第二章+良种繁育的基本原理

园艺植物良种繁育学第二章良种繁育的基本原理菊花的品种混杂月季的品种退化第一节品种的混杂与退化四季海棠品种退化一、品种退化1.品种退化：优良种性削弱（经济性状变劣）的过程和表现。即一个新选育或新引进的品种，经一定时间的生产繁殖后，会逐渐丧失其优良性状，降低甚至失去品种原有的质量水平和典型性，最终失去品种的使用价值。唐菖蒲品种退化菊花品种退化四季海棠品种退化广义上：优良品种的性状劣变现象（品种的典型性丧失和生产价值下降）。狭义上：优良品种的基因和基因型频率发生改变，限于种性在遗传上的劣变不纯所引发的品种典型性及优良性状的丧失现象。马铃薯品种退化鸡冠花品种退化2.品种退化的表现（1）生活力降低：品种在株高、株重、叶重等的生长量或生长速度降低，与种性退化、不良环境条件和种子品质（发芽率、发芽势、净度、活力等）不良有关。风信子的品种退化（2）适应性和抗性减弱：对不良环境条件和病虫害的抵抗力降低。（3）经济性状变劣：产量下降、品质变次、整齐度下降（株高、成熟期和生长势等）等。茶树品种退化马蹄莲品种退化3.杂种衰退现象：杂种一代只能利用一次，将其植株继续留种供栽培用，造成性状分离，杂种优势减弱的现象。超早天王西瓜4600多亩，1600多户绝收3亩地只长3个瓜中国农大庄云飞博士胡萝卜绝收宁德市和德化县萝卜绝收4.品种退化的实质：品种的遗传结构发生了不符合育种及栽培目标的变化。草莓品种退化百合品种退化正常：株高、花大、花色纯正鲜艳。退化：植株变矮、花朵变小、花序变短、花色晦暗。郁金香品种退化二、品种混杂1.品种纯度：在一批种子长成的植株群体中，具有本品种典型性状的个体所占的百分率。2.品种混杂：优良品种纯度降低，即一个品种群体内混进了不同品种或类型的种子（包括营养繁殖器官），或上一代发生了天然杂交，导致后代群体中分离出变异类型，造成品种纯度降低。金鱼草品种混杂3.有性繁殖作物的品种混杂早熟甘蓝在制种过程中，对原种选择不严，或制杂交种隔离不严，所制的种子常失去原品种冬性强的性状，导致春季大面积抽薹，失去商品性。先期抽薹闽侯鸿尾千亩大白菜绝收甘蓝不结球萝卜先期抽薹包头型大白菜在繁种过程中，被外来直筒型大白菜串粉，所制种子长成的植株，出现不包心或包心类型改变，严重影响商品价值。包心类型改变不包心包头型种子中混入直筒型种子，种植田长出包头型和直筒型大白菜，造成产品不整齐、采收期不一致、不符合产品商品性状要求等，从而影响商品销售。包头型直筒型4.无性繁殖作物的品种混杂在柑桔和种子繁殖的异花授粉果树，采用营养器官繁殖，不改变基因型，混杂退化进程慢，由于突变，会出现单株间产量差异显著、品质好坏不一、形态特征出现畸变、成熟期不同等现象，受病毒或类菌质体的侵染，会引起品种的衰退现象。柑橘黄龙病1.机械混杂：因人为操作不当而造成某一品种内混入其它品种或类型的种子，有品种间混杂和种间混杂。大白菜混种花卉混种三、品种混杂退化原因（1）机械混杂发生在良种繁育过程的各个环节：种子收获与处理（后熟、脱粒、晒种、贮藏、调运等作业）；种株培育（浸种、催芽、播种、分苗、定植、补苗等作业）；不合理的轮作和田间管理（前茬作物或杂草种子、混有其它作物种子的未腐熟堆肥或沤肥）。蔬菜品种混杂（2）机械混杂的后果：导致群体经济性状不一致，降低品种的生产利用价值；不及时采取提纯和严格的去杂去劣等有效措施，混杂程度会逐年加大；会进一步引起生物学混杂，其不良后果异花授粉作物大于自花授粉作物严重。短叶13萝卜机械混杂2.生物学混杂：在种子繁殖过程中，未采取隔离措施或隔离不当，发生不同亚种、变种、品种或类型之间的天然杂交（串粉），使优良品种的遗传组成发生改变，造成品种混杂。纱网隔离套袋隔离生物学混杂是引起品种混杂退化的最主要原因。在异花授粉植物上最为普遍，发展极快，尤其是自交结实率低的十字花科、葫芦科、百合科的蔬菜更为严重。菜心提前抽薹小白菜提前抽薹结球甘蓝与花椰菜或球茎甘蓝之间发生天然杂交后，就不会再结球。大白菜与小白菜或菜薹之间发生天然杂交后，就不会再包心；胡萝卜与野生胡萝卜易杂交，就提前抽薹。胡萝卜提前抽薹葫芦瓜变苦：返祖遗传—两对基因互补。正常葫芦瓜正常葫芦瓜变苦葫芦瓜影响生物学混杂程度的因素：（1）亲缘关系和授粉习性：自花、常异花、异花授粉。（2）采种田间的隔离距离。（3）气候条件：风力、雨天、温度等。（4）传粉昆虫的种类（5）采种田面积的大小（6）采种田周围的地理环境：地势、障碍物等。3.不正确的选择和繁殖方法优良品种的主要性状是一致的，群体中的杂合体会出现性状分离、机械混杂和生物学混杂会引起的基因重组、基因突变，造成群体内个体间存在性状差异。油菜制种中的去杂去劣在良种繁育过程中，不进行选择或选择标准及方法不当、选择目标不准确，导致选择效果不佳，造成品种退化。因此，不正确的选择也是目前品种混杂退化的主要原因之一。辣椒制种中的选择不正确的选择种类：（1）在繁种过程中只管留种、不管选种；（2）只进行粗放的片选，不进行严格的去杂去劣；（3）所定的选择标准不当。辣椒制种田花卉制种中的选择出口创汇型的天鹰椒品种，为了追求高产，选择果大的植株留种，连续选择几代后，果实都偏大，超出出口要求的大小，导致出口难，价格低、高产不高效。天鹰椒无性繁殖的果树繁殖材料选用不当，导致品种退化：同一株树上的枝条，由于产生时期和部位不同，形成枝芽的异质性，尽管基因型相同，但它们繁殖后长成的植株在生产效应上不同，这主要是生理上差异造成的。柑桔、枇杷、桃、李等：徒长枝繁殖的后代常会造成结果期延迟和结果少。枇杷不结果树4.留种株过少或连续近亲繁殖优良品种纯度高是相对的，应该是一些主要经济性状的基因型保持纯一性，其它性状应保持适当的多型性，品种群体遗传基础丰富性，才使异花授粉植物表现出较高的生活力和较强的适应力。大白菜制种田良种繁育过程中，留种株数过少，特别是异花授粉蔬菜的连续多代的人工自交繁殖和授粉不良，会造成品种群体遗传基础贫乏，导致品种生活力下降，适应力减弱。辣椒制种田的去杂去劣留种株数过少，由于抽样的随机误差，会使上下代群体间的基因频率发生波动，改变群体的遗传组成即发生基因的随机漂移。异花授粉植物还会因近亲繁殖使一些不利的隐性基因纯合并表现出来。油菜制种田的去杂去劣5.基因突变优良品种推广以后，由于自然条件的影响，可能发生各种不同的基因突变，这些突变大多都是有害的，利用这些突变体繁殖，会加大优良品种群体中变异体的比例。花椰菜先期抽薹芹菜先期抽薹番茄劣变果实繁殖抗抽薹的大白菜、萝卜、花椰菜、芹菜等优良品种时，常出现较易抽薹的个体，如果用这些突变体不淘汰，所繁殖的种子用于生产，就会出现先期抽薹的个体，影响产量。大白菜先期抽薹无性繁殖的果树、花卉、蔬菜上出现的芽变，大多都是劣变，少数是有利的，用劣变的枝条进行繁殖，会导致品种退化。同一株繁殖的后代群体中，个体间会出现一些差异，同株不同年份采取的枝条繁殖的后代群体，个体间的表现不同。文旦柚劣变油木奈果腔红肉柚裂瓣粒化6.进化生物学上的原因严格自花授粉作物在较大群体留种条件下以及育种成效大的品种，即使有严格的操作规程，都存在快速退化的现象，在一定时间需要更新换代。马铃薯块茎变小驯化过程中生态条件和栽培条件的改变，会分化出不同特性的类型（生态型或地方品种），当人类需求超过进化速度时，采用组合育种和优势育种，将所有的优势集中到同一个品种上，然后再提供良好的栽培条件，使目标性状充分表现出来，否则会在短时间内丢失退化。百合鳞茎变小很多农作物的品种是在优良的栽培条件下进化和选择出来的，采用组合育种和优势育种选育出的品种，综合不同生态区的突出性状，在良种繁育过程中，生长发育条件长期得不到满足，优势性状长期得不到表达，就会在进化中消失，引起退化。油菜杂种退化良种优良性状的选择（如抗逆性），往往繁种（原原种、原种）所要求的环境条件、栽培措施与商品生产不同，如果留种地不具备良种抗逆性（抗抽薹性、耐寒性、抗热性、抗旱性、抗病性等鉴定的条件，抗逆性就不能表现，进行多次类似的留种，品种的抗逆性下降。耐瘠、耐旱品种在肥水充足的条件下连续继代留种，耐瘠、耐旱性就降低。四、防止品种混杂退化的方法1.严格技术操作规程避免机械混杂从种到收、贮藏、包装全过程，必须认真遵守良种繁育规程，合理安排繁殖田的轮作，认真核实种子的接收和发放手续，做好种子的处理和播种各项工作，从种、收、运、脱、晒、藏、包装等各工作环节杜绝混杂的发生。萝卜种子的采收与采后处理（1）合理安排良种繁育田的轮作繁殖田不宜重茬，以防止上季残留在土壤里的种子在下季出苗，造成混杂。番茄制种田（2）注意种子的接收和发放手续注意不要弄错品种或品种等级，严格检查种子的纯度、净度、发芽力或病虫害情况，发现问题，必须彻查才能播种。种子发放种子检验（3）注意种子的预处理和播种播种前的种子预处理（选种、浸种、拌种），必须做到不同品种分别处理，用具要清洗干净，固定专人负责；播种时，同一作物不同品种的繁殖地块，应隔一定距离，繁殖田要留人行道，以便去杂去劣。种子预处理（4）注意收、运、脱、晒、藏、包装等操作技术繁殖田必须单收、单脱、单晒、单藏。各项操作的用具及场地要清扫干净、专人负责，并经常检查，容器和包装材料内外应附上标签。种子商品化处理2.严格隔离措施，防止生物学混杂为了确保良种的纯度，在繁种时，对易于相互杂交的变种、品种或类型间，必须采取严格的隔离措施。（1）机械隔离：主要应用于繁殖少量原种种子，对于异花授粉蔬菜必须解决授粉问题。在开花期采取套袋、网罩、网室等进行隔离。网室隔离套袋：用于单个花或花序隔离，可用新闻纸、硫酸纸等有韧性耐雨淋的纸张，根据花序大小来制作。纸袋隔离后只能进行人工辅助授粉。网罩：一般用于套单株，多用尼龙网纱制作。套袋隔离网罩网室：用于群体隔离，可用塑料大棚骨架加盖尼龙网纱制作，既可进行人工辅助授粉，也可采用蜜蜂、苍蝇等昆虫放入罩内、室内进行虫媒辅助授粉。网室隔离制种（2）时间隔离采用分期播种、分期定植、春化处理及光照处理、摘心、整枝、控水结合生长调节剂的使用等方法，使容易发生杂交的不同品种的花期错开，避免天然杂交。花卉花期控制对光周期不敏感的蔬菜或花卉品种：同一年内，分期播种，分期定植，错开花期。种子寿命长的蔬菜或花卉品种：将所有品种分成几组，每组内品种间杂交有限，每年只播种其中一组，所生产的种子经妥善保存，供繁殖周期内几年的使用。分期播种（3）空间隔离（最常用）将易于发生天然杂交的品种、变种、亚种、种之间相互隔开一定的距离进行露地留种。隔离距离的确定：影响自然杂交的因素、杂交后对产品经济价值影响的大小。A.授粉习性天然杂交率：异花授粉植物常异花授粉植物自花授粉植物。鸡冠花辣椒番茄B.昆虫活动情况虫媒花作物（十字花科蔬菜等）天然杂交率的高低与授粉昆虫的种类、昆虫群体的大小、气候条件对昆虫活动的影响等有关。虫媒花油菜制种地放蜂C.自然气候条件风媒花植物（菠菜、甜菜等），花期的风向、风速以及能相互杂交的品种在田间的位置等都影响天然杂交率。风媒花D.留种群体大小留种群体越大，天然杂交率越低，昆虫便于在同一品种范围内活动，在不同品种间的来往的几率就低，天然杂交率降低。虫媒花十字花科中的甘蓝类：结球甘蓝、球茎甘蓝、花椰菜；甜菜类：叶甜菜、根甜菜；白菜类：大白菜、白菜、塌菜、紫菜薹、芜菁、白菜型油菜、芜菁甘蓝；芥菜类：大头芥、茎瘤菜、笋子芥、大叶芥等。不同物种或变种之间容易杂交，杂交后杂种几乎丧失经济价值的，在开阔地的隔离距离为2000米左右，有屏障的地方隔离1000米左右。十字花科、葫芦科、伞形科、藜科、百合科、苋科、常异花授粉的蚕豆品种，不同品种间极易杂交，杂交后失去了品种的典型性和一致性，但没有完全失去经济价值，给生产和销售带来不利影响的异花授粉蔬菜，在开阔地的距离为1000米左右，有屏障的为500米。莴苣类中的茎用莴苣、结球莴苣和散叶莴苣和辣椒等常异花授粉植物，隔离距离一般为100米左右。豆科中的菜豆、豇豆和豌豆及茄科的番茄等自花授粉作物，隔离距离为20-50米。3.采用正确的选择方法，防止品种劣变（1）熟悉品种的标准性状，制定合理