1、作物育种学：是研究选育和繁殖作物优良品种的理论与方法的科 学。作物育种学的基本任务发掘、研究和利用各种植物种质资源 选育、创造优良品种 保持和提高优良品种的种性进化：现有的作物，都属于栽培植物，是由野生植物演变来的，这种演变发展过程，称为进化。进化的基本因素：变异、 遗传、 选择自然变异 自然选择变异 选择人工变异 人工选择自然进化 自然变异自然选择进化人工进化 人工变异人工选择 作物育种学的主要内容1.育种目标的制订及实现目标的相应策略。2.种质资源搜集、保存、研究、利用和创新。3.选择的理论与方法。4.人工创造变异的途径、方法和技术 5.杂种优势利用的途径与方法。6.目标性状的遗传、鉴定及
2、选育方法。7.育种各阶段的田间试验技术 8.新品种的审定、推广和种子生产。现代作物育种学的特点1.育种目标要求不断提高。2.种质资源工作得到广泛的重视 3.测试手段逐步完善 。4.大力开拓育种新途径作物品种：人类在一定的生态和经济条件下，根据人类的需要所创造的某种作物群体，它具有相对稳定的、特定的遗传性，该群体个体间主要性状相对一致性；其特征特性可以和其它群体相区别；并能够保持稳定遗传的某种作物的一个类群。作物品种的特性 优良性 E 适应性 A 特异性 D 一致性 U 稳定性 S 品种是人类劳动的产物，是由野生植物经过人工选择进化来的。品种是经济上的类别，不是植物分类学上的名称 优良品种在作物
3、生产中的作用1.提高单位面积产量。2.改进作物品质。3.增强作物抗性。4.扩大作物种植区域。5.有利于耕作制度改革，提高复种指数。6.促进农业机械化发展，提高劳动效率。7.提高农业生产的经济效益。第一章育种目标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。植物育种的总目标：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。制订育种目标的意义（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
4、。育种目标是育种工作的依据和指南，如果育种目标不合理，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。高产 1.合理的产量因素组成 2.合理的株型 3.高光合效率 4.合理的源库关系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。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。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适应机械化的作物品种应具备：株型紧凑、杆硬
5、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。第二章 品质营养品质加工品质卫生品质商品品质种质资源的概念：具有一定种质或基因的生物类型，称为种质资源（又称遗传资源(genetic resources) 、基因资源(gene resources)、基因银行(gene bank) ） 。种质资源工作的重要性1.种质资源是育种工作的物质基础。2.育种工作突破性的成就，取决于关键性基因资源的发掘与利用。3.种质资源是不断发展新作物的主要来源。4.实现新的育种目标，必须拥有更多的基因资源。5.种质资源是理论研究的重要材料。 瓦维洛夫的作物起源中心学说1
6、. 作物起源中心有两个主要特征： 基因的多样性和显性基因频率高，又名为基因中心或多样化变异中心。作物起源的八大中心1.中国-东部亚洲中心：中国中西部山区及相邻的低地 谷、黍、荞麦、高粱、大豆、茶等。2.印度中心：缅甸、印度东部、马莱西亚群岛、菲律宾、印度支那水稻、甘蔗、亚洲棉、芝麻、绿豆。3.中亚细亚中心：印度西北部、阿富汗 前苏联的塔吉克、乌兹别克、天山西部普通小麦、草棉、蚕豆、豌豆等。4.西亚中心：土耳其、伊朗的西北部、外高加索、土库曼等 一粒小麦、二粒小麦、苜蓿、无花果、石榴、黑麦、葡萄等5.地中海中心：地中海沿岸的南欧和北非地区。甜菜、粒用豆类6.埃塞俄比亚中心：以埃塞俄比亚高原为中心
7、。小麦、大麦的变种，亚麻（磨面用）7.南美和中美中心：墨西哥南部、安的列斯群岛 玉米、菜豆、甘薯、陆地棉、番茄8.南美(秘鲁- 厄瓜多尔- 玻利维亚) 中心: 有多种块茎作物，包括马铃薯的特有栽培种，烟草、马铃薯、海岛棉8a 智利中心：花生、木薯、凤梨8b 巴西-巴拉圭中心：花生、可可、橡胶树（一）种质资源根据亲缘关系进行分类,育种中利用的难易，Harland 等将基因库分为：1、初级基因库：同一种内的材料。2、次级基因库：种间材料或近缘野生种、近缘属植物。3、三级基因库：远缘种属，杂交不实和杂种不育现象十分严重的材料。（二）按照来源分类，种质资源分为四类1、本地种质资源 2、 外地种质资源
8、3、野生种质资源 4、 人工创造种质资源1、本地种质资源（1）特点如下： 对当地自然条件和生态特点具有高度适应性。 反映了当地人民生产和生活的需要。 类型丰富，并具有独特的优良性状。 古老的地方品种，不耐肥水，产量较低。（2）利用价值经改良，可选育成适于当地的优良品种。作为杂交育种中杂交亲本。2、 外地种植资源由其他国家或地区引入的作物品种和植物类型。 （1）特点：能反映各自原产地区的自然条件和生产特点具有本地资源中没有的遗传性状；多数外地种质资源对本地条件适应性差2）利用价值 直接引种用于生产作为选择育种的基本材料作为杂交育种的亲本，可得丰富遗传变异 3、野生种质资源野生种质资源是指各种作物
9、的近缘野生种和有价值的野生植物。（1）特点由于它是在特定的条件下,经过长期自然选择形成的,往往具有栽培作物所不具备的重要性状，如高抗病性。（2）利用价值 直接利用：野生植物经栽培驯化，可发展成新的栽培植物。间接利用：通过杂交和回交，可以把野生植物的优良基因转移到栽培植物中来（四）人工创造种质资源（1）特点：人工创造的种质资源是多种多样的,具有自然界所没有的种质。（2）利用价值：可作为育种的中间材料。（二）种质资源收集的方法 1、直接考察收集 2、征集 3、交换 4、转引1、种植资源保存应掌握一定的原则（目的）种植资源经过保存后，要具备以下要求： 必须保持各样本的生活力。保持原有的遗传变异度。维
10、持样本的一定数量。3、保存的方式（1）种植保存（2）贮藏保存（3）试管保存(离体保存） （4）基因文库技术 （5）利用保存A:短期库： 温度 1015或稍高，相对湿度 5060%, 放纸袋中存放 5 年。 B:中期库： 温度 05，相对湿度 5060%， 种子水分 8%, 密闭容器内保存保存 1020 年。用于分发种子用。C:长期库：温度 10-15, 相对湿度 3040%,真空包装保存 70 年。主要用于长期保存种质，一般不分发种子，只有必要时才繁殖更新。利用试管保存的优点：所需空间小 可以解决常规方法不易保存的种质资源。繁殖时不受季节限制，繁殖速度快。培养物不带病虫害，便于种质交流。 种质
11、资源利用方式一般可分为三种：（1）直接利用 对收集到的适应当地生态环境，可取得经济效益的种质材料，可直接在生产上应用。（2）间接利用对不能直接用于生产，但具有明显优良性状的种质材料，可作为育种的原始材料。（3）潜在利用 对于一些暂时不能直接利用或间接利用的材料，也不可忽视，其潜在的基因资源有待于人们进一步研究、认识、利用。种质资源工作的内容包括：收集、保存、研究和利用，而研究包括鉴定和创新两个方面。第三章有性繁殖：凡是由雌雄配子结合，经过受精过程，形成种子繁衍后代的。无性繁殖：凡是不经过两性细胞受精过程而繁殖后代的。有性繁殖：自花授粉、异花授粉、常异花授粉。还包括二种特殊的有性繁殖：自交不亲和
12、、雄性不育性无性繁殖：营养体繁殖、无融合生殖1、自花授粉作物 一朵花内的花粉传粉繁殖后代。天然异交率：0-4%。2、异花授粉作物 异株或异花的花粉传粉繁殖后代。天然异交率 50-100%。3、常异花授粉作物 同时依靠自花授粉和异花授粉繁殖后代。天然异交率 5-50%一、自花授粉作物群体（一）遗传特点 1、一致性：表现型和基因型的一致性。2、稳定性：亲代和子代间遗传行为的相对稳定性 3、自交不退化、耐自交：（二）自花授粉作物的育种特点 A、纯系品种选育（1）利用自然变异进行选择育种：单株选择是一种常用的方法。 （2）杂交育种是目前最有效的方法：在性状分离的大群体中进行多代选择，才能选出综合性状优
13、良的理想类型。B、杂交种品种选育：主要途径是利用雄性不育性、化学杀雄生产杂交种子。C、种子生产：由于自花授粉植物的自然异交率较低，所以在育种试验及种子生产过程中，一般不必设置隔离区(繁殖原种时适当隔离)，但要注意防止机械混杂。二、异花授粉作物群体（一）遗传特点1、基因型杂合，表现型多种多样，基因型和表现型不一致。2、自交退化，杂交产生杂种优势 3、亲代和子代间性状的变异性 4、基因突变难于识别，难于纯（二）异花授粉植物的育种特点1、育种方法：主要是利用杂种优势。其次可利用综合品种。2、种子生产中：要严格隔离和控制授粉，以防杂保纯三、常异花授粉作物群体（一）遗传特点1、遗传基础基本上是纯合的，但
14、有一定的杂合性；主要性状是同质结合的，群体多为异质群体。表现型基本一致，但又包含不同比例的变异个体。2、较耐自交, 连续自交一般不会出现生活力显著退化现象，自交后代性状分离不严重。对棉花连续自交表现生活力衰退，但不明显，且主要性状的分离也不显著。（二）常异花授粉作物的育种方法1、在育种方法上与自交植物一样，采用选择育种和杂交育种的方法。2、在杂种优势种用中：主要的途径也是利用雄性不育性来生产杂交种子3、种子生产：做好安全隔离，防止生物学混杂（棉花到新疆繁种多） 。四、无性繁殖作物群体1、无性繁殖的后代，表现型与母体相似，没有分离。原因：无性系是由母体体细胞分裂繁衍而来,没有经过两性受精过程。不
15、论母体遗传基础的纯杂，其后代的表现型与母体完全相似，通常也没有分离现象。2、同一无性繁殖系内的植株遗传基础相同。3、无性繁殖作物，没有经过自交纯化，对农作物品种的基本要求 1、特异性：本品种具有一个或多个不同于其它品种的形态和生理特性。2、一致性： 同一品种内，植株之间性状整齐一致。3、稳定性： 繁殖或再组成本品种时，品种的特异性和一致性保持不变。将植物品种划分为四大类：1、纯系品种（自交系品种）2、杂交种品种 3、群体品种 4、无性系品种1）纯系品种：由一个变异单株经过多代自交、选择、育成的基因型纯合品种。2）纯系品种群体的遗传组成特点个体基因型是纯合的。群体同质。自交不退化1）杂交种品种：
16、是指在严格选择亲本和控制授粉的条件下，产生的各类杂交组合的 F1 植株群体。2）杂交种品种群体的遗传特点：个体基因型高度杂合，群体是同质的，表现型整齐一致，所以杂种优势明显。不能稳定遗传，F2 发生基因型分离，产量下降，只利用 F1 的杂种优势3）利用：过去主要在异花授粉植物中利用杂交种品种群体品种基本特点：遗传基础比较复杂，群体内的植株基因型是不一致的。因植物种类不同，群体品种又可分为 4 种类：（1）异花授粉作物的自由授粉品种（2） 异花授粉作物的综合品种（3）自花授粉作物的杂交合成群体（4）多系品种（一）纯系品种的育种特点1、对纯系品种的基本要求：基因型高度纯合。性状优良而且整齐一致。2
17、、育种特点：利用自然变异，采取自花授粉和单株选择相结合的育种方法。创造丰富的遗传变异，在性状分离的大群体中进行单株选择。1、对杂交种品种的基本要求：基因型高度杂合。 性状相对一致。 具有较强的杂种优势。2、育种特点（1）选育重点是选择杂交亲本（自交系、三系或两系自交系间杂交种优势最强。杂交种品种的育种包括两步：一是自交系的选育（有些作物还包括不育系、保持系、自交不亲和系的选育） 。连续自交加人工选择。二是杂交组合的组配。配合力测定是杂交种品种选育的重点内容 关键是自交系和自交系间配合力的测定。 配合力测定是杂交种育种的主要特点。（3）除了对杂交种品种本身的性状有一定要求外，对影响亲本繁殖、配制
18、杂交种种子的一些性状也有相应的要求。（4）要建立相应的种子生产基地和供销体系（三）群体品种的育种特点创建和保持广泛的遗传基础及基因型的多样性。对后代群体一般不进行选择。对异花授粉作物群体，要在隔离条件下，多代自由授粉，以打破基因链锁，达到遗传平衡。无性系品种的基因型是杂合的，植株间都是整齐一致的。第四章1、广义的引种：从外地区、外国引进新植物、新作物、新品种以及用于育种和有关理论研究的各种遗传资源。2、狭义的引种（作为育种途径的引种）：从外地区、外国引进作物新品种，通过适应性试验，直接在本地区或本国推广种植二）引种成功(应用于经济栽培 )的标准：1、与原产地比较，不需特殊保护而能露地越冬、度夏
19、，正常生长、开花、结实；2、保持原有的产量和品质等经济性状；3、能用适当的繁殖方式进行正常的繁殖。引种的作用（一）引进新作物、新品种，发展工农业生产（二）充实种质资源（三）利用异地种植，提高产量引种的基本原理一、 气候相似性原理二、生态环境和生态型相似性原理三、纬度、海拔及作物发育特性与引种的关系（一）气候相似论要点：在地区之间，在影响作物生产的主要气候因素上，应该相似到足以保证作物品种互相引用成功时，引种才有成功的可能（1）长日照植物：在日照短的时期进行营养生长，到日照长的时期开花结实。如小麦、大麦、黑麦、豌豆、洋葱、甜菜、胡萝卜、莴苣、苜蓿等。（2）短日照植物：在日照长的时期进行营养生长，
20、到日照短的时期进行花芽分化并开花结实。如水稻、玉米、谷子、高粱、甘薯、棉花、大豆、花生、烟草等。（3）中间性植物：对光照长短反应不敏感，在不同的光照条件下都能开花。如番茄、黄瓜、四季豆、苹果、桃等作物环境：作物生存空间的一切条件。生态因素：在作物环境中，对作物生长发育有明显影响的、并能直接被作物同化的因素。生态环境：各种生态因素都处于相互影响、相互制约的复合体中，它们对作物的作用是通过复合体，而不是单独起作用，这种复合体称为生态环境。生态适应：对于一定的生态环境表现生育正常的反应。植物品种对生态环境的生态适应主要表现在：生育期、丰产性、稳产性。 生态适应范围：对于一定的生态环境表现生育正常的反
21、应范围。生态区：对于一种作物具有大致相同的生态环境的地区。生态型：一种作物在一定的生态地区范围内，通过自然选择和人工选择，形成了与该地区生态环境及生产要求相适应的类型。生态型一般可分为：气候生态型、土壤生态型。（1）气候生态型:是在光照、温度、雨量为主导因素所形成的生态型。（2）土壤生态型:是以土壤为主导因素所形成的生态型为土壤生态型。生态区和生态类型的划分，可以为制定育种目标及引种提供依据低温长日性作物小麦、大麦、油菜（1）北种南引：往往冬季温度高、春季日照短。由于不能满足：感温阶段对低温的要求；感光阶段对光长的要求。表现为生育期延长，但营养器官加大。（2）南种北引：由于温度、日照条件都能很
22、快满足，表现生育期缩短，提早成熟。但往往因北方冬季寒冷不能安全越冬。高温短日性植物的引种规律（1）北种南引：会缩短生育期,提早成熟。但株、穗、粒变小，产量降低，一个能否高产的问题。（2）南种北引： 往往会延长生育期, 延迟成熟, 营养器官增大；存在能否安全成熟的问题。注意：引早熟种；引早稻作中稻或晚稻；晚稻引种距离不宜太大，引早熟种。南方引种至北方 北方引种至南方 短日高温作物 晚熟，器官变大 早熟，器官变小长日低温作物 早熟，器官变小 晚熟，器官变大 驯化：人类对植物适应新的地理环境能力的利用和改造原理-米丘林“风土驯化学说”的基本原理： 生物体与其生存的环境之间存在着对立统一的关系，生物体
23、的遗传可塑性使得它可以经过驯化而适应新的环境驯化方法的依据植物在个体发育的幼龄阶段变异性较大实生苗对新的环境适应能力较强。引种工作环节 1、引种材料的搜集 2、做好检疫工作 3、 做好引种试验（1）观察试验（2）品种比较试验和区域试验（3）栽培试验 4、引种材料的选择、作好选择工作（1）去杂去劣：将杂株和不良变异的植株全部淘汰，保持品种的典型性和一致性良种繁育。 （2）单株选择：选出性状突出优良的个体，分别脱粒系统育种（3）作为种质资源：引进品种综合性状不好，但某一性状具突出优点，可作为种质资源再利用。第五章选择育种：根据育种目标，在自然变异的品种群体中，通过单株选择或混合选择，选出优良的变异
24、个体，经过后代鉴定，选优去劣而育成新品种的方法。系统育种：如采用单株选择法法，因育成的品种是由自然变异的一个个体成为一个系统发展而来的，故称为系统育种。混合选择育种：如采用混合选择法育成品种，则称为混合选择育种。纯系育种：当它应用于自花授粉作物时，又称为纯系育种变异、遗传和选择的关系 1、变异是选择的基础；遗传是选择的保证；选择促进变异向有利的方向发展。2、变异的类型选择的基本方法最基本的选择方法有两种：单株选择法和混合选择法单株选择法的优缺点 A、优点 选择效果好对所选优株的基因型进行鉴定,，消除环境引起的误差，提高选择效率。多次单株选择法可定向积累变异，有可能选出超过原始群体内最优良单株的
25、新品种(即优中选优,不断选优) 。B、缺点 费工费时：要把当选的单株分别处理种植，比较费时、费工，小区占地多。选择一次留种量有限，选出优系后难以迅速应用于生产。由于育成的品种是来自一个单株,种子少，繁殖年限较长，推广。应用较慢。异花授粉作物多次隔离授粉易引起生活力衰退。应用 多用于自花授粉和常异花授粉作物，也可用于无性繁殖作物。对异花授粉作物单株选择法主要用于培育自交系。此法也可用于原种生产。混合选择法的优缺点 A、优点 混合选择时不同单株间可以自由授粉，可以保持丰富的遗传特性，故不会造成生活力衰退。异花授粉植物的不少品种是用此法育成。简单易行，省时省力。B、缺点 选择效果较差。当选单株混合留
26、种,不能鉴定个体的后代表现,不能淘汰误选的不良个体。应用 一次混合选择多用于自花作物提高纯度、选择新品种。多次混合选择用于异花、常异花物提高纯度、选育新品种对异花授粉作物单株选择法主要用于培育自交系。此法也可用于在良种繁育中经常应用。二者根本区别：单株选择法是当选单株分别留种、分别种植；混合选择法是当选单株混合留种、混合种植。选择育种具有以下特点：优点 1、优中选优、简便快速。选择育种与杂交育种比较：不需要人工创造变异、工作环节少，试验年限短，适于开展群众性育种。这是因为： （1）立足于选：是利用自然变异材料，省去了人工创造变异的环节；（2）纯合快： 所选个体一般为同质结合；通常不需要几代的分
27、离和选株； （3）推广应用快： 只在原推广品种基础中改进了部分性状，适应性强。试验年限可以缩短,育成的品种易于为群众接受。我国许多推广品种是用此法育成的，其中不少品种是农民育成的。2、连续选优，品种不断改进提高-缺点1、依靠自然变异，不能有目的的创新 2、个别性状上改进，综合性状上较难突破；3、有利变异少，选择率不高 4、改进提高的潜力有限 纯系：指自花授粉植物一个纯合个体自交所产生的后代，即由同一基因型组成的个体群。 纯系学说的内容：1、在自花授粉作物群体品种中，个体选择是有效的。通过单株选择，可以分离出许多纯系,表明原始品种是纯系的混合物，通过选择把不同基因型从群体中分离出来，这是基于种群
28、的分化，选择是有效的。2、同一纯系内继续选择是无效的。因同一纯系内各个体的基因型是相同的，它们出现的变异是由环境因素影响的，是不能遗传的。这个学说把变异分为两类：可遗传的变异；不能遗传的变异（即环境引起的变异） 。选择育种的程序及主要技术环节 1、选择的对象 2、选择目标的标准 3、选择群体的大小和选株的数量 4、选择条件 5、选择时间系统育种(纯系育种): 从现有品种群体中选出优良个体，种成系统，通过试验鉴定，选优去劣,育成新品种的方法从选择单株开始到新品种育成推广,需经过株行试验、品系比较试验和区域试验等一系列试验过程。1、选择优良变异单株（穗、铃）2、株行（系）试验 3、品系比较试验 4
29、、区域试验和生产试验鉴定：在育种过程中，利用科学的方法，对育种材料所表现的特征、特性进行客观而准确的评定。鉴定的作用：鉴定是识别育种材料优劣的重要手段，是对育种材料选优去劣的依据。鉴定的原则：客观、准确、高效。即方法简单易行，结果客观、准确。要使鉴定结果准确可靠要做：（1）试验条件一致（2）设置对照（3）取样要准确鉴定的一般方法1、根据鉴定所依据的性状：直接鉴定和间接鉴定2、根据鉴定的条件：自然鉴定和诱发鉴定3、根据鉴定的手段：官能鉴定和实验室鉴定4、根据鉴定的地点：当地鉴定和异地鉴定5、根据鉴定的场所：田间鉴定和室内鉴定第六章1、杂交：不同基因型配子结合产生杂种的过程，谓之杂交。 2、杂交育
30、种是通过品种间杂交，创造变异，选育新品种的方法。杂交育种是目前国内外应用最普遍、最有成效的一种育种方法。根据其指导思想，杂交育种可分为组合育种和超亲育种两类：（1）组合育种：通过杂交基因重组能综合双亲的优良性状；组合育种的遗传机理：主要是基因重组和互作。所涉及的性状遗传方式较简单，受主基因控制，鉴别也较容易。 （2）超亲育种：将双亲控制同一性状的不同微效基因积累于同一杂种个体中，形成超亲类型。超亲育种的遗传机理：主要是基因累加和互作。超亲育种所涉及的性状多为数量性状遗传，受微效多基因控制，鉴别也较难。杂交育种的遗传原理 1、基因重组-综合双亲优良性状 2、基因互作- 产生新的性状 3、基因积累
31、-产生超亲性状 亲本选配的一般原则（一）亲本优点多，缺点少，而且没有突出的缺点，双亲的优缺点能够互补。1、杂交亲本必须具有较多的优点和较少的缺点，亲本间优缺点应尽可能达到互补。亲本双方可以有共同的优点，而且愈多愈好，但不应有共同的缺点。2、根据这条经验：可选用丰产性比较高、适应性比较强、综合性状比较好的当地推广品种作为基础亲本；选用能弥补基础亲本的某些缺点，又能适应当地生态条件的品种作为补偿亲本。3、考虑互补时要注意性状互补应针对主要性状，尤其要根据育种目标抓主要矛盾。亲本之间互补的性状不宜过多：以免增加分离世代，延长育种年限，也难以获得亲本缺点都能克服的后代。（二）杂交亲本间在生态型和系统来
32、源上有差异(双亲遗传差异性要大) 选用生态类型、地理来源和亲缘关系差异较大的亲本。 （三）双亲配合力要好 杂交亲本间应具有较好的配合力。一般配合力：指某一亲本与其他若干品种杂交后，杂种后代在某个性状上表现的平均值。特殊配合力：指两个特定亲本所组配的杂种的某一性状表现。（四）亲本之一主要目标性状表现突出，且遗传力强（五）亲本之一最好为当地推广优良品种 为了育成品种能在大面积上推广，亲本之中最好有一个是本地推广品种，使杂种后代有较好的丰产性、适应性。 目前存在的主要问题1、亲本过于集中 许多育种单位多选用少数几个好的亲本。水稻矮化育种，我国的矮源主要是矮仔占和矮脚南特。造成品种的遗传基础贫乏。应收
33、集、研究、利用更多的种植资源加以解决。2、对双亲缺乏研究 对双亲的遗传规律、生理生化等的研究缺乏，造成搭配组合的盲目性。 应加强对双亲遗传规律等性状的研究。亲本。杂交方式：指一个杂交组合里要用几个亲本及各亲本杂交的先后次序。它是影响杂交育种成效的另一重要因素。常用的杂交方式：单交、复交(三交、双交、四交) 、回交、多父本授粉。（一）单交（成对杂交）：两个亲本进行一次杂交。以 A B 或 A / B 表示正交；B A 或 B /A 表示正交。后代遗传组成：父母本各占 1/2。1、特点：只进行一次杂交，简单易行。分离时间短，稳定的快。杂交的数量和杂种后代群体规模及较小。复交-选用两个以上的亲本，进
34、行两次或两次以上的杂交称为复合杂交，简称复交。复交与单交相比有二个特点：杂种的遗传基础比较复杂。能提供更多的变异类型，但杂种性状稳定较慢，所需育种年限较长。分离早，杂交的数量和后代群体规模相对大。三交-是指三个品种间的杂交双交- 是指两个单交杂种再杂交一次多父本授粉-选用多个父本品种的花粉混合起来，给一个母本品种授粉。优点多父本授粉比成对杂交的后代变异类型丰富，特别是棉花杂交育种应用较多，且育种效果良好。杂种后代的处理杂种后代的处理方法有多种，应用较广的有：系谱法、混合法。从两法又派生出：衍生系统法和单籽传法等。不同性状遗传力不同 1、遗传力是杂种后代选择的依据，遗传力愈高,选择效果愈好，反之
35、愈差。株高、抽穗期等生物学性状，遗传力较高 ; 穗长、小穗数、穗粒数、粒重等遗传力中等; 2、同一性状随着世代的推进，遗传力逐渐增高 3、同一世代，根据个体选择的可靠性最低，根据系统选择次之，根据系统群选择的遗传力最高，可靠性最大。系谱法的优点 （1）较早集中优良株系，可及时组织试验、示范、繁殖；（2）便于查源，便于研究；（3）不同株系分开种植，有利于消除不同类型株间的竞争性干扰。缺点 （1）中选率低，多基因控制的性状易丢失；在早代进行单株选择，不可避免地丢失了一部分受多基因支配的优良基因型。 （2）工作繁重：早代选株耗用较多的人力物力。混合法的优缺点 （1）对数量性状早代不作选择，直到晚代遗
36、传 力提高后选择的效果较好。 （2）杂种群体早代经受自然选择，有利于加强育成品种适应性和抗逆性。 （3）早代不选，混收混种工作简便。 （4）由于群体规模较大，多基因控制的优良性状不易丢失。缺点 （1）缺乏系统的系谱观察资料。 （2）杂种早代在自然选择作用下，会使一些不符合育种目标的性状得到发展。 （3）在晚代保留了许多不需要的变异类型，在进行一次单株选择后，有的株系还在分离，往往需要进一步选单株，从而延长了育种年限。混合法与系谱法的比较（优缺点的比较） 1、对于质量性状或遗传力较高的数量性状：（1）系谱法早代选择，能较早集中精力选择优系,及时组织试验、示范，这是系谱法的优点。 （2）混合法花费
37、的年限较长，缺乏历史的观察和亲缘关系的参照，取舍比较困难，后期工作量大，育种年限也较长。 （在杂种群体中选择个体比在系统中选择困难的多）2、遗传力较低、多基因控制的数量性状:（1）系谱法 F2 起严格选择，中选率低，易丢失好类型，选择效果差。（2）混合法在同一组合内保留多种类型，有更多的机会选到优良的株系。因此，有人认为自交作物以产量为目的的育种以混合法较有效。3、在播种和管理上：（1）系谱法从播种、观察到收获考种，工作细致，繁重、早代费工。 （2）混合法种、管、收简单，早代省工，但选择世代费工。杂交育种程序 1、原始材料圃和亲本圃 2、选种圃 3、鉴定圃 4、品系比较试验圃加速世代进程的方法
38、 1、异地加代 2、就地加代 -利用温室冬季加代单籽传法的优点（1）每株收一粒种子, 早代可以在温室、异地加代可缩短育种年限。 （2）早期世代节省人力、物力。 早代不选单株，可以缩小株行距，节约土地和人力。 （3）能保留所有 F2 单株的后代，保持组合内株间变异，保留群体丰富遗传基础。缺点：（1）缺乏系内选择。 （2）对家系选择机会少, 缺乏系统观察, 单株选不准。 （3）晚期试验较庞大，由于只经一次选择，必须保留较多的品系进行产量比较试验，工作量大。第七章远缘杂交(distant hybridization) ：亲缘关系疏远类型之间的杂交远缘杂交(distant hybridization）
39、 ：植物学上种以上分类单位之间杂交都是远缘杂交。种内不同类型之间的杂交，如春小麦春小麦，籼稻粳稻等，也有人称之为远缘杂交。但种内不同类型间遗传幅度一般相对较小。所以种内不同类型间的杂交称为亚远缘杂交更合理。轮回亲本的选择-轮回亲本是欲改良的对象要求： 1）综合性状好，丰产潜力大，适应性强； （2）只存在个别缺点。经改良后仍有发展前途.可选用当地推广的优良品种，或即将推广的新品种。非轮回亲本的选择-目标性状的提供者（1）具有轮回亲本需要的目标性状；（2）目标性状强度突出，遗传力高，受少数基因控制，最好是显性的，易于识别选择；（3）尽可能没有严重的缺点；（4）目标性状最好与不良性状没有连锁。否则，
40、打破连锁，会增加回交次数。回交育种的程序由杂交回交自交系统比较，几个内容不同的部分组成。杂交：根据育种目标和亲本选配的原则，选择轮回亲本 A 与非轮回亲本 B 杂交，产生杂种 F1 。从回交后代中选择具有目标性状（象非轮回亲本）和综合性状（象轮回亲本）的植株与轮回亲本连续回交 46 代；至性状似轮回亲本。自交纯化：经过数次回交后，大多数性状已聚合成和轮回亲本相同的纯合体。但对于目标性状来说仍是杂合体，必须自交 12 代才能纯合产量比较：按常规进行产量比较试验，区域试验，生产试验。杂交和回交及连续选株回交、自交稳定、产量比较称为回交育种四大环节。其核心是第二步：选株具有目标性状的植株连续回交。显
41、性单基因的导入-连续回交法回交转移的性状是由显性单基因控制，容易在杂种中识别，回交工作代代进行。 （1）杂交：感病丰产品种 A(rr)抗病品种 B(RR),再以 A 为轮回亲本回交，F1 中抗病基因是杂合的（Rr）2）回交：当用 A(rr)回交时，分离为Rr、rr 两种基因型（3）自交：抗病性仍是杂合的，必须自交 2 代，才能获得纯合的抗病植株（RR） 。杂交： 感病丰产品种 A(rr)抗病品种 B(RR)第一次回交： F1 抗病(Rr)A 品种(rr) 苗期接种第二次回交 BC1F1 感病(rr) 抗病(Rr)品种 A(rr)(淘汰) 选株回交 第三次回交 BC2F1 感病(rr) 抗病(R
42、r)品种 A(rr) (淘汰) 选株回交 隐性单基因的导入-不抗病丰产品种 A(RR)抗病品种 B(rr)可采用两种方法处理：（1）回交后代自交一代，选择具有目标性状的植株回交；（隔代回交自交法）让回交后代自交一次，从分离后代中选择抗病株(rr)与 A 回交。因回交世代均需自交一次，使回交育种进程延长一倍（2）半株回交、半株自交法（扩大回交株数，连续回交）回交育种的优点1、遗传变异方向容易控制（A B）A- 后代群体易于选择控制）控制杂种群体按确定的目标方向发展，可保持轮回亲本的基本性状，又增添了非轮回亲本的目标性状，不象杂交育种，分离广泛类型多。2、目标性状选择易操作（群体小，便于加代） 选
43、择主要针对被转移的目标性状，只要目标性状显现，在任何环境条件下均可进行选择。由于种植规模、群体小，一般几十、几百株，为异地、异季加代提供方便。3、基因重组频率易增加回交育种采取杂交和个体选择的多次循环过程，增加基因重组的机会，有利于打破目标基因与不利基因间的连锁。4、育成品种易于推广 只在原品种的基础上改良一二个性状，丰产性、适应性与原品种相近，容易为为农民所接受。回交育种的局限性（缺点）1、只限于改良单一性状，不能获得重大突破回交育种只改进原品种的个别缺点，其他性状没有多大提高，难超过轮回亲本。2、目标性状限于主基因控制性状及遗传力高的数量性状易于成功。 若用来改良的是数量性状不易导入，不易
44、鉴别。 3、回交的每一世代都需要做大量的杂交工作，杂交工作量较大。所以，回交育种用的较多的是改良品种的单一性状，高产育种用的较少，是育种工作的特殊方法。回交法的用途 1、用于改良品种的个别缺点,而保持其优良性状 2、杂种优势利用中,不育系和恢复系的回交转育在杂种优势利用中，回交是创造不育系、转育不育系和转育恢复系的主要方法。3、用于远缘杂交，解决杂种不育和分离世代过长等问题 4、打破基因连锁 5、选育近等基因系合成多系品种 第八章杂种优势利用高梁：是常异花授粉作物中最早利用杂种优势的作物水稻：是自花授粉作物利用杂种优势最为成功的作物棉花：棉花杂种优势利用研究目前主要集中在利用核不育系配制杂种和
45、利用人工去雄配制杂种两方面杂种优势： 是指两个性状不同的亲本杂交，所产生的杂种，在某些性状或综合性状上优于双亲的现象。根据杂种优势性状表现的性质，可分三种类型： 1、体质型：杂种的营养器官发育良好，茎叶生长发育旺盛。生长势强，营养体增大，持绿期延长。2、生殖型：结实器官增大，籽粒和果实产量3、适应型：杂种具有较高的生活力、适应性、抗病虫性，对不良环境的抵御力增强中亲优势(平均优势)： F1 超过双亲平均值（MP）的百分率。MP(P1+P2)2超亲优势：F1 超过高值亲本（HP）的百分率超标优势( 竞争优势)：F1 超过当地推广品种（CK）的百分率。杂种优势指数：杂交种某一数量性状的平均值与双亲
46、同一性状平均值的比较。也没有推广价值杂种优势在主要性状上的表现：1、生长势和营养体 2、抗逆性 3、生育期 4、产量和产量因素 5、品质杂种优势表现的特点 1、复杂多样性 杂种优势的表现因组合不同、性状不同、环境不同而呈现复杂多样性。2、杂种优势强弱与亲本性状的差异及纯度关系密切（1）在自然杂交亲和前提下，亲本间的亲缘关系、生态类型、地理距离及性状差异大且互补时，F1 优势较强。 （2）双亲的亲缘关系和性状有一定差异的前提下，基因型的纯度愈高，则杂种优势愈强。3、F2 及以后世代杂种优势的衰退（1）利用杂种优势的基本条件是：F1 群体间基因型的高度杂合性，及表现型的整齐一致性。4、利用 F2
47、剩余杂种优势 利用人工去雄、化学杀雄技术生产的 F1 种子，生产成本较高，而 F2 代比亲本有一定对照优势，则 F2 可以继续利用。杂种优势固定 1、染色体加倍法 2、无性繁殖-这是固定杂种优势最好的办法。3、无融合生殖 4、平衡致死法杂种优势利用与常规杂交育种的比较相同点：优势育种与常规杂交育种都需要选择选配亲本，进行有性杂交。不同点：1、从育种程序上看：（1）杂交育种：是先杂后纯。即先杂交，然后自交分离选择，最后得到基因型纯合的定型品种。2）优势育种：是先纯后杂。首先使亲本纯化成为自交系，然后使纯化的自交系杂交获得杂种F1 用于生产。2、种子生产上：（1）常规杂交育种比较简单，每年从种子田
48、中留种即可，可连年利用。 （2）优势育种：每年都用杂种一代，不能用 F1 留种，必须年年制种。虽然成本较高，但只要增产效果显著，经济上还是合算的。显性假说 （杂交亲本的有利性状由显性基因控制，不利性状由隐性基因控制）1、其基本论点是：杂种 Fl 集中了控制双亲有利性状的显性基因，每个基因都能产生完全显性或部分显性效应，由于双亲显性基因的互补作用，从而产生杂种优势。优点：解释了由于双亲的显性基因的互补作用而表现出超亲杂种优势。缺点：只考虑显性作用，且许多数量性状只有累加效应而无显性作用。超显性假说（等位基因间没有显隐性关系）杂合等位基因的互作大于纯合等位基因的作用。杂种优势是由于双亲基因型的异质
49、结合引起的等位基因间的相互作用的结果。 它否定了等位基因间显隐性的差别，排斥了有利显性基因的作用。 染色体组-胞质基因互作模式 自交系 经过多代人工强制自交和单株选择育成的基因型纯合、性状整齐一致的自交后代作用 主要为异花授粉作物的杂交制种提供亲本，不直接用于生产。3、内容 自交系的选育方法包括表现型(农艺性状) 选择、配合力测定 二个内容。对自交系的基本要求 （1）基因型纯合，表现整齐一致（纯合度高）基因型纯合，表现型才能整齐一致，经过多代自交和严格选择，使基因型达到育种要求的纯合程度。 （2）具有较高的一般配合力（配合力高） （3）具有优良的农艺性状（农艺性状好）优良的农艺性状是指符合育种目标要求的多种性状，包括：植株性状：株高、株型、叶片持绿性、根系发达等
