第四章引種和選擇育種

1、第四章 引種與選擇育種Chapter 4 Introduction and Selection of Crops,引種和馴化 選擇育種,引種（crop introduction） 廣義的引種是指從外地或外國引進新植物、新作物、新品種、品系以及供研究用的各種遺傳資源材料。 從生產(chǎn)的角度來講，引種系指從外地引進作物新品種，通過適應性試驗，直接在本地推廣種植。,馴化（crop introductio

2、n） 指通過搜集、引進種質資源，在人類的選擇培育下，使野生植物成為栽培植物；使外地的作物品種成為本地的作物和品種的措施和過程。,第一節(jié) 引種和馴化,一、引種的意義引進適宜栽培作物，豐富作物種類引進適宜作物品種，對提高作物的產(chǎn)量具 有明顯的效果引種是快速解決當?shù)貎?yōu)良品種缺乏，更新作物類型及發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效措施,二、引種馴化的基本原理（一）氣候相似論（theory of climatic analogy）

3、理論要點：某作物原產(chǎn)地區(qū)與引進地區(qū)之 間，在影響作物生產(chǎn)的主要氣 候因素上，應相似到足以保證 作物品種互相引種成功時，引 種才有成功的可能性。,第一節(jié) 引種和馴化,二、引種馴化的基本原理（二）引種的生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理生態(tài)條件：與作物品種形成及生長發(fā)

4、育有密 切關系的環(huán)境條件（包括自然環(huán) 境條件和栽培條件）。 一般來說，生態(tài)條件相似的地區(qū)引種容易 成功。,第一節(jié) 引種和馴化,,生態(tài)條件,,氣候生態(tài)因子,土壤生態(tài)因子,生物生態(tài)因子,第一節(jié) 引種和馴化,小麥生態(tài)區(qū)劃圖,棉花生態(tài)區(qū)劃圖,二、引種馴化的基本原理（二）引種的生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理生態(tài)型：在同一物種變種范圍內(nèi)，在

5、生物學 特性、形態(tài)特征等方面均與當?shù)氐?主要生態(tài)條件相適應，遺傳結構也 基本相似的作物類型。不同生態(tài)型之間相互引種有一定困難，相 同生態(tài)型之間相互引種則較易成功。,第一節(jié) 引種和馴化,,作物生態(tài)型,,氣候生態(tài)型,土壤生態(tài)型,共棲生態(tài)型,第一節(jié) 引種和馴化,小麥的四種生態(tài)類型,,第一節(jié) 引種和馴化,稻的生態(tài)型。不同水深的環(huán)境

6、形成了稻的不同生態(tài)型（據(jù)國際水稻所1975年資料）百分數(shù)為世界范圍之比例,三、影響引種成功的因素 溫度與引種的關系 光照與引種的關系 緯度與引種的關系 海拔與引種的關系 栽培水平、耕作制度、土壤情況與引 種的關系 作物的發(fā)育特性與引種的關系,第一節(jié) 引種和馴化,四、作物的不同類型引種后的生長變化規(guī)律高溫短日性作物的引種規(guī)律：原產(chǎn)高緯度地區(qū)的品種，引到低緯度地區(qū)種植，生育縮短，提早成熟，但株、穗、粒變小。

7、原產(chǎn)低緯度地區(qū)的品種，引至高緯度地區(qū)，春播品種表現(xiàn)遲熟，營養(yǎng)器官增大；夏秋播品種，生育期推遲，存在能否安全成熟的問題。高海拔地區(qū)的品種，引到平原地區(qū)往往早熟，有能否高產(chǎn)的問題。平原地區(qū)的品種引到高海拔地區(qū)，延遲成熟，存在能否安全成熟的問題。,第一節(jié) 引種和馴化,越富（中稻類型）品種短日處理（北京）,棉花矮株為短日處理，已現(xiàn)蕾吐絮（河南）,云南農(nóng)家品種紫稈糯玉米引入北京后的變化左為在當?shù)?，高一米多，紫色；右為在北京，三米多高，莖稈

8、無紫色,五、引種的基本步驟引種計劃的制定和引種材料的收集引種材料的檢疫引種材料的試驗鑒定和評價 觀察試驗 品種比較試驗和區(qū)域試驗 栽培試驗,第一節(jié) 引種和馴化,六、引種實踐水稻引種實踐小麥引種實踐棉花引種實踐大豆引種實踐,第一節(jié) 引種和馴化,七、植物馴化的原理和方法風土馴化學說及馴化方法 （代表人物為米丘林）其他植物引種馴化理

9、論和馴化方法,第一節(jié) 引種和馴化,第二節(jié) 選擇育種,一、選擇育種的基本原理（一）作物品種自然變異現(xiàn)象及其原因自然異交引起的基因重組自然變異（基因突變、芽變）新育成品種群體中的變異（剩余遺傳變異）,（二）純系學說（The theory of pure-line selection）,Wilhelm, L. Johannsen 1901 In self-pollinated crops,Johannsen’s expe

10、riments,Material: Highly self-pollinated crop Beans (Phaseolus vulgaris L.) commercial variety ‘Princess’,,16000 seeds,,150 seeds,,,,25 heaviest,,100 average,,25 lightest,Johannsen’s experiments,Effect of selection fo

11、r seed-size groups (sublines with four pure lines),pure line,weight of progenies,weight of parents,,,The weight of seven pure lines and their parents(cg),Performance of sub-lines of line 1 during six years of continuous

12、directional selection for high and low seed weight,Conclusion,The original seed was a mixture of several pure lines. Once a pure line has been isolated from such population, further selection within the line will not le

13、ad to any improvement.The differences among the members of the same pure line are entirely environmental and thus not transmitted to the progeny.,二、性狀鑒定與選擇 （一）性狀鑒定的作用和方法 直接鑒定和間接鑒定 田間鑒定和實驗室鑒定

14、 自然鑒定和誘發(fā)鑒定 當?shù)罔b定和異地鑒定,（二）選擇的基本方法單株選擇混合選擇,一次單株選擇,多次單株選擇,,一次混合選擇,多次混合選擇,三、選擇育種的程序,原始品種群體,株行比較試驗,品系比較試驗,區(qū)域試驗,生產(chǎn)試驗,種子田,大田大面積推廣,選擇優(yōu)良單株,當選各單株的種子分別脫粒,各株種子分別種植成行（系）以原品種為對照行，選擇優(yōu)良株行（系）,當選的各株行（系）的種子分別脫粒,各系種子分別種于小區(qū)，設對照

15、小區(qū)，進行有重復的試驗，選擇優(yōu)系,當選品系的種子,各系同時進行區(qū)試，試種和繁殖,經(jīng)審定合格的品系成為品種,,,,,,,,,（一）純系育種程序,三、選擇育種的程序,原始品種群體,經(jīng)混選群體,原始品種群體,繁殖種子,大田大面積推廣,選擇優(yōu)良而一致的個體，混合脫粒,經(jīng)混選混合脫粒的種,經(jīng)混選的改良群體與原品種比較試驗,經(jīng)比較確比原品種優(yōu)越的混選群體的種子,所繁殖的優(yōu)質種子,,,,（二）混合選擇育種程序,三、選擇育種的程序,原始品種群體,集團1

16、,集團2,繁殖種子,大田大面積推廣,按類型分別混合選擇，分別脫粒,經(jīng)分別混合選擇的不同類型的種子,各集團與原品種比較試驗,經(jīng)比較表現(xiàn)優(yōu)良的集團種子,所繁殖的優(yōu)質種子,,,,（三）集團混合選擇育種程序,集團3,原品種,,,,,,三、選擇育種的程序,原始品種群體,分系鑒定,改良群體,繁殖推廣,按個體選擇，分別脫粒,當選個體的種子,改良群體與原品種比較試驗,經(jīng)鑒定合格的各系分別收獲混合脫 粒,表現(xiàn)較優(yōu)越的群體收獲脫粒,,,（四）改良混合選擇育

17、種程序,,,,,,,,,,,,,原品種,系行種植鑒定,思 考 題,什么叫引種？試述引種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及育種工作中的作用？解釋下列名詞：生態(tài)因素，生態(tài)環(huán)境，生態(tài)地區(qū)，生態(tài)類型，氣候相似理論。不同地區(qū)間相互引種，應注意哪些問題？引種時應該遵循哪些原則，才可能使引種成功？是否可以把北方冬性強的冬小麥引至南方，或把南方的冬小麥引至北方？在遷移后會出現(xiàn)什么問題？以水稻為例，說明當緯度相同但海拔高度不同地區(qū)間引種時，會出現(xiàn)什么問題？