第三章作物的繁殖方式

及品種類型

第一節(jié)作物的繁殖方式繁殖方式一、有性繁殖

(一)自花授粉

1、概念：同一朵花的花粉傳播到同一朵花的雌蕊柱頭上,或同株的花粉傳播到同株的雌蕊柱頭上都稱為自花授粉。通過自花授粉方式繁殖后代的作物是自花授粉作物,又稱自交作物。自花授粉作物有水稻、小麥、大麥、燕麥、大豆、豌豆、綠豆、花生、芝麻、馬鈴薯、亞麻、煙草等。2、自花授粉作物的花器構(gòu)造特點及開花習(xí)性交配制度自交，天然異交率<4%花器構(gòu)造特點及開花習(xí)性雌雄同花，同熟，開花時間較短，常常閉花授粉。3、自交的遺傳效應(yīng)（1）自交使純合基因型保持不變（2）自交使雜合基因型的后代發(fā)生性狀分離（3）自交引起后代生活力衰退自交代數(shù)代號基因型頻率雜合型(%)

Aa純合型(%)

AAaaAAAaaa0(F1)H0010101(F2)H11/41/21/4(1/2)11-1/2=502(F3)H23/82/83/8(1/2)21-(1/2)2=753(F4)H37/162/167/16(1/2)31-(1/2)3=87.5……………………n(Fn+1)Hn(2n-1)/(2n+1)1/(2n)(2n_1)/(2n+1)(1/2)n1-(1/2)n雜合體Aa自交各世代的基因型頻率及基因頻率的變動

4、自花授粉作物的遺傳特點（1）個體基因型純合，群體表現(xiàn)整齊一致；（2）少量變異個體，經(jīng)不斷自交可導(dǎo)致純合；（3）自交不退化或退化緩慢。

1、概念雌蕊的柱頭接受異株花粉授粉的稱為異花授粉，通過異花授粉方式繁殖后代的作物是異花授粉作物,又稱異交作物。異花授粉作物的自然異交率一般高于50%，有些作物的異交率可達(dá)到95%以上，甚至100%。（二）異花授粉2、花器構(gòu)造及開花習(xí)性有四種類型：（1）雌雄異株：如大麻，菠菜，異交率100%；

大麻的雌株和雄株（2）雌雄同株異花，如玉米、西瓜、甜瓜、蓖麻等。蓖麻雌雄同株異花玉米雌雄同株異花（3）兩性花，但雌蕊與雄蕊不同期成熟，如蕎麥等。

（4）兩性花，但自交不親和，如向日葵、黑麥、白菜型油菜、甜菜等。

天然異率一般在90%以上。

黑麥自交不親和的兩性花3、異交的遺傳效應(yīng)（1）異交形成雜合基因型（2）異交增強(qiáng)后代的生活力Aa

AAAAAAaa

Aa

aaAa

AA

AA

Aa

aa

AaAAAa

aan1+n2+n3=NDHR

f(AA)=n1

/N=Df(Aa)=n2/N=Hf(aa)=n3/N=RD+H+R=14、異花授粉作物的遺傳特點（1）基因型個體雜合，群體異質(zhì)；（2）從群體中選擇的優(yōu)良個體后代不能穩(wěn)定的遺傳；

（3）通過人工自交及選擇可以獲得穩(wěn)定的自交系；

（4）自交明顯退化。（三）常異花授粉

1、概念一種作物同時依靠自花授粉和異花授粉兩種方式繁殖后代。常異花授粉作物通常仍以自花授粉為主要繁殖方式,又存在一定比例的自然異交率。常異花授粉作物有棉花、甘藍(lán)型油菜、芥菜型油菜、高粱、蠶豆、粟等。

棉花的花器2.常異花授粉作物的花器構(gòu)造特點及開花習(xí)性交配制度基本自交，天然異交率

5%-50%花器構(gòu)造特點及開花習(xí)性雌雄同花，異熟或雌雄蕊不等長，外露，易接受外來花粉，開花時間長，異交率較高。棉花人工授粉3、常異花授粉作物的遺傳特點（1）多數(shù)個體的主要性狀處于純合狀態(tài)；（2）群體異質(zhì)，但異質(zhì)化程度不及異交作物，部分個體雜合，可供選擇；

（3）自交退化不顯著，自交不如異交有利。（四）自交不親和性

1、概念雌雄蕊發(fā)育均正常，能散粉，但自交或系內(nèi)兄妹交均不結(jié)實或結(jié)實極少，這種特性稱自交不親和性。具有這種特性的品系叫自交不親和系。主要作物：甘蔗、黑麥、向日葵、甜菜等。向日葵2、自交不親和性的主要表現(xiàn)雌蕊排斥自花授粉行為，使自花的雄配子在受精的不同階段受阻。3、自交不親和性的利用在配制雜交種時，用自交不親和系作母本，用另一優(yōu)良的自交親和的品種或品系作父本，相間種植，不需人工去雄，只需人工輔助授粉，從母本植株上采收的就是雜交種子。在油菜雜交種生產(chǎn)中應(yīng)用較多。（五）雄性不育性植株的雌蕊正常而花粉敗育，不能產(chǎn)生有功能的雄配子的特性。這是目前克服人工去雄應(yīng)用最廣、最有效的途徑。用具有雄性不育性的品系作母本，可以不去雄。目前生產(chǎn)上應(yīng)用雄性不育性較廣的作物有玉米、高梁、甜菜、水稻等。小麥正常和不育的花藥小麥不育穗和正常穗玉米的不育和可育的雄穗二、無性繁殖（一）營養(yǎng)體繁殖1、概念：不通過雌雄細(xì)胞的結(jié)合，而是利用作物營養(yǎng)器官的一部分（根、莖、芽、葉及其變態(tài)部分）繁殖后代的方式。一般采取分根、扦插、壓條、嫁接等方法繁殖后代。無性系：由營養(yǎng)體繁殖產(chǎn)生的后代群體。利用營養(yǎng)體繁殖后代的作物主要有甘薯、馬鈴薯、木薯、蕉芋、甘蔗、苧麻等。大部分的果樹和花卉也是采用營養(yǎng)體繁殖后代。營養(yǎng)體繁殖石刁柏（蘆筍）的雄株（黃花）和雌株（紅果）2、營養(yǎng)體繁殖的遺傳特點（1）無論個體基因型是否純合，無性繁殖后代的表現(xiàn)型都是一致的，與母體似；

（2）無性繁殖作物的自然變異較多，芽的分生組織細(xì)胞發(fā)生的突變，稱之為芽變；

（3）無性繁殖作物在適當(dāng)條件下也可進(jìn)行有性繁殖，有性雜交的F1代往往就發(fā)生分離。紅色馬鈴薯的花紅色馬鈴薯的塊莖甘薯的塊根甘薯的花

（二）無融合生殖植物性細(xì)胞的雌雄配子,不經(jīng)過正常受精、兩性配子的融合過程而形成種子以繁衍后代的方式，稱之為無融合生殖。主要類型：孤雌生殖孤雄生殖無孢子生殖二倍體孢子生殖不定胚生殖無融合生殖獲得的種子，只具有親本一方的遺傳物質(zhì)，表現(xiàn)親本一方的性狀。組織培養(yǎng)正在成為具有生產(chǎn)利用價值的無性繁殖方式。第二節(jié)作物品種的類型區(qū)分品種類型的依據(jù):（1）遺傳特性（2）繁殖方式與授粉方式（3）育種方法（4）種子生產(chǎn)特點（5）種子利用形式作物品種自交系品種（purelinecultivar）雜交種品種(hybridcultiva）異花授粉作物自花授粉作物群體品種(populationcultiva）無性系品種(clonal

cultiva）自由授粉品種綜合品種雜交合成群體多系品種一、自交系（純合、純系）品種

由遺傳背景相同，基因型純合的一群植株組成的品種。其遺傳特性為個體純合，群體同質(zhì)。三大基本特性為穩(wěn)定性，整齊性和退化性。不同授粉方式的作物都能產(chǎn)生純系品種，異花授粉作物中最典型的純系品種是玉米自交系。自交系品種的育種特點

通常采用組合育種，利用優(yōu)良基因型相互雜交，基因的分離重組，在其自交后代選擇優(yōu)良的重組個體，自交的目的是使優(yōu)良組合穩(wěn)定。1.自花授粉加單株選擇的育種方法2.拓寬遺傳變異范圍，在大群體中進(jìn)行單株選擇二、雜交種品種由兩個或兩個以上純合親本雜交，組配成雜種F1植株組成的品種。其遺傳特點是個體雜合，群體同質(zhì)。雜交種F1代的表現(xiàn)型整齊一致，其雜種優(yōu)勢強(qiáng)，親本便于控制。雜交種一般只利用雜交F1代，故有人把它稱為栽培用種。玉米單交種玉米雙交種玉米田間制種雜交種品種的育種特點1、創(chuàng)建和保持廣泛的遺傳基礎(chǔ)和基因型多樣化；2、從群體中選擇出優(yōu)良的基因型，增加優(yōu)良基因型和基因在群體中的頻率，建立新的平衡體。3、經(jīng)自交純合后，再雜交產(chǎn)生強(qiáng)大的雜種優(yōu)勢。三、群體品種由一群基因型各不相同的雜合或純合植株組成的品種。群體品種包括兩大類：

（一）異花授粉作物雜合基因型的混合群體

其遺傳特點是個體雜合，群體異質(zhì)。1、異花授粉作物的自由授粉品種，如玉米、

黑麥的地方品種

2、異花授粉作物的綜合品種（綜合雜交種）

異花授粉作物育成的綜合品種是典型的群體品種，如用多個玉米自交系或單交種種子混合，在隔離區(qū)多代隨機(jī)授粉及人工選擇而成的玉米的綜合品種。

（二）自花授粉作物純合基因型的混合群體由不同基因型的一群純合植株組成。其遺傳特性為個體純合，群體異質(zhì)。

1、自花授粉作物雜交合成群體兩個或兩個以上自花授粉作物品種（系）雜交的分離后代，在特定環(huán)境條件下主要靠自然選擇形成的多種純合基因型混合的群體，如小麥、大豆的農(nóng)家品種。

2、自花授粉作物的多系品種

如由多個近等基因系的種子混合繁殖而成的多系品種。又如兩個或多個純系品種（系）種子按一定比例混合繁殖而成的群體品種。群體品種的育種特點1.使群體品種具有廣泛的遺傳基礎(chǔ)和基因型的多樣性2.使群體品種能夠保持廣泛的遺傳基礎(chǔ)和基因型的多樣性四、無性系品種無性系品種是由一個無性系經(jīng)過