2020/2/41园艺植物育种学第一章绪论一、园艺育种学概念及主要内容园艺植物育种:根据人类需要利用自然变异以及利用品种间杂交、远缘杂交、人工诱变、离体组织培养和DNA分子改造等途径来创造新的变异,按照一定的目标进行选择,筛选出新品种。新品种选育出后要加速繁育,尽快的推广应用。园艺植物育种学:研究选育与繁殖园艺植物优良新品种的原理和方法的科学。2020/2/42植物育种学既是科学又是艺术,是二者的综合。因此要求植物育种家不仅需要有科学的造诣,而且也要求有艺术的修养。由于植物有机体过于复杂,迄今尚有许多未知的领域,因此育种的成就不仅依赖于科学,也往往依赖于尚未上升到理论的经验,甚至机遇。2020/2/431、园艺植物育种的研究内容1.育种对象的选择,育种目标的制定及实现目标的相应策略;2.种质资源的挖掘征集、保存、评价研究、利用和创新;3.选择的原理和方法;4.人工创造变异的途径、方法和技术;5.杂种优势的利用途径和方法;6.育种性状的遗传研究鉴定和选育方法;7.育种不同阶段的田间及实验室试验技术;8.新品种审定、推广和繁育等。2020/2/442、园艺植物育种的任务1、根据不同地区的生产和消费者对品种的要求,正确地确定育种目标。2、根据园艺植物的遗传变异规律,采用适当的育种途径和方法,不断地创造新种质,培育新品种,以满足生产和消费的需要。3、在繁殖、推广新品种的过程中保持其优良种性,提供数量足够、质量可靠、成本较低的繁殖材料,促进高产、优质、高效园艺业的发展。2020/2/453、园艺植物育种的性质园艺植物育种学是园艺作物人工进化的科学,是以现代生物科学及其他自然科学的成就为基础的、一门综合性、理论性较强的应用科学。遗传学(理论):进行指导育种学(实践):选育优良新品种2020/2/464、园艺植物育种学与其他学科的关系园艺植物育种学是果树、蔬菜及观赏植物人工进化的科学,是以遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学。因此,它涉及植物学、植物生理学、植物生态学、植物生物化学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、土壤学、生物统计和试验设计、生物技术、园产品贮藏加工学等领域的基本理论和实验手段。园艺植物育种学与有关园艺植物的栽培学有密切的联系,是园艺科学中不可偏缺的主要学科。2020/2/475、园艺产业的地位有利人民身心健康、关系国计民生的重要事业。果蔬(粗纤维、矿物质、维生素)等是人们食物结构中无可替代的内容;观赏园艺植物改善生存环境、美化生活;园艺产业成为农民致富的重要支柱产业;园艺植物遗传育种是园艺生产的核心、是发展园艺生产的理论和技术基础。2020/2/486、园艺学科的两院院士•1、侯锋院士,天津黄瓜研究所研究员,黄瓜育种专家•2、方智远院士,中国农科院蔬菜花卉研究所研究员,蔬菜(番茄)育种专家•3、吴明珠院士,新疆农科院园艺研究所研究员,西、甜瓜育种专家•4、束怀瑞院士,山东农业大学园艺学院教授,果树生理专家•5、陈俊愉院士,北京农业大学教授,花卉(梅花)专家•6、邓秀新院士,华中农业大学教授,柑桔育种2020/2/49二、品种的概念及园艺植物良种的作用1、品种的概念:在一定时期内主要经济性状符合生产和消费市场的需要;生物学特性适应于一定地区生态环境和农业技术的要求;个体间的主要性状相对一致和前后代遗传性状相对稳定性的,具有某些可区别于其它品种标志性状的栽培植物群体。它是具有一定经济价值的重要生产资料,是农业生产上栽培植物特有的类型。2020/2/4102、品种的特性:1)、优良性:指群体作为品种时,其主要性状或综合经济性状符合市场要求,有较高的经济效益。2)、适应性:包含对一定地区气候、土壤、病虫害和不时出现的逆境的适应和对一定的栽培管理和利用方式,如对肥、水充足的适应,对机械化作业的适应,对加工及其工艺过程的适应等。3)、特异性:至少有一个以上明显不同于其他品种的可辨认的标志性状。2020/2/4114)、一致性:品种内个体间特征特性整齐一致。5)、稳定性:经过特定的繁殖方法和在特定的繁殖周期内,其特征特性保持相对不变。6)、地区性:品种的生物学特性适应一定地区生态环境和农业技术的要求。7)、时间性:使用周期。2020/2/4123、良种的作用:良种是优良品种的简称。1)、提高单产。2)、改进品质。3)、提高抗病虫害能力,减少农药污染。4)、增强适应性及抗逆性。5)、延长产品的供应和利用时期。6)、适应集约化管理。2020/2/413三、园艺植物的进化与遗传改良1、园艺植物的进化•现有植物都是从比较原始的植物自然进化而来的。•各种果树、蔬菜、花卉植物丰富多彩的栽培类型都是从相应的野果、野菜、野花、野生草木通过人工进化而产生的。这种演变过程统称为进化。2020/2/4142、自然选择与自然进化:决定进化的三个基本因素—变异、遗传和选择。变异和遗传是进化的内因和基础;选择决定进化的发展方向。自然选择是使有利于其本身生存和繁殖后代的变异,逐代得到积累加强,不利的变异逐代淘汰,从而形成新物种、变种、类型以及对其所处环境条件的适应性。自然进化是自然变异和自然选择的结果。选择的主体是人以外的生物和非生物的自然条件。人工进化是人有意识的对自然变异的选择2020/2/415自然进化和人工进化二者的主要区别1)、选择的主体和进化方向自然进化过程中选择的主体是人以外的生物和非生物的自然条件,选择保存和积累对生物种群的生存和繁衍有利的变异。人工进化选择的主体是人,选择保存和积累对人类有利的变异,促使野生类型向栽培类型转化。2)、变异的来源从进化基础来看,自然进化完全依赖自然发生的突变和基因重组,而人工进化除了利用上述变异外,还人为地通过各种诱变手段如转基因技术。2020/2/4163)、隔离差异在隔离方面,人工进化可以超越时空的限制,并创造各种人为的隔离环境,以促进新类型的形成。4)、选择的目的性和计划性自然进化无目的、计划可循。5)、在类型多样化上的差异自然进化往往只能产生有限的适应类型,而人工进化可创造极其丰富的类型。2020/2/4173、人工进化和农业发展野生植物——自然选择和人工选择——栽培植物。人工进化是人有意识的对自然变异的选择。选择主体是人。选择保存和积累对人类有利的变异,是野生类型向栽培类型转化。——形成若干起源中心。原始农业向现代农业发展。人工选择有利商品性状的改进,有时与自然选择不同。4、遗传改良与新品种选育遗传改良是利用自然变异和人工创造的变异。特点:目的性、计划性、快速性、丰富性。遗传改良加快新品种选育2020/2/418四、园艺植物育种的发展与展望(一)我国园艺植物的成就1、开展了全国性的资源调查,初步建立了园艺植物种质资源工作体系中国国家种质库拥有的资源总份数已达到35万份,仅次于美国(41万份)和俄国(37万份)跃居世界第三。园艺植物的国家级种质资源圃23个,包括各类果树资源圃17个(11657份)。2.广泛进行了园艺植物的引种工作广泛进行了国内不同地区间相互引种和国外引种,大大丰富了各地园艺植物的种类和品种,2020/2/4193.新品种选育成效显著全国已育成20种蔬菜杂交种品种1000多个,推广面积达20万hm2以上,多数增产效应在20%-30%以上。主要果树蔬菜植物的品种已更换过2-4次4.育种理论和方法的研究也取得一定成效主要经济性状的遗传规律、多倍体的诱发、辐射引变、克服远缘杂交的障碍等方面开展了广泛的研究,。应用现代育种技术:组织、细胞培养、分子标记技术的应用、转基因技术的应用2020/2/420(二)、园艺植物育种的发展趋势1、育种目标紧密结合生产与科技的发展及市场竞争的需要育种总目标:高产、优质、高效;2.重视种质资源的征集、评价、开发和利用3.重视育种应用基础及育种途径和方法的研究4.增加国家对育种事业的扶持力度5.多学科组织协同攻关2020/2/421