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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第四章 選擇育種,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,第二節(jié) 芽變選種,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,一、選種的概念及原理:,1、概念:,對(duì)園林植物繁殖的群體所產(chǎn)生的自然變異,通過(guò)選擇、提純以及比較鑒定等手段而獲得新品種的一種育種方法。選擇是育種工作的重要手段,是育種過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)。,選擇是植物進(jìn)化和育種的基本途徑之一。遺傳、變異和自然選擇是生物進(jìn)化的三要素。遺傳是生物進(jìn)化的基礎(chǔ),變異是生物進(jìn)化的動(dòng)力,選擇決定進(jìn)化的方向。,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,2、選擇的分類,(1)自然選擇:,自然界用“優(yōu)勝劣汰,
2、適者生存”的方法,淘汰有害變異,保留有利變異,使生物沿著與環(huán)境相適應(yīng)從而有利自身種族繁衍的方向前進(jìn)的選擇稱為。,特點(diǎn):主導(dǎo)者是自然界,保存變異對(duì)自身有利,進(jìn)化速度慢。,(2)人工選擇:,按照人們的需要,挑選那些有用的,淘汰那些較差的植物,這種選擇稱為。,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,特點(diǎn):,主導(dǎo)者是人類,保存的變異是對(duì)人有利,進(jìn)化的速度快。,分類:,有意識(shí)選擇和無(wú)意識(shí)選擇。,無(wú)意識(shí)選擇:,無(wú)預(yù)定目標(biāo)的保留了植物的優(yōu)良個(gè)體,,淘汰沒(méi)有價(jià)值的個(gè)體,完全沒(méi)有考慮到改變品種的遺傳性。,有意識(shí)選擇:,是指有計(jì)劃、有目標(biāo),應(yīng)用完善的鑒定方法,有系統(tǒng)的進(jìn)行選擇。,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,3、意義,(1
3、)選擇雖然不能創(chuàng)造變異,但它的作用并不是單純的消極過(guò)篩,而是具有極積的創(chuàng)造性的作用的。,定向的選擇可以積累遺傳變異。,選擇好的淘汰壞的,排除了它們對(duì)優(yōu)株的干擾,從而加速了有利變異的鞏固和純合化,最終創(chuàng)造出新類型。,(,2)選擇不僅是獨(dú)立培育良種的手段,而且也是其它育種措施不可缺少的環(huán)節(jié)之一。,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,4、選擇的基本原理,(1),Hardy,Winberg,平衡定律:在一個(gè)隨機(jī)交配而又無(wú)限大的群體內(nèi),沒(méi)有基因突變,沒(méi)有其它基因的導(dǎo)入,沒(méi)有任何形式的選擇作用。那么,群體中基因頻率和基因型頻率在后代中將保持不變。這個(gè)定律被稱為。,(2)選擇的實(shí)質(zhì)是定向地改變了群體內(nèi)基因頻率和基
4、因型頻率,造成了不同的生殖率和成活率,使某些基因型的個(gè)體在群體中逐漸占優(yōu)勢(shì)。,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,二、選擇的基本方法,選擇方法有許多,但基本上有兩種方法,即混合選擇和單株選擇。,(一)混合選擇:,混合選擇法:,按照某些觀賞特性和經(jīng)濟(jì)性狀,從一個(gè)原始的混雜群體或品種中選出彼此類似的優(yōu)良植物,然后把它們的種子或種植材料(如 莖,插條等)混合起來(lái)種在一塊地里,次年再與標(biāo)準(zhǔn)品種進(jìn)行鑒定比較。此法稱為混合選擇法。,如果對(duì)原始群體的選擇只進(jìn)行一次,就繁殖推廣,稱為一次混合選擇。,如果對(duì)原始群體進(jìn)行不斷地選擇之后,再用于繁殖推廣,稱為多次混合選擇,。,對(duì)照品種,混合選擇播種田,原始群體,一次混合選
5、擇 法,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,混合選擇的優(yōu)點(diǎn):,1 手續(xù)簡(jiǎn)便,易于群眾掌握。2 不需要很多土地及設(shè)備,就能迅速的從混雜的原始群體中分離出優(yōu)良的類型。3、能獲得較多的種子或種植材料,便于極早推廣,保持遺傳性較豐富,以維持和提高品種的種性。,缺點(diǎn):,1、在選擇時(shí),由于將當(dāng)選的優(yōu)良單株的種子混合繁殖,因而就不能鑒別每一個(gè)單株后代遺傳性的真正優(yōu)劣,這樣就不能使僅在優(yōu)良環(huán)境條件下外觀表現(xiàn)良好而實(shí)際上遺傳性并不優(yōu)良的個(gè)體也被當(dāng)選因而降低了選擇的效果,但這種缺點(diǎn)在多次混合選擇的情況下會(huì)多少得到一定程度的克服。(因?yàn)槟切┩庥^良好,而遺傳性并不優(yōu)良的植物后代在以后的繼續(xù)選擇中會(huì)逐漸被淘汰。)2、在開始進(jìn)
6、行混合選擇時(shí),由于原始群體比較復(fù)雜,容易得到比較顯著的效果,但經(jīng)過(guò)連續(xù)多次選擇,群體上已基本趨于一致,在環(huán)境條件相當(dāng)不變的情況下再進(jìn)行混合選擇,效果就會(huì)地越來(lái)越不顯著,因此再想進(jìn)一步提高選擇效果,就需要采用單株選擇或其它的育種措施。,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,(二)單株選擇法:,就是把從原始群體中選出的優(yōu)良單株的種子或種植材料分別收獲、分別保存、分別繁殖的方法。,在整個(gè)育種過(guò)程中,只進(jìn)行一次以單株為對(duì)象的選擇而以后就以各家系為取舍單位的稱為一次單株選擇法。,如先進(jìn)行連續(xù)多次以單株為對(duì)象的選擇,然后再以各家系為取舍單位的則稱為多次單株選擇法。,對(duì)照品種,一次單株選擇法,第一節(jié) 選種的基本原理
7、與方法,單株選擇的優(yōu)點(diǎn):,由于把所選擇的優(yōu)良植物的后代分別繁殖和進(jìn)行鑒定比較,因而可以根據(jù)后代的表現(xiàn)型來(lái)確定每一單株的基因型的優(yōu)劣,從而獲得遺傳性顯著優(yōu)良的新品種。,單株選擇的缺點(diǎn):,比較費(fèi)工、費(fèi)時(shí),株系增多后所占土地增大,工作程序也比較繁雜。,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,(三)相關(guān)選擇,苗期進(jìn)行選擇是一個(gè)很好的選擇方法在植物中有許多基因多效現(xiàn)象,可利用其進(jìn)行相關(guān)性的選擇。,菊花,種子大飽滿的 單瓣的,種子長(zhǎng)型 管狀花,橄欖型的 蓮座型,舞蓮座型花,尖扁 劣型,苗期:葉厚、有茸毛的、不簇生、缺刻不明顯、莖直立,葉柄長(zhǎng)的大多為佳品。,葉薄、濃綠色、茸毛少、葉綠光滑的、生長(zhǎng)過(guò)遲或過(guò)快的生長(zhǎng)比較細(xì)
8、、比較弱的是劣品。淘汰,(四),遺傳標(biāo)記輔助的選擇育種,遺傳標(biāo)記:,表明生物體遺傳特征的標(biāo)記。,遺傳標(biāo)記的基本特征:,不受生長(zhǎng)發(fā)育階段的限制;,不受環(huán)境條件的限制;,不受組織特異性限制。,形態(tài)標(biāo)記,分子標(biāo)記,蛋白質(zhì)標(biāo)記,DNA,標(biāo)記,分子標(biāo)記,DNA,指紋技術(shù),RFLP,RAPD,AFLP,SSLP,SSR,分子標(biāo)記的特點(diǎn),穩(wěn)定性高;,特異性好;,標(biāo)記數(shù)量多;,可以鑒別單株差異。,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,三、影響選擇的因素,(一)、選擇群體的大小:,選擇的群體越大,出現(xiàn)變異類型的機(jī)率越高提供選擇優(yōu)良性狀的機(jī)會(huì)也就越多效果也就比較理想,選擇的群體過(guò)大,工作量也大,所以要根據(jù)本單位的能力,確
9、定合適的群體。,(二)、選擇性狀的變異幅度:,選擇時(shí),不僅選擇的群體要大,群體內(nèi)的變異幅度也應(yīng)較大,這樣選擇的效果才會(huì)明顯,通常自花授粉植物和無(wú)性繁殖植物的性狀比較穩(wěn)定,群體內(nèi)的變異幅度較小,選擇的機(jī)會(huì)也少,而異花授粉植物和人工創(chuàng)造的植物原始材料的雜合性高,群體內(nèi)的變異幅度也大,因此選擇的效果也較為理想。,第一節(jié) 選種的基本原理與方法,(三)、選擇性狀遺傳能力的大小,盡量在環(huán)境相同條件下進(jìn)行選擇,遺傳力遺傳方差總方差(遺傳方差環(huán)境方差),遺傳力越高,選擇的效果越好,反之相反,不同的品種,選擇時(shí)還要注意一些具體問(wèn)題,。,(四)、選擇要根據(jù)綜合性狀有重點(diǎn)地進(jìn)行,選種的程序,株選,繁殖,比較試驗(yàn),區(qū)
10、域試驗(yàn),栽培推廣試驗(yàn),第二節(jié) 芽變選種,一、芽變選種的概念與意義,1、概念:,芽變:,是體細(xì)胞突變的一種,它發(fā)生在植物體芽的分生組織細(xì)胞中,當(dāng)變異了的芽萌發(fā)成的枝條和由此長(zhǎng)成的個(gè)體在性狀上表現(xiàn)出與原品種類型不同的現(xiàn)象稱為。,芽變選種:,芽變選種屬于營(yíng)養(yǎng)系(又稱無(wú)性系)選擇的范疇,它是指從發(fā)生優(yōu)良芽變的植株上選取變異部分的芽或枝條用無(wú)性繁殖的方法使變異性狀得到延續(xù)和固定,并通過(guò)鑒定比較,選出優(yōu)系,育成新品種的方法。,營(yíng)養(yǎng)體的變異有可遺傳的芽變和不可遺傳的飾變。,第二節(jié) 芽變選種,二、芽變的特點(diǎn),1、芽變表現(xiàn)的多樣性,芽變的表現(xiàn)是多種多樣的,既有形態(tài)特征的變異,也有生物學(xué)特性的變異。,(1)植株形
11、態(tài):,蔓性的變異:墨紅中藤墨紅,扭枝的變異:“龍爪”柳、“龍游”梅、“龍桑”,垂枝型的變異:“垂枝”梅,刺的變異:現(xiàn)代月季,(2)色素的變異,(3),開花期,(4)育性,(5)抗逆性,第二節(jié) 芽變選種,2、芽變的重演性,是指同一品種相同類型的芽變,可以在不同時(shí)期,不同地點(diǎn),不同單株上重復(fù)發(fā)生。它的實(shí)質(zhì)是基因突變的重演性。,3、芽變的穩(wěn)定性,芽變有穩(wěn)定的芽變和不穩(wěn)定的芽變兩種。,穩(wěn)定的芽變:是指性狀發(fā)生變異以后,在生長(zhǎng)過(guò)程中,它可以長(zhǎng)期地保持這種變異了的性狀,不論采用何種方法繁殖也能夠穩(wěn)定的遺傳;,不穩(wěn)定的芽變:是指當(dāng)芽變發(fā)生以后,只有在無(wú)性繁殖時(shí)能夠保持,在有性繁殖時(shí),有時(shí)不能遺傳這種變異性狀
12、,仍表現(xiàn)出原有的類型。,實(shí)質(zhì):基因突變的可逆性和芽變形成的嵌合體。,4、芽變性狀的局限性和多效性,第二節(jié) 芽變選種,三、芽變的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),1、嵌合體與芽變的發(fā)生,被子植物梢端(又稱頂端)分生組織都有三個(gè)可以相互區(qū)分的細(xì)胞層,稱為組織發(fā)生層或組織原層,用,L,I,、L,II,、L,III,表示。,L,I,的細(xì)胞在分裂時(shí)與生長(zhǎng)錐呈直角,稱為垂周分裂,形成一層細(xì)胞,后衍生為表皮。,L,II,層的細(xì)胞在分裂上與生長(zhǎng)錐呈垂直或平行,既有垂周分裂又有平周分裂,形成多層細(xì)胞,衍生為皮層的外層及孢原組織。,L,III,層的細(xì)胞分裂與,L,II,相似,也形成多層細(xì)胞,衍生為皮層的內(nèi)層及中柱。,在正常情況下,這三
13、層細(xì)胞具有相同的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ),稱為同質(zhì)實(shí)體。,第二節(jié) 芽變選種,嵌合體:,如果其中某一細(xì)胞原層的個(gè)別細(xì)胞發(fā)生了遺傳物質(zhì)的變異,以后隨著細(xì)胞分裂又?jǐn)U大了變異部分,使層間或?qū)觾?nèi)不同部分之間具有不同遺傳組成的細(xì)胞,形成嵌合的組織結(jié)構(gòu),這種情況就稱為嵌合體。芽變通常都是以嵌合體的狀態(tài)出現(xiàn)。,由于變異的部位不同,嵌合體可以分為周緣嵌合體和扇形嵌合體。,周緣嵌合體:,層間出現(xiàn)不同的叫。,分為:內(nèi)周、中周、外周、外中周、外內(nèi)周、中內(nèi)周。,扇形嵌合體:,層內(nèi)出現(xiàn)不相同的叫。,分為:外扇、中扇、內(nèi)扇、外中扇、中內(nèi)扇、外中內(nèi)扇。,嵌合體發(fā)育越早扇形越寬;發(fā)育越晚扇形越窄。,第二節(jié) 芽變選種,第二節(jié) 芽變選種,第二
14、節(jié) 芽變選種,2、芽變的轉(zhuǎn)化,芽變嵌合體有時(shí)因?yàn)楫a(chǎn)生結(jié)構(gòu)的變換而表現(xiàn)不穩(wěn)定性,其主要原因是由于扇形嵌合體的芽位變換和周緣嵌合體的層間取代。,芽位變換:,是指著生于扇形嵌合體上不同部位的芽,在長(zhǎng)成側(cè)枝時(shí),各表現(xiàn)出不同的特征。,若芽位于扇形嵌合體的變異部位,那么由此長(zhǎng)出的枝條就成為比較穩(wěn)定的同質(zhì)芽變體或周緣嵌合體;如芽位于正常部位,則長(zhǎng)成的枝條仍然是正常類型;如果芽恰好位于扇形嵌合體的邊緣,這樣芽就處于正常和變異的交界處,由此芽長(zhǎng)成的枝條仍然為扇形嵌合體,而且扇形的寬窄不同。,第二節(jié) 芽變選種,層間取代:,是指周緣嵌合體不同變異的細(xì)胞層之間發(fā)生取代變換的現(xiàn)象。,例如:多倍體芽變,224型內(nèi)周嵌合體
15、,222型,442型外中周嵌合體,444型同質(zhì)突變,第二節(jié) 芽變選種,四、芽變的遺傳學(xué)基礎(chǔ),1、基因突變,2、染色體數(shù)目變異,3、染色體結(jié)構(gòu)變異,4、細(xì)胞質(zhì)突變,第二節(jié) 芽變選種,五、芽變的鑒定方法,1、直接鑒定法:,直接檢查遺傳物質(zhì)。,2、間接鑒定法:,即將變異類型通過(guò)嫁接或扦插與對(duì)照移植在相同的環(huán)境條件下,進(jìn)行比較鑒定,以排除環(huán)境因素的影響,使突變的本質(zhì)顯現(xiàn)出來(lái)。,3、變異的分析方法:,是在進(jìn)行移植鑒定之前,通過(guò)對(duì)變異進(jìn)行分析的方法,先篩除大部分顯而易見的飾變,再初步選出少數(shù)證據(jù)充分的遺傳性芽變,然后將剩余部分進(jìn)行移植鑒定。簡(jiǎn)化鑒定手段,提高了鑒定的效率。,第二節(jié) 芽變選種,六、芽變選種的
16、程序,芽變選種分二級(jí)進(jìn)行,第一級(jí)是從栽培圃內(nèi)選擇初選優(yōu)系,包括枝變、單株變異;第二級(jí)是對(duì)初選優(yōu)系的無(wú)性繁殖后代的比較篩選,包括復(fù)選和決選。,1、初選,對(duì)栽培圃地的栽培品種在普查的基礎(chǔ)上初步選擇優(yōu)良變異,稱為初選優(yōu)系。,(1)變異不明顯或不穩(wěn)定的繼續(xù)觀察。,(2)變異性狀十分優(yōu)良,但不能證明是否為芽變,無(wú)性繁殖后進(jìn)入移植鑒定圃。,(3)有充分證據(jù)為芽變,性狀十分優(yōu)良,但有些性狀不清楚,可直接進(jìn)入選種圃。,(4)有充分證據(jù)證明變異是十分優(yōu)良的芽變,并且無(wú)劣變,可直接參見復(fù)選。,第二節(jié) 芽變選種,2、復(fù)選(包括移植鑒定圃和選種圃),作用:主要是為深入鑒定變異性狀和鑒定變異的穩(wěn)定性提供依據(jù),同時(shí)也為擴(kuò)大繁殖準(zhǔn)備材料。,3、決選,(1)該品系的選種歷史評(píng)價(jià)和發(fā)展前途的綜合報(bào)告。,(2)該品系在選種圃內(nèi)連續(xù)不少于3年的鑒定結(jié)果。,(3)該品系在不同自然區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果和有關(guān)鑒定意見。,(4)該品系及對(duì)照的實(shí)物。,芽變選種程序,初,選,初選優(yōu)系,移植鑒定圃,選種圃,入選品系(品種比較試驗(yàn),栽培圃,新品種,復(fù),選,決,選,