第四章 植物的繁殖方式与育种

凡是不经过两性细胞受精过程而繁殖后代的。包括 营养系繁殖、无融合生殖。 营养体繁殖 vegetative:利用植物营养器官繁殖后代
营养体繁殖 vegetative
营养繁殖的器官有： 根、茎、叶、芽、块根、块茎、匍匐 茎、鳞茎等。
营养繁殖的方法有：分根、扦插、压条、 嫁接、组织培养等 营养繁殖的作物有：甘薯（块根）、马铃薯（块 茎）、甘蔗（茎）、草莓、 洋葱、大蒜 茎、球 、
③淘汰劣变的芽变类型是营养系品种繁育保纯的重要措施。
第四节 作物的品种类型及其特点 一.对农作物品种的基本要求 二.作物品种类型 三.各类品种的育种特点
一.对农作物品种的基本要求
1.特异性：本品种具有一个或多个不同于其 它品种的形态和生理特性。 2.一致性：同一品种内，植株之间性状整齐 一致。 3.稳定性：繁殖或再组成本品种时，品种的 特异性和一致性保持不变。
植物学特点
(1)雌雄蕊同花,花瓣无鲜艳颜色,缺少香味 (2)雌雄蕊同期成熟或雌蕊先熟,如菜豆 (3)花器结构严密,闭花或开花授粉 (4)雄蕊紧密包围雌蕊,花药开裂部位紧靠柱 头,如西红柿 (5)开花期短 (6)异交率4%(或5%)以下
2. 异花授粉作物cross-pollination crop
无融合生殖 apomixes
无融合生殖 apomixes：植物性细胞的雌雄配 子，不经过正常受精、 两性配子的融合过程， 形成种子繁殖后代的方 式
二倍体孢子生殖(2n)：大孢子母细 胞有丝分裂形成二倍体胚囊 无孢子生殖(2n)：胚珠体细胞发育 形成二倍体胚囊 不定胚生殖（2n)：胚珠或子房壁 二倍体细胞经有丝分裂形成胚，同 时正常胚囊中的极核发育成胚乳。 孤雌生殖(1n)：卵细胞不受精直接 形成单倍体胚 孤雄生殖(1n)：进入胚囊的精核未 与卵细胞融合而直接发育成单倍体 胚。
二、异花授粉作物
（一）、异交的遗传效应 ①异交形成杂合基因型： 异交是基因型不同的 两亲配子结合受精。由于产生基因交 换、重 组，从而后代具有杂合的基因型。 ②增强后代的生活力： 异交使后代的生长势、 生活力、抗逆性等方面增强和产量提高， 称为杂种 优势 。
（二）、异花授粉作物群体遗传特点
1.基因型杂合，表现型多种多样，基因型 和表现型不一致。
异花授粉：雌蕊的柱头接受异株花粉授粉。 ①雌雄异株(dioecious)：菠菜、石刁柏、大麻、蛇麻 ②雌雄同株异花(monoecious)： 玉米、黄瓜、甜瓜、南瓜、西瓜、蓖麻 ③雌雄同花自交不亲和（self-incompatibility）： 黑麦、甘薯、白菜、萝卜、洋白菜、白菜型油菜 ④雌雄同花不同熟（dichogamy） 或雌雄蕊异长（heterogony）：荞麦、向日葵、葱、洋葱、 芹菜、胡萝卜、甜菜、莴苣
（一）常异花授粉作物群体遗传特点 1. 主要性状是同质结合的，群体多为异质群 体。表现型基本一致，但又包含不同比例 的变异个体。 2.自交后代性状分离不严重。 3.自交后代生活力衰退不严重。
（二）常异花授粉作物的育种特点
常异花授粉植物进行育种工作，在育种方法上与
自花授粉植物一样，采用单株选择和杂交育种的方 法。但由于常异花授粉植物会发生一定程度的异交 率，所以杂交中选用的杂交亲本要进行必要的自交 和选择以淘汰劣系，选纯合的优系做杂交亲本，这样
3.群体品种
主要包括以下四种： （1）异花授粉作物的自由授粉品种 （2) 异花授粉作物的综合品种 （3）自花授粉作物的杂交合成群体 （4）多系品种
（1）异花授粉作物的自由授粉品种
遗传特点： ①个体基因型是杂合的。 ②群体是异质的。
（2）异花授粉作物的综合品种
是由多个自交系，采用人工控制授粉，或在 隔离区多代随机授粉组成的遗传平衡群体。 遗传特点： ①个体基因型是杂合的。 ②群体是异质的，但具有一个或多个代表本 品种特征的性状，以区别与其它品种。
对于个体来说，基因型是杂合的，基因型和表 现型不一致。AbcD× aBcD AaBbccDD 对于群体来说，是一个复杂的群体，表现型是 多种多样的。 AbcD× aBcD AaBbccDD AbcD× ABCd AABBCcDd
2.在没有其它因素干扰下，可保持群体遗传平衡。 3.自交生活力衰退，杂交产生杂种优势。
（一）.自交的遗传效应 1.自交使杂合基因型逐渐趋向纯合 Aa
1/4 AA 1/2Aa 1/4aa 杂合基因型比例1/2 3/8 AA 1/4Aa 3/8aa 杂合基因型比例1/22
纯合基因型比例1-1/2r
2.自交引起杂合基因型的后代发生分离， 杂合基因型的个体，自交以后，由于等位基 因纯合，一些隐性基因表现出来。 3.自交引起杂合基因型的后代生活力衰退
异花授粉作物植物学特点
①雌雄蕊异株(单性花,如吴茱萸,菠菜,银杏,毛白杨) ②雌雄蕊同株异花(如玉米,瓜类) ③两性花中雌雄蕊同花但自交不亲和(如白菜,黑麦) ④两性花中雌雄蕊不等长(如车前♂长,细梗香草♀长) ⑤两性花中雌雄蕊成熟期不一致(如向日葵,胡萝卜) ⑥开花期长(玉兰,一朵花开花时间长达80天) ⑦自然异交率50%以上(人工强迫自交时,异花结实率低)
（三）异花授粉作物的育种特点
异花授粉植物的育种特点 在育种方法 上，主要是利用杂种优势。首先通过多次的 自交和单株选择来获得性状稳定的优良自交 系，然后利用遗传基础不同的自交系杂交产 生杂种优势。在良种繁育过程中，由于异花 授粉植物的自然异交率较高，所以要做好安 全隔离，严防生物学混杂。
三. 常异花授粉作物
有性繁殖特殊情况还包括：
自交不亲合性和雄性不育性 自交不亲和性（self-incompatibility）具有完全花，可形 成正常雌雄配子，但缺乏自花授粉结实能力 十字花科、烟草、甘薯、向日葵等
雄性不育性：植株花粉败育，不能产生 有功能的雄配子的特性。
二.无性繁殖asexual reproduction
第四章
植物的繁殖方式与育种
第一节 植物的繁殖方式 一、有性繁殖 sexual reproduction
凡是由雌雄配子结合，经过受精过程，形成种子繁衍后代 的。包括自交、异交、常异交作物。 自花授粉作物 一朵花内的花粉传粉繁殖后代。天然异交 率：0-4% 异花授粉作物 异株或异花的花粉传粉繁殖 后代。天然异交率50-100% 常异花授粉作物 同时依靠自花授粉和异花授粉繁 殖后代。天然异交率5-50%
（3）自花授粉作物的杂交合成群体
是由两个以上的纯系品种杂交后，繁殖 出的分离的混合群体，把它种植在特别的 环境下，主要靠自然选择，促使群体发生 遗传变异，随着这种变异类型的不断增加， 逐渐形成一个较稳定的群体。 遗传特点： ①个体基因型纯合。 遗传特点： ②群体是异质的。 ①个体基因型纯合。 ②群体是异质的。
育种效果会更好。在杂种优势种用中，主要的途径也
是利用雄性不育性来生产杂交种子。在良种繁育过 程中，仍有必要做好安全隔离，防止生物学混杂。
四. 无性繁殖作物群体遗传特点
（一）无性繁殖作物群体遗传特点 1.无性繁殖的后代，表现型与母体相似，没 有分离。 2.同一无性繁殖系内的植株遗传基础相同。 3.无性繁殖作物，没有经过自交纯化，如果 来自杂交的后代，个体的基因型是杂合的， 若用种子繁殖，后代出现分离。
二. 作物品种类型
1.纯系品种（自交系品种） 2.杂交种品种 3.群体品种 4.无性系品种
1.纯系品种（自交系品种）
纯系品种：由一个变异单株经过多代自 交、选择、育成的品种。 纯系品种群体的遗传组成特点： ①个体基因型是纯合的。 ②群体同质。 ③自交不退化。
纯系品种的育种特点
（1）对纯系品种的基本要求： ①基因型高度纯合。 ②性状优良而且整齐一致。 （2）育种特点： ①利用自然变异，采取自花授粉和单株选 择相结合的育种方法。 ②创造丰富的遗传变异，在性状分离的大 群体中进行单株选择。
（二）无性繁殖作物的育种特点
①营养系品种主要通过有性杂交和无性繁殖相结合的方法育种。 在进行有性繁殖时，由于无性繁殖植物本身一般都是杂种，所 以一方面可利用种子后代进行选择，另一方面当选得优良材料 后，就可以通过无性繁殖把它固定下来，形成新的无性系，以
保持优良的特性和杂种优势。通过鉴定，即可大量繁殖推广。
4、亲代和子代间性状的变异性 分离不定：后代分离，遗传上不稳定。 群体中选择的优良 个体，后代出现性状分离，优良性状不能 稳定遗传，需 自交和多次单株选择才能获得较稳定的纯合后代和保证选 择的效果。 5、基因突变难于识别，难于纯合 异花授粉植物性细胞发生突变时，如果是显性突变，由 于表现型呈多样性不易识别；若是隐性突变，异花授粉的 结果，隐性性状将较长时间地在群体内保持异质性，早代 不能表现，不易被人们发现。只有将突变体进行两次或两 次以上的人工自交，才能使他们得以表现，并获得纯合的 突变体。
2.杂交种品种
在严格选择亲本和控制授粉的条件下， 产生的各类杂交组合的F1植株群体。 杂交种品种群体的遗传特点： ①个体基因型高度杂合，表现出很高的生 产力。 ②群体同质，表现型整齐一致。 ③近交分离，只利用F1的杂种优势
杂交种品种的育种特点
（1）对杂交种品种的基本要求： ①基因型高度杂合。 ②性状相对一致。 ③具有较强的杂种优势。 （2）育种特点： ①选育重点是选择杂交亲本（自交系、三系或两系） ②配合力测定是杂交种品种选育的重点内容。 ③除了对杂交种品种本身的性状有一定要求外，对影响 亲本繁殖、配制杂交种种子的一些性状也有相应的要求。 ④要建立相应的种子生产基地和供销体系
②芽变育种是营养系品种选育的一个有效方法，芽变选择育种是 营养系品种育种的另一个重要特点。在进行无性繁殖时，一般
多采用芽变的选择和单株繁殖法来培育新品种。芽变是体细胞
突变的一种表现形式，在性状上表现出与原类型不同。当有利 的芽变一旦出现，通 过选择即可用无性繁殖方法把它们迅速稳定下来，培育成为新品种。
自花授粉 （小麦、大麦、燕麦、 大豆、花生、芝麻、 烟草、马铃薯） 有性繁殖 异花授粉 （玉米、向日葵、甘薯、 蓖麻、黑麦、白菜型 油菜） 常异花授粉 （棉花、高粱、蚕豆 繁殖方式 谷子） 营养体繁殖（甘薯、马铃薯、甘 蔗、草莓 ） 无融合生殖