1、第二章 園藝植物的繁殖習(xí)性、品種類別和育種特點,主要學(xué)習(xí)內(nèi)容 無性繁殖園藝植物繁殖習(xí)性與遺傳變異特點 無性繁殖園藝植物主要育種特點 有性繁殖園藝植物的細(xì)分及遺傳習(xí)性 有性繁殖園藝植物及主要育種特點,第一節(jié)：園藝植物的繁殖方式及育種特點,1、無性繁殖園藝植物共同的特點 1.1、在繁殖過程中都不經(jīng)過基因重組，使遺傳上雜合程度很大的營養(yǎng)系品種不發(fā)生分離，遺傳的變異幾乎完全來自體細(xì)胞突變。 1.2、在長期無性繁殖的影響下，有性繁殖器官發(fā)生不同程度的退化，有些種類甚至完全喪失了有性繁殖能力。,一、無性繁殖園藝植物繁殖習(xí)性與遺傳變異特點,2 無性繁殖園藝植物繁殖方式： 2.1、本身形成的營養(yǎng)繁殖體如鱗莖、

2、匍匐莖、塊根等。這是一些營養(yǎng)貯存集中，具備繁殖功能的特化了的營養(yǎng)器官。 2.2、根、莖、葉等一般營養(yǎng)器官進行人為的扦插、壓條、嫁接以及通過組織培養(yǎng)的辦法進行微體繁殖。,3 無性繁殖園藝植物遺傳變異特點： 3.1、有性繁殖器官退化 除了那些以生產(chǎn)果實為主而且著果依賴于種子發(fā)育的果樹植物外，多數(shù)無性繁殖植物的有性繁殖器官都表現(xiàn)不同程度的退化，有些種類(如香蕉、龍舌蘭、山藥、蒜、水仙等)和品種(如無核棗、無籽葡萄、臍橙、花石榴等)幾乎完全喪失有性繁殖能力。 3.2、營養(yǎng)系品種都是雜合程度很高的基因型，一旦進行有性繁殖，雜種一代就會發(fā)生復(fù)雜的多樣性分離。 如兩個菊花的紅色品種雜種一代出現(xiàn)了紫紅、紅、粉

3、紅、橙、黃和雪青等多 種不同花色。,3.3、營養(yǎng)系品種的有性后代因質(zhì)量性狀的異常分離經(jīng)濟性狀普遍退化。 3.4、無性繁殖植物較經(jīng)常地發(fā)生體細(xì)胞突變，芽變選種是無性繁殖植物育種的有效途徑 。 3.5、易發(fā)生退化 由于突變、病毒及細(xì)菌感染等因素造成。,4 主要育種特點： 4.1 營養(yǎng)系品種主要通過有性雜交和無性繁殖相結(jié)合的方法育種 4.2 芽變育種是營養(yǎng)系品種選育的一個有效方法 4.3 淘汰劣變的芽變類型是營養(yǎng)系品種繁育保純的重要措施,二、有性繁殖園藝植物的劃分及遺傳特點,有性繁殖園藝植物：指生物通過有性過程產(chǎn)生的雌雄配子結(jié)合，形成合子發(fā)育成新個體繁殖后代，有完整的個體發(fā)育周期。 根據(jù)花器構(gòu)造、授

4、粉習(xí)性分為： 自花授粉植物(self-pollinated plants)，又叫自交植物 常自花授粉植物(often self-pollinated plants) ，又稱常自交植物 異花授粉植物(cross-pollinated plants) 自由授粉植物 (free cross-pollinated plants)，又稱常異交植物,花器官結(jié)構(gòu),1、授粉習(xí)性的研究方法,1.1仔細(xì)觀察園藝植物的花器結(jié)構(gòu) 是否雌雄異株、雌雄異花、雌蕊先熟、雄蕊先熟、閉花受精。 1.2觀察單一植株在空間隔離狀態(tài)下的結(jié)籽情況 1.3播種自交種子觀察自交對生活力的影響 生活力下降常表明它屬于異花授粉植物。自花授粉植

5、物和常自花授粉植物的自交后代一般無近交衰退現(xiàn)象。,1.4研究同時存在自花和異花花粉來源情況下異交的比率 將同一園藝植物有性繁殖的兩個純合品種混植于空間隔離的試驗地內(nèi)。以一對主基因控制的相對性狀作為遺傳標(biāo)志，以隱性類型為母本和具純顯性的品種定量混合種植任其自由傳粉、結(jié)籽。然后從母本植株上采籽播種，統(tǒng)計后代表現(xiàn)顯性性狀個體的百分率。,2 有性繁殖園藝植物的劃分 2.1、自花授粉園藝植物(或自交園藝植物)： 同一花朵內(nèi)花粉進行傳粉而繁殖后代的園藝植物稱為自花授粉園藝植物。,自花授粉園藝植物花器官植物學(xué)特點為： (1)雌雄蕊同花，花瓣無鮮艷顏色，缺少香味 。 (2)雌雄蕊同期成熟。 (3)花器結(jié)構(gòu)嚴(yán)密

6、，閉花或開花授粉。 (4)雄蕊緊密包圍雌蕊，花藥開裂部位緊靠柱頭，如西紅柿。 (5)開花期短。 (6)異交率4%(或5%)以下。,豌豆,豇豆,2.2、常自花授粉園藝植物： 這類園藝植物以自花授粉為主，也能異花授粉，是典型自花授粉和典型異花授粉園藝植物的中間類型。因而自然異交率通常比自花授粉園藝植物為高，一般在10%-50%之間。,常自花授粉園藝植物的花器構(gòu)造和開花習(xí)性的特點是： (1) 雌雄同花。 (2) 不少園藝植物花瓣色彩鮮艷，并能分泌蜜汁引誘昆蟲傳粉。 (3) 雌雄蕊不等長，或不同期成熟，雌蕊外露容易接受外來花粉。 (4) 開花時間較長。,茄子,辣椒,菜豆,2.3、異花授粉園藝植物(異交

7、園藝植物)： 通過植株不同花朵的花粉進行傳粉而繁殖后代的園藝植物稱異花授粉園藝植物。 在天然授粉情況下，雌蕊主要依靠異株或同株異花的花粉完成授粉、受精。天然異交率達50%以上。,白菜完全花,黃瓜雌雄同株異花,菠菜雄株,菠菜雌株,異花授粉植物的特點： (1)雌雄蕊異株(單性花，菠菜) (2)雌雄蕊同株異花(如黃瓜、苦瓜) (3)兩性花中雌雄蕊同花但自交不親和(如甘藍、白菜) (4)兩性花中雌雄蕊不等長(如車前草長，細(xì)梗香草長) (5)兩性花中雌雄蕊成熟期不一致(如菊花、旱芹等) (6)開花期長(玉蘭) (7)自然異交率50%以上(人工強迫自交時，結(jié)實率低),異花授粉植物兩種重要的特殊開花授粉習(xí)性

8、 1、自交不親和性 嚴(yán)格的異花授粉植物除雌雄異株植物外，常具有自花授粉不親和的生理一遺傳機制，就是說即使自花花粉落在有正常功能的柱頭上也不發(fā)生受精作用。 2、雄性不育性 雄性器官發(fā)生退化或發(fā)育過程中不能形成正常的花粉。,思考:自交不親和性和雄性不育性在育種實踐中有何利用？,甘藍雄性不育花,2.4、自由授粉植物： 在花器結(jié)構(gòu)和開花授粉習(xí)性方面和典型的異花授粉植物相同，但能夠自由接受自花及異花的花粉而正常受精和繁殖后代，實際上是異花授粉植物中不存在自花授粉不親和性的種類。,自由授粉植物在遺傳上也攜有隱性有害，乃至致死基因，在連續(xù)控制自交的情況下也會出現(xiàn)一定程度的近交衰退，但程度上輕于一般異花授粉植

9、物。,3 .不同繁殖方式園藝植物的遺傳特點,3.1、自花授粉園藝植物 （1）、表現(xiàn)型與基因型一致，體現(xiàn)在外觀上相對相似。由于長期自交，品種內(nèi)個體基因型基本純合，遺傳穩(wěn)定、性狀較一致，品種保純較容易。 （2）、自交繁殖后代退化不明顯。 （3）、親代和子代間遺傳行為的相對穩(wěn)定性。 （4）、偶然會出現(xiàn)異交或基因突變，但頻率低、且隨繁殖世代增加，純合體比率增加 。,3.2、 常自花授粉園藝植物 （1）、遺傳基礎(chǔ)基本上是純合的，但有一定的雜合性。 （2）、自交一般不會引起生活力顯著退化。,3.3、 異花授粉園藝植物 (1)、遺傳上雜合程度大。 品種群體內(nèi)個體間基因型、表現(xiàn)型多樣性，群體內(nèi)基本上沒有基因型

10、完全相同的個體。,(2)、自交退化、雜交產(chǎn)生雜種優(yōu)勢。 (3)、親代和子代間性狀存在變異性 (4)、基因突變難于識別、難于純合 異花授粉作發(fā)生突變時，如果是顯性突變，由于表現(xiàn)早但得到純合體慢；若是隱性突變，異花授粉的結(jié)果，隱性性狀將較長時間地在群體內(nèi)保持異質(zhì)性。,顯性突變與隱性突變的檢出與純合,4、自由授粉植物： 遺傳特點綜合了自花授粉植物和異花授粉植物的一些特點.,4、不同繁殖方式園藝植物的育種特點,4.1、自花授粉園藝的育種特點 (1)在自花授粉園藝植物育種中，單株選擇是一種常用的方法。 (2)通過對自然群體中變異單株的選擇和鑒定，可以選出優(yōu)良的單株后代，并從中培育出新品種。 (3) 自然

11、異交率較低，所以在育種試驗及良種繁育過程中，一般不必設(shè)置隔離區(qū)。自花授粉園藝植物雜種優(yōu)勢利用的潛力很大，主要途徑是利用雄性不育性生產(chǎn)雜交種子。,4.2、常自花授粉園藝植物的育種特點 (1)在育種方法上基本上與自花授粉園藝植物一樣，采用單株選擇和雜交育種的方法。 (2)由于常異花授粉園藝植物會發(fā)生一定程度的異交率，所以雜交中選用的雜交親本要進行必要的自交和選擇以淘汰劣系，選純合的優(yōu)系做雜交親本，這樣育種效果會更好。 (3)在雜種優(yōu)勢種用中，主要的途徑也是利用雄性不育性來生產(chǎn)雜交種子。在良種繁育過程中，仍有必要做好安全隔離，防止生物學(xué)混雜。,4.3、異花授粉園藝植物的育種特點 (1) 在育種方法上

12、，主要是利用雜種優(yōu)勢。 (2) 首先通過多次的自交和單株選擇來獲得性狀穩(wěn)定的優(yōu)良自交系，然后利用遺傳基礎(chǔ)不同的自交系雜交產(chǎn)生雜種優(yōu)勢。 (3) 在良種繁育過程中，由于異花授粉園藝植物的自然異交率較高，所以要做好安全隔離，嚴(yán)防生物學(xué)混雜。,第二節(jié)：園藝植物品種類別與育種特點,主要學(xué)習(xí)內(nèi)容： 常見的園藝植物品種類型的概念及選育特點,園藝植物品種類型： 基于繁殖方式、授粉習(xí)性的多樣性以及育種方法等方面的不同，存在多種不同的品種類型。 按群體內(nèi)基因型的同型和異型以及組成個體基因型的純合性(homozygosis)和雜合性(heterozygosis)把品種分為： 1、同型純合、同型雜合；2、異型純合、

13、異型雜合,一、同型純合類品種,1、純育品種 1.1 概念 由遺傳背景相同和基因型純合的一群植物組成，包括有性繁殖植物從雜交育種，突變育種中經(jīng)系譜法育成的品種。純育品種主要是自花授粉植物的育成品種。,1.2 選育特點： （1）、一般為自花授粉植物經(jīng)系譜法育成的品種。通常來自群體類型比較復(fù)雜的農(nóng)家品種或在生產(chǎn)中經(jīng)歷時間較長，由突變或偶然雜交造成生物學(xué)混雜的品種群體。 （2）、通過自花授粉和單株選擇相結(jié)合的育種方法，一般經(jīng)12代，就可以獲得純合穩(wěn)定的純育品種。 （3）、人工雜交和誘變等方法豐富變異類型。在性狀分離的大群體中進行多代單株選擇，多中選優(yōu)、優(yōu)中選異，選育出綜合性狀優(yōu)良的理想類型。,2015

14、年綦江盤龍豇豆-”綦龍5號”通過重慶市農(nóng)作物品種審定委員會專家組驗收(綦江區(qū)經(jīng)濟作物發(fā)展管理站)。,璧山早熟兒菜（正早一號）品種來自于璧山兒菜群體。,2、自交系 2.1 概念 指從一個單株，連續(xù)自交多代，最終選擇出性狀整齊一致，遺傳性相對穩(wěn)定的自交后代系統(tǒng)，稱為自交系。,自交系,2.2 選育特點： （1）、主要用于配制雜交種品種，通常不直接用于生產(chǎn)。 （2）、自交系本身在經(jīng)濟性狀方面沒有太嚴(yán)格的要求，但在主要經(jīng)濟性狀上必須有良好的配合力。還需要注意與繁育制種有關(guān)的性狀如花期早晚和長短、花粉多少、交配親和性、繁殖能力等。 （3）、自花授粉植物的自交系選育方法基本上和純育品種相同。 （4）、異花授

15、粉植物必須連續(xù)多代采用套袋自交結(jié)合單株選擇。,二、同型雜合類,1、雜交種品種 1.1 概念 指用遺傳上純合的親本在控制授粉條件下生產(chǎn)特定組合的一代雜種群體。群體內(nèi)植株間基因型彼此相同而又都是高度雜合，所以雜種優(yōu)勢顯著，有較高的生產(chǎn)力。,1.2 選育特點： （1）、自交系育種。包括不育系、保持系、自交不親和系等的選育 。 （2）、配合力育種。主要進行自交系或品種的配合力測定，篩選優(yōu)良雜交組合。 （3）、制種性狀的選擇和應(yīng)用是雜交種育種重要特點。,2、營養(yǎng)系品種 2.1 概念 由單一優(yōu)選植株或變異器官無性繁殖而成的品種叫做營養(yǎng)系品種。 2.2 選育特點 見前面無性繁殖園藝植物所講述。,三、異型純合

16、類,1、雜交合成群體 1.1 概念 由自花授粉植物兩個或兩個以上在主要性狀相似的純系品種雜交后繁育而成的分離的混合群體。,1.2 選育特點： （1）、群體特性都是在逐代變化的，是一種邊選育、邊利用的品種。 （2）、注意親本間性狀的互補及其親緣關(guān)系遠近、組成親本數(shù)的多少。 （3）、人工選擇及自然選擇的方向和標(biāo)準(zhǔn)有利于保持豐富的遺傳變異又能在重要性狀特性方面有較好的改進。 （4）、雜交合成群體在產(chǎn)量、品質(zhì)等重要經(jīng)濟性狀和親本品種比較逐代的變化及利用價值等。,2、多系品種 2.1 概念 多系品種是由若干個農(nóng)藝性狀表現(xiàn)型基本一致而抗性基因多樣化的相似品系的混合體。,2.2 選育特點： （1）、用一優(yōu)良

17、的地方品種作為輪回親本，同時分別與包含不同抗病基因的品種進行雜交和回交，選出一套農(nóng)藝性狀與輪回親本相似，而含垂直抗性基因各不相同的近等基因品系。 （2）、多系品種中的每個成員所含垂直抗性基因針對病原菌不同生理小種具有垂直抗性，因此每個成員每年都要分別繁殖。 （3）、根據(jù)病原菌生理小種的變化，隨時將有關(guān)近等基因系按一定比例混合，使垂直抗性個體起到群體水平抗性的作用。 （4）、育種周期太長，成本太高故應(yīng)用不廣。,四、異型雜合類,1、自由授粉品種 1.1 概念 自由授粉品種是通過人工選擇，植株間在保持本品種的基本特征的基礎(chǔ)上在生產(chǎn)、繁殖過程中品種內(nèi)植株間自由隨機傳粉所形成的品種群體。,1.2 選育特點： （1）、適用于異花授粉植物的品種選育。 （2）、現(xiàn)有地