作物育种学概要2007
生产的更高要求，如抗性、丰产性与优质等。
3 育种中间材料
是指那些在育种过程中产生的具有某些利用价值但不能作为品种推广的育种材料。这些材料可以是杂交后代、远缘杂交的后代（如小黑麦）、诱变育成的突变体等。随着育种进程，这类材料日益增多。由于育种家对材料的优缺点和系谱来源十分熟悉，有利于制定育种计划加以改造。其特点：
（1）有的材料综合性状优良但有某些缺点，或者具有个别特殊的优良性状可加以利用，但均具有较好的育种利用价值。
（2）有些材料是姊妹系或近等基因系，可用于遗传基础研究。
（3）远缘杂交后代的中间材料具有复杂的遗传基础和遗传多样性,主要用作基础理论研究，也可育种上利用。
4 野生作物资源和野生近缘种
育种上利用近缘种和野生作物作为育种的种质资源。其特点：
（1）具有栽培品种所缺少的某些特殊性状，如抗病性，抗寒性等。如水稻的丛矮病的抗源是从野生稻中找到的，雄性不育性是从海南岛野生稻中发现的；现在有人想创造出水稻异源多倍体。
（2）野生种与栽培种很难杂交，杂交不亲和，或后代不育不实。
（3）野生种往往具有许多不良的野生性状，而这些性状又往往与我们需要的某个特殊性状具有遗传连锁关系，给育种造成困难。
品种资源的采集和贮藏我们不讲，自己看出。
第四节 品种资源的鉴定、研究和利用（自学）
思考题
1、解释：种质资源，基因库？初生中心，次生中心？ 2、品种资源对于作物育种有何重要意义？
3、品种资源有哪几大类？各有何特点？如何利用？
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第二篇 育种方法
第四章 引种驯化与选择育种
育种方法有很多种??。引种不是育种，其意义在于与选择育种有关。
第一节 引 种
概念：什么叫引种？有广义和狭义的引种。
广义的概念：从外国外地引进各种作物的遗传资源供育种、遗传研究之用。 狭义的概念：从外国或外地引进作物品种直接供生产之用。
引种结果：从外地引进的品种除死亡或无法繁殖后代外，通常出现下列两种情况： （1） 可直接用于生产，如小麦、棉花等；
（2） 最初不适应，生长不正常，但经过一定世代的选择与培育之后逐渐适应了当地的
环境与栽培条件。
1 引种的基本原理
1.1 作物的生态环境与生态类型
生态因素：在作物的生长发育环境中，对作物生长发育有明显影响并直接为作物所同化的因素称生态因素(ecological factors).
生态环境：生态因素有气候的、土壤的、生物的，这种起综合作用的一些生态因素的复合体称生态环境（ecological environment）。
生态区：对于一种作物具有大致相似的生态环境的地区称生态区（ecological region）。 生态类型：一种作物对于一定地区的生态环境具有相应的遗传适应性的某一品种类群称为作物的生态类型（ecological type）
1.2 气候相似论
从19世纪至20世纪初，西方殖民主义国家的大量引种工作归于失败。20世纪初，由德国林学家迈尔（H.Mayr）提出气候相似论（theory of climatic analogues）。其内容??
2 品种习性与引种规律
感温性，感光性，基本营养生长性；海拔、纬度与引种的关系??
2.1 低温长日性作物的引种规律
原产高纬度地区的品种 低纬度地区：??
原产低纬度地区的品种 高纬度地区：?? 原产高海拔地区的品种 低海拔地区：?? 原产低海拔地区的品种 高海拔地区：??
2.2 高温短日性作物的引种规律
原产高纬度地区的品种 低纬度地区：?? 原产低纬度地区的品种 高纬度地区：?? 原产高海拔地区的品种 低海拔地区：?? 原产低海拔地区的品种 高海拔地区：??
2.3 作物感光性、感温性的强弱及基本营养生长期的长短与引种的关系
敏感型作物与品种??
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迟钝型或日中性作物与品种?? 中间性作物与品种??
3 引种工作环节
明确的目标和要求?? 先试后引??
引种试验与栽培试验相结合?? 防止检疫性病、虫、草害的传播??
第二节 植物驯化的原理与方法
前苏联的米丘林是研究驯化最多的科学家，提出了一系列的理论，形成了所谓的米丘林遗传学。
日本北海道气候寒冷，1855年前很少种植水稻，经多年的驯化，1947年以后，可稳定地栽培水稻了。上世纪50年代以前，我国山东没有种植茶叶的历史，经引种驯化使南方的茶树得以在山东大面积栽培。植物驯化的基本原理与方法可归纳为：
1 系统发育和个体发育年青的植物材料易于驯化
栽培种比野生种，新育成的品种比古老的地方品种，植物个体发育的早期阶段比晚期阶段，遗传可塑性大，易于驯化。
2 遗传上杂合与分离的群体易于驯化
杂交种比纯系品种遗传上的可塑性大，实生苗较无性繁殖苗的遗传可塑性大，易于驯化。
3 环境选择压力须逐代增强、逐渐加大
如果一步环境改变过大易导致失败。
4 栽培管理和人工选择相结合
第三节 选择育种
1 选择育种的意义和作用
1．1 概念 利用自然变异的单标选择育种方法，也称系统育种。
其遗传基础是利用自然变异，而不是人工杂交所获得的变异。选择育种的基本方法是单株选择法。适合于自花授粉作物，常异花授粉作物和无性繁殖作物。
理论基础是纯系学说：对品种群体内可遗传的变异选择有效。而对纯系内非遗传的变异的选择无效。
1.2 特点（优缺点） （1）优点（2点）
1）利用自然变异，育种方法简便有效。
2）优中选优。选择育种，作为育种的品种对象，往往是优良的大面积推广的品种，在其中选择有利变异的个体，所以是优中选优。
缺点：1）遗传基础上有局限性，对品种的改良或改良的效果上不可能有本质上的突破，而往往是某些数量性状加强一些，削弱一些，因为它脱离不了原来的遗传基础；2）只能等待，发现，利用自然变异，而不可能有目地创造遗传变异，因此不能完全满足现代育种上更高、更多的育种要求。
2 选择育种的理论
2．1 纯系学说
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是自花授粉作物选择育种的理论。约翰逊根据菜豆的实验结果，提出了纯学学说。 纯系：是指从自花授粉作物中选择一纯合的个体，其繁育的后代成为一个纯系。
他在群体中选择大粒和小粒，分别种植，大粒的后代是大粒，小粒的后代仍是小粒，所以认为：自花授粉作物基因型也不完全是纯合的。继续这个实践，在小粒中选大粒和小粒，在大粒中选大粒和小粒。其结果是：大粒系中的大粒与小粒（66.7,66.2），小粒系中的大粒与小粒（37.4，36.8）无显著差别，所以得出结论：在纯系内继续进行选择是无效的。
这个研究说明：（1）自花授粉作物也有基因的混杂，可以进行选择；（2）如果是纯合的后代，由于基因是纯合的，选择只是表型的选择。
但纯系学说了也有不足之处：（1）因为在实际上，纯合是相对的，只是大部分基因，主效基因是纯合的，还有少量的修饰基因或微效基因是杂合的；（2）纯只是就一定的条件，一定的时间、范围来说的，随着条件的改变，时间的推移，就不再是纯系了。
2.2 连续定向选择的有效性
对一个群体来说，如果它的遗传是平衡的，它的基因频率和基因型频率是不变的。但是：一方面控制这种性状的微效多基因在各个体是不同的，如蛋白质的含量不同；另一方面，对异花授粉作物来说，经常发生基因的重组。所以，通过定向选择，选高油分、高Pr的单株，在此基础上又发生基因重组，这样不断的基因重组和定向选择相结合，使这种有利的基因在鲜价中的频率提高了。这样就会逐渐积累起来，产生一种新效应。
3 选择育种的方法和程序
3.1 选择的方法
3.1.1 对象材料
（1）优良的地方品种；（2）优良的杂交育成的品种；（3）引进的优良品种。 3.1.2 原则
（1）保持原品种的优点或使其得到加强，使主要缺点得到改善或克服。必须在原品种综合性状的基础上选优，决不能不顾原品种的综合性状而孤立地选一、两个性状，因此必须对原品种熟悉主要性状，对影响产量的重要缺点要有较清楚的认识，然后制定目标进行选择。
3．1.3 选株的条件、时间和数量
选株的田块应尽量减少环境条件造成的差异。要在田力均匀，生长一致，面积较大，条件一致的大面积田块选株，包括种子田。
注意两点：（1）注意避免由于环境条件不同而造成的误差的干扰；
（2）避免由于种子本身的纯度不够失去了原品种特性的田块选株。 条件：（1）地力均匀；（2）保持原品种特性；（3）在混杂的田块不要选。既要在原品种的优良特性，又要有目标性状。
时间：根据目标性出现的时间，在生育期内进行多次选择，有时同一性状也需要多次的鉴定、观察，应在这种性状最明显表现的时间进行选择。比如我们在综合性状的基础上
（1）选早熟单株，应在始花期选择早开花的单株，在黄熟期再进行一次选择。 （2）选抗寒性单株应在各作物早春或冬天寒害时进行选择。
（3）选择抗病的单株应在发病条件下（盛发时期）选择，然后在成熟时再进行选择。在不发病的条件无法进行选择，要让自然发生或人工接种等等。在成熟期之前再选择，只能正常成熟，且熟色很好的单株才是抗病的或者耐病的单株。
（4）抗倒伏单株的选择：在暴风雨之后立即在田间选择、鉴定，在成熟期进行再选择。 （5）高产单株选择：应在成熟前期（黄熟期）进行田间选择，在室内考种分析，最后确定当选单株。
进行选择时，例如我们只选单一的性状，就很容易。选几个目标性状时，应采取挂牌子
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的方法，某一性状符合要求时，在牌子上打上记号。
数量：根据性状的遗传特点和育种要求定：
（1）凡属主效基因的，突变的，性状表现明显，应有几株选几株。
（2）属于数量性状，要选较多的单株，几十、几百，甚至更多。且必须对其后代进行严格的株系鉴定，试验，据此结果才能选择高产的优良的单株。
3.2育种程序
3.2.1 株行试验 凡是当选单株或单穗种子，顺序编号，种成株行。田间顺序排列。每隔9个株行用原品种作对照，进行比较。在此过程中，选择优良的株行，最后保留10个左右，最多20个最好的株行，进入到品系比较试验。
3.2.2 品比试验 本试验在育种单位内部是最后的试验。随机区组或间对法排列，3次以上重复，用原品种或当地推广的优良品种作对照，连续进行两年，根据结果进行统计分析，最后选1-2个，2-3个推荐到区域试验和生产示范。
3.2.3 区域试验 由国家种子管理部门组织。一般要进行3年，将试验点分布于不同的自然区域，按照统一的要求和标准进行鉴定。一般用随机区组设计，重复3次或3次以上，设统一的对照种，并以该地区内的主要推广品种作副对照（对照2），最后按统一规格进行分析总结。一年以后，将表现突出的品种在进行区域试验的同时进行小区域的生产示范。区域试验结束后，选1、2个或3个最好的品种（产量显著高于对照，或产量与对照相当或略高，但其它方面有明显的优良特性），按国家统一的标准进行鉴定，确定其适应范围，并对其生产力和适应性作出评价。所确定的优良品种向有关部门按一定手续审批推广。
思考题
1、引种的概念，引种规律与引种育种的主要环节？ 2、纯系与纯系学说？
3、什么叫选择育种？它有什么特点？ 4、选择育种中，如何正确的选择？ 5、试述选择育种的基本步骤。
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农学院作物育种学讲义纲要 考试复习专用
