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《玉米育種學(xué)揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物遺傳育種暨應(yīng)用生物技術(shù)系鄧》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、玉米育種學(xué)揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院 作物遺傳育種暨應(yīng)用生物技術(shù)系鄧德祥第五節(jié)、玉米育種途徑和方法（三）----輪回選擇一、輪回選擇的意義現(xiàn)代的植物育種工作不僅是要在當(dāng)前培育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗的農(nóng)作物新品種，更要考慮到能在長遠(yuǎn)的時(shí)期內(nèi)在保持現(xiàn)有的品種資源的遺傳變異的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步豐富作物的遺傳基礎(chǔ)，以便為今后長遠(yuǎn)的育種目標(biāo)服務(wù)。在遺傳學(xué)誕生之前，人類也在有意識或無意識地進(jìn)行作物育種工作，但那時(shí)的育種主要是從自然變異中進(jìn)行選擇或以引種或以馴化為主，并且在工業(yè)革命之前，人類對自然生態(tài)的破壞作用并不大，人類生存周圍的環(huán)境中，植物的資源大量存在，遺傳基礎(chǔ)非常豐富。然而，工業(yè)革命以后，人類活
2、動(dòng)在各個(gè)地方、不同的環(huán)境中迅速開展，在改善人類生活的質(zhì)量的同時(shí)也在迅速地惡化人類生存的環(huán)境，這不僅表現(xiàn)在環(huán)境的污染方面，也表現(xiàn)在自然資源的大量喪失。目前，地球上的物種正以每天3個(gè)的速度滅絕，這使得人類賴以改造自然的物質(zhì)基礎(chǔ)正在不斷削弱，其中最突出的就是植物育種的種質(zhì)資源大量喪失，育種的遺傳基礎(chǔ)迅速狹窄化，育種工作進(jìn)展日趨緩慢，盡管現(xiàn)代生物技術(shù)可以在某種程度上減緩物種的喪失，但不能從根本上解決這一問題。在育種工作中，目前育種工作者常用的方法是系譜法，盡管育成的品種能基本上滿足生產(chǎn)和生活的要求，但育成的品種的遺傳基礎(chǔ)非常狹窄，加之各個(gè)育種單位在進(jìn)行新品種選育的工作中，所利用
3、的種質(zhì)基本上雷同，使得當(dāng)前生產(chǎn)上大面積種植的品種的遺傳基礎(chǔ)單一，并再進(jìn)一步以此作為新品種選育的基礎(chǔ)群體，如此循環(huán)下去，將不斷惡化育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著極其危險(xiǎn)的滅頂之災(zāi)。另一方面，在育種工作中，育種工作者面臨的性狀大多數(shù)是數(shù)量性狀，由大量的基因控制的。而育種工作中，常用的育種方法是雜交育種的系譜法，這對數(shù)量性狀的選擇是非常不利的。從理論上講，如果決定某一數(shù)量性狀的基因有20對，在一個(gè)雜交后代群體中，出現(xiàn)20對基因位點(diǎn)均為有利純合基因的概率只有（1/4）20，為了選育出這樣一個(gè)個(gè)體，所需種植的群體是非常大的。采用常規(guī)的育種方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到這個(gè)目的的，也就是
4、說：不可能將所有的符合要求的優(yōu)良基因集中到一個(gè)個(gè)體內(nèi)。還有，隨著不斷育成的農(nóng)作物新品種的大面積推廣，原有的地方品種不斷被淘汰，使得育種工作中的親本間的血緣關(guān)系日趨接近，種質(zhì)資源日趨狹窄，給育種各種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展造成了很大的困難。例如：美國生產(chǎn)上種植的玉米品種血緣的80%來自于Lancaster和ReidYellowDent這兩個(gè)品種。我國玉米生產(chǎn)上也存在著同樣的問題，我國玉米生產(chǎn)上種植的品種血緣關(guān)系，也主要來自于四大種質(zhì)即：塘四平頭、旅大紅骨以及美國的Lancaster和ReidYellowDent。因此作物遺傳育種工作者必須制定出一個(gè)育種方案，這個(gè)方案既不需要
5、種植很大的群體以供選擇，又能使群體中的優(yōu)良基因的頻率不斷提高，優(yōu)良基因的集中程度不斷加大，從而使育種工作者能夠選育出優(yōu)良基因較多的個(gè)體。輪回選擇就是具有這種特點(diǎn)的育種方案。輪回選擇是創(chuàng)造改良群體一種方法，這種方法包括從原始群體（基礎(chǔ)群體）中根據(jù)一定的目標(biāo)性狀選擇一定數(shù)量的個(gè)體，并在以后的世代中使它們重組，以產(chǎn)生新的群體，在此基礎(chǔ)上，再重復(fù)上述過程，從而創(chuàng)造優(yōu)良基因頻率較高（或具有豐富基因儲(chǔ)備）的改良群體。輪回選擇的基本概念在于：通過對群體中個(gè)體的選擇和雜交重組，不斷打破原有群體的遺傳平衡，再通過隨機(jī)交配使其達(dá)到新的平衡，這樣，使群體中的優(yōu)良基因頻率不斷改變。群體不斷得到
6、改良。輪回選擇包括三個(gè)過程：1、產(chǎn)生后代系；2、在設(shè)置重復(fù)的試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)評價(jià)后代系；3、選出優(yōu)良的后代系進(jìn)行雜交重組合成改良群體。這種選擇方法結(jié)合了個(gè)體選擇和混合選擇的優(yōu)點(diǎn)，在選擇的過程中，凡發(fā)現(xiàn)優(yōu)良的后代系可通過自交培育成自交系，在對測交種的比較試驗(yàn)中，可選育出優(yōu)良的雜交種，經(jīng)改良的群體如符合生產(chǎn)的要求可以直接用于生產(chǎn)。輪回選擇克服了通常選育自交系工作中，由于嚴(yán)格的自交（或近親繁殖）使基因型迅速純合從而限制了基因的分離和重組的缺點(diǎn)，它變嚴(yán)格的近親繁殖為適度的近親繁殖，使得基因型緩慢地接近純合，這樣，通過反復(fù)的分離、重組，就可能有效地打破優(yōu)良基因與不良基因的連鎖，增加優(yōu)良
7、基因的重組的機(jī)會(huì)，使群體中優(yōu)良基因的頻率不斷提高。輪回選擇它不僅包括了群體的改良，也包括了在群體改良的基礎(chǔ)上選育自交系和組配雜交種，所以說：輪回選擇不是單一的育種手段，而是一套完整的育種體系。輪回選擇的概念最初由Hays等（1919）提出，并在玉米育種工作中應(yīng)用。Jenkins(1940)首次報(bào)導(dǎo)了對玉米自交系一般配合力選擇的試驗(yàn)結(jié)果，以研究加性遺傳效應(yīng)。Hull(1945)敘述了玉米自交系特殊配合力的輪回選擇方案，目的是研究非加性遺傳效應(yīng)。從那以后，這種育種方法才被稱為輪回選擇，并逐漸成為遺傳學(xué)與育種工作的重要方法。繼之，Comstoc
