【正文】
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生復(fù)試資料519《園藝植物育種栽培學(xué)》整理資料南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院園藝植物育種栽培學(xué)資料之《園藝植物育種學(xué)》復(fù)試資料育種途徑:查(資源調(diào)查):對(duì)園藝植物的種、品種、類型及包括野生資源進(jìn)行調(diào)查、搜集、保存、研究(評(píng)價(jià))、利用。該途徑的優(yōu)點(diǎn):具有良好的適應(yīng)性和較強(qiáng)的抗逆性,只要其它的經(jīng)濟(jì)性狀符合要求,就可以直接應(yīng)用于生產(chǎn),育種工作的風(fēng)險(xiǎn)小.引(引種):從國內(nèi)外其它地區(qū)引入本地區(qū)所沒有的植物種、品種、類型及包括野生資源,在本地區(qū)自然條件下進(jìn)行試種,鑒定其在當(dāng)?shù)氐倪m應(yīng)性、育種利用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)栽培價(jià)值。該途徑的優(yōu)點(diǎn):比較省錢,并有希望迅速加以利用(直接或間接)。引種的類別:簡單引種,馴化引種選(選種):選種包括實(shí)生選種和芽變選種兩個(gè)類別,前者是從自然授粉種子繁殖的后代中選擇優(yōu)良的變異單株或群體,后者是在營養(yǎng)繁殖植物群體中,選擇優(yōu)良的自然變異枝條、變異單株或變異株系。該途徑的優(yōu)點(diǎn):方法簡單,容易見效,也最為省錢。育(育種):通過各種方法,人為地創(chuàng)造變異,然后對(duì)變異進(jìn)行選擇、鑒定、利用。該途徑是4個(gè)途徑中份量最重的。大量的理論研究和應(yīng)用成果都來自于這一途徑。該途徑的優(yōu)點(diǎn):能夠大幅度提高變異頻率、擴(kuò)大變異譜(不再僅僅依靠上天的“恩賜”);變異的方向大體上可以控制(組合優(yōu)良的性狀或產(chǎn)生雜種優(yōu)勢),能夠定向或比較定向地實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo);可以創(chuàng)造新的物種個(gè)種質(zhì)資源;結(jié)合基因工程、分子標(biāo)記技術(shù)等生物技術(shù),可望大幅度提高育種效率。品種:經(jīng)人工選擇培育,在遺傳上相對(duì)純合穩(wěn)定,在形態(tài)特征和生物學(xué)特性上相對(duì)一致,并作為生產(chǎn)資料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的作物類型。品種一般具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值,符合人類需要,能適應(yīng)一定地區(qū)自然條件和栽培條件。作物品種的特性:特異性、一致性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性、優(yōu)良性良種: 優(yōu)良品種,指在適應(yīng)的地區(qū),采用優(yōu)良的栽培技術(shù),能夠生產(chǎn)出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),并能適時(shí)供應(yīng)產(chǎn)品的品種。良種作用:(1) 提高單位面積產(chǎn)量;(2) 改進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì);(3) 提高抗逆性,增強(qiáng)適應(yīng)性和穩(wěn)產(chǎn)性;(4) 有利于耕作制度改革,提高復(fù)種指數(shù);(5) 擴(kuò)大園藝植物種植面積;(6) 有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化、集約化管理及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;園藝植物進(jìn)化的基本要素:達(dá)爾文歸為變異、遺傳和選擇園藝植物育種學(xué)的概念和具體內(nèi)容:園藝育種學(xué)是研究選育和繁育園藝植物新品種的原理和方法的科學(xué)。其具體內(nèi)容:園藝植物種質(zhì)資源調(diào)查、搜集、保存、研究及利用。用園藝植物新品種的選育原理與方法,從現(xiàn)有園藝資源中選育優(yōu)良的變異類型,并通過人工有性雜交、誘變及基因工程等方法,創(chuàng)造新的變異類型,從而選擇、培育新品種。園藝植物的良種繁育,即采用科學(xué)的繁育技術(shù),建立、健全良種繁育制度,提高現(xiàn)有品種的種性,防止品種退化,加速新品種的繁育與推廣。Plant breeding was defined by Smith as the art and science for improving genetic pattern of plants in relation to their economic use. 發(fā)展園藝生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益的兩個(gè)途徑:一是(改進(jìn)園藝植物的遺傳性),二是(改善栽培環(huán)境)。進(jìn)化的基本要素是:變異、遺傳、和選擇。達(dá)爾文主義的觀點(diǎn)是:突變、基因重組、隔離和選擇。景士西提出,品種屬性包括:優(yōu)良elite、適應(yīng)adaptability、整齊uniformity、穩(wěn)定stability、特異distinctness(英文簡寫成EAVSD)。(1)生物產(chǎn)量指一定時(shí)間內(nèi),單位面積內(nèi)全部光合產(chǎn)物的總量。(2)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量指其中作為商品利用部分的收獲量。(3)經(jīng)濟(jì)系數(shù)=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量園藝植物育種的主要目標(biāo)性狀:(1)產(chǎn)量(2)品質(zhì)(3)成熟期(4)對(duì)環(huán)境脅迫的適應(yīng)性(5)對(duì)病蟲害和除草劑的抗耐性(6)對(duì)保護(hù)地栽培的適應(yīng)性(7)適應(yīng)性育種目標(biāo): 對(duì)所要育成的品種的要求;如高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性強(qiáng)、抗病蟲害和除草劑、始于保護(hù)地,不同成熟期、適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)等。目標(biāo)性狀: 所要育成的新品種在一定的自然、生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)條件下的地區(qū)栽培時(shí)應(yīng)具備的一系列優(yōu)良性狀指標(biāo)育種目標(biāo)總趨勢是培育(高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效)的品種,即所謂的“兩高一優(yōu)”。品質(zhì)大致分為(感官品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)和貯運(yùn)品質(zhì))等 。生物技術(shù)育種和常規(guī)育種?在育種手段、方法上雖然還是以常規(guī)技術(shù)為主,但隨著生物技術(shù)的發(fā)展,常規(guī)技術(shù)與生物技術(shù)二者之間的結(jié)合越來越緊密。主要的發(fā)展趨勢是:①分子標(biāo)記輔助選擇的應(yīng)用越來越普及;②利用組織培養(yǎng)、原生質(zhì)體融合創(chuàng)造新的育種材料越來越廣泛;③利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造特殊的育種材料的研究越來越深入;④一些常規(guī)技術(shù)在育種實(shí)踐中不斷得到改良,越來越完善; ⑤利用雜交優(yōu)勢育種的作物種類越來越多。P(表型,Phenotype)=G(遺傳型,Genotype)+E(環(huán)境,Environment)自花授粉植物:由同一朵花花粉傳播到同朵花的雌蕊柱頭上,或由同株的花粉傳播到同株的雌蕊柱頭上進(jìn)行傳粉而繁殖后代的植物。又稱自交植物。(異交率5%)。豆科、菊科、茄科等大多數(shù)蔬菜花卉植物。豆科植物(蠶豆除外)、番茄、萵苣、茼蒿;三色堇、紫羅蘭、鳳仙花、金盞菊;小麥、大麥、水稻等自花受粉植物花器結(jié)構(gòu)和開花習(xí)性特點(diǎn):(1)雌雄同在的完全花,花瓣沒有色彩、缺少香味(2)花器保護(hù)嚴(yán)密,外來花粉不易進(jìn)入(3)花瓣多無鮮艷色彩和特殊芳香,多在清晨或夜間開放,不利于昆蟲傳粉(4)雌雄蕊長度相仿或雄蕊較長、雌蕊較短,花藥開裂部位僅靠柱頭,有利于自花受粉(5)花粉不多,不利于風(fēng)媒傳粉(6)雌雄蕊同期成熟,甚至開花前已授粉(閉花授粉)自花授粉兩種形式①花冠隔離型,如小麥、燕麥,豌豆、豇豆等;②粉藥分離型,如番茄、萵苣等異花授粉植物:通過不同植株花朵的花粉進(jìn)行傳粉而繁殖后代的植物,又叫異交植物。(天然異交率50%)分三類:(1)雌雄異株:完全異花授粉植物,異交率100%,如菠菜、石刁柏、木瓜、銀杏等、蘆筍、獼猴桃、山葡萄、楊柳、蘇鐵、紅豆杉、羅漢松、南洋杉。(100%)(2)雌雄同株異花:如西瓜、黃瓜、甜瓜、南瓜、玉米,葫蘆科植物(甜瓜除外)、甜玉米、醉蝶花、核桃、板栗、榛、松、柏、杉(3)雌雄同花:如李子、洋蔥、芹菜、向日葵、甜菜等異花授粉植物花器結(jié)構(gòu)和開花習(xí)性特點(diǎn):(1)開放傳粉雌雄蕊異熟有利于異花授粉;(2)風(fēng)媒花產(chǎn)生大量輕、小而易于飛揚(yáng)的花粉;(3)雌蕊具有外露表面大而便于捕捉漂浮花粉的柱頭(4)有色澤鮮艷、濃郁而特異的氣味、發(fā)達(dá)的花冠和蜜腺;(5)自交不親和機(jī)制等。常異花授粉植物:以自花授粉為主,但花器結(jié)構(gòu)不太嚴(yán)密,從而發(fā)生部分異花受粉的植物,如蠶豆、菜豆、茄子、辣椒、棉花、高粱等,又稱常異交植物。常異花授粉植物要求:天然異交率5%~50%。自花授粉植物和常異花授粉植物遺傳純合程度高,一般不帶致死或半致死基因,因而不發(fā)生近交或自交衰退現(xiàn)象。常異花受粉植物花器結(jié)構(gòu)和開花習(xí)性特點(diǎn):(1)雌雄同花(2)雌雄蕊不等長或不同時(shí)成熟(3)雌蕊外露,易接受外來花粉(4)花瓣有鮮艷色彩并能分泌蜜汁以引誘昆蟲傳粉(5)花朵開花時(shí)間長等通常的異交率在10%以上,異交率在10—50%間為常自花授粉植物。作為常自花植物的下限。自花授粉植物和常自花授粉植物在長期自交過程中,不會(huì)發(fā)生生長勢減弱的衰退現(xiàn)象。異花授粉植物會(huì)發(fā)生近交或自交衰退。純育品種主要是(自粉植物)的育成品種。營養(yǎng)系品種通過(無性鳘殖)保持品種內(nèi)個(gè)體間高度一致,它們和雜交品種一樣是(高度雜合的)。(非重合)無性繁殖定義:生物不是通過有性生殖,而是利用營養(yǎng)器官或體細(xì)胞、無融合生殖等繁殖后代的繁殖。有性繁殖:生物通過有性過程產(chǎn)生的雌雄配子結(jié)合形成合子發(fā)育成新個(gè)體繁殖后代,有完整的個(gè)體發(fā)育周期。品種的類型:(1)同行純合類:包括純育品種和自交系(2)同型雜合類:包括雜交種品種和營養(yǎng)系品種(3)異型純合類:包括雜交合成群體和多系品種(4)異型雜合類:包括自由授粉品種和綜合品種自交衰退現(xiàn)象:異花授粉植物自交隱性的不利基因重合造成自交衰退現(xiàn)象,表現(xiàn)為生長勢減弱,產(chǎn)量降低。種質(zhì):是決定生物遺傳性狀,并將遺傳信息從親代傳遞給子代的遺傳物質(zhì),遺傳學(xué)上稱為基因。種質(zhì)庫:又稱基因庫,指以種為單位的群體內(nèi)的全部遺傳物質(zhì),它由許多個(gè)體的不同基因所組成。種質(zhì)資源具有特定種質(zhì),可供育種和相關(guān)研究利用的各種生物類型。或稱遺傳資源、基因資源、品種資源。種質(zhì)資源按來源分類:(1).本地種質(zhì)資源:地方品種和當(dāng)前推廣的改良品種(2).外地種質(zhì)資源:引自外地區(qū)或國外的品種或材料(3).野生植物資源:栽培植物的近緣野生種和有潛在利用價(jià)值的植物野生種(4).人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源:育種中間材料作物起源中心學(xué)說:考夫斯基和瓦維洛夫分別把起源中心劃分為(12個(gè)和8個(gè)),中國是世界上最大的植物起源中心。種質(zhì)資源保存方式:(1)就地保存(在資源植物的產(chǎn)地,通過保護(hù)其生態(tài)環(huán)境達(dá)到保存資源的目的。如稀有種、瀕危種)和遷地保存(常針對(duì)資源植物的原生環(huán)境變化很大,難以正常生長及繁殖、更新的情況,選擇生態(tài)環(huán)境相近的地段建立遷地保護(hù)區(qū))(2)種子保存(3)資源圃種質(zhì)保存(一般用于多年生無性鳘殖植物)(4)離體試管保存(5)利用保存(6)基因文庫保存正常型種子:通過適當(dāng)降低含水量,降低溫度可以顯著延長其貯存時(shí)期的種子。頑拗型種子:少數(shù)種類種子在干燥、低溫條件下反而會(huì)迅速喪失生活力。一般不用種子保存;中國起源中心的園藝植物:蔬菜:白菜、芥菜、蔥、萵筍、絲瓜、茼蒿、韭菜、蘿卜果樹:蘋果、梨、桃、杏、華李、華櫻、華栗、獼猴桃、木瓜、銀杏、柿、枇杷、楊梅、荔枝、龍眼、甜橙、香橙、蕉柑、柚、香圓、金柑、香榧等花卉:中國水仙、芍藥、牡丹、菊花、梅、山楂、貼梗海棠、榆葉梅、臘梅、蘇鐵、樟、杜仲、桃金娘、桂花、菊花、荷花、中國水仙、牡丹、杜鵑、月季花、蘭花、金茶花其它:山茶、茶、桑、剛竹、青籬竹等引種:人類為了某種需要,把植物從其原分布區(qū)移種到新的地區(qū),叫做植物引種。(或從外地或外國引進(jìn)植物的新類型、新品種叫引種。)引種的類型:(1)簡單引種:由于植物本身的適應(yīng)性廣,以致不改變植物本身的遺傳特性也能適應(yīng)新的環(huán)境條件,或者是原分布區(qū)與引入地的自然條件差異較小,或引入地的生態(tài)條件更適合植物的生長,植物生長正常甚至更好。(2)馴化引種:植物本身的適應(yīng)性很窄,或引入地的生態(tài)條件與原產(chǎn)地的差異太大,植物生長不正常甚至死亡,但是,經(jīng)過精細(xì)的栽培管理,或結(jié)合雜交、誘變、選擇等改良植物的措施,逐步改變遺傳特性以適應(yīng)新的環(huán)境,使引進(jìn)的植物正常生長。主要的生態(tài)因子對(duì)園藝植物適應(yīng)性的影響:溫度、水分、光照、土壤、生物因素引種方法:種子引種;逐漸遷移;多代連續(xù)馴化法。逐代遷移馴化法。用相應(yīng)的栽培技術(shù)措施。引種要結(jié)合選擇來進(jìn)行科學(xué)引種必須深入研究的兩個(gè)因素:一是植物本身的遺傳特性及其適應(yīng)能力。二是生態(tài)環(huán)境條件對(duì)植物的制約。引種的原理:遺傳學(xué)基礎(chǔ)是品種的適應(yīng)范圍,生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)是相似生態(tài)條件引種。冬季絕對(duì)低溫是南種北引的關(guān)鍵因子,高溫是植物南引品種主要限制因子。北方洋蔥引種到南方種植,地上部徒長,鱗莖發(fā)育不良,主要是由于(短日照)造成的。芽變:又稱體細(xì)胞基因突變,芽變來源于體細(xì)胞中自然發(fā)生的遺傳物質(zhì)變異。芽變育種:是指對(duì)由芽變發(fā)生的變異進(jìn)行選擇,從而育成新品種的選擇育種法。芽變的細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)基礎(chǔ):芽變的發(fā)生和嵌合體的類別,梢端分生組織的組織發(fā)生層學(xué)說,在被子植物梢端,分生組織有三個(gè)相互區(qū)分的細(xì)胞層叫做組織發(fā)生層,分別用LLL3表示,植物的不同組織即由這三個(gè)層次的細(xì)胞分別衍生而來。變異的發(fā)生,上述三個(gè)層次的細(xì)胞在正常情況下具有相同的細(xì)胞,當(dāng)某層的細(xì)胞發(fā)生突變時(shí)就有可能發(fā)生芽變,發(fā)生在L1層,則表皮出現(xiàn)變異;發(fā)生在L2層,表皮的外層和孢原組織出現(xiàn)變異,發(fā)生在L3層,皮層的內(nèi)層和中柱就會(huì)出現(xiàn)變異。嵌合體的類別:一般突變只在個(gè)別層發(fā)生,三層同時(shí)發(fā)生的可能性幾乎不可能,分為周緣嵌合體和扇形嵌合體。芽變的轉(zhuǎn)化,嵌合體一般是不穩(wěn)定的,隨著植物體的生長,都會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。芽變的遺傳:A、芽變的遺傳類別(染色體數(shù)目的變異、染色體結(jié)構(gòu)重排、基因突變及核外突變)B、正突變和逆突變,由顯性——隱性為正突變 由隱性——顯性為逆突變芽變的遺傳效應(yīng),芽變經(jīng)繁殖后有的得到保持,這是因?yàn)橥蛔儼l(fā)生在不同的細(xì)胞層。L1——表皮有關(guān)的性狀,L2——孢原組織,決定有性過程的關(guān)鍵部位可能通過有性繁殖被保存下來,L3——不定根的部位,根插可獲得穩(wěn)定突變體。引種成功的標(biāo)準(zhǔn)?不加保護(hù)或稍加保護(hù)能正常生長;沒有降低原來的經(jīng)濟(jì)或觀賞品質(zhì);能夠用原來的繁殖方式進(jìn)行正常的繁殖。引種的意義?能迅速解決當(dāng)?shù)貙?duì)品種的需求;豐富種類和品種;可以用于品種的遺傳改良。溫度不適對(duì)引種植物的影響?不符合生長發(fā)育的要求,致使引種植物的整體或局部造成致命傷害,嚴(yán)重的則死亡 ,引種植物雖能生存,但影響產(chǎn)量、品質(zhì)、失去生產(chǎn)價(jià)值。高緯度地區(qū)的植物引種到中緯度地區(qū)后容易造成凍害的原因?中緯度地區(qū)的植物,通常具有較長的冬季體眠,這是對(duì)該地區(qū)初春氣溫反復(fù)變化的一種特殊適應(yīng)性,即它不會(huì)因氣溫暫時(shí)轉(zhuǎn)暖而萌動(dòng)。而高緯度地區(qū)的植物,因原產(chǎn)地沒有反復(fù)多變氣候,因此不具備對(duì)反復(fù)氣候的適應(yīng)性。所以,當(dāng)高緯度地區(qū)的植物引種到中緯度地區(qū)后,由于初春天氣不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)暖就會(huì)引起植物休眠中斷而開始萌動(dòng),—旦寒流再度侵襲就會(huì)造成凍害。引種程序:引種材料的搜集。引種材料的檢疫。引種試驗(yàn):a.種源試驗(yàn)(了解植物不同生態(tài)類型在引種地區(qū)的適應(yīng)情況)b.品種比較試驗(yàn)(淘汰不適宜進(jìn)一步試驗(yàn)的種類)c.區(qū)域試驗(yàn) (查明引種植物的適宜推廣范圍)d.栽培推廣選擇育種:利用現(xiàn)有種類、品種的自然變異群體,通過選擇、鑒定等手段育成新品種的途徑叫做選擇育種,簡稱選種。選擇又分自然選擇和人工選擇。人工選擇與自然選擇的關(guān)系:作為選種和其它育