第三章

作物繁殖方式及與育種的關(guān)系

第三章

作物繁殖方式及與育種的關(guān)系1一、作物不同繁殖方式及其遺傳特點(diǎn)二、自交和異交的遺產(chǎn)效應(yīng)三、作物品種的遺傳類型及其特點(diǎn)四、繁殖方式與育種一、作物不同繁殖方式及其遺傳特點(diǎn)2一、作物不同繁殖方式及其遺傳特點(diǎn)1作物繁殖方式的分類作物繁殖方式無(wú)性繁殖有性繁殖營(yíng)養(yǎng)繁殖—甘薯、馬鈴薯、芋頭無(wú)融合生殖—孤雌生殖、孤雄生殖、無(wú)配子生殖，人工組織、細(xì)胞培養(yǎng)

自交繁殖—自花授粉作物—稻、麥、大豆異交繁殖—異花授粉作物—玉米、黑麥常異交繁殖—常異花授粉作物—棉花、高粱一、作物不同繁殖方式及其遺傳特點(diǎn)1作物繁殖方式的分類作物3作物的授粉方式是根據(jù)自然異交率（%）來(lái)劃分的：不同有性繁殖作物的自然異交率：

作物異交率（%）

自花授粉作物0＜4（%）（通常小于1%）常異花授粉作物5－50％異花授粉作物50％以上（一般90%以上）影響植物天然異交率的因素：

株距、風(fēng)力及風(fēng)向、溫度、濕度、昆蟲情況等作物的授粉方式是根據(jù)自然異交率（%）來(lái)劃分的：不同有性繁殖作4異交率的測(cè)定法：

通常是用遺傳試驗(yàn)測(cè)定，最簡(jiǎn)單的方法是用一個(gè)顯性基因控制的性狀作標(biāo)記性狀，如小麥的芽鞘顏色紅（紫）對(duì)綠，用綠色隱性作母本，紅色顯性作父本，將父本圍繞母本種植，從母本后代的顯性個(gè)體比例就估算異交率。即：

F1中具有顯性性狀的植株數(shù)自然異交率（%）=———————————×100F1總植株數(shù)異交率的測(cè)定法：通常是用遺傳試驗(yàn)測(cè)定，最簡(jiǎn)單的方法52自交繁殖作物及其遺傳特點(diǎn)自交繁殖作物：同一朵花內(nèi)花粉進(jìn)行傳粉而繁殖后代的作物。例如：水稻、小麥、大麥、燕麥、豌豆、大豆、花生、綠豆、煙草、亞麻、馬鈴薯等。2自交繁殖作物及其遺傳特點(diǎn)自交繁殖作物：同一朵花內(nèi)花粉進(jìn)行6（1）生物學(xué)特點(diǎn)：這類作物絕大多數(shù)植株為自花授粉天然異交率一般不大于1%。在0-4%范圍內(nèi)。又稱自花授粉作物。

花器構(gòu)造：花器小。多數(shù)無(wú)顏色，無(wú)香味，雌雄同花等長(zhǎng)等。

開花習(xí)性：雌雄同熟，開放時(shí)間短，多數(shù)是閉花授粉。豌豆、大豆在開花前完成授粉受精（閉穎受精）。（1）生物學(xué)特點(diǎn)：7（2）遺傳特點(diǎn)：群體內(nèi)的個(gè)體遺傳基礎(chǔ)純合，個(gè)體間的遺傳基礎(chǔ)可以存在差異?；蛐秃捅憩F(xiàn)型基本一致。耐自交，自交衰退輕。因此，自交作物便于良種繁育，種性易于得到保持。（一般認(rèn)為，自交是進(jìn)化適應(yīng)自然選擇的結(jié)果。）但是，這類作物盡管自交衰退小，雜種優(yōu)勢(shì)不及其他授粉方式的作物。（2）遺傳特點(diǎn)：83異交繁殖作物及其遺傳特點(diǎn)異交繁殖作物：通過(guò)不同植株花朵的花粉進(jìn)行傳粉而繁殖后代的作物。（1）生物學(xué)特點(diǎn)：自然異交率：一般在50%以上，最大可達(dá)95%以上。由風(fēng)媒或蟲媒傳粉。

3異交繁殖作物及其遺傳特點(diǎn)異交繁殖作物：通過(guò)不同植株花朵的9花器構(gòu)造：雌雄異株（大麻、菠菜、石刁柏）；同株異花（玉米、蓖麻）；雌雄同花，但在進(jìn)化過(guò)程中形成自交不親和（黑麥、白菜型油菜、甜菜、向日葵、蕎麥、甘薯等）。蟲媒花（瓜花）往往有顯眼的顏色。開花習(xí)性：雌雄不同熟，自交不親和等現(xiàn)象。一般開花時(shí)間長(zhǎng)?；ㄆ鳂?gòu)造：10蓖麻蓖麻11（2）遺傳特點(diǎn)：個(gè)體的遺傳組成雜合，群體異質(zhì)，單個(gè)個(gè)體的后代分離大，選擇效果差。自交衰退，自交后可能出現(xiàn)育性降低、畸形以致自交不育。而可獲得顯著的雜種優(yōu)勢(shì)。在良種繁育中，必須嚴(yán)格隔離，防止串粉。（2）遺傳特點(diǎn)：124常異交繁殖作物及其遺傳特點(diǎn)

常異花繁殖作物：一種作物同時(shí)依靠自花授粉和異花授粉兩種方式繁殖后代的作物。例如：棉花、高粱、粟、蠶豆、苜蓿、甘藍(lán)、油菜、芝麻等4常異交繁殖作物及其遺傳特點(diǎn)

常異花繁殖作物：一種作物同時(shí)13（1）生物學(xué)特點(diǎn)：自然異交率：5-50%。這類作物異交率高低受環(huán)境條件（地理、氣候昆蟲多少）的影響?；ㄆ鳂?gòu)造：雌雄同花，花器多較大，常有較顯眼的顏色，或能分泌密汁，引誘昆蟲傳粉。雌雄不等長(zhǎng)等。開花習(xí)性：雌雄同熟或不同熟，開花時(shí)間長(zhǎng)，開花（穎開張角度大）有利于異交。但異交率受大，影響因素有地理、氣候、昆蟲數(shù)量等。（1）生物學(xué)特點(diǎn)：14（2）遺傳特點(diǎn)：

由于異交率較高，群體存在異質(zhì)性和雜合個(gè)體，但農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀基本一致；自交能正常結(jié)實(shí)，無(wú)明顯自交衰退現(xiàn)象。良種繁育需要隔離。（2）遺傳特點(diǎn)：155無(wú)性繁殖作物及其遺傳特點(diǎn)無(wú)性繁殖：不經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞受精過(guò)程繁殖后代。（1）營(yíng)養(yǎng)（器官）繁殖無(wú)性繁殖作物主要有甘薯，馬鈴薯、甘蔗。如利用根、莖、芽或其它器官繁殖。

5無(wú)性繁殖作物及其遺傳特點(diǎn)無(wú)性繁殖：不經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞受精過(guò)程16（2）無(wú)融合生殖例如單性繁殖，無(wú)配子生殖，人工花藥培養(yǎng)和體細(xì)胞融合等。

開花特點(diǎn)：在通常情況下不開花，或開花不結(jié)實(shí)。但在一定的自然或人工控制條件下，這類作物也能開花結(jié)實(shí)，進(jìn)行有性繁殖。在有性繁殖時(shí)，馬鈴薯為自花授粉，甘薯為異花授粉。

遺傳特點(diǎn)：群體的個(gè)體間具有高度的同質(zhì)性，個(gè)體內(nèi)的基因型具有高度的雜合性甚至有些是種間雜種，表現(xiàn)具有顯著的雜種優(yōu)勢(shì)，自交分離大、衰退嚴(yán)重。（2）無(wú)融合生殖17芽變（即體細(xì)胞發(fā)生突變）：無(wú)性系在繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的突變，但突變率很低，通常只有顯性突變才能表現(xiàn)出來(lái)，變異的遺傳通常很簡(jiǎn)單。無(wú)性繁殖作物的基因型：通常是高度雜合的，其后代的基因型與母體是相同的，性狀具有高度的穩(wěn)定性和一致性。芽變（即體細(xì)胞發(fā)生突變）：無(wú)性系在繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的突變，但突18無(wú)性系：一個(gè)個(gè)體通過(guò)無(wú)性繁殖而產(chǎn)生后代，稱為無(wú)性繁殖系，簡(jiǎn)稱為無(wú)性系。無(wú)性系起源于母體的體細(xì)胞，無(wú)論母本的基因型純雜如何，產(chǎn)生的后代通常都沒(méi)有分離，表型與母本完全相似。無(wú)性繁殖為作物利用雜種優(yōu)勢(shì)提供了很大的方便。馬鈴薯和甘薯可進(jìn)行有性和無(wú)性繁殖。無(wú)性系：一個(gè)個(gè)體通過(guò)無(wú)性繁殖而產(chǎn)生后代，稱為19二自交和異交的遺傳效應(yīng)1自交的遺傳效應(yīng)

（1）自交使雜合基因型趨于純合

xn=1-（1/2）nn---自交代數(shù)（2）自交使雜合基因型后代發(fā)生性狀分離（3）自交衰退（inbreedingdepression）二自交和異交的遺傳效應(yīng)1自交的遺傳效應(yīng)202異交的遺傳效應(yīng)

（1）異交形成雜合基因型

有選擇的異交是創(chuàng)造遺傳變異的一種主要方法。（2）異交增強(qiáng)后代的生活力

主要表現(xiàn)在生長(zhǎng)勢(shì)、繁殖力、抗逆性等方面。2異交的遺傳效應(yīng)21三作物品種的遺傳類型及其特點(diǎn)1同質(zhì)純合型—自交系品種（純系品種）2同質(zhì)雜合型—雜交種品種3異質(zhì)雜合型—群體品種4異質(zhì)純合型—多系品種三作物品種的遺傳類型及其特點(diǎn)1同質(zhì)純合型—自交系品種（純22

1自交系品種

品種群體的個(gè)體間基因型基本相同，個(gè)體內(nèi)各個(gè)等位基因位點(diǎn)基本上均是高度純合的，這樣的品種類型就稱為同質(zhì)純合型。如自花授粉作物的純系品種，異花作物的自交系。表現(xiàn)型整齊一致。1自交系品種品種群體的個(gè)體間基因型基本232雜交種品種品種群體的個(gè)體間基因型基本相同，但個(gè)體內(nèi)的基因型是高度雜合的。如異交作物自交系間的單交種，無(wú)性繁殖作物的優(yōu)良無(wú)性系。2雜交種品種品種群體的個(gè)體間基因型基本相同243群體品種

品種群體中，個(gè)體間基因型不一致，個(gè)體內(nèi)基因型也是雜結(jié)合，但群體的主要性狀，如生育期、株高等是基本一致的和穩(wěn)定的。如異交作物的地方品種頂交種、雙交種、和綜合種均屬此類。3群體品種品種群體中，個(gè)體間基因型不一致，254多系品種異質(zhì)純合型的品種群體是多個(gè)純系的混合體，個(gè)體基因型有一致的，也有不一致的，個(gè)體內(nèi)的基因型是純合型。如自交作物的地方品種及多系品種，屬于這一類的品種。4多系品種異質(zhì)純合型的品種群體是多個(gè)純系的26四繁育方式與育種（一）利用自然異交（二）利用人工創(chuàng)造變異（三）雜種優(yōu)勢(shì)利用四繁育方式與育種（一）利用自然異交271自交作物的育種特點(diǎn)：（1）必須是人工創(chuàng)造或依靠自然變異。（2）若利于雜種優(yōu)勢(shì)必須選擇不育系。1自交作物的育種282異交作物的育種

特點(diǎn)：（1）利用群體自由授粉。（2）利用雜種優(yōu)勢(shì)，但必須獲得純合親本。2異交作物的育種293常異交作物的育種特點(diǎn)：（1）能夠選擇并保持變異。（2）在利用雜種優(yōu)勢(shì)時(shí)也必須有不育系。3常異交作物的育種304無(wú)性繁殖作物的育種特點(diǎn)：（1）通過(guò)有性繁殖創(chuàng)造變異，通過(guò)無(wú)性繁殖固定變異。