作物育种学第一章育种目标

第一章育种目标第一章育种目标一、育种目标的概念1、育种目标（breedingobjective）:就是对所要育成品种的要求；在一定地区的自然、耕作栽培和经济条件下，所要育成的新品种应具备的优良性状的指标。2、正确理解育种目标（1）植物育种的总目标：高产、优质、稳产(多抗)、熟期适宜、适应机械化是现代农业对各种作物品种的共同要求，是作物育种的主要目标。但它们的重要性并不是并列的，而是因年代、地区和作物种类的不同有主次之分。Howtounderstandthisconcept？2、正确理解育种目标（2）育种目标决定育种的成败、时间长短等。因为它涉及原始材料的选择、育种方法的确定、育种年限的长短。如高产育种要选择具有高产基因的原始材料；而抗病育种则要选择具有抗源的原始材料。Howtounderstandthisconcept？2、正确理解育种目标（3）育种目标是动态变化的因为生态环境的变化，社会经济的发展以及种植制度的改革等都要求育种目标与之相适应。（4）育种目标在一定时期内是相对稳定的：它体现出育种工作在一定时期的方向和任。Howtounderstandthisconcept？3、制订育种目标的意义（1）有目的的搜集种质资源。（2）确定品种改良的对象和方法。（3）有计划的选配亲本。（4）确定对育种材料选拔的标准、鉴定的方法和栽培条件。育种目标是育种工作的依据和指南，如果育种目标不合理，忽高忽低，或者不够明确具体，则育种工作必然是盲目进行，难以取得成功和突破。二、现代农业对作物品种性状的要求-——作物育种的主要目标性状1、高产2、稳产（多抗）3、优质4、适应性强，熟期适当5、适合机械化作业（一）高产1.合理的产量因素组成2.合理的株型3.高光合效率4.合理的源库关系1、合理的产量因素组成产量的提高决定于产量构成因素的协调增长，不同的作物，产量构成因素不同。谷类作物：单位面积穗数、穗粒数、粒重棉花：单位面积株数、株铃数、铃重、衣分衣分（皮棉/籽棉）大豆、油菜:单位面积株数,株荚数,荚粒数,粒重在品种产量较低时，同时提高各种产量构成因素比较容易，但当丰产潜力达到一定水平时，各产量性状之间相互制约，常有一定程度的负相关。应抓住制约产量的主要矛盾，不断提高产量水平。小麦品种亩穗数穗粒数千粒重类型毛颖阿夫30.040.144.2大穗型宁麦3号37.541.135.6中间型蚰包麦56.024.138.3多穗型合理的产量因素组成要根据不同地区的自然、栽培条件确定多穗型品种---以增多穗数为基础。选分蘖力强、分蘖成穗率高、单位面积穗数多的品种。（＞50万／亩，如烟农15）。北方冬麦区，气候寒冷、干旱，病虫害较轻，以多穗型为主；大穗型品种---以增多穗重为主。选穗数较少、穗粒数较多、千粒重较高的品种。(30万／亩±，如烟辐188)南方冬麦区，气候温暖、多雨，病害重，以大穗型品种为主中间型品种---亩穗数、穗粒数、粒重同时并增，选中间型品种。（40～45万／亩，如济麦22、烟农24）。黄淮冬麦区，以选择中间型品种为主。2、合理的株型—作物的形态性状株型通俗说就是植株的长相。株型包括植株高矮、叶姿、叶形、叶色、叶片的分布、植株生长势、根系的发育状况等。不同作物所要求的合理株型不完全相同。谷类作物理想株型：矮杆、半矮杆，株型紧凑，叶片的大小及叶片与茎杆的夹角从上到下逐渐加大，叶厚、窄短；叶色较深，且保持时间长等。株高与作物的生物产量一般呈显著的正相关。一般认为：在确保不倒伏的情况下，有必要适当增加株高。目前水稻高产育种提出的合理株高1m左右。小麦70～90cm(济麦22号71.6cm，烟农24号79.8cm)。玉米230～280cm(登海661：232cm；郑单958、蠡玉35、登海605:250cm±；丹玉86、鲁单981、青农105、农大108）棉花理想株型：株型紧凑，主茎和果枝的节间短，果枝与主茎的夹角小，叶片大小适中，着生直立。经济系数（又称收获指数），是指经济产量与生物学产量之比。自80年代以来，水稻、小麦、玉米等粮食作物的经济系数由35%左右提高到了50%左右。经济系数可作为高产育种的一项选择指标。稻麦等现有高产品种的收获指数已近于高限.株型改良需注意两点：①株型改良要着眼于群体。②合理的株型要与当地的环境条件相配合。适当矮化的意义：①扩大群体数量②有效利用水肥③增强抗倒伏能力④提高收获指数（harvestindexHI）3、高光合效率—作物的生理性状经济产量与光合效率间的关系：经济产量=（光合面积×光合时间×光合效率-呼吸消耗）×经济系数高光效育种：通过提高作物本身的光合能力和降低呼吸消耗来提高作物产量的育种方法。一个高产品种应具备：叶面积适当，光和效率高，叶面积保持时间长,呼吸消耗低，经济系数高等特点。从作物育种分析：较快达到最大叶面积系数、叶面积保持时间长、光合产物较早向籽粒转移有重要意义。这些生理指标主要用于生理研究和种质资源的筛选，难于适应育种过程的要求。4、合理的源库关系源：制造或提供养分的器官。叶、根流：运输养分的器官。根、茎库：贮存养分的器官。种子、块根、块茎（二）优质（品质性状）1、培育优质品种的意义①一些作物的品质性状与产量有着直接的关系，提高了品质就相当于提高了产量。②改良品质，可以保证人、畜健康。③农产品的品质，直接或间接地影响到加工业产品的产量、质量和生产成本。2.作物品质性状包括的内容品质性状因作物种类不同而不同；即便同一作物的产品用途不同也不同。2.作物品质性状包括的内容品质营养品质加工品质卫生品质商品品质（1）某些品质特征与产量直接相关，是构成产量的重要因素（2）改良作物品质，有利于保证人畜健康（营养品质）碾磨品质水稻糙米率、精米率加工品质小麦出粉率、灰分食品加工品质稻米的蒸煮品质①谷物品质小麦烘烤品质、蒸制馒头、制作面条、糕点品质营养品质籽粒中蛋白质和赖氨酸含量小麦蛋白质约含12％，主要为胶蛋白(Lys0.7％)，Lys含量相对低一些。大米蛋白质约含8％，主要为谷蛋白(Lys2.3％)，Lys含量相对高一些。所以小麦与大米的营养价值差不多。提高谷物籽粒中蛋白质及赖氨酸（Lys）的含量，是改良营养品质的重要内容。纤维长度纤维细度纤维强度纤维成熟度②棉花的纤维品质③食用油品质籽粒的含油量油菜的含油量油菜亚油酸含量高油的营养价值亚麻酸含量低芥酸含量低或无菜籽饼硫代葡萄糖苷含量低(三)稳产影响稳产性的主要因素是1、病虫害2、不利的气候和土壤因素—环境胁迫水稻品种：抗稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱小麦品种：抗白粉病、锈病、南方抗赤霉病玉米品种：抗大、小斑病、丝黑穗病、青枯病、穗腐病、玉米螟棉花品种：抗枯、黄萎病、棉铃虫、蚜虫大豆品种：抗病毒病、线虫病、食心虫、杆潜蝇1、对病虫害的抗耐性稻瘟病白叶枯稻飞虱小麦白粉病病锈小麦赤霉病玉米大小斑病玉米青枯病玉米丝黑穗玉米穗腐病玉米螟棉花枯萎病棉花棉铃虫棉花蚜虫病毒病灰斑病线虫病大豆杆潜蝇食心虫2、对环境胁迫的抗耐性（1）抗旱（2）抗寒（3）耐盐碱（4）耐湿、耐涝（5）抗穗发芽旱害甜瓜寒害盐碱害涝害（四）适应性强，熟期适当1、适应性强适应性：品种对环境条件反应的敏感性2、熟期适当早熟可以避免或减轻自然灾害；熟产量往往偏低（五）适合机械化作业适应机械化的作物品种应具备：株型紧凑、杆硬不倒、生长整齐、成熟一致、结实部位适中、不裂荚、不落粒等，棉花还要求苞叶能自行脱落，含絮力不太强。三、制订育种目标的原则（一）着眼当前国民经济需要，顾及生产发展前景（二）抓住当前生产主要矛盾，改进主要目标性状（三）育种目标要落实到具体性状上（四）考虑品种的合理搭配（一）着眼当前国民经济需要，顾及生产发展前景作物育种是一项多年努力的连续性工作，育成一个新品种至少需要5～6年，多则10年以上的时间。因此，制订育种目标时，必须充分估计当前的需要和生产的发展。否则所育成的品种落后于形势，难以推广。或者订的目标太高而难以实现。我国现有耕地高产、稳产的只占1/4±，所以制订育种目标时：既要选育高产、优质、矮秆、早熟、抗病的高产品种；也要选育抗旱、耐瘠的节水型品种。（二）抓住当前生产主要矛盾，改进主要目标性状制订育种目标时，要针对现有现有品种的特征、特性进行分析，针对存在的主要问题，选出能克服现有品种的缺点，保持其优点的新品种。例如东北的沈阳稻区，水稻产量达600kg/亩，成为高产稻区。但近些年来稻曲病(伪黑穗病、绿黑穗病、青粉病)十分严重，不仅影响丰产性，而且对人们的身体健康有严重威胁。面对这种情形，抗稻曲病就成为沈阳稻区水稻育种的主要目标之一。（三）育种目标要落实到具体性状上制订育种目标时，不能停留在高产、稳产、优质、多抗等一般化的要求，必须落实到具体性状上。以小麦为例，制订育种目标时不仅要明确高产的具体标准（比ck增产5%以上），抗病的种类（三锈及白粉），适应何种用途的产品品质（面包；饼干）。还要求为实现这些指标，定出具体的品种类型：亩穗数、穗粒数、千粒重、株高等，使育种目标具有可操作性。（四）考虑品种的合理搭配要培育出一个能满足生产上各种需要的“全才”品种是很难做到的。制订育种目标时，应培育不同类型的品种，以便生产上合理搭配。既要培育耐肥水的高产品种，也需要节水型的抗旱品种；既需要熟期适当的高产品种，也要早熟的套种及夏播品种，以品种的合理搭配来满足生产上的需要。思考题1、什么是育种目标？2、开展育种工作时，为什么必须制订一个明确而具体的育种目标？（意义）3、制订育种目标的原则是什么？4、今后培育什么样的品种才能满足农业生产的要求？ThankYou!