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文档之家› 02第二章园艺植物的繁殖习性、品种和育种特点
02第二章园艺植物的繁殖习性、品种和育种特点
• 常自花授粉植物品种的基本群体是自花授粉的 后代,个体间差异较小,大多数基因型纯合。
• 群体中常常包含三类基因型:
• (1) 品种基本群体的纯合基因型占群体的绝大 多数,包括品种内株间杂交的后代;
• (2) 少数正在分离过程中的杂合基因型;
• (3) 由杂合基因型自交分离形成的非基本群体 的各种重组基因型。
二、同型杂合类
(三)杂交种品种(hybrid cultivar) • 指用遗传上纯合的亲本在控制授粉条件下生产
特定组合的一代杂种群体。 • 群体内植株间基因型彼此相同而又都是高度杂
合,所以杂种优势显著,有较高的生产力。
(四) 营养系品种(clonal cultivar)
• 由单一优选植株或变异器官无性繁殖而成的品 种叫做营养系品种。
• 3.播种自交种子观察自交对生活力的影响。 生活力下降常表明它属于自由授粉植物。自花授粉植 物和常自花授粉植物的自交后代一般无近交衰退现象。
• 4. 研究同时存在自花和异花花粉来源情况下异交的比 率。
第二节 品种的类型
按群体内遗传的同型(homotypic)和异型(heterotypic) 以及组成个体遗传的纯合性(homozygosis)和杂合性 (heterozygosis)把品种分为四类: 同型纯合 同型杂合 异型纯合 异型杂合
• 综合品种遗传基础较广,对环境协迫常具较强 的适应能力。
第三节 各类品种的遗传育种特点
• 一、繁殖习性及其对遗传变异的影响 • 二、各类品种的选育特点
一、繁殖习性及其对遗传变异的影响
(一)自花授粉植物 • 长期自花授粉加上定向选择,造成自花授粉植
物品种群体内绝大多数个体基因型纯合,遗传 性一致而稳定。 • 品种保纯比较容易,偶然杂交或自然突变都会 产生性状分离,但频率很低,而且随着繁殖世 代的增加,杂结合类型的比率会迅速下降。 • 自花授粉植物在长期自交和自然选择、人工选 择的作用下,对严重影响植物生长发育的致死、 半致死基因已淘汰殆尽,因此继续自交也不会 出现明显衰退。
(二) 自交系(inbred line)
• 自花授粉植物的自交系(纯育品种)可直接用 于生产,其中配合力高的可用于配制杂交种品 种;
• 而异花授粉植物的自交系一般不直接用于生产 而只在配制杂交种品种时使用。
• 后者一般是经过连续若干代强制自交和严格选 择后获得的。即使最终能获得可保持一般生活 力,生长发育比较均匀的群体,但难免要出现 生活力衰退的植株。因此在保证基因型一致的 前提下允许适当的杂合性。
• 如:阔叶补血草(Limonium latifolium)和里海补血草(L.caspium)都 是二型类自交不亲和植物。
• A型花粉:外形迥异,伴随着玉米状柱头; • B型花粉:伴随着乳突状柱头。 • 玉米状柱头不能接受来自同种和异种的A型花粉,而能接受两者
的B型花粉,由此获得了里海补血草和阔叶补血草的种间杂种。
• 对常自花授粉植物的人工控制自交一般不会导 致近交衰退和其它不良影响。
• 自花授粉和常自花授粉植物不存在自交不亲和, 也不存在品种间杂交的不亲和。
(二) 异花授粉植物
• 遗传上杂合程度较大,在品种群体内基本上没 有基因型完全相同的个体。
• 它们是在人工选择的情况下构成的一个遗传基 础比较复杂又在主要经济性状上相对一致而保 持遗传平衡的异质群体。
粉方式。 • 在《辞海》(1979)中的定义是 • 自花授粉:“在同一花内完成传粉的过程,即
两性花的花粉传到同一花的雌蕊柱头上”。 • 异花授粉:“同株或异株的两花之间的传粉过
程”。
• 自交和自花授粉的概念则不完全相同:
• 通常自交中“自”的概念不仅包含自花,而且 包括自株异花”。
• 由于营养系品种内个体间基因型相同,株间异 花授粉在亲缘关系与亲和性方面和自花授粉完 全相同,所以也属于自交范围。
• 异花授粉植物强制自交或近亲交配产生的后代 比原来随机交配后代生长势弱。
间自由随机传粉,而且难以完全排除和相邻种 植的其它品种之间的相互传粉,所以群体中难 免包括来自一些其它品种的种质。 • 通过人工选择,植株间在保持本品种的基本特 征的基础上,有一定程度的变异。 • 白菜、甜瓜、翠菊等异花授粉植物的地方品种 都属于自由授粉品种。
• (八)综合品种(synthetic cultivar)
• 生物学特点: • 必然兼有雌蕊和雄蕊的完全花; • 雌雄蕊基本上同时成熟; • 不存在自交不亲和等特点; • 在花器结构上具有某些特点使自花授粉在整个
传粉过程占主导地位。
• 结构特点:可分为花冠隔离型和粉药包围型。
• 花冠隔离型:花冠形成一个隔离空间。
• 整个花冠形成一个隔离空间,使外部花粉不能接触花柱,如小麦、 燕麦、狐茅、冰草等;
• 同型不亲和性:
植株间不存在花器形态方面差异。有配子体不 亲和孢子体不亲和两类。
• 配子体不亲和:不亲和决定于配子本身的基因 型,一般为二核花粉;
• 孢子体不亲和:不亲和决定于孢子体的基因型, 一般为三核花粉,但有少数例外。
• 配子体不亲和植物在小孢子中形成特殊物质, 随花粉的萌发进入花柱,与花柱中相应物发生 反应时,花粉管就会停止生长;
• 或称异花授粉作物的综合品种,是由异花授粉 植物的若干个经济性状配合力良好,彼此相似 的家系或自交系在隔离条件下随机交配组成的 复杂群体。
• 综合品种无论从个体或群体来说,遗传都比较 复杂,但它们常具有一两个以上可代表本品种 特征的性状以资识别。常自花授粉植物可以利 用雄性不育系组配综合品种,还可以利用营养 系组配综合品种。
• 营养系品种通过无性繁殖保持品种内个体间高 度一致,但是它们在遗传上和杂交种品种一样 是高度杂合的。
三、异型纯合类
(五)杂交合成群体(composite cross population) • 或称自花授粉作物的杂交合成群体,由自花授
粉植物两个或两个以上在主要性状相似的纯系 品种杂交后繁育而成的分离的混合群体。 • 在特定的环境下,主要是在自然和人工选择的 作用下,逐渐形成一个较稳定的群体。 • 实际上经过若干代以后,杂交合成群体将成为 多种纯合基因型的混合群体。它对变化着的环 境条件比纯育品种有较强的适应能力。
• 自由授粉植物在遗传上也携有隐性有害,乃至 致死基因,也会出现一定程度的近交衰退,但 程度上轻于一般异花授粉植物。
• 植物现存的不同授粉习性是在长期进化过程中 自然选择和人工选择的作用下形成的。
• 异花授粉-自由授粉-常自花授粉-自花授粉是属 于四个不同的品阶,由遗传控制,具有相对的 稳定性,但在一定的条件下也可以相互转化。
外露表面大而便于捕捉飘浮花粉的柱头; • 虫媒花具有对昆虫等传粉动物吸引力很强的色泽艳丽、
浓郁而特异的气味、发达的花冠和蜜腺; • 自交不亲和机制以及上述两个或更多特性的联合机制
等。
• 异型不亲和:指同一种内不同个体间花型上不 同类别间的亲和性。
• 主要标志是花柱和雄蕊的相对长度。
• 有所谓二型花柱(distyly)三型花柱(tristyly)分别 叫做二型类和三型类。
第二章
园艺植物的繁殖习性,品种类别 和育种特点
内容
• 第一节 园艺植物繁殖方式和授粉习性的多样 性
• 第二节 品种的类型 • 第三节 各类品种的遗传育种特点
第一节 园艺植物繁殖方式和授粉习性的 多样性
• 园艺植物的繁殖方式可大致分为: • 无性繁殖 • 有性繁殖,又分为:自花授粉、异花授粉 • 无融合生殖
(二) 异花授粉植物和自由授粉植物
• 异花授粉植物:
• 在自然状态下雌蕊通过接受其它花朵的花粉受精繁殖 后代的植物称为异花授粉植物,又叫做异交植物(crosspollinated plants)。异交率在>50% 。
• 花器结构特点:复杂的多样性。
• 开放传粉雌雄蕊异熟有利于异花授粉; • 风媒花产生大量小、轻而易于飞扬的花粉,雌蕊具有
一、同型纯合类
(一) 纯育品种(pure breeding Cultivar) • 由遗传背景相同和基因型纯合的一群植物组成; • 包括有性繁殖植物从杂交育种,突变育种中经
系谱法育成的品种。 • 按规定纯育品种的理论亲本系数(theoretical
coefficient ofparentage)应不低于0.87,即具有亲 本纯合基因型的后代植株数应达到或超过87% 。 • 纯育品种主要是自花授粉植物的育成品种。
• 有些是部分花冠合生形成一个隔离空间,如豌豆、香豌豆、豇豆 等豆类植物由两片龙骨瓣合生形成一个隔离空间。
• 粉药包围型:花柱受到裂药雄蕊群的包围。
• 如番茄等由若干枚雄蕊合生的花药筒紧紧地围裹在中间,在授粉 受精前难以接触外来花粉。
• 莴苣开花时花柱的伸长必须通过由雄落群组成的,布满花粉的管 状通道,从而粘满自花花粉,完成自花授粉过程。
• 在长期无性繁殖的影响下,常常造成它们有性 繁殖器官发生不同程度的退化,有些种类甚至 完全丧失了有性繁殖能力。
二、有性繁殖
• 根据授粉习性分为: 自花授粉作物(<4%): 水稻、小麦、大麦等 异花授粉作物(>50%): 玉米、黑麦、甘薯等 常异花授粉作物(5-50%): 棉花、甘蓝型油菜、 高粱、蚕豆等
(六)多系品种( multiline cultivar)
• 多系品种是由若干个农艺性状表现型基本一致 而抗性基因多样化的相似品系的混合体。
• 多系品种中的每个成员每年都要分别繁殖。主 要作用是解决对病原菌不同生理小种的抗性。
四、异型杂合类
(七) 自由授粉品种(free cross pollinated cultivar) • 自由授粉品种在生产、繁殖过程中品种内植株
• 自然界不存在绝对的自花授粉植物,它们品种 间、植株间在异花授粉比率上都存在一定的变 异,选择可以提高或降低它们的异花授粉比率。
• 外界环境特别是花期及花前的环境条件,也会 在一定程度上影响植物的授粉习性。