1、第一章 育种目标,本章讲3节：1 育种目标的概念2 作物育种的主要目标性状 3 制订育种目标的一般原则,第一节 育种目标的概念,一、育种目标的概念育种目标（breeding objective）: 就是对所要育成品种的要求；在一定地区的自然、耕作栽培和经济条件下，所要育成的新品种应具备的优良性状的指标。,二、正确理解育种目标,1、作物育种的总目标：高产、优质、稳产（多抗）、熟期适宜、适应机械化是现代农业对各种作物品种的共同要求，是作物育种的主要目标。但它们的重要性并不是并列的，而是因年代、地区和作物种类的不同有主次之分。,二、正确理解育种目标,2、育种目标决定育种的成败、时间长短等。因为它涉及
2、原始材料的选择、育种方法的确定、育种年限的长短。如高产育种要选择具有高产基因的原始材料；而抗病育种则要选择具有抗源的原始材料。,二、正确理解育种目标,3、育种目标是动态变化的因为生态环境的变化，社会经济的发展以及种植制度的改革等都要求育种目标与之相适应。如玉米套种直播。4、育种目标在一定时期内是相对稳定的：它体现出育种工作在一定时期的方向和任务。,三、制订育种目标的意义,开展育种工作时，首先必须确定育种目标，有了具体的育种目标：1、有目的的搜集种质资源。2、确定品种改良的对象和方法。3、有计划的选配亲本。4、确定对育种材料选拔的标准、鉴定的方法和栽培条件。,育种目标是育种工作的依据和指南，如果
3、育种目标不合理，忽高忽低，或者不够明确具体，则育种工作必然是盲目进行，难以取得成功和突破。,第二节、 现代农业对作物品种性状的要求 作物育种的主要目标性状,一、高产 二、优质 三、稳产（多抗） 四、熟期适当 五、适合机械化作业,一、高产,1.合理的产量构成因素 2.合理的株型 3.高光合效率 4.合理的源库关系,一、高产,高产是优良品种的基本要求。不同作物因收获器官的差异，有不同的产量评价标准：禾谷类、豆类指籽粒产量;棉花指的皮棉产量; 马铃薯的块茎产量；甘薯的块根产量。从当前看，一般品种要增产3%5以上，杂交种要增产15%以上（与常规种比）。高产品种必须有最佳的产量结构组合，合理株型和库源关
4、系等。,1、合理的产量构成因素,产量的提高决定于产量构成因素的协调增长，不同的作物，产量构成因素不同。禾谷类作物：单位面积穗数、穗粒数、粒重,棉花：单位面积株数、株铃数、铃重、衣分,衣分（皮棉/籽棉）,大豆、油菜:单位面积株数, 株荚数, 荚粒数, 粒重,单位面积产量是上述产量结构性状的乘积。 在品种产量较低时，同时提高各种产量构成因素比较容易，但当丰产潜力达到一定水平时，各产量性状之间相互制约，常有一定程度的负相关。应抓住制约产量的主要矛盾，不断提高产量水平。,合理的产量因素组成要根据 不同地区的自然、栽培条件确定,小麦有以下三种不同的高产类型： 多穗型品种-以增多穗数为基础。 选分蘖力强、
5、分蘖成穗率高、单位面积穗数多的品种。（50万亩，如烟农15）。 北方冬麦区，气候寒冷、干旱，病虫害较轻，以多穗型为主。,大穗型品种-以增大穗重为主。 选穗数较少、穗粒数较多、千粒重较高的品种。(30万亩，如扬麦16、泰山9818)。 南方冬麦区，气候温暖、多雨，病害重，以大穗型品种为主 。,中间型品种-亩穗数、穗粒数、粒重同时并增，选中间型品种。（4045万亩，如济麦22、良星99、矮抗58、烟农24）。 黄淮冬麦区，以选择中间型品种为主。,一般条件下，各种作物在低产条件下，群体不足，个体发育不良，提高产量的关键是增加群体数量。,高产条件下,各种作物都已达到较大群体，在群体与个体的矛盾中，适当
6、促进个体发育应作为高产的突破点。,综合性状协调的观点：,综合性状协调是品种鉴定抉择时的基本观点，是确定和实施育种目标在品种选育中的体现。,对同一育种群体，观点不同的育种家可以育出不同的品种，甚至成败两种结果。,综合性状、丰产性好，选这个！,大穗矮杆真诱人！,综合性状协调观点的二个方面：,第一：鉴定抉择时要求产量、熟期、抗性、品质等多数性状能好些，对于病、虫、逆灾害，只要大灾之年不大减产，生产上就能接受，某方面具突出优点更好，但不允许存在限制因子。,防止两种片面性：,(1)鉴定抉择时要防止“顾其优点不及其余”的片面性 如小麦：“大穗”，穗大诱人，但迟熟，属相差，穗少，丰产性差 “”,单杆大穗,需
7、特殊栽培(大播量)才能高产，难大面积推广。(2)防止要求“各项指标均高标准”的脱离实际的观点如有的省份审定小麦品种时要求五大病害全中抗以上，还要比对照增产，品质达到国标，这种要求很难达到。 （计算：五大病害即使是质量性状，F2纯和个体的概率(1/4)5 =1/1024，何况选择时还有环境的干扰）。,同样情况是种质专家偏爱突出优点，如超常的大穗、大粒、矮秆、高抗(病虫逆)、优质要把这些综合到一个品种里去很难，甚至不可能。 如产量结构：这实际上不可能，这就给我们提出一个协调各性状于一体的理论与技术问题。,第二：在没有限制因子的前提下，各性状间可以以优补差超高产品种熟期允许适当迟些，优质品种其增产幅
8、度可适当放宽些。例如:现在小麦国审品种规定增产3%以上，但若优质或抗逆性表现突出的品系，与对照平产即可。,玉米改变了过去只追求大穗的作法，推广了一大批紧凑型耐密植品种，通过增加穗数而提高产量。如郑单958、先玉335等。,2、合理的株型作物的形态性状,株型通俗说就是植株的长相。株型包括植株高矮、叶姿、叶形、叶色、叶片的分布、植株生长势、根系的发育状况等。不同作物所要求的合理株型不完全相同。,禾谷类作物理想株型：矮杆、半矮杆，株型紧凑；叶片直立(叶片与茎杆的夹角从上到下逐渐加大)，叶厚、窄短；叶色较深，且保持时间长等。矮化育种是株型改良的一个重要内容。矮秆品种不仅抗倒力强，而且可以加大密度，提高
9、经济系数和有效地利用水肥，丰产潜力大。为了提高作物产量，各国都很重视矮秆品种的选育。但太矮生物产量不够，生长量太小，丛生郁蔽，透光性差，利用空间有限，不利于群体光能利用。,株高与作物的生物产量一般呈显著的正相关。 一般认为：在确保不倒伏的情况下，有必要适当增加株高。目前水稻育种提出的合理株高90cm100cm。 小麦70cm90cm(济麦22号71.6cm，烟农24号79.8cm)。玉米230280cm (登海661：232cm；郑单958、中科11、蠡玉35、登海605 : 250cm；丹玉86、鲁单981、青农105、农大108、登海662: 280cm ）,叶厚：叶绿素含量高，制造光和产
10、物多。 （叶绿素a：浓绿,对强光利用率高；叶绿素b：淡绿,对弱光利用率高。所以耐阴的蔬菜、山区雾大的地方淡绿色较好）。叶片直立：叶片与茎杆的夹角小，透光性好，增加光照面积,中下层叶也能接收阳光，适合密植。,如玉米有三种株型： 平展型、紧凑型、中间型。 平展型：叶片宽大、平展、晚熟、株型松散、高大。28003000株亩。代表品种：丹玉13 紧凑型：叶片上冲、株型紧凑。40005500株亩。如莱农14、S3706 中间型：穗位上紧凑,穗位下平展。4000株亩。 郑单958、浚单20、先玉335。,郑单958把中国的玉米育种带入到了耐密植的正确路子上来，但就影响来讲，先玉335影响更大。 在先玉33
11、5推出后，品种生育期走向中熟、脱水快等特点。 甚至于玉米株型上育种家都提出了要求： 小雄穗、深根系、坚茎秆、叶浅绿、节间长、低穗位、中型穗、出籽高、中抗性等！,棉花理想株型：株型紧凑，主茎 节间稍长，果枝的节间较短，果枝与 主茎的夹角小，叶片中等，着生直立。 经济系数（又称收获指数）， 是指经济产量与生物学产量之比。自80年代以来，水稻、小麦、玉米等粮食作物的经济系数由35%左右提高到了50%左右。经济系数可作为高产育种的一项选择指标。稻麦等现有高产品种的收获指数已近于高限。,株型改良需注意两点： 株型改良要着眼于群体。 合理的株型要与当地的环境条件相配合。适当矮化的意义： 扩大群体数量 有效
12、利用水肥 增强抗倒伏能力 提高收获指数（harvest index HI）,3、高光合效率作物的生理性状,经济产量与光合效率间的关系： 经济产量=（光合面积光合时间光合效率- 呼吸消耗）经济系数 高光效育种：通过提高作物本身的光合能力和降低呼吸消耗来提高作物产量的育种方法。,一个高产品种应具备：叶面积适当，光合效率高，叶面积保持时间长,呼吸消耗低，经济系数高等特点。,从作物育种分析：较快达到最大叶面积系数、叶面积保持时间长、光合产物较早向籽粒转移有重要意义。这些生理指标主要用于生理研究和种质资源的筛选，难于适应育种过程的要求。,4、合理的源库关系,源：制造或提供养分的器官。叶、根 流：运输养分
13、的器官。根、茎 库：贮存养分的器官。种子、块根、块茎,二、 优质（品质性状）,1、培育优质品种的意义 一些作物的品质性状与产量有着直接的关系,提高了品质就相当于提高了产量。 改良品质，可以保证人、畜健康。如棉花、油菜 农产品的品质，直接或间接地影响到加工业产品的产量、质量和生产成本。,2. 作物品质性状包括的内容,品质性状因作物种类不同而不同； 即便同一作物的产品用途不同也不同。,2. 作物品质性状包括的内容,品质,营养品质 加工品质 卫生品质 商品品质,（1）某些品质特征与产量直接相关，是构成产量的重要因素 如谷物的碾磨品质： 稻谷的糙米率(78)、精米率(70)、整粒精米率要高(碎米少)。
14、 小麦的出粉率：与容重关系大，容重高出粉率高(粒短、饱满度好)，790g/L为一级麦。 油料作物种子中的含油量;甘薯块根的切干率；这些性状对产量的高低有直接的影响。,（2）改良作物品质，有利于保证人畜健康 （营养品质）,碾磨品质 水稻糙米率、精米率加工品质 小麦出粉率、灰分食品加工品质 稻米的蒸煮品质、小麦谷物品质 烘烤品质、蒸制馒头、 制作面条、糕点品质 营养品质 籽粒中蛋白质和赖氨酸含量,小麦蛋白质约含12,主要为胶蛋白(Lys0.7)，Lys含量相对低一些。大米蛋白质约含8，主要为谷蛋白(Lys2.3)，Lys含量相对高一些。所以小麦与大米的营养价值差不多。,提高谷物籽粒中蛋白质及赖氨酸
15、（Lys）的含量，是改良营养品质的重要内容。,棉籽：富含蛋白质、脂肪，但一般品种均含有棉酚，对人类和单胃动物有害，如育成不含棉酚的品种，可大大增加蛋白质和油脂利用率，人畜食用后不会受毒害，使棉花成为粮、棉、油兼用的作物。 棉籽含油酸、亚油酸含量高，品质较好。,油菜籽：提高含油量的同时，降低芥酸(22:0)和亚麻酸(18:3)含量，还要降低菜籽饼中硫代葡萄糖苷含量。 芥酸(22:0)(易得心血管病)、亚麻酸(18:3)(易氧化);饼中硫代葡萄糖苷；亚油酸(18:2)(必须脂肪酸)。,目前双低油菜(低芥酸、硫苷)品种占90以上，杂交品种占50以上，长江流域占全国的85%。 与世界第一菜籽出口国加拿
16、大比，国产菜籽含油量低4%6%,且生产成本较高（育苗移栽)。大豆：提高含油量(1921；美国品种高2%)； 亚麻酸(18:3)占8%，易氧化产生怪味。花生：有VE(生育酚)抗氧化剂。要求油酸(18:1)亚油酸(18:2)1.4，耐贮藏性好。,(3)影响加工品质 选用不同用途的优质专用品种，是现代育种的一个发展趋势。小麦面粉分为： 强筋小麦(蛋白质14%，湿面筋35%)：适于制作面包。 中筋小麦：适于制作馒头、面条。 弱筋小麦(蛋白质89%、湿面筋20%)：适于制作饼干、糕点。优质专用玉米，对品质也要不同要求：如甜玉米、糯玉米（支链淀粉）、高直链淀粉玉米、高油玉米、爆裂玉米、青贮饲料玉米等。,稻
17、米的蒸煮品质： 蒸煮的出饭率：粳稻出饭率低、籼稻高。 耐煮性（糊化温度） 米饭的柔软性：粳稻软、籼稻硬。 从理化指标分析： 直链淀粉含量适量。 糊化温度中等。 胶稠度要长：4.4%的米胶冷却后的延伸长度。 棉花的纤维品质:纤维长度、纤维细度、纤维强度、纤维成熟度等性状决定纺织的质量。,三、稳产（多抗）,影响稳产性的主要因素是 1、病虫害 2、不利的气候和土壤因素环境胁迫,1、对病虫害的抗性,病虫害的危害对植物的产量和品质都有严重影响。在生产中，为防治病虫害而大量使用化学药剂，不仅提高了生产成本，而且带来残毒危害和环境污染问题。因此，选育抗病虫品种成为植物育种的主要目标。 病虫害种类很多，抗性育
18、种要抓主要矛盾。,水稻应选育：抗稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱 小麦品种：抗锈病、白粉病、南方抗赤霉病 玉米品种：抗大、小斑病、丝黑穗病、青枯病、 穗腐病、粗缩病、玉米螟 棉花品种：抗枯、黄萎病、棉铃虫、蚜虫 大豆品种：抗病毒病、线虫病、食心虫、杆潜蝇 甘薯品种：应选育抗黑斑病、茎线虫病 油菜品种：应选育抗病毒病、菌核病、蚜虫 结球白菜：应选育抗霜霉病、软腐病、病毒病,稻瘟病,白叶枯,稻飞虱,小麦 白粉病,病 锈,小麦 赤霉病,玉米大小斑病,玉米青枯病,玉米丝黑穗,玉米穗腐病,玉米螟,棉花枯萎病,棉花棉铃虫,棉花蚜虫,病毒病,灰斑病,线虫病,大豆杆潜蝇,食心虫,2、对环境胁迫的抗耐性,温度胁迫、 植
19、物的环境胁迫因素可分为：水分胁迫、土壤矿物质胁迫 温度：高温胁迫；干旱：大气干旱；矿物质：盐碱土 低温胁迫 土壤干旱 酸性土 对上述环境胁迫因素的抗耐性，是品种选育的重要目 标性状。,例如，品种的抗旱性：一般认为根系发达，吸收能力强，叶面积相对较小，分蘖成穗高，结实性好，是禾谷类作物抗旱性选育的重要特征。 另外，北方麦区应重视抗冻性(小麦分冬性、半冬性、春性)。,3、抗倒伏性,抗倒伏性对禾谷类作物至关重要。倒伏不仅降低产量，而且影响品质，不便于机械化收获。 造成倒伏的原因很多：如植株高大，茎秆强度差、韧性差，根系不发达等；也有病虫害的原因。因此矮化育种、抗病虫害育种都会收到抗倒伏的效果。,小麦
20、 玉米,旱害,甜瓜寒害,盐碱害,涝害,四、熟期适当,1、无霜期短，秋季作物具有周期性低温冷害，需选育生育期短的早熟品种（东北、西北）。2、为了提高复种指数，也需要早熟品种，以便倒茬和复种，达到早熟高产（华北、黄淮平原）- 套种棉花、花生。,3、早熟品种可以避免或减轻某些自然灾害的危害 北方麦区，在小麦成熟期间，常遇到干热风，使小麦青干，粒重下降而减产。选育早熟品种，可减轻危害。 有的年份秋天雨水多，常使棉花烂铃、玉米烂穗，选用早熟品种，可减轻损失（如郑单958苞叶长，东单60、鲁单981等晚熟大棒形品种苞叶短）。,4、早熟品种产量往往偏低,因此，对早熟性的要求要适当。早熟程度以充分利用当地光、
21、热资源，获得全年高产为原则，不要片面追求早熟。 如黄河流域棉区：中熟棉花品种以130135d为宜。麦套棉以110d为宜。,五、适合机械化作业,适应机械化的作物品种应具备：株型紧凑、杆硬不倒、生长整齐、成熟一致、结实部位适中、不裂荚、不落粒等，棉花还要求苞叶能自行脱落，含絮力不太强。2010年山东省玉米机收水平达到17%，淄博、东营市等超过50%，桓台县成为全国首个实现玉米生产机械化的县市。,大豆收获机,第三节、 制订育种目标的原则,一、着眼当前国民经济需要，顾及生产发展前景 二、抓住当前生产主要矛盾，改进主要目标性状 三、育种目标要落实到具体性状上 四、考虑品种的合理搭配,一、着眼当前国民经济
22、需要，顾及生产发展前景,作物育种是一项多年努力的连续性工作，育成一个新品种至少需要56年,多则10年以上的时间。因此，制订育种目标时，必须充分估计当前的需要和生产的发展。否则所育成的品种落后于形势，难以推广。或者订的目标太高而难以实现。我国现有耕地高产、稳产的只占1/4,所以制订育种目标时:既要选育高产、优质、矮秆、早熟、抗病的高产品种；也要选育抗旱、耐瘠的节水型品种。,二、抓住当前生产主要矛盾，改进主要目标性状,制订育种目标时，要针对现有现有品种的特征、特性进行分析，针对存在的主要问题，选出能克服现有品种的缺点，保持其优点的新品种。 例如东北的沈阳稻区，水稻产量达600kg/亩，成为高产稻区
23、。但近些年来稻曲病(伪黑穗病、绿黑穗病、青粉病)十分严重，不仅影响丰产性，而且对人们的身体健康有严重威胁。面对这种情形，抗稻曲病就成为沈阳稻区水稻育种的主要目标之一。,三、育种目标要落实到具体性状上,制订育种目标时，不能停留在高产、稳产、优质、多抗等一般化的要求,必须落实到具体性状上。 以小麦为例，制订育种目标时不仅要明确高产的具体标准（比ck增产3%5%以上或增产显著），抗病的种类(三锈及白粉），适应何种用途的产品品质（面包;饼干）。还要求为实现这些指标，定出具体的品种类型：亩穗数、穗粒数、千粒重、株高等，使育种目标具有可操作性。,四、考虑品种的合理搭配,要培育出一个能满足生产上各种需要的“全才”品种是很难做到的。制订育种目标时，应培育不同类型的品种，以便生产上合理搭配。既要培育耐肥水的高产品种，也需要节水型的抗旱品种；既需要熟期适当的高产品种，也要早熟的套种及夏播品种，以品种的合理搭配来满足生产上的需要。,思考题,1、什么是育种目标？ 2、现阶段作物育种的主要目标是什么？ 3、制订育种目标的原则是什么？ 4、今后培育什么样的品种才能满足农业生产的要求？,Thank You!,
