培育新品種或進(jìn)行有關(guān)理論研究的寶貴材料。作物品種資源的廣泛收集、妥善保存、深入研究、積極創(chuàng)新和充分利用廣泛收集廣泛收集是基礎(chǔ),沒(méi)有品種資源的收集工作,其它工作就無(wú)從談起。收集品種資源的途徑有三,首先,國(guó)家主動(dòng)組織的大型考查收集。如我國(guó)在50年代初1979年,組織過(guò)全國(guó)性的農(nóng)作物品種資源的收集活動(dòng)；其次,在國(guó)內(nèi)外,省內(nèi)外發(fā)信征集；第三,各育種單位間開(kāi)展品種資源交流,互通有無(wú)。在田間收集品種資源時(shí),應(yīng)采取正確的取樣策略,即由近及遠(yuǎn)以盡可能少的樣本獲得盡可能豐富的遺傳性變異。取樣地點(diǎn)應(yīng)盡可能的多,使取祥地點(diǎn)能充分代表

40、該作物或野生種分布地區(qū)的環(huán)境條件。收集來(lái)的材料,要及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行記載,記載的主要內(nèi)容包括材料各稱(chēng).原產(chǎn)地、征集地點(diǎn)和日期,原產(chǎn)地的自然特點(diǎn)、生產(chǎn)條件和栽培要點(diǎn),以及主要的特征特性。然后進(jìn)行整理歸類(lèi),并登記編號(hào).妥善保存搜集到的品種資源,經(jīng)整理、歸類(lèi)后,必須妥善保存,使之能維持一定的樣本數(shù)量,保持各樣本的生活力和原有的遺傳變異度,以供研究和利用。妥善保存是品種資源工作的關(guān)鍵,如果保存不妥,就會(huì)使費(fèi)了很大力量收集來(lái)的品種資源毀于一旦,深入研究和充分利用也就成為一句空話,品種資源保存的方式,按保存的地理位置分為原地保存和異地保存.原地保存是在原來(lái)的生態(tài)環(huán)境條件下,就地保存,自我繁殖品種資源,一般野生

41、品種資源采用這種方式保存,如建立自然保護(hù)區(qū),天然公園等；異地保存是將種子或植株保存于該品種資源原產(chǎn)地以外的地區(qū),這種保存可采用植物園、種質(zhì)園、種質(zhì)庫(kù)等形式或采用試管保存形式。按照保存的具體方法,品種資源的保存可分為種植保存、電貯藏保存和試管保存。1、種植保存為了保持品種資源的種子或無(wú)性繁殖器官的生活力,并不斷補(bǔ)充其數(shù)量,品種資源材抖必須每隔一定時(shí)間播種一次,即種植保存。在種植保存時(shí),每種作物或品種類(lèi)型的種植條件,盡可能與原產(chǎn)地相似,以減少由于生態(tài)條件的改變而引起的變異和自然選擇的影響。在種植過(guò)程中應(yīng)盡可能避免或減少天然雜交和人為混雜。播種和收獲時(shí)取樣要有代表性以免因抽樣而造成遺傳漂移?？傊M

42、可能地保持原品種或類(lèi)型的遺傳特點(diǎn)和群體結(jié)構(gòu)。此外,對(duì)來(lái)自自然條件懸殊地區(qū)的品種資源,可分現(xiàn)在不同生態(tài)地點(diǎn)異地種植保存。2、貯藏保存對(duì)于數(shù)量繁多的品種資源,如果年年都要種植保存,不但土地、人力、物力有很大限制,而且往往由于人為的差錯(cuò)、天然雜交、生態(tài)條件的改變和世代交替、取樣偏差等原因,引起遺傳變異或?qū)е履承┎牧显谢騺G失。因而,近來(lái)各國(guó)對(duì)于品種資源的保存極為重視。貯藏保存就是用控制貯藏條件（主要是溫度和濕度）的方法,來(lái)保持品種資源種子的生活力。長(zhǎng)期貯藏保存種子生活力的技術(shù)關(guān)鍵是低溫和干燥,通過(guò)控制種子周?chē)h(huán)境中的溫濕度,迫使種子處子代謝作用的最低限度。貯藏保存種質(zhì)資源采用種質(zhì)庫(kù),種質(zhì)庫(kù)分三種：

43、長(zhǎng)期庫(kù)、中期庫(kù)和短期庫(kù)。長(zhǎng)期庫(kù)溫度控制在10-20C,相對(duì)濕度控制在30%,入庫(kù)種子合水量5-6%，種子存放在真空包裝的鋁盒中。長(zhǎng)期庫(kù)可保持種子壽命30-50年,甚至百年以上。我國(guó)在1985和1988年分別建成了兩座國(guó)家種質(zhì)庫(kù)，其1986年建成的二號(hào)庫(kù)溫度控制為-18C,設(shè)計(jì)庫(kù)容為40萬(wàn)份材料,目前已貯入20余萬(wàn)份。中期庫(kù)溫度控制在0-5C,濕度45%,入庫(kù)種子含水量8-9%,種子放在密閉的鋁盒或玻璃容器中。貯藏在中期庫(kù)的種子,壽命可達(dá)x-x年。甘肅省農(nóng)科院目前有中期種質(zhì)庫(kù),建筑面積300平方米,庫(kù)內(nèi)實(shí)際溫度較長(zhǎng)期庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)溫度偏低。短期庫(kù)溫度為15-20C,種子含水量低于12%,種子容器不嚴(yán)格要

44、求在短期庫(kù)中種子壽命為2-5氧。3、試管保存深入研究收集和保存作物品種資源不僅是為當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù),也要為人類(lèi)未來(lái)的生存和發(fā)展服務(wù)。因此,深入研究作物品種資源是作物育種工作的主要依據(jù),是作物品種資源進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、利用的需要。是農(nóng)作物品種和資源的研究由一個(gè)簡(jiǎn)單到復(fù)雜的研究過(guò)程。以前是小規(guī)模少數(shù)人研究,現(xiàn)在成為全國(guó)性大規(guī)模的協(xié)作攻關(guān)。先是作表型研究,主要研究?jī)?nèi)容是農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性。隨后要深入到每個(gè)性狀遺傳規(guī)律和遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)舵研究。積極創(chuàng)新積極創(chuàng)新品種資源是作物品種資源工作的希望。作物品種資源的創(chuàng)新是以深入研究為基礎(chǔ)的。通過(guò)對(duì)品種資源的分類(lèi),利用一切最佳的方法為作物育種工作提供新的育種材料。

45、創(chuàng)新的過(guò)程,也是對(duì)品種資源預(yù)先采取某種育種手段和方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程，種質(zhì)資源創(chuàng)新包括創(chuàng)造新作物、新類(lèi)型以及在良好的遺傳背景中導(dǎo)入或誘發(fā)個(gè)別優(yōu)異基因。種質(zhì)資源創(chuàng)新的主要途徑有遠(yuǎn)緣雜交、種內(nèi)雜交及人工誘變等。充分利用對(duì)品種資源的充分利用是作物品種資源研究工作的最終目的，深入研究、織極創(chuàng)新是品種資源工作的維續(xù)和結(jié)果。品種資源的利用分間接利用和直接利用。對(duì)于遠(yuǎn)緣種屬材抖,要通過(guò)加工、改造、選擇之后,才能用于馴化栽培,用作雜交親本和誘變材料,從而培育新作物或新品種。對(duì)于引進(jìn)的品種、品系等,在引進(jìn)后,通過(guò)引種試驗(yàn),如有利用價(jià)值,即可在生產(chǎn)上直接利用,往往會(huì)收到可觀的收益。這種方式從收集到見(jiàn)效,過(guò)渡時(shí)間短,

46、因而影響較大。4引種和選擇育種4.1引種和馴化引種的概念所謂引種就是從外地或外國(guó)引入優(yōu)良品種或有價(jià)值的品種資源，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)成功后直接應(yīng)用于生產(chǎn)，或作為選育新品種的原始材料。引種的作用和意義（一）解決當(dāng)?shù)貙?duì)品種的需求（二）擴(kuò)大良種的種植面積延伸作物種植界限（三）提高產(chǎn)量改進(jìn)品質(zhì)（四）充實(shí)育種資源引種的理論依據(jù)作物的生態(tài)環(huán)境作物的生態(tài)：是指作物在某一環(huán)境條件作用下，生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所表現(xiàn)的狀態(tài)。也就是它所表現(xiàn)的外部形態(tài)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)及生物學(xué)特性。生態(tài)環(huán)境：即作物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所處的環(huán)境。在生態(tài)環(huán)境中對(duì)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育有明顯影響和直接為作物所同化的環(huán)境因素，就稱(chēng)為生態(tài)因素。它包括氣候因素、土地因素、生物因

47、素。但是任何一個(gè)生態(tài)因素都不能單獨(dú)的對(duì)作物起作用。而是相互影響相互制約的，在一定的地段內(nèi)構(gòu)成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一復(fù)合體。并對(duì)作物起綜合作用，生態(tài)環(huán)境因地而異，也因時(shí)而異。在一定的地區(qū)范圍內(nèi)具有大致相同的生態(tài)環(huán)境。我們把作物或品種在一定的生態(tài)環(huán)境下表現(xiàn)生育正常的反映成為生態(tài)適應(yīng)性。作物生態(tài)類(lèi)型對(duì)于某一種作物他所處的生態(tài)因素大致相同的地區(qū)稱(chēng)之為生態(tài)地區(qū)（簡(jiǎn)稱(chēng)生態(tài)區(qū)）。同一種作物在不同的環(huán)境下，其品種的特征特性表現(xiàn)不同，因而可以把其分為不同品種類(lèi)型。所以說(shuō)作物生態(tài)類(lèi)型（簡(jiǎn)稱(chēng)生態(tài)型）就是一種作物中在一定的生態(tài)地區(qū)形成與該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境以及生產(chǎn)要求最相適應(yīng)的品種類(lèi)型。也就是說(shuō)每一個(gè)生態(tài)類(lèi)型都是同每一個(gè)生態(tài)

48、區(qū)的自然條件、栽培條件及生產(chǎn)要求相適應(yīng)的，不同的生態(tài)條件形成不同的生態(tài)類(lèi)型。對(duì)于同一生態(tài)型（或同一生態(tài)區(qū)）的品種來(lái)說(shuō)它們對(duì)光、溫的效應(yīng)生育期的長(zhǎng)短，各種抗性的表現(xiàn)都是比較一致的。但不是絕對(duì)的。生態(tài)型是在光照、溫度、雨量、病害等因素作用下長(zhǎng)期形成的。對(duì)某一作物來(lái)說(shuō)它是在自然條件下經(jīng)自然選擇和栽培條件下經(jīng)人工選擇而形成的。因此上說(shuō)，一定生態(tài)型的品種，對(duì)其分布地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)條件具有最達(dá)的適應(yīng)性；生態(tài)型相似的品種，也具有相近和相似的適應(yīng)性。不同作物對(duì)溫光的反應(yīng)（一）不同作物對(duì)溫度的反應(yīng)：作物對(duì)溫度的反應(yīng)稱(chēng)為感溫性。根據(jù)作物或品種類(lèi)型對(duì)溫度反應(yīng)的強(qiáng)弱?？煞譃槊舾行秃瓦t鈍型兩類(lèi)。有些作物通過(guò)春化階段

49、要求低溫。否則會(huì)延遲發(fā)育過(guò)程或不能通過(guò)春化階段。但同一類(lèi)型作物由于生態(tài)類(lèi)型不同對(duì)低溫的要求和反應(yīng)也不一樣。如小麥根據(jù)其通過(guò)春化階段所需的低溫條件和時(shí)間長(zhǎng)短而分為春性，弱冬性，冬性等不同類(lèi)型。對(duì)低溫反應(yīng)遲鈍（感溫性弱）的品種類(lèi)型引種范圍較大（如春小麥）。相反，另一些作物通過(guò)春化階段要求較高的溫度，否則延緩其發(fā)育。因此，引種時(shí)必須注意兩地的溫度條件不能相差太大。（二）不同作物對(duì)光照的反應(yīng)：作物對(duì)光照的反應(yīng)稱(chēng)為感光性。長(zhǎng)日照作物（如小麥、大麥、燕麥等）在長(zhǎng)日照條件下發(fā)育快。光照時(shí)間縮短其發(fā)育延遲。而短日照作物則與此相反。還有一些作物對(duì)光照的反映不明顯，我們稱(chēng)為中間型作物。引種的規(guī)律不同緯度南北相互引

50、種的反應(yīng)短日照作物的引種：南種北引表現(xiàn)生育延長(zhǎng)，抽穗推遲，但植株變高穗增多，粒增大，病蟲(chóng)減少等，因此要引地早熟或?qū)Χ倘照辗磻?yīng)遲鈍的品種。而北種南引表現(xiàn)早熟往往植株變矮，分蘗減少，穗短粒少，粒小導(dǎo)致減產(chǎn)因此要引種晚熟品種，并增加水肥。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于短日照作物由南向北引種如栽培技術(shù)適宜引種較易成功，由此向南引種生態(tài)型相似的品種也可以成功。長(zhǎng)日照作物南北的引種：南種北引生育期縮短，表現(xiàn)植株矮小，穗短粒少產(chǎn)量低且易受凍害不能安全越冬。而北種南引，往往不能抽穗開(kāi)花。但春小麥的春化階段短，要求溫度范圍較寬，較適應(yīng)性強(qiáng)，引種的范圍廣。中間性的作物引種范圍較廣，相互引種一般容易獲得成功總之，不同作物品種或類(lèi)型

51、對(duì)光照溫度的反應(yīng)不同。反應(yīng)敏感的引種范圍小，反應(yīng)遲鈍的引種范圍大。緯度相同的不同地區(qū)間引種的反應(yīng)海拔相同地區(qū)間引種：緯度、海拔都相同的地區(qū)引種易成功。緯度偏低海拔偏高與緯度偏高海拔偏低的地區(qū)間引種也易成功。但也必須注意兩地自然栽培條件的相似性。海拔不同地區(qū)間引種：緯度相同而海拔高度不同的地區(qū)由于溫度、光質(zhì)的差別，故相互引種會(huì)使生育期等發(fā)生較大的變化。一般從低海拔地區(qū)（平原）向高海拔（山地、高原）引種，由于溫度變低紫外線增強(qiáng)，使的作物的生育期延長(zhǎng)，植株變矮。我區(qū)主要作物引種的地區(qū)范圍前面我們講過(guò)，生態(tài)型相同或相似的品種，具有大致相似的適應(yīng)性。所以，生態(tài)條件（因素）相同的地區(qū)，相互引種容易成功。據(jù)

52、此，我區(qū)主要作物品種引種的方向是：小麥一般可在津、京、河北、山東、陜北、膠東半島（以東）引種，我區(qū)南部也可引種河北，山東，山西南部，陜西關(guān)中，天水，河南中北部的品種。玉米由于適應(yīng)性較廣，一般異地引種成功的可能性大，我區(qū)可在東北各省、北京、河北、山西、陜西等省的部分地區(qū)引種。但應(yīng)注意兩地溫度條件不能相差太大，緯度跨度也不能太大。要引種短光性弱的早熟品種。大豆可考慮在東北、河北、山西中北部及陜西等地引種短光性弱的早熟品種。引種的原則1、要有明確的目的性2、要了解被引地區(qū)的生態(tài)條件，掌握引種規(guī)律3、要堅(jiān)持引種試驗(yàn)、繁殖推廣三步走的原則弓I入品種的試驗(yàn)：引進(jìn)觀察：弓I入的種子量要少（品種數(shù)可多一些）試

53、種面積要小。生育期間進(jìn)行觀察鑒定。了解生育期產(chǎn)量性狀、抗逆、適應(yīng)性等，并與當(dāng)?shù)氐漠?dāng)家品種作比較。進(jìn)行品種比較試驗(yàn)和多點(diǎn)試驗(yàn)：更進(jìn)一步了解引入品種的生產(chǎn)力和適應(yīng)性，確定適宜的推廣范圍和相產(chǎn)的栽培技術(shù)特別突出的（試種時(shí)）。也可直接應(yīng)用。繁殖推廣及調(diào)種：急需時(shí)組織大量調(diào)種，但應(yīng)注意質(zhì)量做好防雜保純工作。4、引種要有組織的進(jìn)行：統(tǒng)一組織領(lǐng)導(dǎo)規(guī)劃下進(jìn)行；建立嚴(yán)格引種手續(xù)和試驗(yàn)制度；大量調(diào)種前應(yīng)經(jīng)上級(jí)部門(mén)主管批準(zhǔn)；迅速介紹資源。引種的注意事項(xiàng)1、加強(qiáng)檢疫工作如線蟲(chóng)、病等2、進(jìn)行種子檢驗(yàn)3、引種與選擇相結(jié)合復(fù)習(xí)思考題1、長(zhǎng)日照作物和短日照作物在我國(guó)南北引種的變化如何？為什么發(fā)生變化？應(yīng)怎樣引種？2、海拔高低

54、對(duì)作物引種有什么影響？怎樣引種才能成功？3、引種的原則有那些？為什么要堅(jiān)持這些原則？4、應(yīng)引種應(yīng)注意哪些事項(xiàng)4.2選擇育種利用作物品種的自然變異進(jìn)行選擇育種,是所有作物育種最基本的,簡(jiǎn)易、快速而有效的途徑。這是最早采用的,而現(xiàn)在和將來(lái)仍不失其應(yīng)用價(jià)值的育種途徑。作物品種群體中的遺傳變異及其利用作物品種在種植或引種過(guò)程中,其群體內(nèi)常會(huì)出現(xiàn)遺傳變異。如果其中有符合育種需要的基因型,加以選擇和試驗(yàn),則可以省去人工創(chuàng)造變異這樣繁重的工作環(huán)節(jié),而直接進(jìn)入育種試驗(yàn)程序。出現(xiàn)自然變異的原因作物品種群體內(nèi)發(fā)生自然變異的原因：1、自然異交而引起基因重組，作物品種在繁殖推廣和引種過(guò)程中,不可避免地會(huì)發(fā)生異交,即使

55、是自花授粉作物,其異交率也有1%4%,常異花和異花授粉作物的異交率則更高。一個(gè)品種與不同基因型的品種或類(lèi)型互交后,必然引起基因重組,而出現(xiàn)遺傳變異。2、自然變異，作物品種在繁殖和種植過(guò)程中,由于環(huán)境條件的作用,如受營(yíng)養(yǎng)、溫度、天然輻射、化學(xué)物質(zhì)等不同因素的影響,都會(huì)發(fā)生突變;還有由于植株和種子內(nèi)部的生理和生化過(guò)程中的變化而發(fā)生自發(fā)突變;塊莖和塊根作物常會(huì)發(fā)生芽變等。雖然自然突變率遠(yuǎn)小于人工誘發(fā)的突變率,但是自然突變體有時(shí)具有較大的育種利用價(jià)值。從不同生態(tài)地區(qū)引種中時(shí)常出現(xiàn)遺傳變異。這或者由于原品種純合程度不高,在新的生態(tài)條件下暴露出其中的變異;或者由于生態(tài)條件差異較大,較易引起自然突變。只要所

56、發(fā)生的變異有價(jià)值,就應(yīng)不失時(shí)機(jī)地加以選擇利用。3、新育成品種群體中的變異，這多半是由有些品種在其育成時(shí),有的性狀并未達(dá)到真正的純合程度,以至在開(kāi)始推廣后仍然出現(xiàn)分離現(xiàn)象;也可能有其他原因引起的變異,其中有價(jià)值的變異也應(yīng)注意研究利用。自然變異在育種上的利用作物品種群體的自然變異,特別是在適應(yīng)本地區(qū)條件的綜合性狀良好的品種群體中的自然變異;原有地方品種中所蘊(yùn)藏的大量有利變異,在育種上往往都有較高的利用價(jià)值。因?yàn)樵诹己玫倪z傳基礎(chǔ)上如出現(xiàn)其某些優(yōu)良的變異類(lèi)型,從而進(jìn)行選育,往往就能很快地育成符合生產(chǎn)發(fā)展所需要的新良種。當(dāng)然,在品種群體中出現(xiàn)了個(gè)別的特殊優(yōu)異的變異如其綜合性狀不夠理想或其他性狀欠佳,也可

57、提供雜交育種所需要的親本材料。前者可以說(shuō)是自然變異在育種上的直接利用,后者可以說(shuō)是其間接利用。直接利用自然變異,即不需要人工創(chuàng)造新變異而從中進(jìn)行選擇，并通過(guò)比較試驗(yàn)的育種途徑稱(chēng)為選擇育種。選擇育種(breediIIgbyselection)主要是通過(guò)個(gè)體(單株、單穗、單鈴等)選擇及其后代試驗(yàn)的育種途徑,或稱(chēng)為系統(tǒng)育種line(pedigree)breedingmethod,即通過(guò)選擇具有自然變異的個(gè)體,可以追溯其系統(tǒng)來(lái)源的;對(duì)典型的自花授粉作物可稱(chēng)為純系育種(purelinebreeding)。國(guó)內(nèi)外在開(kāi)展作物育種的初期大都通過(guò)這種育種途徑而取得實(shí)效隨著其他育種途徑的開(kāi)拓,依靠這種育種途徑所育

58、成和推廣的品種數(shù)相對(duì)地減少,但只要有利的自然變異出現(xiàn)，是應(yīng)該不失時(shí)機(jī)地采用這種簡(jiǎn)易有效的方法,快速地育成新品種。性狀鑒定與選擇性狀鑒定是性狀選擇的依據(jù),選擇的效率主要決定于鑒定的手段及其準(zhǔn)確性。性狀鑒定的方法類(lèi)別，性狀鑒定方法,按所根據(jù)的性狀、鑒定的條件、場(chǎng)所及手段等,有如下的類(lèi)別：1、按所根據(jù)的性狀可分為直接鑒定和間接鑒定，根據(jù)目標(biāo)性狀的直接表現(xiàn)進(jìn)行鑒定為直接鑒定(directevaluation)。根據(jù)與目標(biāo)性狀有高度相關(guān)的性狀的表現(xiàn)來(lái)評(píng)定該目標(biāo)性狀時(shí),為間接鑒定(indirectevaluation)。直接鑒定的結(jié)果當(dāng)然最可靠,但是有些性狀的直接鑒定需要較大的樣本、或者鑒定條件不容易創(chuàng)造

59、、或者鑒定程序復(fù)雜、鑒定費(fèi)時(shí)費(fèi)工本等,則需要采用間接鑒定以適當(dāng)代替直接鑒定,而最后結(jié)論還是要根據(jù)直接鑒定的結(jié)果。間接鑒定的性狀必須與目標(biāo)性狀有密切而穩(wěn)定的相關(guān)關(guān)系或因果關(guān)系,而且其鑒定方法、技術(shù)必須具備微量、簡(jiǎn)便、快速、精確的特點(diǎn),適于對(duì)大量育種材料早期進(jìn)行選擇,才有采用的價(jià)值。2、按鑒定的條件可分為自然鑒定與誘發(fā)鑒定，對(duì)病蟲(chóng)害和環(huán)境脅迫因素的抗耐性,如為害因素在試驗(yàn)田地上經(jīng)常充分出現(xiàn),則可就地直接鑒定試驗(yàn)材料的抗耐性,這就是自然鑒定;否則就需要人工模擬為害條件,包括病蟲(chóng)的接種,使試驗(yàn)材料能夠及時(shí)地充分表現(xiàn)其抗耐性,而獲得鑒定結(jié)果,這就是誘發(fā)鑒定(evaluationbyinduction)。

60、對(duì)當(dāng)?shù)仃P(guān)鍵性的災(zāi)害的抗耐性最后還是依靠自然鑒定,但是在人工控制下的誘發(fā)鑒定,可以提高選育工作的效率,保證及時(shí)進(jìn)行。在利用誘發(fā)鑒定時(shí),必須適當(dāng)掌握所誘發(fā)的危害程度及全部誘發(fā)材料所處條件的一致性,危害的時(shí)期,以免發(fā)生偏差。3、根據(jù)鑒定的場(chǎng)所及手段可分為當(dāng)?shù)罔b定和異地鑒定(evaluationinafferentlotion)，田間鑒定和實(shí)驗(yàn)室鑒定，當(dāng)一種災(zāi)害在當(dāng)?shù)卦囼?yàn)地上常年以相當(dāng)?shù)某潭劝l(fā)生時(shí),則可以在當(dāng)?shù)罔b定其抗耐性;如果這種災(zāi)害在當(dāng)?shù)啬攴蓍g或田區(qū)間有較大差異,而且在當(dāng)?shù)赜植灰谆虿槐闳斯ふT發(fā),則可以將試驗(yàn)材料送到這種災(zāi)害常年嚴(yán)重發(fā)生地區(qū)進(jìn)行鑒定其抗耐性,這就是異地鑒定。異地鑒定對(duì)個(gè)別災(zāi)害的抗耐性