种子是指农作物和林木的种植材料或者繁殖材料,包括籽粒、果实、根、茎、苗、芽、叶、花等。农业生产上种子的类别(1)真种子:植物学上所定义的种子,由胚珠发育而成的器官(2)类似种子的果实(3)营养器官:由块根、块茎、球茎、鳞茎等营养器官作为无性繁殖器官(4)人工种子:是指将通过组织培养产生的大量胚状体,利用包壳类物质制成的类似种子的繁殖材料种子的重要性亲代遗传信息的携带者和传递者;植物对不良环境的一种适应性;为下一代的生长发育提供物质保障;易传播、贮藏,能长期保持生命力种子在农业生产中的作用增加产量,改善品质,有利于种植结构调整,增加经济效益,增强农业竞争力。种子生产:按照种子生产原理和技术操作规程繁殖常规种子和杂交种子的过程种子生产的意义1为农业生产提供优良品种的优质种子,满足市场需求2加速新品种的繁殖,以代替生产上的老品种,实行品种更换3实现持续、稳定增产和调整品种结构或产业结构的先决条件和重要保证4实现农业增产增效,确保国家粮食安全的基础性、战略性措施种子生产的任务1迅速生产优良品种的优质种子:加速繁殖新育成、新引进的优良品种,实现品种更换;生产高纯度生产用种,实现品种更新2提高品种纯度:防杂保纯,保持或提高品种的纯度和优良特性,延长使用年限3研究总结种子生产技术:增强技术水平,提高生产效果4其他:新品种试验示范、品种评价种子产业化是指将新品种选育、引进、种子生产、加工、包装、贮藏、推广,销售和售后服务管理等环节有机结合起来,形成育繁推销一体化的产业化体系。世界各国种子生产程序育种者种子--基础种子----合格种子---生产用种子中国种子生产程序育种家种子---原种---良种种子生产的特点1繁殖方式多样性2自然因素制约性3种子生产的时效性4种子质量鉴定的困难性商品种子生产量=计划销售量-上年库存量+风险存量原种(亲本种子)生产量=商品种子生产面积×单位面积用种量+风险存量品种的经济类别特性经济性、时效性、可生产性、地域性、商品性栽培品种的DUS三性特异性、一致性、稳定性主要农作物指:稻、小麦、玉米、棉花、大豆区域试验的任务1鉴定参试品种的主要特征特性2.确定各地适宜推广的当家品种和搭配品种3.为优良品种划定最适宜的推广区域4.了解优良品种的栽培技术5.向品种审定委员会推荐符合审定条件的新试验的基本要求:代表性、准确性、重复性和客观公正性品种审定就是根据品种区域试验结果和生产试验的表现,对参试品种(系)科学、公正、及时地进行审查、定名的过程种子生产基本原理有性繁殖是指由减数分裂产生的雌雄配子相融合,通过受精过程,形成受精卵最后发育形成种子的一种繁殖方式。优点:繁殖数量大,根系完整,生长健壮。缺点:一些通过异花授粉的花卉容易发生变异,不易保持原品种的优良特征。无性繁殖是指不通过雌雄配子结合的受精过程而繁殖后代的繁殖方式。优点:能保持品种的优良特性、生长快。缺点:繁殖方法不如有性繁殖简便。植物组织培养:是指通过无菌操作分离植物体的一部分,接种到培养基上,在人工控制的条件下进行培养,使其产生完整植株的过程。作物繁殖方式与种子生产(一)有性繁殖与种子生产1.自花授粉作物纯系品种或品种间杂交种。育种家种子—原种—良种或单株选择、分系比较、混系繁殖—原种—良种2.异花授粉作物严格隔离、控制授粉,繁殖亲本和配制杂交种。3.常异花授粉作物设置隔离区、及时拔除杂株,防止异交。可利用品种间杂交种、自交系间杂交种。从一个单株通过无性繁殖产生的后代群体称为无性系1903年丹麦植物学家Johannsen提出纯系学说杂种优势是生物界的一种普遍现象,是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1,在生长势、生活力、抗逆性、繁殖力,适应性以及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。品种混杂是指一个品种群体中,掺杂有不同于本品种的各种异型株,造成品种纯度降低的现象。品种的退化则是指品种原有的优良性状部分地或全部消失,生活力下降,品质变劣,抗性减退,以致降低或丧失了原品种在农业生产上的利用价值。品种混杂退化的原因1.机械混杂2.生物学混杂(天然杂交)3.剩余分离和基因突变4.不正确的选择5.不良的生态条件与栽培技术防止品种混杂退化的方法1.严格管理,防止机械混杂种子繁殖田必须单收、单脱、单晒、单藏注意种子接收和发放手续分作物品种进行种子处理,在处理另一品种之前,一切用具必须彻底清扫干净。在机械播种时,每播完一个品种后,要及时对播种箱及其它工具进行清扫。合理安排繁殖田的轮作,不可重茬连作,以防上季残留的种子在下季出苗而造成混杂。2.严格隔离防止生物学混杂(1)合理隔离(2)按品种标准去杂去劣和选择3.定期更新和采用四级种子生产程序4.严格执行种子生产技术规程5.改善环境条件和栽培技术作物原种生产程序与方法1.低温贮藏繁殖法在育种家的监控下,一次性繁殖够用5~6年的育种家种子贮藏于低温条件下,以后每年从中取出一部分育种家种子进行繁殖,1代为原原种,2代为原种,3代为生产用种,重复上述繁殖过程到育种家种子只够1年用时,则在该品种的选育者直接监控下再生产少量育种家种子用于补充冷藏。2.重复繁殖法重复繁殖法又叫保纯繁殖法,是由育种单位或育种者提供育种家种子,经专门种子场、原(良)种场或种子繁殖基地生产原种和生产用种,由种子公司统一供种。重复繁殖法的特点重复繁殖法生产原种,每一轮种子生产都由育种单位或育种者提供育种家种子,其种性好、典型性强、纯度和质量高。在繁殖过程中,只进行去杂去劣,不进行其他目的的人工选择。育种单位提供的育种家种子可以采取一次“超量”繁殖,多年贮存(低温库),分年使用的方法,以保持品种的种性。也可以每年生产育种家种子,但要求生产条件严格,生产的种子质量要高,特别是需种量大的情况下,该法比贮藏种子法供种速度快。缺点种子类别少。把种子只分为3个类别,适应不了中国这样一个地域广阔、需种量大的种子市场形势需要;类别间易混淆。在育种家种子下只有原种和良种两个类别,要生产足量种子,每个类别必须繁殖多代,这势必造成类别间交叉,不利于实行种子标准化;缺少育种家种子与原种间的关键环节(原原种)。因为育种者种子的数量是有限的,如果不在育种家负责下,再对育种者种子扩大繁殖,生产出足量种源,就很难进一步生产出足量的原种来满足生产用种的需要3.循环选择法(1)循环选择的程序循环选择法是当一个品种混杂退化后或者在新品种推广应用后通过“单株选择、分系比较、混系繁殖”生产原种种子,然后扩大繁殖生产用种,如此循环提纯生产原种。循环选择法和重复繁殖法比较循环选择法与重复繁殖法相比较,育种单位没有保存原种的任务,原种生产分散在各地原种场进行,只要按照“三圃制”或“二圃制”生产程序,并获得符合原种各项指标的种子,都可视为原种。采用循环选择法,其优点在于加入了一、二代后代鉴定(株行圃和株系圃),但每一轮,原种生产都是从群体中选择单株开始。(2)循环选择的基本方法循环选择法因选择比较、混系过程的长短不同,分为“三年三圃制”、“二年二圃制”,“一圃制”。“三圃”是指株行圃、株系圃和原种圃,而“二年二圃制”只是在三年三圃中省略了一个株系圃①三年三圃制“三年三圃制”的基本程序:单株(穗)选择:在选择圃、原种圃或纯度高的大田选择优良单株(穗),分别脱粒、装袋保管。株(穗)行圃:将上年当选的每个单株种子种一行或几行,每10个或20个株行设一对照,进行比较鉴定,决选株行分别脱粒、装袋保管。株(穗)系圃:将上年当选的每个株行种子分别播种,每个株行种一个小区,系间进行比较鉴定,淘汰劣株杂株,当选优系混合脱粒、贮藏。原种圃:混系繁殖,所收种子即为原种。②二年二圃制“二年二圃制”生产原种,只是在“三年三圃制”中省略了一个株系圃,其它与“三年三圃制”相同。“二年二圃制”是自花授粉作物提纯生产原种常用的方法,即将株(穗)行去杂去劣后混收,直接进入原种圃混合繁殖生产原种。③一圃制一圃制”生产原种的技术程序是:将遗传性稳定的育种家种子或原种,在达到条件要求的种子田中进行“单粒点播、分株鉴定、整株去杂、混合收获”,即可得到符合要求的下一级种子。具体方法:选择种源,精细整地,规格播种,加强管理,去杂去劣,严防机械混杂。4.株系循环法(1)基本方法:以育种家种子为材料,与该品种区域试验同步进行,以株系(行)连续鉴定为核心,品种的典型性和整齐度选择为主要手段,逐步消除育种剩余变异,保持优良品种特征特性。(2)特点:经过第一轮的单株选择后,在每个中选的株系中留出一部分植株作下一年的株系材料,其余混合播种,用于繁殖良种。关键:最初的单株选择目标要准,数量要大5.自交混繁法常异花授粉作物如棉花、甘蓝型油菜等,其品种群体中至少包含三种基因型,一种是自交产生的品种基本群体的纯合基因型,另一种是天然异交产生的杂合基因型,第三种是天然异交产生的杂合基因型分离出来的非基本群体的纯合基因型。为保持这类品种的遗传一致性,用“分系自交留种,隔离混系繁殖”的方法生产原种,即自交混繁法。杂交种亲本原种的生产杂交种亲本是指用于配制杂交种所需的各类亲本材料,如水稻、高粱的“三系”,水稻、棉花、油菜的,“两系”,玉米的自交系等。(一)“三系”亲本原种生产“三系”是指雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的简称。1.成对回交测交法单株选择:在纯度较高的亲本繁殖田或制种田,根据典型性状,分别选择“三系”优良单株。成对回交与测交:所选的不育系(A)与保持系(B)单株套袋成对回交,同时与恢复系(R)单株成对测交,成熟后单收、单脱、单藏。后代(株行)鉴定:将成对回交和测交的种子与亲本种植于后代鉴定圃进行比较鉴定。原种生产:在隔离条件下,将“三系”亲本种子分别种植于“三系”原种圃,成熟时分别收获。2.“三系七圃法”这种方法在原种生产过程中无配合力测定,仅仅根据“三系”亲本各自的典型性进行选择。在原种生产过程中,,“三系”各成体系,分别建立株行圃和株系圃,三系共建6个圃,不育系增设原种圃合成7圃。这种方法可节省人力物力,且可简化“三系”原种生产过程。在实施“三系七圃法”时,应注意以下几个方面:①自始至终抓好保纯工作,着重抓好花期隔离和防止机械混杂,反复进行田间去杂去劣。收获时,保持系和不育系要分割、分运和分场脱粒。②一定要把“三系”综合性状的典型性和整齐度作为鉴定和选择的主攻方向,不盲目追求单一性的优中选优。③不育系的育性鉴定重点是对单株和株行的鉴定,凡抽样镜检中发现有染色花粉则予以淘汰。④为了防止过分选择造成遗传基础的贫乏,每年选留的保持系和恢复系不少于10个,不育系不少于20个,不育系原种圃的回交亲本要用保持系的优系混合种子。⑤对数量性状的选择要根据遗传率的高低加以区别对待,遗传率高的性状要严格,遗传率低的性状选择时不宜过分苛求,一般可采用众数选择法或平均数选择法。(二)光、温敏核不育系的原种生产方法1.光、温敏核不育系原种生产的特殊性和必要性(1)光、温敏核不育系的不育起点温度存在遗传漂移现象。不育系的育性具有随温度变化而波动的特点。同一不育系不同个体间对光、温敏感程度存在着差异,若按常规程序和方法留种,不育起点温度将逐代升高,将终致不育系因起点温度过高而失去实用价值。(2)原种生产必须在可控的光、温条件下进行。光、温敏核不育系的混杂退化主要表现为导致不育起点温度上升。故其核心种子生产必须在专门设置的有人工控制光、温条件的场所进行,即在人工气候室或气候箱内设置低于不育起点温度和适宜日长环境,对不育系群体进行初步鉴定筛选。(3)原种使用代数短,原种生产必须年年进行光、温敏核不育系种子依靠自交繁殖,一般从核心种子到大田繁殖再到制种,繁殖系数比约1:100:10000,比三系不育系速度快,但又因为光、温敏核不育系的育性受遗传与环境共同作用,其变异也比三系不育系快。为保障安全生产,原种使用代数一般为3代左右,原种生产必须年年进行2.光、温敏核不育系原种生产的方法与程序方法:控温鉴定再生留种法。基本程序:单株选择——低温或长日低温处理——再生留种(核心种子))——原原种——原种——制种。(1)根据植株的形态特征选择一定数量的典型植株在育性敏感期内进行为期10d左右的低