選擇育種課件

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,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：,對園林植物繁殖的群體所產(chǎn)生的自然變異，通過選擇、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，是育種過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。,選擇是植物進化和育種的基本途徑之一。遺傳、變異和自然選擇是生物進化的三要素。遺傳是生物進化的基礎，變異是生物進化的動力，選擇決定進化的方向。,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)境相適應從而有利自身種族繁衍的方向前進的選擇稱為。,特點：主導者是自然界，保存變異對自身有利，進化速度慢。,（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：,主導者是人類，保存的變異是對人有利，進化的速度快。,分類：,有意識選擇和無意識選擇。,無意識選擇：,無預定目標的保留了植物的優(yōu)良個體,，淘汰沒有價值的個體，完全沒有考慮到改變品種的遺傳性。,有意識選擇：,是指有計劃、有目標，應用完善的鑒定方法，有系統(tǒng)的進行選擇。,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：在一個隨機交配而又無限大的群體內，沒有基因突變，沒有其它基因的導入，沒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。這個定律被稱為。,（2）選擇的實質是定向地改變了群體內基因頻率和基

4、因型頻率，造成了不同的生殖率和成活率，使某些基因型的個體在群體中逐漸占優(yōu)勢。,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)濟性狀，從一個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）混合起來種在一塊地里，次年再與標準品種進行鑒定比較。此法稱為混合選擇法。,如果對原始群體的選擇只進行一次，就繁殖推廣，稱為一次混合選擇。,如果對原始群體進行不斷地選擇之后，再用于繁殖推廣，稱為多次混合選擇,。,對照品種,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：,1 手續(xù)簡便，易于群眾掌握。2 不需要很多土地及設備，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：,1、在選擇時，由于將當選的優(yōu)良單株的種子混合繁殖，因而就不能鑒別每一個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)良好而實際上遺傳性并不優(yōu)良的個體也被當選因而降低了選擇的效果，但這種缺點在多次混合選擇的情況下會多少得到一定程度的克服。（因為那些外觀良好，而遺傳性并不優(yōu)良的植物后代在以后的繼續(xù)選擇中會逐漸被淘汰。）2、在開始進

6、行混合選擇時，由于原始群體比較復雜，容易得到比較顯著的效果，但經(jīng)過連續(xù)多次選擇，群體上已基本趨于一致，在環(huán)境條件相當不變的情況下再進行混合選擇，效果就會地越來越不顯著，因此再想進一步提高選擇效果，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。,在整個育種過程中，只進行一次以單株為對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。,如先進行連續(xù)多次以單株為對象的選擇，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：,由于把所選擇的優(yōu)良植物的后代分別繁殖和進行鑒定比較，因而可以根據(jù)后代的表現(xiàn)型來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：,比較費工、費時，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）相關選擇,苗期進行選擇是一個很好的選擇方法在植物中有許多基因多效現(xiàn)象，可利用其進行相關性的選擇。,菊花,種子大飽滿的 單瓣的,種子長型 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，葉柄長的大多為佳品。,葉薄、濃綠色、茸毛少、葉綠光滑的、生長過遲或過快的生長比較細

8、、比較弱的是劣品。淘汰,(四）,遺傳標記輔助的選擇育種,遺傳標記：,表明生物體遺傳特征的標記。,遺傳標記的基本特征：,不受生長發(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)標記,分子標記,蛋白質標記,DNA,標記,分子標記,DNA,指紋技術,RFLP,RAPD,AFLP,SSLP,SSR,分子標記的特點,穩(wěn)定性高；,特異性好；,標記數(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?。?選擇的群體越大，出現(xiàn)變異類型的機率越高提供選擇優(yōu)良性狀的機會也就越多效果也就比較理想，選擇的群體過大，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，不僅選擇的群體要大，群體內的變異幅度也應較大，這樣選擇的效果才會明顯，通常自花授粉植物和無性繁殖植物的性狀比較穩(wěn)定，群體內的變異幅度較小，選擇的機會也少，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，選擇時還要注意一些具體問題,。,（四）、選擇要根據(jù)綜合性狀有重點地進行,選種的程序,株選,繁殖,比較試驗,區(qū)

10、域試驗,栽培推廣試驗,第二節(jié) 芽變選種,一、芽變選種的概念與意義,1、概念：,芽變：,是體細胞突變的一種，它發(fā)生在植物體芽的分生組織細胞中，當變異了的芽萌發(fā)成的枝條和由此長成的個體在性狀上表現(xiàn)出與原品種類型不同的現(xiàn)象稱為。,芽變選種：,芽變選種屬于營養(yǎng)系（又稱無性系）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性繁殖的方法使變異性狀得到延續(xù)和固定，并通過鑒定比較，選出優(yōu)系，育成新品種的方法。,營養(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,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，可以在不同時期，不同地點，不同單株上重復發(fā)生。它的實質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，在生長過程中，它可以長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：是指當芽變發(fā)生以后，只有在無性繁殖時能夠保持，在有性繁殖時，有時不能遺傳這種變異性狀

12、，仍表現(xiàn)出原有的類型。,實質：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、芽變的細胞學基礎,1、嵌合體與芽變的發(fā)生,被子植物梢端（又稱頂端）分生組織都有三個可以相互區(qū)分的細胞層，稱為組織發(fā)生層或組織原層，用,L,I,、L,II,、L,III,表示。,L,I,的細胞在分裂時與生長錐呈直角，稱為垂周分裂,形成一層細胞，后衍生為表皮。,L,II,層的細胞在分裂上與生長錐呈垂直或平行，既有垂周分裂又有平周分裂，形成多層細胞，衍生為皮層的外層及孢原組織。,L,III,層的細胞分裂與,L,II,相似，也形成多層細胞，衍生為皮層的內層及中柱。,在正常情況下，這三

13、層細胞具有相同的遺傳物質基礎，稱為同質實體。,第二節(jié) 芽變選種,嵌合體：,如果其中某一細胞原層的個別細胞發(fā)生了遺傳物質的變異，以后隨著細胞分裂又擴大了變異部分，使層間或層內不同部分之間具有不同遺傳組成的細胞，形成嵌合的組織結構，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:內周、中周、外周、外中周、外內周、中內周。,扇形嵌合體：,層內出現(xiàn)不相同的叫。,分為：外扇、中扇、內扇、外中扇、中內扇、外中內扇。,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、芽變的轉化,芽變嵌合體有時因為產(chǎn)生結構的變換而表現(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，在長成側枝時，各表現(xiàn)出不同的特征。,若芽位于扇形嵌合體的變異部位，那么由此長出的枝條就成為比較穩(wěn)定的同質芽變體或周緣嵌合體；如芽位于正常部位，則長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型內周嵌合體

15、,222型,442型外中周嵌合體,444型同質突變,第二節(jié) 芽變選種,四、芽變的遺傳學基礎,1、基因突變,2、染色體數(shù)目變異,3、染色體結構變異,4、細胞質突變,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。,2、間接鑒定法：,即將變異類型通過嫁接或扦插與對照移植在相同的環(huán)境條件下，進行比較鑒定，以排除環(huán)境因素的影響，使突變的本質顯現(xiàn)出來。,3、變異的分析方法：,是在進行移植鑒定之前，通過對變異進行分析的方法，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，然后將剩余部分進行移植鑒定。簡化鑒定手段，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,芽變選種分二級進行，第一級是從栽培圃內選擇初選優(yōu)系，包括枝變、單株變異；第二級是對初選優(yōu)系的無性繁殖后代的比較篩選，包括復選和決選。,1、初選,對栽培圃地的栽培品種在普查的基礎上初步選擇優(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，無性繁殖后進入移植鑒定圃。,（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，并且無劣變，可直接參見復選。,第二節(jié) 芽變選種,2、復選（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)，同時也為擴大繁殖準備材料。,3、決選,（1）該品系的選種歷史評價和發(fā)展前途的綜合報告。,（2）該品系在選種圃內連續(xù)不少于3年的鑒定結果。,（3）該品系在不同自然區(qū)內的生產(chǎn)試驗結果和有關鑒定意見。,（4）該品系及對照的實物。,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,栽培圃,新品種,復,選,決,選,