数量性状选择原理与方法
《选择原理数量性状》课件
05
CATALOGUE
总结与展望
总结
内容回顾
总结选择原理数量性状课件的主 要内容，包括但不限于选择原理 的介绍、数量性状的特征、选择
原理在实践中的应用等。
重点解析
对课件中的重点和难点进行详细解 析，帮助学生更好地理解和掌握。
案例分析
对课件中涉及的案例进行分析和讨 论，帮助学生深入理解选择原理数 量性状的应用。
详细描述
选择原理是生物进化理论的核心内容之一，它解释了生物如何适应环境并发生进化。在自然环境中，不同的基因 型个体对环境的适应能力不同，自然选择倾向于保留适应环境的基因型，而淘汰不适应环境的基因型。这种选择 过程不断进行，最终导致生物的进化。
选择原理的分类
要点一
总结词
选择原理可以分为正向选择、负向选择和平衡选择三种类 型。
要点二
详细描述
正向选择是指选择过程倾向于保留有益的基因变异，使具 有有利变异的个体更适应环境，从而在群体中占据更大的 比例。负向选择是指选择过程倾向于淘汰有害的基因变异 ，使具有不利变异的个体在群体中的比例降低。平衡选择 是指在一定环境条件下，不同基因型个体之间存在一定的 平衡状态，各自在群体中保持一定的比例。
量性状的表型表现。
数量性状与质量性状的区别
数量性状表现为连续的变异现 象，而质量性状表现为非连续 的变异现象。
数量性状受多基因控制，而质 量性状受单一基因或少数基因 控制。
数量性状受到环境因素的影响 较大，而质量性状受到环境因 素的影响较小。
02
CATALOGUE
选择原理
选择原理的定义
总结词
选择原理是指在生物进化过程中，自然选择通过保留适应环境的基因型，淘汰不适应环境的基因型，从而影响生 物进化的过程。
动物育种学--数量性状的选择（可编辑）
* * 数量性状的选择－提高种畜选择成效的育种措施家畜是雌雄异体交配的动物大部分畜种的世代间隔长，繁殖率较低家畜没必要，也不可能象作物那样，不断地培育新品种家畜育种工作的主要任务是对现有的优良品种系统地选育提高。
家畜育种的特点评价纯种选育效率的指标是遗传进展影响选择成效的因素遗传进展＝选择强度×遗传变异×世代间隔影响遗传进展的因素选择准确性家畜纯种遗传改良措施，就是综合地“优化”上述四个因素科学地应用育种技术，可以改善四因素，提高遗传进展genetic progress 选择强度的概念 z ΔP p σP selection intensity 留种率: 正态分布下的留种率对应的选择强度建立规模足够大的育种群强调种畜场间、地区间的联合育种，实施统一的育种方案和种畜遗传评定；扩大生产性能测定的规模在育种群中，应对所有正常的后备种畜进行严格的生产性能测定，以保证得到理想的留种率；提高选择强度的育种措施实施特殊的育种措施，改善留种率适当延长种畜的使用年限；采取措施提高母畜每年提供的后代数；缩短母畜的胎间距；降低后备种畜在育成期的损失；实施人工授精、胚胎移植等生物技术，提高了优秀种畜的使用率提高选择强度的育种措施群体遗传变异的遗传基础个体间的遗传变异是选种的基本前提群体内遗传变异源于加性遗传标准差性状的加性遗传标准差是群体特异的随着选择措施的实施，群体遗传变异度降低保持选择下的群体遗传变异是重要的育种措施 Genetic variation 育种群应保持一定规模同样的选择强度下，大规模育种群将较长时间保持较理想的可利用遗传变异度；育种初始群体应具有足够的遗传变异度组建初始群的种公畜应保持尽可能多的血统，而且相互间具有较远的亲缘关系；保持群体遗传变异度的育种措施经常在育种群中进行遗传参数的估计根据其参数估计值，检测群体中遗传变异度的变化，并依此确定下一步的育种措施。
采取适当育种方法提高群体的遗传变异以各种形式从外群体导入外血，一方面引入一些最有利的基因；另一方面可扩大群体内的遗传变异度。
选择原理质量性状ppt课件
❖ 自然选择（natural selection）
通过自然界的力量完成的选择 “物竞天择、适者生存” 向心力，回归 在生物进化中起主导作用
❖人工选择（artificial selection）
人类施加措施实现的选择过程 有的放矢 离心力 控制进化方向的是人的意愿。
自然选择（natural selection）
一、对隐性基因的选择(recessive)
❖ 一对等位基因时：基因型为AA、Aa、aa ❖ 设原始群体基因频率为A＝p，a=q，则相应基因型频
率为：D＝P2，H＝2Pq，R=q2。留种率为S，淘汰率 为1－S。则有：
P＋q=1 D＋H＋R＝1
对隐性基因的选择
设有一对等位基因
A
在大群体中的频率为
p0
由这对基因构成的基因型为 AA
Aa
基因型频率为 留种率 淘汰率
p02
2p0q0
S
S
1-S
1-S
选择后基因型频率
？
？
a q0
aa q02
1 0
？
原始基因型频率×留种率
选择后的基因型频率＝
∑(原始基因型频率×留种率)
经过一代的选择后，隐性基因频率
=？ q‘=1/2*H‘+R‘= Sq+(1-s)q2 S+(1-s)q2
0
❖ 则经过一代选择后，隐性基因a的频率为：
(P+q=1)
❖
q1=
P0 q 0 P 2 0 2 P0q0
=
q0 1 q0
❖ q2=
q1
1 q1
=
q0 1 2q0
❖ 经过t代选择后：qt=
q0 ，
1 tq0
数量性状的选择原理与方法
数量性状的选择原理与方法遗传性原理是指数量性状在一定程度上受遗传因素控制，拥有遗传变异。
根据数量性状的遗传方式可分为基因型型、基因频率和基因效应等多个方面进行评估。
选择性原理是指选择个体的数量性状时，应该根据性状与经济利益直接相关的程度，尽可能选择对提高经济效益有着较大贡献的个体。
适应性原理是指在选择个体的数量性状时，应根据目标环境和生长条件来考虑。
选择的个体必须适应目标环境，能够在相应的生态位上充分发挥功能。
直接选择法是指通过直接测量或观察数量性状的表现形式，以此为依据进行选择。
这种方法适用于那些数量性状测量简单、易于获取的情况。
例如，对于作物的产量性状，可以根据每株或每单位面积的产量进行测量，直接确定高产个体。
间接选择法是通过选择与数量性状有关的可测指标进行间接选择。
这种方法适用于那些数量性状无法直接测量或操作困难的情况。
例如，通过选取植株高度与产量之间的相关性来选择高产作物。
间接选择法可以根据数量性状的遗传背景、遗传相关性和选择效应等指标进行选择。
在数量性状的选择过程中，还可以结合遗传统计学方法，如相关分析、配合力分析、遗传进展分析等，对数量性状的遗传特性进行深入研究，为选择优良个体提供更科学的依据。
需要注意的是，数量性状的选择不仅仅局限于单一性状，还需要综合考虑多个数量性状之间的关系，进行多性状选择。
这样可以更全面地评估个体的育种潜力，提高选种效果。
综上所述，数量性状的选择原理与方法是一项重要的育种技术，它可以帮助农作物育种者选出更具经济效益和适应性的个体，为农业生产提供更好的品种和种质资源。
同时，通过与遗传统计学方法结合，可以进一步加强对数量性状的深入研究，为育种工作提供更科学的理论依据。
数量性状的分子标记(QTL定位的原理和方法讲义)
数量性状的分子标记(定位的原理和方法讲义)作物中大多数重要的农艺性状和经济性状如产量、品质、生育期、抗逆性等都是数量性状。
与质量性状不同，数量性状受多基因控制，遗传基础复杂，且易受环境影响，表现为连续变异，表现型与基因型之间没有明确的对应关系。
因此，对数量性状的遗传研究十分困难。
长期以来，只能借助于数理统计的手段，将控制数量性状的多基因系统作为一个整体来研究，用平均值和方差来反映数量性状的遗传特征，无法了解单个基因的位置和效应。
这种状况制约了人们在育种中对数量性状的遗传操纵能力。
分子标记技术的出现，为深入研究数量性状的遗传基础提供了可能。
控制数量性状的基因在基因组中的位置称为数量性状基因座（）。
利用分子标记进行遗传连锁分析，可以检测出，即定位（）。
借助与连锁的分子标记，就能够在育种中对有关的的遗传动态进行跟踪，从而大大增强人们对数量性状的遗传操纵能力，提高育种中对数量性状优良基因型选择的准确性和预见性。
因此，定位是一项十分重要的基础研究工作。
年，等发表了第一篇应用连锁图在番茄中定位的论文。
之后，随着分子标记技术的不断发展以及许多物种中分子连锁图谱的相继建成，全世界出现了研究的热潮，每年发表有关研究的论文数量几乎呈指数增长（图），显示了该研究领域的勃勃生机。
目前，定位研究已在许多重要作物中展开，并且进展迅速。
本章主要介绍定位的原理和方法。
图年期间国际上每年发表有关研究的论文的数量. 数据从英国信息系统检索得到第一节数量性状基因的初级定位定位就是检测分子标记（下面将简称为标记）与间的连锁关系，同时还可估计的效应。
定位研究常用的群体有、、和。
这些群体可称为初级群体（）。
用初级群体进行的定位的精度通常不会很高，因此只是初级定位。
由于数量性状是连续变异的，无法明确分组，因此定位不能完全套用孟德尔遗传学的连锁分析方法，而必须发展特殊的统计分析方法。
年代末以来，这方面的研究十分活跃，已经发展了不少定位方法。
一、定位的基本原理和方法孟德尔遗传学分析非等位基因间连锁关系的基本方法是，首先根据个体表现型进行分组，然后根据各组间的比例，检验非等位基因间是否存在连锁，并估计重组率。
育种记录原理—数量性状
2021年6月30日星期三
1
育种目的
2021年6月30日星期三
2
育种概念
2021年6月30日星期三
3
育种的内容
测定
选种
育种
评估
选配
2021年6月30日星期三
4
种猪育种的方向
• 一、培育 创造出一个新的品种 耗时耗力，路远又艰辛。
• 二、选育 对现有品种一代一代的选优，使其各项形状不断的稳定遗传并一步步提
猪肉俗称白肌肉，或“水煮样”肉。常发生于肥猪，常见于猪腰部及 腿部肌肉。这种肉用眼观察呈淡白色，同周围肌肉有着明显区别；其 表面很湿，呈多汁状；指压无弹力，呈松软状，也称“热霉肉”
2021年6月30日星期三 26
PSE
2021年6月30日星期三 27
• DFD肉：与正常肉相比外观、口感、品质下降。 • DFD肉是宰后肌肉PH值高达6.5以上，外观呈现出一种略带紫色的暗红
2021年6月30日星期三 33
2021年6月30日星期三 34
2021年6月30日星期三 35
2021年6月30日星期三 30
2021年6月30日星期三 31
• 肌肉大理石纹：指一块肌肉内可见的肌内脂肪 • 评定方法是： • 取最后胸椎与第一腰椎结合处的背最长肌横断面 • 置于4℃的冰箱中存放24H后 • 对照大理石纹评分标准图，按5级分制评定 • 1分为肌内脂肪呈极微量分布 • 2分为肌内脂肪呈微量分布 • 3分为肌内脂肪呈适量分布 • 4分为肌内脂肪呈较多量分布 • 5分为肌内脂肪呈过量分布 • 两级之间只允许评0.5分 • 以3分为理想分布，2分和4分为较理想分布，1分20和21年5分6月为30日非星理期想三 分布32
数量性状基因定位的原理及方法
数量性状基因定位的原理及方法随着现代分子生物学的发展和分子标记技术的成熟，已经可以构建各种作物的分子标记连锁图谱。
基于作物的分子的标记连锁图谱,采用近年来发展的数量性状基因位点（QTL)的定位分析方法,可以估算数量性状的基因位点树目、位置和遗传效应。
本文介绍了数量性状基因定位的原理以及分析方法.每一种方法都有自己的优点，但也存在相应的缺陷。
1 数量性状基因定位的原理孟德尔遗传学分析非等位基因间连锁关系的基本方法是，首先根据个体表现型进行分组，然后根据各组间的比例，检验非等位基因间是否存在连锁，并估计重组率。
QTL定位实质上就是分析分子标记与QTL之间的连锁关系，其基本原理仍然是对个体进行分组,但这种分组是不完全的。
2 数量性状基因定位的方法自然界存在生物个体的性状、品质等多为数量性状，它们受多基因的控制,也易受环境影响。
.多基因及环境的共同作用结果使得数量性状表现为连续变异，基因型与表现型间的对应关系也难以确定.因此,长期以来，科学工作者只是借助数理统计方法，将复杂的多基因系统作为一个整体，用平均值和方差来表示数量性状的遗传特征,而对单个基因的效应及位置、基因间的相互作用等无法深入了解，从而限制了育种中数量性状的遗传操作能力。
20 世纪80 年代以来发展的分子标记技术为深入研究数量性状的遗传规律及其操作创造了条件, 提高了植物育种中目标数量性状优良基因型选择的可能性、准确性及预见性。
下面主要介绍了几种定位方法。
2。
1 QTL 定位方法连锁是QTL定位的遗传基础.QTL 定位是通过数量性状观察值与标记间的关联分析,即当标记与特定性状连锁时,不同标记基因型个体的表型值存在显著差异，来确定各个数量性状位点在染色体上的位置、效应，甚至各个QTL 间的相关作用。
因此，QTL 定位实质上也就是基于一个特定模型的遗传假设，是统计学上的一个概念，有可信度(如99％，95％等）,与数量性状基因有本质区别（图1）。
06数量性状选择的效果与方法
提高选择强度的方法
1、建立足够大规模的育种群
强调地区间的联合育种
2、尽量扩大性能测定的规模
目的：降低留种率
3、实施特殊的育种措施，改善留种率：
A、降低留种数量，增加后备个体数； B、缩短胎间距；
度（i）。
其公式为： i
P
P
; 或 P i P 又： A / P h
故选择反应的公式可转化为： G Ph2 A i h
其中，h表示依据个体性能记录估计育种值的准确度， 等于rAI。故：
G A i rAI
年度遗传进展的估计
3）综合选择（选择指数法）：
综合考虑所有选育性状，按各性状的育种学重要 性和经济学重要性制订加权值，得到一个综合选 择指数，按指数高低留种。 考虑了性状间的相关，是最好的选种方法，遗传 进展最大。
2、总体比较
1）性状间无相关时，综合选择优于独立淘汰，独立 淘汰优于顺序选择； 2）性状间有相关时，综合选择的效果不低于独立淘 汰，独立淘汰不低于顺序选择
加权后求平均选择差，再计算其平均选择反应后才与母
畜的选择反应平均，作为总体平均选择反应。
如上例中的猪群选留3头公猪，其180天体重的选择差分别 为20kg、15kg、10kg，预计第一头公猪配种60％，其余 两头各配种20％，则： 来自公猪的平均选择差＝20×0.6+15×0.2+10×0.2
=17kg。 故来自公畜的选择反应为： R＝Sh2=17×0.25=4.25(kg)。
3、在育种群内经常估计遗传参数，尤其是 加性遗传方差； 4、采用育种方法扩大群体的遗传变异：
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的资料以及遗传力来判断个体的种用价值。
设：个体表型值为Pi，它可被划分为两部分之和，
即:
►家系平均值(Pf) ►个体表型值(Pi)与家系平均值(Pf)的离差(Pw)
►
即：Pi＝Pf＋Pw
其中： Pw 表示家系内偏差，即(Pi－Pf) Pf 表示家系均值
高产对家畜适应自然环境条件往往是有害的，故应加强 对高产品种的营养条件供应和环境条件控制。
3、当两种选择作用严重抵触时，人工选择就不会取 得进展（品种退化）。
选择的实质
►
打破了繁殖的随机性，定向地改变了群体
中相关基因的频率。
►
打破了自然状态条件下生物群体的“哈代 －温伯格”平衡 ，改变了生物类型。
如：世代间隔、性状间的相关、一次选择性状的 数目、近交以及遗传与环境的互作等。
遗传进展（selection progress）：选育群体平均每 年所获得的选择反应。即选择反应除以平均世代间 隔。 R Ry GI
世代间隔：指每繁殖一代所需的年数，或者说是用子 女出生时父母的平均年龄来表示。
选择强度：不同性状间由于度量单位和标准差不 同，选择差之间不能相互比较。为统一标准，都除 以各自的标准差，使之标准化。这种标准化的选择 差称为选择强度（i）。 其公式为：i P S ; 所以 S i P P P 又： h /
2、选择的目的与方向
自然选择没有明确的目的性和方向性 人工选择有明确方向性和目的性：选择目标→选择方案
3、选择的过程
自然选择是一个漫长的过程，时间长，见效慢
人工选择的过程则相对较短，见效较快
人工选择和自然选择间的关系
1、当选择的方向一致时，自然选择能加快人工选择 的进程，增强人工选择的效果。 2、当选择方向不一致时，人工选择会受到自然选择 的制约或影响。此时，要获得人工选择的预期效果， 就必须加强或改善饲养管理条件来克服自然选择的 作用。
4、合并选择
► 同时考虑Pw和Pf，而分别给以不同程度的加
权，以最好地利用这两方面的资料。 ► 最合理的加权：对 Pw和Pf分别乘于各自的遗 传率hw2和hf2，即：I＇＝hw2×Pw＋hf2×Pf ► 因为离差乘遗传率就是选择反应，故把这 两部分的选择反应之和作为对家畜种用价 值的评估。
►
公式 I＇＝hw2×Pw＋hf2×Pf 中 I＇是对Pw 和Pf 分别加权后的指数； hw2是家系内离差的遗传率； hf2是家系平均数的遗传率。 1 rA 2 2 2 2 1 (n 1)rA hw h hf h 1 (n 1)r 1 r 其中：h2是性状的一般遗传率； rA是家系成员间的亲缘相关系数； r是家系成员间的表型相关系数； n为家系成员数。
早期辅助选择、间接选择（遗传相关）
四、选择效果的预估
► 理论基础：
R=Sh2=iσh2 选择强度可由留种率得到（性状呈正态分布时）
► 只要知道一个畜群该性状的标准差与遗传力，确
定留种率，就可预估选择效果。
第三节 数量性状选择的方法
二、个体选择法与依据亲属信息的选择法
原理
当 h2f 大于 h2 的程度足以补偿并超过σf 小于σp 的程 度时，家系选择优于个体选择。对低遗传力性状且 有大的家系时，几乎总是成立。
3、家系内选择（家系中选留表型值高的个体）
► 家系内选择是在每个家系内的个体选择
2 A w
：
1 r Rw＝iσwh2w h h 1 r 其中：σw 是家系内离差的标准差； h2w 是家系内离 差的遗传率。有： ► 当表型相关r大于亲缘相关rA时，hw2>h2。 ► 家系内选择的适用条件是：性状遗传率低、家系内 表型相关高、共同环境 ( 母体效应）造成家系间差异 大。 ► 当共同环境使家系间有大量差异时，在每个家系内 选优可以弥补家系选择的不足。此外，还可减少近亲 繁殖的速率，有利于保种。
第五章 数量性状选择原理与方法
主要内容
► 第一节 ► 第二节 ► 第三节 ► 第四节
选择相关概念 数量性状的选择反应 数量性状选择的方法 提高选择效果的途径
第一节 选择相关概念
► 自然选择
指在自然环境条件下，自然界对物种的选择作用
——“物竞天择、适者生存”
作 用：在生物进化中起主导作用，自然环境条件控 制着变异发展的方向，导致适应性状的产生
对双亲平均表型值的回归系数不同，提出了遗传率这个概念。 子女值对双亲均值的回归系数就是该性状的遗传率。
►
回归方程为： O O h2 P P
O O
是子女表型值的离均差，表示因选择使选留个体的子 女平均表型值高于原始群体均值的部分。这种因选择而在下 一代产生的反应称为选择反应（R）。
改变一个种群的步骤：
►首先，创造或发现变异
方法：诱变或杂交
►其次，通过选择的作用在群体中定向地扩散所需
变异型基因，并逐步使之成为群体的主导类型。
方法：通过定向选择来增高理想基因的频率。
有变异存在，才有新品种的产生，变异为育种提 供素材，变异是育种的基础。
选择的创造性作用
►
►
►
育种是根据家畜的遗传和变异两种特性，通过选择和繁育两 种手段来引导变异发展的方向而进行的工作。 理论基础——选择的创造性作用 选择能积累变异，决定变异的方向，产生新类型个体， 最终使畜群结构发生根本改变。 选择的创造性作用在家畜育种中的体现 1．针对特定数量性状的系统选育可能育成新品种 ►选择的重点－－数量性状（经济重要性） 2．针对特定质量性状的系统选育也可能育成新品种 3．选择有益突变也能培育新品种
► ►
p p ( p p f ) ( p f p) 选种时对以上两部分分别给予加权，合并为一个 指数I作为估计育种值，作为选留的标准。
用离差的形式表示：
不同的选择方法可表现为对上式中两部分的不同 重视程度。 即：I=bfPf+bwPw
二、单性状的选择方法
1 、个体选择：对两部分同等重视，即把超出群体均 值最多的个体留种。实质为用个体表型值估计育种 值。 P ＝ 1 × P w ＋ 1 × Pf 2、家系选择：完全忽略Pw而只根据Pf选择，即把超出 畜群均值最多的家系留种。实质为用家系均数估计 育种值。 P ＝ 0 × P w ＋ 1 × Pf 3、家系内选择：完全忽略Pf只根据Pw选择，在家系内 选择超出家系均值最多的个体留种。实质为用家系 内偏差估计育种值。 P ＝ 1 × P w ＋ 0 × Pf
度地降低。
4、环境
数量性状的表型值都是遗传和环境两种因
素共同作用的结果。 育种应该考虑环境条件的效应。
三、提高选择反应与改良速度的措施
► 1、主选遗传力高或中等的性状
遗传力小于0.2，低遗传力性状。繁殖性状 遗传力大于0.2小于0.4，中等遗传力性状。（生 长性状） 遗传力大于0.4，高遗传力性状。（胴体性状） 缩小环境方差，提高遗传力。
P P
是双亲表型均值的离均差，表示由于选择使选留个体
的平均表型值高于原始群体均值的部分，称为选择差（S）。
上式可演化为：R＝Sh2
► 选择反应又称为一代选择进展。 ► 选择效果的衡量标准是选择反应（R）的大小。所
以影响选择效果的两个基本因素就是性状的遗传
力（h2）与选择差（S）。
► 影响这两个因素的其他因素都会影响选择效果。
适用条件：A、遗传力低，表型变异主要是环境变异， 个体表型值与育种值差异大，个体选择不可靠；B、 家系大；C、共同环境（母体效应）造成的家系间差 异小。 2 2 1 (n 1)rA 2 hf h R i h 家系选择反应： f f f 1 (n 1)r
其中：Rf表示家系选择的选择反应；i表示选择强度；σf表 示家系均值标准差（小于个体性状中的表型标准差σP ）； h2f表示家系均值的遗传力（通常大于一般的遗传力h2）。
（四）世代间隔
（五）其他可能影响选择效果的因素 1、性状间的相关（遗传相关）
当两个性状间具有遗传相关时，可用于间接 选择 如同时选择n个性状，则每个性状的选择反
2、所选性状的数目
应只有选择单个性状时的选择反应的
择太多性状。
1
N
；
故：选择时应该突出重点性状，不宜同时选
3、近交
近交与选择效果之间有一定程度的矛盾 近交衰退造成各种性状的选择效果不同程
留种率：是指留种个体数与测定个体数之比（留种数
/测定个体数）×100％。
在性状表型值呈正态分布的情况下，留种率的大
小决定选择差的大小。即留种的家畜越多，选择
差越小。
（三）性状的表型标准差
R Sh i p h A i h
2 2
选择极限：对一个群体实行长期的闭锁选择， 随着选择的进行，有利基因的频率不断提高， 直至固定。此时，群体内基因趋于一致，没有 可利用的遗传变异产生，则选择不再产生作用， 即不会出现选择反应的现象。
三、各种选择方法的比较
1、个体选择：根据个体表型值的选择，简单易行。在选择
强度相同时，遗传力越高的性状，标准差越大的群体，用 个体选择越好。此时，表型值变异主要是遗传变异，为大 群选择。
R i P h
2
其中：R表示选择反应；i表示选择强度；σP表示标准差；h2 表示遗传力。
2、家系选择（选择家系均值的家系成员）
►实施同期同龄对比，使各个体处于相同的环境条件。
►采用统计方法强度
（1）建立足够大规模的育种群
►
强调地区间的联合育种
目的：降低留种率 A、降低留种数量，增加后备个体数；
(2）尽量扩大性能测定的规模
►
(3)实施特殊的育种措施，改善留种率：