第四章 引种

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引种与选择育种

引种与选择育种

第四章 引种与选择育种
引进国外或外地的品种或种为我所用是作物育种的一种重要手段。利用作物品种的自然变异进行选择育种,是作物育种最基本、简易、快速而有效的途径。 本章的重点:掌握引种和选择育种的基本理论、引种的方法和程序;熟悉选择的基本方法、选择育种的基本程序。 授课内容 一、引种及其作用 二、引种的理论与引种规律 三、引种的基本方法与步骤 四、选择育种
选择的基本方法
2、选择的基本方法 (1)个体水平选择的基本方法(本节内容) 单株选择法 一次单株选择法 多次单株选择法 混合选择法 一次混合选择法 多次混合选择法 (2)细胞水平选择的基本方法 单细胞培养、诱变 单细胞无性系筛选 (3)分子水平选择的基本方法 分子标记辅助选择
05
水稻属喜温、喜湿的短日照作物。
02
2、其它作物的引种 (1)黄麻、红麻引种 黄麻、红麻均属喜温、短日照作物。但它们的经济产品(收获目的物)是麻皮而不是种子。“南麻北种,北种南繁”。 (2)小麦引种 小麦属长日照作物,生长需要长日照,发育要求低温。生态型较多。引种的纬度跨度不能太大。 (3)大豆引种 大豆也是典型的喜温、短日照作物。与水稻相似,早熟型品种对短日照反应弱,迟熟型品种,对短日照反应强,光照缩短能大大加速花芽的分化与花部器官的形成,并促进豆荚生长与成熟。
根据决定作物生态型的主要生态因子,作物生态型一般可分为以下三种:
如,水稻的早稻和晚稻,粳稻和籼稻(不同亚种)均为不同的生态型。前者是受光照影响的季节气候生态型,早稻对光长要求不高,但晚稻只有在短日照下才能抽穗。后者则主要是受温度影响的地理气候生态型。
气候生态型:是指在一定的气候因子,如光照、温度、湿度等条件下所形成的生态型。
06
北种南引:纬度↓,日照长度↓, 温度↑,幼穗分化提早,抽穗提前,生育期缩短,植株变矮、分蘖减少,穗短粒少,产量下降 。因此宜引种原产地生育期长的品种。

第四章引种

第四章引种
第四章引种
二 引种驯化的原理
• 引种驯化的遗传学原理 • 引种驯化的生态学原理
第四章引种
引种的遗传学原理
• P=G+E (P:引种效果;G:植物的适应性;E:原产 地与引种地生态环境的差异)
• 引种驯化的遗传学原理就在于植物对环境条件的适 应性的大小及其遗传。
• 如果引种植物的适应性较宽,环境条件的变化在植 物适应性反应规范之内,就是“简单引种”。反之, 就是“驯化引种”。
等 • 凡是对光照长短敏感的种类和品种,通常以纬度相
近的地区引种为宜。 • 洋葱:北方洋葱引到南方种植,往往地上部分徒长,
鳞茎发育不良(北方通常在春季播种夏季长日照条 件下形成鳞茎)。
第四章引种
水分因子
• 我国不同地区的降水情况差异大。降水量递减(东 南沿海 西北内陆)
• 园艺作物引种:降水量大,空气湿度高的地区 降水量小,空气湿度低。改善灌溉条件获得成功, 反之不易成功(北繁和南繁)。
围。 • 5.利用生育期变化规律,提高了产量和效益,如南
麻北种(增产甚多)。 • 6.为系统育种提供了宝贵的原始材料,因为基因的
表达与环境条件有密切关系,在新的条件下一些原 来没有表现或表现不充分的基因型会显示出来。
第四章引种
引种的类型
• 简单引种:由于植物本身的适应性广,可以不改 变植物的遗传性也能适应新的环境条件,或者是 原分布区域与引入地的自然条件差异较小。
第四章引种
主导生态因子
就是植物生长最重要的限制因子 • 温度:最冷月平均气温、极端最低气温、有效积温 • 光照:光照时间和光照强度
洋葱(长日照作物)北方春播夏收-南方秋播春收 • 水分:东南向西北递减。 • 土壤:pH与含盐量 • 生物:菌根(兰花、松树)、传粉昆虫等。 Nhomakorabea第四章引种

第4章 引种与驯化

第4章 引种与驯化

二、气候相似性原理
Mayr(德国学者)气候相似论要点:
地区之间,在影响作物生产的主要气 候因素上,应该相似到足以保证作物 品种互相引用成功时,引种才有成功 的可能。
三. 纬度、海拔、作物发育特性 与引种的关系
1、温度:
生物生长温度:温度由低到高,早熟;
反之延迟成熟。
植物生长温度与植物发育温度概念不同 “春花”:植物发育必须的低温阶段 2、光照: 充足有利于植物的生长发育,对于不同作物 不同品种的反应不同
1. 引进新作物、新品种,发展工农业生产
引进适宜栽培的作物,丰富了我国的作物种类。引 进综合性状好, 适应性强的作物优良品种, 经试验示 范后,可在生产中直接利用,有效地提高我国的作 物产量和品质,并能迅速产生经济效益。
2. 充实种质资源,丰富作物的种质资源。 3. 利用异地种植,提高作物产量
第二节 引种的基本原理
一. 作物的生态环境与生态类型 二. 气候相似性原理 三. 生态环境和生态型相似性原理 四. 纬度、海拔及作物发育特性 与引种的关系
一、作物的生态环境与生态类型
(1)生态因素:对作物的生长发育有明 显的影响和直接作为作物所同化的因 素称之为生态因素。土、肥、水、温
(2)生态环境:综合起作用的一些生态 因素的复合体称之为生态环境
(一)低温长日性作物的引种规律
(4)春播区的春性品种:向冬播区引种,大多为 不适应。表现迟熟和结实不良,易受冻害。春 季光照不充足。 (5)高海拔地区的冬作作物品种:偏冬性,引种 到平原大多不适,反之有引种成功的可能性。
(二)高温短日性作物的引种规律
(1)原产高纬度地区的品种:属早熟春作物,感温 性强而感光性弱。向南引种:早熟、低产。是 否能高产问题 (2)原产低纬度地区的品种:有春、夏、秋播之分。 还有早中晚之分。一般来讲,

第四章:引种

第四章:引种

引种试验
1.步骤:观察试验 -品种比较试验和区域 试验 -栽培试验 (面积和大小) 2.坚持“少量引种,多点试验,全面鉴定, 摸索规律,加速繁育,逐步推广”的方 针。(示范点的多少)
2 影响引种效果的因素



品种的适应性 实际栽培季节的气候相似性 产品利用目的 各地和不同的人群的消费习惯不同

引种材料的评价与应用

引种驯化成功的标准:
不加保护或稍加保护能正常生长,通行的繁殖 方法能正常繁殖

引种材料的评价

根据引种成功的标准进行科学评价 根据生产成本和市场价格进行经济评价
引种材料的检疫
1.从外地区(国外)引种必须严格检疫 2.有检疫的材料应及时加以处理 3.设检疫圃,隔离种植
要注意“生物入侵”的问题。


3.作物起源地与引种的关系 (1)起源于高CI值地区的作物多为长日照作物如 大麦、小麦,由低CI → 高CI,熟期提早,产量性 状变劣,由高CI →低CI,熟期推迟,产量性状变 优。 (2)起源于低CI值地区的作物多为短日照作物如 水稻、玉米、高梁,由低CI向高CI引,熟期推迟, 产量性状变优,由高CI→低CI,生育期变短,产量 性状变劣。
温度因子



菠菜普通品种的临界低温为零下1℃,广州19511970年从未出现0 ℃以下的低温,所有菠菜品种 都适应;而韶关则不行。 南方雪灾对柑橘的影响。北纬24.5度到27度之间 南北近300公里狭长地带柑橘冻害严重,枝条出现 了大规模机械损伤 (不可抗逆因素) 果树开花期的晚霜,常造成严重减产;冬季开花 的枇杷,其花器和幼果最易冻害,温度是北引的 主要限制因子。
水分因子


第四章 引种 园林植物育种学课件(共37张PPT)

第四章 引种  园林植物育种学课件(共37张PPT)
第二页,共37页。
4.1 引种的概念(gàiniàn)
4.1.及1 意引种义概念
人类为了某种需要把植物从其原分布区 迁移到新的地区栽培,叫做(jiàozuò) 植物引种。
简单引种:原分布区和引入地区的自然条 件差异较小或由于引种植物适应范围较 广,植物不需改变遗传特性就能适应新 的环境条件。
驯化引种:原分布区和引入地区的自然条
肥水管理:南树北移节制肥水;北树南移多施氮 肥
光照处理:南树北移进行短日照;北树南移采用 长日照处理
防寒遮阴:南树北移进行防寒保护;北树南移平 安越夏,遮阴处理
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4.4.4 引种驯化成功 (chénggōng)的标准
• 引种植物能在不加保护或稍加保护 的条件下正常生长。
• 引种植物能以正常的有性或无性繁 殖方式进行(jìnxíng)繁殖。
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主导生态因素的分析
1 温度:是影响引种成败的具主导作用的 限制性因子(yīnzǐ)之一。其中主要是年 平均温度,最高、最低温度,季节交替 等特点。
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榕树
• 临界温度(wēndù)是植物能忍受的最低最 高温度(wēndù)的极限,超过临界温度 (wēndù)会造成植物严重伤害或死亡。冬 季绝对低温是南种北引的关键因子。
件差异较大,或引种植物的适应范围较
窄,只有通过改变遗传特性才能适应新
的环境。
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4.1.2 引种的意义 引种是迅速而经济地丰富本地植物(zhíwù)
多样性的一条重要途径:与创造植物 (zhíwù)新品种比较起来,它所需要的 时间短,见效快,节省人力物力。

作物育种学 第四章 引种与驯化

作物育种学 第四章 引种与驯化

(2)短日照植物:在日照长的时期进行 营养生长,到日照短的时期进行花芽 分化并开花结实。如水稻、玉米、谷 子、高粱、甘薯、棉花、大豆、花生、 烟草等。 (3)中间性植物:对光照长短反应不敏 感,在不同的光照条件下都能开花。 如番茄、黄瓜、四季豆、苹果、桃等。
光照的长度因纬度和季节而变化: 北半球:夏至(6/21)光照最长,冬至(12/22)最短。 从春分到秋分(夏天), 高纬度的北方日照时数 >低纬度的南方;从秋分到春分(冬天), 高纬 度的北方日照时数<低纬度地区。
(1)高温型作物:晚春播(4/10后)、夏播作物。 高温是植物南引的关键因子。 (2)低温型作物:早春播或秋播作物。冬季绝 对低温是南种北引的关键因子。 一般说来:温度升高能促进生长发育,提 早成熟(积温够了即可);温度降低,会延长生 育期。 温度一般在北半球,高纬度地区温度低于 低纬度地区;高海拔地区温度低于平原地区。
(2)南种北引: 原产低纬度地区的高温短日
作物,有春播、夏播之分(如水稻有早稻、
晚稻)。春播品种, 感温性较强而感光性较弱
(长日照环境);夏秋播品种, 感温性弱而感光
性强。引种到北方: 不能满足对温度和短日
照要求:往往会延长生育期, 延迟成熟, 营养 器官增大;存在能否安全成熟的问题。 注意:①引早熟种;②引早稻作中稻或晚稻; ③晚稻引种距离不宜太大,引早熟种。
2、光照
光照对植物的影响主要是昼夜交替的光周 期、光照强度和光照时间。一般而言,光照 充足,有利于植物的生长。 但在发育上:有的对光照长短和强弱反应 比较敏感,如大豆。有的比较迟钝,如花生。 根据植物对光周期的不同反应,可将植物分为: (1)长日照植物:在日照短的时期进行营养生 长,到日照长的时期开花结实。如小麦、大 麦、黑麦、豌豆、洋葱、甜菜、胡萝卜、莴 苣、苜蓿等。

引种

引种

菠萝能忍受的极限低温是-1℃, 如果冬季出现0℃以下低温的 地区引种,会因为冻害影响 生产栽培效果。
**夏季高温 制因子。
是北树南引和喜冷凉不耐高温蔬菜的限
柑橘能忍受的临界高温为57.22℃, 但如栽于干燥地带,气温38℃时 就会发生落果现象,果实、枝梢会灼伤。 生长起始温度和临界高温决定了喜冷凉不耐高温蔬菜实际生 长期的长短。 大白菜的生长起始低温约7℃,临界高温约25℃, 沈阳:7℃—25℃的天数为80-90天, 北京大青口大白菜生长发育需要: 7℃—25℃:110天 因此,北京大青口大白菜引种到沈阳栽培,会因为热量不够而 缩短生育期,导致叶球变小,总产量下降。
逐代迁移驯化法
实生苗对新的环境条件虽有较大的适应能力,但当引种地与原产地气候 条件相差太大,超越了幼苗的适应范围时,引种即难成功,应采取逐 代迁移驯化法进行引种。
多代连续驯化法
从驯化的实生后代中选出相对适应能力最强的若干个体, 进行适当保护,待开花结果后采种,再在当地播种培育选 择。一代代累积加强其对当地生态条件的适应性。
**积温
有效积温
不同树种、同一树种不同品种对积温的要求不相同。 柑橘栽培所需积温要4000℃以上地区。 葡萄栽培所需积温要2000℃以上地区,以哈尔滨引种葡萄为例: 品种 极早熟 早熟 中熟 晚熟
积温 哈尔滨活动积温保证率 2000℃—2400℃ 100% 2400℃—2800℃ 95% 2800℃—3200℃ 75% 3200℃—3500℃ 从哈尔滨的活动积温保证率可看出,哈尔滨只适合引进极早熟、 早熟、中熟品种栽培,而且中熟品种的活动积温保证率只有75%。 喜温蔬菜在有效积温值相差200-300℃的地区相互引种对生长 发育和产量的影响不明显,超过此数,有效积温差异越大,生长发育和产量 的差异越大。

第4章引种和选择育种ppt课件

第4章引种和选择育种ppt课件

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(一)选择的基本方法
混合选择:从品种群体中选择目标性状基 本相似的个体,混合后加以繁殖,与原品 种进行比较,从而培育新的品种
自花授粉作物进行混合选择后,基因型趋 于纯合,可淘汰劣株,但改良效果有限
常异花授粉和异花授粉作物混合选择,可 保持杂合性、较高生活力及遗传多样性
三、影响引种成功的因素
(一)引种是否成功的标准
与原产地比较,不需特殊保护而能露地越冬、 度夏,正常生长、开花、结实
保持原有的产量和品质等经济性状 能用适当的繁殖方式进行正常的繁殖 无性繁殖作物只要在新地区能保持其经济利
用器官的产量和品质,能否正常开花结籽可不 作为引种成功的主要标准
生态条件:指与作物品种形成及生长发育有密 切关系的环境条件:气候生态因子、土壤因子 等
生态型:是指在同一物种变种范围内,在生物 学特征、形态特征等方面均与当地的主要生态 条件相适应,遗传结构也基本相似的作物类型。
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作物的三种生态型
气候生态型:是指在一定的气候因素下所形成的生 态型 土壤生态型:是在一定的土壤理化特性、含水量、 含盐量、pH值以及土壤微生物影响下形成的生态型 共栖生态型:与生物因素相互影响、共处一个环境 中而形成的生态型 在作物生态型中最主要的是气候生态型,不同生态 型之间相互引种比较困难,而相同生态型之间相互 引种则较容易成功
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一、选择育种的基本原理
(一)作物品种自然变异现象和纯系学说
作物品种稳定性的相对性 外界环境条件的变化,会引起基因突变 自然杂交
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Position on An chromosomes
chrA03:1360871-1364259 chrA10:1499851715003097
chrA03:6239956-6245205
chrA02:134262-138112 Position on Cn chromosomes chrC09:4636654546371080
CROP BREEDING
据不完全统计,我国外来杂草共有107种,外来动物
40余种,从脊椎动物(哺乳类、鸟类、两栖类、爬行类
、鱼类)到无脊椎动物(昆虫、甲壳类、软体动物等),
以及细菌、微生物、病毒中都能找到例证。目前我国
的34个省、直辖市、自治区及特别行政区无一没有外
来种,除了极少数位于青藏高原的保护区外,几乎或
CROP BREEDING
外来物种入侵:从自然分布地区(可以是其他国 家和其他地区)通过有意或无意的人类活动而被 引入,在当地的自然或人造生态系统中形成了自 我再生能力,给当地的生态系统或景观造成了明 显的损害或影响
CROP BREEDING
CROP BREEDING
小龙虾学名克氏原螯虾,原 产于美国北纬30度左右的地 区。上世纪20年代作为养殖 牛蛙的饲料被引入日本,随 后又被引入中国
纬度相同 由高海拔引入低海拔地区,表现为 植株比原产地高大;由低海拔引到高海拔地区, 则表现为植株矮小,生育期延长
小麦 低温长日照作物
CROP BREEDING
黄土高原或华北平原的冬小麦品种向南引种 不易通过春化阶段和感光阶段,或者延迟拔节、出穗 乃至成熟
南方的弱冬性小麦品种向北引种 不能安全越冬
CROP BREEDING
拟南芥开花的调控网络
拟南芥已经报道的与 开花相关的基因有120 多个,并且控制开花的 调控网络也逐渐明了。
油菜中研究开花较 多的为春化途径相关的 基因(FLC等),目前 还没发现有育种价值的 开花基因。
CROP BREEDING
春化途径——低温如何抑制FLC表达?
B. rapa (BR) Bra006051 Bra009055 Bra022771 Bra028599 B. oleracea (BO) Bo9g173370 Bo3g005470 Bo9g173400 Bo3g024250 .
气候生态型:是指在一定的气候因素下所形成 的生态型(籼稻与粳稻,早、中、晚稻,油菜)
土壤生态型:是在一定的土壤理化特性、含水 量、含盐量、pH值以及土壤微生物的影响下 形成的生态型(如旱稻)
共栖生态型:与生物因素相互影响、共处一个 环境中而形成的生态型(昆虫、病菌)
四、引种的生物安全性
Genotype
Environment
P = G + E +G*E
CROP BREEDING
基因型是决定引种成功的内在因素 杂合个体的适应性比纯合个体强 遗传基础复杂的群体适应性比遗传
简单的群体强
CROP BREEDING
不同油菜品种适宜区域
品种名称
适宜区域
华油杂13号
长江上、中、下游
CROP BREEDING
晚花
早花
约2.8Kb的插入
比较测序表明:早花和晚花材料QFTA2-1候选基因在外显子上仅有 一处差异,大部分差异集中在内含子区间,其中早花材料在第一个 内含子中有一个约2.8Kb的插入。
圣光127早熟性
CROP BREEDING
CROP BREEDING
感光阶段 指作物对日照长短的反应。作物进入光照阶段,
北 长不良,植株、穗、粒 生长好,植株高、穗粒

小,低产,易冻害
增大,或不抽穗开花
CROP BREEDING
二、重要作物的引种实践
水稻 高温短日照作物
南种北引 遇低温长日条件,幼穗分化推迟, 抽穗晚,生育期延长
北种南引 遇短日高温条件,幼穗分化提早, 抽穗提前,生育期缩短,使营养积累减少而 减产,一般不能进行引种生产
CROP BREEDING
R11
R15
R11
R15
QFTC2-1 精细定位
CROP BREEDING
323个单株的极端早花群体中QFTC2-1的定位结果。
早熟育种基础材料之二
CROP BREEDING
拍 摄 于
2014-01-20
A2位点杂合型 (Aa)
A2位点早花纯合型 (aa)
QFTA2-1候选基因的序列分析
需要一定的光照条件,如果光照条件不能满足就不能 开花结实 按日照长短要求不同,可将作物分为 长日照作物:小麦、洋葱、莴苣、唐菖蒲、蚕豆、油菜 短日照作物: 玉米、水稻、大豆、扁豆、牵牛花 中性作物: 丝瓜、番茄、甜椒、花生等 作物的不同品种类型对光照的反应也不相同 水稻的晚稻品种对光照长度很敏感,而早稻品种则表现 为钝感或无感
多或少都能找到外来杂草。
ALARM
CROP BREEDING
第三节 引种的规律
18
一、温光反应特性与引种规律
CROP BREEDING
1. 作物的温光发育特性
春化作用
低温诱导促使植物开花的作用称春化作用。如 果该时期温度条件不能满足,就不能完成营养 生长向生殖生长的转变。 冬性、半冬性、春性及喜温植物
感温性弱、光照反应敏感的春性小麦 到南方冬种,生育期延迟;到北方春种,生育期提早
感温性弱、光照反应迟钝的春性小麦 到南方和北方的生育期基本一样
感温性强、光照反应迟钝的春性小麦 到南方冬种,生育期提早;到北方春种,生育期正常
三、引种的基本步骤
CROP BREEDING
引种目标的确定和可行性分析
2. 温光反应与引种规律
CROP BREEDING
作物不同类型引种后的生长变化规律
引种 方式
低温长日照作物
北 种 生育期长(迟熟),营养 南 生长好,植株高、穗粒 引 增大,或不抽穗开花
高温短日照作物
发育快(早熟),营养 生长不良,植株、穗、
粒小

种 发育快(早熟),营养生 生育期长(迟熟),营养
生态环境:各种生态因素相互影响、相互制约 所形成的复合体
生态区:一种作物具有大致相似的生态环境 (包括自然环境和耕作制度)的地区。
CROP BREEDING
2.作物的生态型:一般把在同一物种范围内,在生物
学特性、形态特征等方面均与当地生态条件相适应,遗传 结构基本相似的作物类型称为生态类型
第四章 引种
第一节 引种的意义 第二节 引种的基本原理 第三节 引种的规律
CROP BREEDING
效率最高,但风险并存!
CROP BREEDING
第一节 引种的意义
3
CROP BREEDING
一、引种的概念
引种:从外地或外国引进新植物、新作物、 新品种(系)以及各种遗传资源材料
引种驯化:使外地作物和品种经选择培育成 为本地推广的作物品种的措施和过程。能够 自留种子
CROP BREEDING
B. napus An subgenome BnaA03g02820D BnaA10g22080D BnaA03g13630D BnaA02g00370D B. napus Cn subgenome BnaC09g46540D BnaC03g04170D BnaC09g46500D BnaC03g16530D BnaC02g004种与选择相结合,不断 防杂保纯和选育新品种
华油杂14号
长江中游
华油杂15号
湖北省
CROP BREEDING
二、气候相似论原理
概念 原产地和引入地的主要气候因素(包括光、 温、水、气等)的相似程度
基本要点 两个地区间的主要气候因素,应相似到足以 保证相互引种成功的程度
三、生态学原理
CROP BREEDING
1.作物的生态环境
生态因素:与作物品种形成及生长发育密切相 关的因素(包括自然的和栽培条件,其中自然 因素包括气候、土壤和生物因素)
引种栽培:引进外地品种在本地种植,但不 能在本地生产种子。
引种成功的判定标准
CROP BREEDING
能在正常条件下完成完整的生长周期
保持原有的产量和品质等经济性状
种 子
能用适当的繁殖方式进行正常的繁殖
无性繁殖作物只要在新地区能保持其 营
经济利用器官的产量和品质,能否正 养
常开花结籽可不作为引种成功的主要 器
标准。

二、引种的作用
引进新作物、新品种,满足农业发展需要 棉花,玉米,油菜,水稻,小麦
丰富我国的种质资源种类 棉花,玉米
利用环境条件的改变来提高产量和效益 南麻北种
为系统育种提供宝贵的原始材料
CROP BREEDING
第二节 引种的基本原理
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一、遗传学原理
Phenotype
CROP BREEDING
chrC03:2000958-2004565 chrC09:4634525046349992
chrC03:8403212-8409962
chrC02:208462-212039
CROP BREEDING 邹潇潇,2012
CROP BREEDING
研究结论
CROP BREEDING
油菜早熟育种基础材料之一
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