選擇育種課件

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(lèi),（1）自然選擇：,自然界用“優(yōu)勝劣汰，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(lèi)，保存的變異是對(duì)人有利，進(jìn)化的速度快。,分類(lèi)：,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）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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(kāi)始進(jìn)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)、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(lèi)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)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(lèi)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(kāi)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(lèi)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，仍表現(xiàn)出原有的類(lèi)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(lèi)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,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(lèi)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(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)。,（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,