《農(nóng)學概論作物育種與種子產(chǎn)業(yè)課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《農(nóng)學概論作物育種與種子產(chǎn)業(yè)課件（70頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,,,*,,,,,,,,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第六章 作物育種與種子產(chǎn)業(yè),,,第六章 作物育種與種子產(chǎn)業(yè),1,第六章 作物育種與種子產(chǎn)業(yè),第一節(jié) 作物良種在生產(chǎn)中的作用,第二節(jié) 育種目標、選擇方法和程序,第三節(jié) 作物育種的主要方法,第四節(jié) 種子產(chǎn)業(yè),,,,第六章 作物育種與種子產(chǎn)業(yè)第一節(jié) 作物良種在生產(chǎn)中的作用,2,作 物 育,,種,作物育種：,運用遺傳變異規(guī)律，通過改造作物的遺傳素質(zhì)和群體的遺傳結(jié)構，選育出符合人類需要

2、的優(yōu)良品種的技術措施。,基本任務：,①研究作物性狀遺傳規(guī)律；②搜集、研究和創(chuàng)造種質(zhì)資源；③培育優(yōu)良新品種；④研究育種方法；⑤研究種子生產(chǎn)技術,理論基礎：,進化論；變異—遺傳—選擇,工作方式：,引種馴化，選育品種，創(chuàng)育品種,,,作 物 育 種作物育種：運用遺傳變異規(guī)律，通過改造作,3,第一節(jié) 作物良種在生產(chǎn)中的作用,一、 種子,二、 品種,三、 良種,,,第一節(jié) 作物良種在生產(chǎn)中的作用一、 種子,4,種 子,,生產(chǎn)定義：,作為播種材料的植物器官,植物學定義：,經(jīng)胚珠發(fā)育而成的有性繁殖器官,種 子 類 型,,真種子：,胚珠發(fā)育而成(豆類,棉花,油菜),果實：,水稻,大麥,葵花等,營養(yǎng)器官

3、：,可用于無性繁殖的植物器官,人工種子：,組織培養(yǎng)獲得人工胚,外包營養(yǎng)種衣,一、,,,種 子生產(chǎn)定義：作為播種材料的植物器官植物學定義：經(jīng)胚珠發(fā)育,5,二、品種：,是人類在一定的生態(tài)條件和經(jīng)濟條件下，按照一定的目標，在自然選擇的基礎上，經(jīng)過人工選擇培育而形成的具有一定經(jīng)濟價值、主要性狀相對一致、能生產(chǎn)出符合人類要求的產(chǎn)品的一個作物群體。,品種的特征：,,,1.相對穩(wěn)定性,2.地區(qū)性,3.特征特性的相對一致性,4.品種利用的時間性,,,二、品種：是人類在一定的生態(tài)條件和經(jīng)濟條件下，按照一定的目標,6,三、良種：,在一定地區(qū)和栽培條件下能符合生產(chǎn)發(fā)展要求，并有較高經(jīng)濟價值的品種。包括優(yōu)良的品種品質(zhì)

4、和播種品質(zhì)兩個方面的含義。,良種的作用：,可提高產(chǎn)量、改進品質(zhì)、增強抗性(蟲,病,逆)、適應性廣、改進耕作制度，提高復種指數(shù)、提高整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的比較效益。,,,三、良種：在一定地區(qū)和栽培條件下能符合生產(chǎn)發(fā)展要求，并有較高,7,第二節(jié) 育種目標、選擇方法和程序,一、育種目標：新品種具備的一系列優(yōu)良性狀指標,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特征：,育種目標：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn) 、多抗、適應性強,,確定育種目標的原則:,1.認清當前品種存在的問題，并預見未來;,2.根據(jù)生產(chǎn)條件和需求確定具體目標性狀;,3.考慮品種搭配，滿足生產(chǎn)的不同需求;,4.明確主攻方向；,,,第二節(jié) 育種目標、選擇方法和程序一、育種目標：新品種具備

5、的,8,二、種質(zhì)資源,種質(zhì)資源,：,可供作物育種研究和利用，具有不同遺傳物質(zhì)的各種作物品種和類型。（一切基因資源）,種質(zhì)資源類型與利用,：,,本地種質(zhì)資源---生態(tài)適應性強,外地種質(zhì)資源--- 有本地資源沒有的優(yōu)良性狀,野生種質(zhì)資源--- 抗性強,人工種質(zhì)資源---變異類型豐富,種質(zhì)資源工作內(nèi)容：,廣泛搜集（,基礎,），妥善保存（,關鍵,），深入研究（,核心,），積極創(chuàng)新（,希望,），充分利用（,目的,）。,,,二、種質(zhì)資源種質(zhì)資源：可供作物育種研究和利用，具有不同遺傳物,9,三、引種,引種（introduction）：,從外地或外國引進優(yōu)良品種或類型，在本地區(qū)試種鑒定后，作為推廣品種或育種材

6、料。,作用：,引進新作物，新品種，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)充實種質(zhì)資源，豐富育種材料,利用生育期變化提高產(chǎn)量。,,,三、引種引種（introduction）：從外地或外國引進優(yōu),10,引種的原理,氣候相似論：,原產(chǎn)地與引進地區(qū)之間，影響作物生產(chǎn)的主要因素（生態(tài)條件：光溫反應特性）差異性，應盡可能相似，以保證引種成功。,,,,引種的原理氣候相似論：原產(chǎn)地與引進地區(qū)之間，影響作物生產(chǎn)的主,11,影響引種成功的因素,1、溫度,2、光照,3、緯度,4、海拔,5、栽培水平、耕作制度、土壤情況,6、植物的發(fā)育特性：,感溫階段,（冬性、半冬性、春性、喜溫）；,感光階段,（長日照、短日照、中間性）,,,影響引種成功的因素

7、1、溫度,12,引種方法,引種規(guī)律：,南種北引：低緯到高緯，高溫到低溫，日照變長,北種南引：高緯到低緯，低溫到高溫，日照變短,低溫長日照作物：,高溫短日照作物：,早熟品種：生態(tài)反應不敏感、適應性廣,中熟品種：居中,晚熟品種：生態(tài)反應敏感、適應性窄,引種步驟：搜集資料,→,檢疫,→,試種,→,引種后加以選擇,→,培育新品種,,,引種方法引種規(guī)律：,13,四、選擇,,,選擇,：對育種材料進行選優(yōu)去劣，是創(chuàng)造新品種改良現(xiàn)有品種的重要因素和手段。,選擇方法,1.單株選擇,：從原始群體中選擇優(yōu)良單株單獨脫粒分別種植。,2.混合選擇,：從原始群體中選擇外部形態(tài)基本一致又符合育種目標的個體混合脫粒和種植。,

8、3.改良混合選擇,：先單株選擇再混合選擇,。,,,四、選擇 選擇：對育種材料進行選優(yōu)去劣，是創(chuàng)造新品種改良現(xiàn),14,,,,農(nóng)學概論作物育種與種子產(chǎn)業(yè)課件,15,,,,農(nóng)學概論作物育種與種子產(chǎn)業(yè)課件,16,,,農(nóng)學概論作物育種與種子產(chǎn)業(yè)課件,17,五、育種程序,原始材料圃,,選種圃,,鑒定圃,品系（種）比較試驗圃,,,區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗,,,五、育種程序原始材料圃選種圃鑒定圃品系（種）比較試驗圃區(qū)域試,18,第三節(jié) 作物育種的主要方法,一、系統(tǒng)育種,二、雜交育種,三、雜種優(yōu)勢利用,四、誘變育種,五、現(xiàn)代生物技術育種,,,第三節(jié) 作物育種的主要方法一、系統(tǒng)育種,19,一、系統(tǒng)育種,含義：,單

9、株選擇，優(yōu)中選優(yōu)，經(jīng)多年比較鑒定選優(yōu)去劣育成新品種（一株傳、一粒傳、一穗傳）,基本原理：,品種自然變異；純系學說。,應用：,多用于自花授粉，常異花授粉和無性繁殖作物,特點：,簡單易行，年限短，快速有效，連續(xù)選優(yōu)，品種不斷改進提高的特點；變異發(fā)生頻率較低，無方向性，選優(yōu)機率不高,方法（技術要點）：,選株對象、選株標準、選株條件、選株數(shù)量、選擇的時間。,,,一、系統(tǒng)育種含義：單株選擇，優(yōu)中選優(yōu)，經(jīng)多年比較鑒定選優(yōu)去劣,20,,系統(tǒng)育種程序,第一年 大田選育 選擇優(yōu)株（穗、鈴），分別脫粒,,第二年 株行試驗,每株（穗、鈴）一行，與對照比

10、較鑒定，,選擇優(yōu)良株行，淘汰不良株行,第三至四年 品系比較試驗 分系播種，比較鑒定，選出最優(yōu)品系，,淘汰其余品系,第五至六年,,區(qū)域試驗 生產(chǎn)試驗 進行區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗，選出有,推廣前途的品系,第七年 大田推廣,品種審定 品種審定委員會審定合格后定名推廣,,,,,,,系統(tǒng)育種程序第一年 大田選育,21,二、雜交育種,含義：用不同基因型的品種或類型雜交創(chuàng)造變異，并通過選擇和培育獲得新品種。,分類,：（1）,有性雜交、無性雜交和體細胞雜交；（2）有性雜交根據(jù)親緣關系的遠近又分為,品種間雜交,和,遠緣雜交,,,,,二

11、、雜交育種含義：用不同基因型的品種或類型雜交創(chuàng)造變異，并通,22,雜交育種的遺傳原理,,1.,,基因重組,：雜交可使具有親本的優(yōu)良性狀的基因集合在新品種中，表現(xiàn)出親本的,綜合優(yōu)點,。,,A + B = A & B,2.,基因互作,：,可使分散在不同親本中的顯性互補基因結(jié)合，產(chǎn)生親本不具有的,新性狀,。,,A + B = C,3.,基因積累,：,使親本中控制相同性狀的不同基因表現(xiàn)出超,親性狀。,,3A + 4A =7A,,,雜交育種的遺傳原理 1. 基因重組：雜交可使具有親本的優(yōu),23,（一）品種間雜交,雜交親本的選配原則,：,1. 前提：基礎材料的了解,2. 選親本,：（1）表現(xiàn)型，優(yōu)點多

12、，目標性狀突出且遺傳力高；（2）配合力高（GCA）,3. 配親本：（1）性狀互補；（2）親緣、地理、生態(tài)類型等差異大；（3） 注意親本性狀的相關性,,,（一）品種間雜交雜交親本的選配原則：,24,雜交方式,1. 單交：,兩個品種或類型進行雜交(A,?,B)。正交為(A♀,?,B ♂) 則(A ♂,?,B ♀)為反交。,2. 復交：,兩個以上的親本進行多次雜交，可分為雙交、三交、四交、…、聚合雜交等。,3. 回交：雜交后代與親本之一進行連續(xù)多次雜交。,4. 多父本混合授粉：,5. 自由授粉：,,,雜交方式1. 單交：兩個品種或類型進行雜交(A?B)。正交為,25,回交：,雜交后代與親本之一進行

13、連續(xù)多次雜交。,,,回交：雜交后代與親本之一進行連續(xù)多次雜交。,26,雜交技術,1.調(diào)節(jié)花期,2.控制授粉,（1）選擇親本植株（選典型單株）,（2）母本去雄,（3）采粉授粉,3.雜交后的管理,,,雜交技術,27,,,農(nóng)學概論作物育種與種子產(chǎn)業(yè)課件,28,,雜種后代的選育,,系譜法：,從雜種第一次分離世代開始選擇單株，分別 種成株行成為一個系統(tǒng)（株系）；重復上述過程N次，直至選出性狀優(yōu)良且表型一致的系統(tǒng)。,混合法：,派生法：,,,,3,,,雜種后代的選育3,29,（二）遠緣雜交,含義：,不同亞種、種、屬、甚至不同科間雜交,意義,：,（1）,遠緣雜交作為一種手段，能引入不同種、屬的有用基因，為創(chuàng)造

14、農(nóng)作物新品種和新類型提供一條重要途徑；（2）培育出更高產(chǎn)的優(yōu)良新品種；（3）提高品種的抗病蟲害能力；（4）獲得雄性不育系，為雜種優(yōu)勢利用提供理想的遺傳工具；（5）促進生物進化。,,,（二）遠緣雜交含義：不同亞種、種、屬、甚至不同科間雜交,30,遠緣雜交存在的問題與克服方法,存在問題：,雜交不易成功；雜種生活力弱，易夭亡；后代性狀分離大、時間長、不易穩(wěn)定。,解決辦法：,適當增加雜種后代的選株數(shù)量和選育代數(shù)；采用適當?shù)钠贩N進行復交或用親本進行回交；利用F1的花粉進行離體培育。,,,遠緣雜交存在的問題與克服方法存在問題：雜交不易成功；雜種生活,31,1. 雜種優(yōu)勢概念,雜種優(yōu)勢：,一般是指雜種在生長

15、勢、生活力、抗逆性、適應性、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面優(yōu)于其親本的現(xiàn)象。從應用角度一般是指產(chǎn)量優(yōu)于親本或?qū)φ铡?三、雜種優(yōu)勢的利用,,,1. 雜種優(yōu)勢概念雜種優(yōu)勢：一般是指雜種在生長勢、生活力、抗,32,2.雜種優(yōu)勢表現(xiàn)特性,普遍性,（體質(zhì)型、生殖型、適應型）,復雜多樣性,①許多性狀的綜合表現(xiàn)；,②其大小與雙親性狀間的差異和有利遺傳性狀的互補狀況相關；,③其大小還與雙親遺傳組成的高度純合及環(huán)境條件有關。,,,2.雜種優(yōu)勢表現(xiàn)特性普遍性（體質(zhì)型、生殖型、適應型）,33,3.雜種優(yōu)勢理論基礎,雙親中有利基因的互補和基因間的互作的綜合作用結(jié)果。,,,,3.雜種優(yōu)勢理論基礎雙親中有利基因的互補和基因間的互作的綜

16、合,34,4. 利用雜種優(yōu)勢的途徑,ａ 人工去雄：玉米， 煙草 ，棉花,ｂ 化學殺雄：,ｃ 利用自交不親和性：油菜，甘薯,ｄ 利用雄性不育性：三系法、兩系法,e 利用標志性狀區(qū)分真假雜種,,,4. 利用雜種優(yōu)勢的途徑ａ 人工去雄：玉米， 煙草 ，棉花,35,5. 雄性不育性“三系”配套法,（1）“三系”概念：,雄性不育系 ：具有雄性不育特性的品種或自交系,雄性不育保持系 ：給不育系授粉后能保持不育系不育性能的品種或自交系；,雄性不育恢復系：給不育系授粉，能使不育系恢復育性的品種或自交系；,,,5. 雄性不育性“三系”配套法（1）“三系”概念：,36,（2）三系的關系：,繁種： 不育系♀ × ♂

17、保持系 保持系,,制種： 不育系♀ × ♂恢復系 恢復系,,可育性雜交種（F1）,,二系法 : 利用植物溫光特性實現(xiàn)不育系的保持,一系法 : 利用無融合生殖,,,,,,,,,（2）三系的關系：,37,雜交種,恢復系,♀ ♂ ♀ ♂,不育系 × 保持系 不育系 × 恢復系,不育系,保持系,Ⅰ不育系繁殖區(qū)

18、 Ⅱ雜交制種區(qū),（3）三系法雜種優(yōu)勢利用圖,,,雜交種恢復系 ♀,38,,不育系繁殖,?,,,不育系繁殖?,39,雜交稻制種,?,,,雜交稻制種?,40,雄性不育系,?,,,雄性不育系?,41,雄性不育恢復系,?,,,雄性不育恢復系?,42,,,,,,,,s不育,msms,不育,msms,不育,MSMS,可育,F可育,雄性不育系,雄性不育保持系,雄性不育恢復系,核質(zhì)互作不育型的遺傳結(jié)構,示意圖,F可育,,,msmsmsmsMSMSF可育雄性不育系雄性不育保持系雄性不,43,6. 雜交制種技術,ａ 安全開花，花期相遇。,ｂ 培育壯

19、苗，建立合理群體結(jié)構，確定父母本行比；,ｃ 平衡生長，調(diào)節(jié)花期；,ｄ 人工輔助授粉，提高結(jié)實率；,ｅ 保證制種質(zhì)量：注意隔離，除雜。,,,6. 雜交制種技術ａ 安全開花，花期相遇。,44,育壯秧,?,根系發(fā)達,分蘗多,,,育壯秧?根系發(fā)達分蘗多,45,親本分帶種植,,,親本分帶種植,46,,合理行比,?,父本行,母本行,,,合理行比?父本行母本行,47,四、誘變育種,特點：提高變異率，擴大變異范圍；有利于在短時間內(nèi)改良單一性狀；改變作物育性；多為不利變異。,輻射誘變：紫外線、a-射線,化學誘變：烷化劑，堿基類似物，疊氮化物,,,四、誘變育種特點：提高變異率，擴大變異范圍；有利于在短時間內(nèi),48

20、,五、生物技術育種,細胞和組織培養(yǎng)技術,原生質(zhì)體培育和體細胞雜交技術,重組DNA技術,,,五、生物技術育種細胞和組織培養(yǎng)技術,49,現(xiàn)代生物技術育種,,一 組織培養(yǎng),二 基因工程,轉(zhuǎn)基因技術,分子標記,,,現(xiàn)代生物技術育種一 組織培養(yǎng),50,一、組織培養(yǎng),原理:,植物細胞的全能性,過程:,外植體-,?接種,-,?脫分化,-,?愈傷組織,-,?再分化,1 原生質(zhì)培養(yǎng)和體細胞雜交技術可實現(xiàn),細胞質(zhì)雜交,,可使無法進行有性雜交的親本進行遺傳物質(zhì)的雜交,?,2 通過組織培養(yǎng)的無性繁殖途徑可穩(wěn)定雜種優(yōu)勢,?,3 組織培養(yǎng)是轉(zhuǎn)基因育種的重要輔助技術,?,,,一、組織培養(yǎng)原理:植物細胞的全能性,

21、51,二、基因工程,,基因工程：,在細胞外對DNA分子進行剪切和重組，獲得新序列的DNA分子，然后將其導入宿主細胞，使宿主細胞獲得新的遺傳特性。,,,二、基因工程 基因工程：在細胞外對DNA分子進行剪切和重,52,連接方式,粘性末端,限制性內(nèi)切酶切出粘性末端,獲得重組DNA,粘性末端,,DNA的剪切與連接,,,連接方式粘性末端限制性內(nèi)切酶切出粘性末端獲得重組DNA粘性末,53,,篩選標記基因,外源DNA,目的基因,質(zhì)粒,粘性末端,連接DNA,,將目的基因克隆進質(zhì)粒中的流程圖,細菌,含篩選標記的轉(zhuǎn)化菌落存活,篩選轉(zhuǎn)化成功的菌落,提質(zhì)粒,遺傳轉(zhuǎn)化,重組質(zhì)粒,,,篩選標記基因外源DNA目的基因質(zhì)

22、粒粘性末端連接DNA將目的基,54,,三、轉(zhuǎn)基因技術,,四 、分子標記,,,三、轉(zhuǎn)基因技術,55,微小的 DNA 分子身后有一片廣闊天地！,GO,,,微小的 DNA 分子身后有一片廣闊天地！ G,56,預培養(yǎng)9d,,轉(zhuǎn)化,取材,,分化,,篩選,,,預培養(yǎng)9d轉(zhuǎn)化取材分化篩選,57,,芽分化,再生苗,,根分化,,移栽苗,?,,,芽分化再生苗根分化移栽苗?,58,原生質(zhì)體的培養(yǎng),?,,,原生質(zhì)體的培養(yǎng)?,59,人工種子的制造,?,,體細胞胚,人工胚乳,人工種皮,,,人工種子的制造? 體細胞胚人工胚乳人工種皮,60,第四節(jié) 種子產(chǎn)業(yè),一、品種審定,1.法規(guī)及組織機構：,《種子法》、《主要農(nóng)作物品種

23、審定辦法》；全國和省級品審會,2.申請品審條件：,人工選育或發(fā)現(xiàn)并改良；特異性；穩(wěn)定性；一致性；名稱適當；符合品審標準,3.申報程序：,提出申請→單位審核蓋章→主持試驗單位推薦蓋章→報送品審會,,,第四節(jié) 種子產(chǎn)業(yè)一、品種審定,61,二、良種（繁育）生產(chǎn),1.良種繁育概念及任務:,概念：,任務：,生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)量足的種子；防止品種混雜退化，保持良種良性,2.良種繁育程序與體系：,程序：,原原種→原種→良種,體系：,計劃經(jīng)濟時代（省提、地繁、縣制）；目前（育、繁、銷一體化）,,,二、良種（繁育）生產(chǎn)1.良種繁育概念及任務:,62,3.品種混雜退化及防止辦法,原因,：,①機械混雜；②生物學混雜；③不良環(huán)

24、境條件和栽培技術；④不正確的選擇；⑤基因的繼續(xù)分離和突變。,防止措施：,①嚴把“四關”，預防機械混雜（種子處理、播種、收脫曬藏、去雜去劣）；②嚴格隔離，預防生物學混雜（空間、時間、屏障隔離）；③嚴格去雜去劣，加強選擇；④采用良好的農(nóng)業(yè)栽培技術。,,,3.品種混雜退化及防止辦法,63,,,4.雜交種的生產(chǎn)技術,①選好制種區(qū)：生態(tài)條件、肥力、地勢、排灌、隔離情況等；,②規(guī)格播種；,③精細管理；,④去雜去劣；,⑤及時去雄授粉；,⑥分收分藏；,⑦質(zhì)量檢查,,,4.雜交種的生產(chǎn)技術,64,去除雜株,雜株,,,去除雜株雜株,65,①提高繁殖系數(shù)；精量播種,②增加繁殖次數(shù)；異地異季繁殖,,5.加速良種繁育的

25、方法,,,①提高繁殖系數(shù)；精量播種5.加速良種繁育的方法,66,三、種子檢驗,1.種子檢驗內(nèi)容,真:,,在遺傳物質(zhì)和表現(xiàn)性狀上與原種相同,純:,,群體中遺傳物質(zhì)和表現(xiàn)性狀一致,凈:,,無土，砂，秸桿，等雜物,壯:,,發(fā)芽率高，出苗整齊健壯,健:,,不帶病蟲害,飽:,,籽粒充實飽滿,干:,,含水量符合標準,強：,抗性強，種子活力高,,,三、種子檢驗1.種子檢驗內(nèi)容,67,2.種子檢驗方法,（1）扦樣：數(shù)量適當、代表性,（2）凈度分析：凈種子、雜質(zhì)、其他植物種子,（3）發(fā)芽試驗：正常幼苗,（4）真實性和品種純度鑒定：,（5）水分測定：,（6）生活力和活力測定：,（7）健康測定：,（8）重量測定:,（9）包衣種子檢驗：,,,,2.種子檢驗方法（1）扦樣：數(shù)量適當、代表性,68,四、種子經(jīng)營,1.種子市場特點：,種子有生命、需求彈性低、利小風險大,2.種子經(jīng)營法規(guī)：,《種子法》、“三證一照”制度,3.種子經(jīng)營特點：,時效性、合同遠期性、需求相對穩(wěn)定性、質(zhì)量標準嚴格性、品種利用年限性,4.種子經(jīng)營基本原則：,以市場為導向；以信息為依據(jù)；以優(yōu)質(zhì)服務為手段；以品種為優(yōu)勢；以效益為目的,,,四、種子經(jīng)營1.種子市場特點：種子有生命、需求彈性低、利小風,69,小 結(jié),,,小 結(jié),70,