园艺植物育种学0绪论

1山西农业大学园艺学院基础系主讲教师：宋宇琴张鹏飞2012.2园艺植物育种学2学时分配：72学时（54h+18h）。考核形式：以闭卷考核形式为主.成绩评定：期末考试占70％，平时成绩（包括实验、课堂提问等）占30％。3课程性质与地位•专业中地位：本课程属园艺本科专业的主干课程。•先行课程：植物学、植物分类学、遗传学、园艺植物栽培学等课程。•后续课程：园艺专题讨论，生产实习和毕业实习。4课程的目的与要求系统掌握园艺植物的种质资源的调查收集、保存与利用、育种的原理与方法、良种繁育技术的理论与应用。5果树观赏植物蔬菜身身心园艺产业的地位6良种良法配套发展园艺事业增加经济效益改良品种改善栽培条件内因外因7•九五期间：‘良种选育及产业化技术研究开发’作为国家重点科技攻关计划重中之重项目；•十五期间：‘实施植物良种科技’作为农业科技工作重点；育种是农业科学研究领域中永恒的主题！8•SirOttoFrankel,1900-1998•遗传育种学家•出生于维也纳（奥地利）•育种的概念——人们改进植物“对周围环境中物理、生物、技术、经济和社会因素的遗传调节”。9•育种（breeding）是指通过遗传改良，来选育和繁殖更加易于栽培和利用价值更高的新品种的工作。•遗传改良（geneticimprovement）是有目的、有计划、快速地人工创造丰富的变异，从而加快新品种选育的过程。10绪论•第一节园艺植物的进化•第二节品种的概念与良种的作用•第三节园艺植物育种学的任务和内容•第四节园艺植物育种学的发展和展望11第一节园艺植物的进化1213一、进化的基本要素•什么是进化？•进化的基本要素有哪些？变异选择遗传自然界现有的各种各样的植物，包括用于栽培的形形色色的品种类型都是从比较原始的植物演变而来的，而且又都处于进化的过程中。这种演变发展的过程称为进化。14小白菜芜菁散叶变种半结球变种卵圆型平头型直筒型结球变种花心直筒型平头卵圆型花心卵圆型平头直筒型圆筒型大白菜的起源与演化花心变种15花心直筒型平头卵圆型花心卵圆型平头直筒型圆筒型16遗传——保持物种的稳定性变异——基因突变，基因重组——产生新的性状选择——自然选择（物竞天择，优胜劣汰）人工选择（对人类有益的性状扩大繁殖保持）*三者之间的关系：遗传和变异是进化的内因和基础，选择决定进化的发展方向；17现代达尔文主义丰富了进化论的内容，认为：（1）种群（population）是进化的基本单位。（2）物种是隔离的种群；（3）基因突变和杂交导致的基因重组是进化的原因；（4）选择的基础在于差别繁殖，造成种群内基因频率发生改变；18二、自然进化和人工进化•自然进化：•人工进化：优胜劣汰是进化的共同法则1.进化的主体和方向2.进化的原材料3.隔离4.选择的目的性和计划性5.时间6.类型的多样化方面19第二节品种的概念和良种的作用•一、品种的概念•二、良种的作用20一、品种的概念•共性——品种是具有某些属性的家养动植物群体。•景士西——在一定时期内主要经济性状符合生产和消费市场需要；生物学特性适应于一定地区生态环境和农业技术的要求；可用适当的繁殖方式保持群体内不妨碍利用的整齐度和前后代遗传的稳定性，以及具有某些可区别于其他品种的标志性状的家养动植物群体。•简述为：具有在特定条件下表现为不妨碍利用的优良、适应、整齐、稳定和特异性的家养动植物群体。21优良适应整齐稳定特异品种•在一定时期内主要经济性状符合生产和消费市场需要；•生物学特性适应于一定地区生态环境和农业技术的要求；•可用适当的繁殖方式保持群体内不妨碍利用的整齐度和前后代遗传的稳定性，•具有某些可区别于其他品种的标志性状22几个相关的概念•品系：是育种过程中表现优良的株系•良种：–是指在一定的自然条件下，表现出比其他品种有更多、更好的特点，成为某个区域的主栽品种。–是指在一定时间、一定的地区生产上有发展前途、栽培面积较大的品种.23二、良种的作用1.增加产量2.改善品质3.延长产品的供应期4.增强抗逆性5.增强抗病虫性6.适应集约化管理，节约劳力(一)促进增产和增收(二)促进生态环境改善24增加产量25改善品质红富士苹果2627延长产品的供应期28增强抗逆性•寒富29温室黄瓜30（5）增强抗病虫性31番茄机械化采收植株生长整齐一致，座果集中、座果多，果实成熟集中，果实弹性，并且成熟后果实能够在植株上保存30天以上而不烂果。有良好的加工性状。32一串红万寿菊33（二）促进生态环境改善丰富的园林植物品种是园林绿化营造多样性和可持续发展景观的基本要求。园林绿化景观34小结•良种良法配套•育种——遗传改良，选育和繁殖•进化的三要素——遗传、变异、选择•自然进化、人工进化•品种——优、适、齐、稳、特•良种的作用——35三、品种的分类与品种更新（1）按发展与更新情况，品种可分为：优良品种普通品种淘汰品种（2）品种更新：任何一个品种都经历优良、普通、淘汰三个阶段，从而使新品种不断被推广应用，老品种逐渐被淘汰，周而复始，这种情况称为品种更新。36第三节园艺植物育种学的任务和内容1.园艺植物育种学的概念园艺植物育种学是以研究园艺植物经济性状遗传改良为目的的综合性应用学科,是研究选育和繁殖园艺植物新品种的理论与方法的科学。Horticulturalcropsbreedingistheartandscienceofchangingheredityofplantstoimprovetheireconomicutilitytoman.372.园艺植物育种学的任务•科学地制定育种目标•采用适宜的育种方法，选育适应生产和市场需要的优良品种•提供数量足够，质量可靠、成本较低的繁殖材料。种质资源调查引种选择育种有性杂交育种杂种优势利用倍性育种辐射育种生物技术育种育种途径383.园艺植物育种学的主要内容•育种目标的制订及实现目标的相应策略•种质资源的发掘，研究、利用及创新（查）•引种的方法和原理（引）•选择的理论与方法（选）•创造变异的原理和方法（育）•新品种的审定、推广和繁育（繁）394.育种学与其他相关学科的关系•A.育种学相关学科：遗传学、植物学、植物分类学、生物统计学、分子生物学•B.育种学与栽培学的关系：（良种良法）优良的品种只有采用配套的栽培技术，才能充分表现出其特性。优良的栽培技术只有用于优良品种生产，才能充分表现出其先进性。40第四节园艺植物育种的发展和展望一、园艺植物育种历史二、中国园艺植物育种概况三、园艺植物育种的发展趋势41一、园艺植物育种的历史1.无意识选择阶段2.有意识选择阶段3.有意识育种阶段42•（1）无意识选择阶段•人类的进化史实际上就是植物育种史。我国园艺植物育种有着悠久的历史和辉煌的过去。•从狩猎和采集逐渐过渡到种植和改良作物。43（2）有意识选择阶段公元前出现的《汜胜之书》以及《齐民要术》（公元前532年）等书籍有记载。选留种株、单打、单存穗选、选优、汰劣44（3）有意识育种阶段《洛阳牡丹记》（1031年）、《菊谱》（1104年）、《荔枝谱》（1059年）等，以及孟德尔的植物杂交实验等。重瓣、并蒂的菊花、牡丹、芍药等。45孟德尔遗传定律的重新发现（20世纪初）孟德尔遗传定律的重新发现，使植物育种进入一个新的阶段。46二、中国园艺植物育种的回顾与展望2、近代园艺学科的奠基人吴耕民章文才孙云蔚李家文473.园艺学科的两院院士侯锋方智远吴明珠束怀瑞陈俊愉沈隽曲泽洲谭其猛陈俊愉48二、中国园艺植物育种的回顾与展望4、我国园艺植物育种的成就（新中国成立后）开展全国性资源普查，初步建立了园艺植物种质资源工作体系广泛开展了园艺植物引种工作新品种选育成效显著育种理论和方法研究取得一定成效494.1种质资源•1997年的统计资料，•中国国家种质库中包括有有性繁殖的蔬菜资源2万8千多份，•有关园艺植物的国家级种植资源圃有23个，保存资源近2万份（种植保存和试管苗保存）。50圃名圃址保存单位保存树种保存份数圃地面积（Km2）兴城梨、苹果圃辽宁兴城中国农科院果树所梨、苹果731、72721.1郑州葡萄、桃圃河南郑州中国农科院郑州所葡萄、桃960、3708.7重庆柑橘圃四川重庆中国农科院柑橘所柑橘119014.0北京桃、草莓圃北京北京农林科学院林果所桃、草莓245、2102.1福州龙眼、枇杷圃福建福州福建省农业科学院果树研究所龙眼、枇杷218、2154.4泰安核桃、板栗圃山东泰安山东农科院果树所核桃、板栗97、904.9熊岳李、杏圃辽宁熊岳辽宁农科院果树所李、杏432、4669.5南京桃、草莓圃江苏南京江苏农科院园艺所桃、草莓454、1504.1太谷枣、葡萄圃山西太谷山西农科院果树所枣、葡萄404、3737.4武汉沙梨圃湖北武昌湖北农科院果茶所沙梨4353.3广州香蕉、荔枝圃广东广州广东农科院果树所香蕉、荔枝170、896.8云南特有果树、砧木圃云南昆明云南农科院园艺所特有果树4027.2公主岭寒地果树圃吉林公主岭吉林农科院果树所寒地果树6556.9新疆名特果树圃新疆轮台新疆区农科院园艺所名特果树19818.0眉县柿圃陕西眉县陕西农科院果树所柿6173.4中国国家果树种质资源圃简况（1989）5152国家种质镇江桑树圃•依附单位中国农科院蚕业所本圃现已收集保存国内２７个省（区）及１１个国家各种类型桑树种质１７５７份，分属１１个桑种，３个变种，另外还有一批属中间过渡类型，保存总数及类型列世界首位53国家种质武汉水生蔬菜资源圃莲藕茭白芋慈姑芡实菱角54中国西南野生生物种质资源库55种质资源离体保存564.2引种工作在资源调查、整理的基础上，广泛开展了国内外的引种工作，大大丰富了各地园艺植物的种类和品种，扩大了良种的栽培面积。榨菜57•引种5859606162第一代新特菜的部分菜品，如生菜、西芹、荷兰豆有樱桃萝卜、圣女果、63•三代新特菜走势•第一代：试验菜•我市早在上世纪80年代就有新特菜出现。但早期的一代新特菜都是试验播种，主要供应高档酒店或外销，产量非常小。第一代新特菜因出身高档，售价昂贵，又被称为礼品菜。有樱桃萝卜、圣女果、荷兰豆、生菜、西芹等。•第二代：大众菜•为第一代礼品菜的衍生品。经过多年栽培，第一批礼品菜中有部分走向市场，受到消费者喜爱，种植面积增大，变成了大众菜。如生菜、抱子甘蓝、西芹、荷兰豆、樱桃番茄等二代新特菜，彻底从礼品菜变身为了老百姓餐桌上的大众菜。•第三代：新型菜（推广菜）•新特菜品种翻新很快，近两年我市又从国内外引进新特菜品种近20个。如金丝瓜、黑苦瓜、紫薯等，正在推广过程中，并走入江城的部分超市内，将来同样有望普及成市民的餐桌菜。这些三代新特菜因种植面积不断增加，正走向大众菜之列，又被称为推广菜。6465红生菜•其味道略带甘苦，是由于当中含有一般蔬菜所没有的马栗树皮素、莴苣苦素等苦味物质，因此有出色而独特的味道及脆嫩的口感，在蔬菜的地位甚高，加上适宜鲜食的特质，故最常见的是被用作烹调沙律或凉拌菜。而其营养价值亦不容忽视，由于它拥有独特苦味与丰富的抗氧化物、维他命、纤维素等元素，故常吃有助清肝利胆。66樱花67解放后，全国各地通过各种育种途径选育的园艺植物新品种数以千计，主要的蔬菜、果树作物品种已经在生产上更新了2-4次。4.3育种68“无籽西瓜之父”黄昌贤教授。世界上首次培育出无籽西瓜。被誉为“柑桔之父”的章文才教授。国内首先培育出优良芽变柑桔品种——锦橙被誉为“梅花之父”的陈俊渝教授，为国际梅花登录权威。69结球甘蓝中甘八号中甘11号中甘九号东农606东农607西园3号西园4号西园6号内配1秦甘4号秦甘13号夏光牛心甘蓝晚丰争春元春8398京丰1号伏秋春丰春眠延春春雷70中甘8号（一代杂种）•[品种来源]由中国农业科学院蔬菜花卉研究所育成，1987和1989年分别通过北京市和全国农作物品种审定委员会审定。•抗芜菁花叶病毒病•[适种地区]适于我国各地作中熟秋甘蓝栽培。也可兼作中熟春甘蓝和夏甘蓝栽培。71番茄•中杂4号白果强丰中杂7号（一代杂种）强丰番茄中杂8号浙杂5号中杂9号（一代杂种）浙杂7号中杂10号浙杂9号中蔬4号L402番茄中蔬5号