作物繁殖方式與育種

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1、第一章作物繁殖方式與育種一、作物繁殖方式:分為有性繁殖和無性繁殖（一）有性繁殖（SexualReproduction）1、有性繁殖:是指通過有性過程生產(chǎn)的雌雄配子的結(jié)合而繁殖后代的繁殖方式。凡是通過這種方式來繁殖后代的作物，就叫做有性繁殖作物。2、根據(jù)花器構(gòu)造及授粉方式的不同，有性繁殖作物可分為三種授粉方式：（1）自花授粉：自交作物：天然異交率<4%（2）異花授粉：異交作物：天然異交率≥50%（3）常異花授粉：常異交作物：天然異交率>4%，<50%3、有性繁殖作物的花器構(gòu)造和開花習(xí)性（1）自交作物：指在自然條件下，同一株或同一朵花的花粉授于雌蕊而繁殖后

2、代的作物。如小麥、水稻、大麥、谷子、大豆、花生、馬鈴薯、亞麻、煙草等。這類作物的花心構(gòu)造和開花的基本特點是：A、兩性花（完全花、雌雄同花），雌雄同熟；B、花開放時間短(30′左右)或閉花受粉（大豆、花生）；C、花器保護嚴(yán)密有利于自交；D、花蕊小，花粉量少，一般沒有特殊的氣味和鮮艷的花冠。由于具有這樣的特點，因此，他們的自交率極高，天然異交率低。（2）異交作物：在自然條件下，通過不同植株或不同花朵的花粉授給雌蕊而繁殖后代的作物。如玉米、黑麥、蕎麥、向日葵、甘薯、大麻、甜菜、白菜型油菜、瓜類、十字花科蕓薹屬的一些蔬菜等。這類作物的花器構(gòu)造特點有：A、雌雄異

3、株（大麻）B、雌雄同株異花（玉米）C、雌雄同花，但具有自交不親和特性（甘薯、白菜型油菜、甘藍類蔬菜等）D、多數(shù)植物有鮮艷的花冠和蜜腺，容易吸引昆蟲。因此，這類作物在自然條件下，常通過風(fēng)、昆蟲等媒介來進行異花受粉，異交程度高。（3）常異交作物：這類作物以自花受粉為主，也能進行異花受。因此，它是典型的自花受粉作物和典型的異花受粉作物的中間類型。如高粱、棉花、蠶豆、甘藍型油菜、芥菜型油菜等。這類作物花器構(gòu)造的特點是：A、雌雄同花；B、不少作物花冠鮮艷有蜜腺；C、雌雄蕊不等長或不同期成熟，雌蕊外露；D、花開放時間較長等。這類作物的異花受粉率的高低因花器構(gòu)造、作

4、物品種和環(huán)境條件的不同而有相當(dāng)大的差別。4、作物天然異交率及其測定方法作物授粉方式的分類是根據(jù)天然異交率的高低確定的。為了確定作物的授粉方式，首先可根據(jù)作物的花器構(gòu)造、開花習(xí)性、強制自交的結(jié)實性等進行分析判斷。但對作物繁殖方式的確定，則必須測定其天然異交率。（1）天然異交率的概念：同一作物不同品種間或同一品種不同植株間發(fā)生天然異交的百分率。（2）測定方法：選擇受一對基因控制的相對性狀作為標(biāo)記性狀。以帶隱性性狀的品種為母本，將父母本等距、等量種植，任其自由傳粉。按下式計算天然異交率。F1中顯性性狀個體數(shù)天然異交率=—————————×100%F1總個體數(shù)

5、5、兩種特殊的有性繁殖方式自交不親和性（self-incompatibility）:雌雄配子發(fā)育正常，但受自交不親和基因控制，自交或系內(nèi)姐妹交不結(jié)實的現(xiàn)象。廣泛用于十字花科蕓薹屬一些蔬菜的雜種優(yōu)勢利用雄性不育性（malesterility）:植株的雌配子（雌蕊）發(fā)育正常，但具有雄配子（花粉）敗育的特性。它廣泛存在作物中?？煞譃椋杭?xì)胞質(zhì)雄性不育性（CytoplasmicMaleSterility,CMS）。最早在洋蔥中發(fā)現(xiàn)，最早用于玉米雜種優(yōu)勢利用。廣泛用于水稻雜種優(yōu)勢利用（三系雜交水稻）。細(xì)胞核雄性不育性（GenicMaleSterility,GMS）

6、。廣泛用于水稻雜種優(yōu)勢利用（兩系雜交水稻）。具體利用方法將在第十一章中詳細(xì)介紹。（二）無性繁殖(AsexualReproduction)1、無性繁殖：是指不經(jīng)過雌雄配子的結(jié)合而繁殖后代的繁殖方式。凡是通過這種方式來繁殖后代的作物，就叫做無性繁殖作物。2、無性繁殖的類型（1）營養(yǎng)體繁殖：以植株的營養(yǎng)體（根、莖、葉、牙等）來繁殖后代。如：甘薯、馬鈴薯、木薯、甘蔗、香蕉等。有些作物也可通過有性繁殖方式來繁殖。請舉例。由營養(yǎng)體繁殖的后代稱為無性系（clone）（2）無融合生殖（Aponmixes）：指不經(jīng)過正常受精和雌雄配子的融合過程而直接形成種子來繁殖后代的

7、繁殖方式。無融合生殖的類型：分類上有爭議（1）營養(yǎng)的無融合生殖(vegetativeapomixis)：由胚珠二倍體細(xì)胞有絲分裂形成種子。（2）無融合結(jié)子（agamospermy）：可細(xì)分為單倍配子體無融合生殖，也叫單性生殖，包括：孤雌生殖、孤雄生殖、雌核發(fā)育等。二倍配子體無融合生殖，又稱不減數(shù)的單性生殖。不定胚：由胚珠二倍體細(xì)胞有絲分裂形成胚，同時由正常胚囊中的極核發(fā)育成胚乳而形成種子。無融合生殖的共同特點是：后代只有母本或父本一方的遺傳物質(zhì)，表現(xiàn)母本或父本一方的遺傳性狀。二、作物不同繁殖方式的育種特點（一）自花授粉作物1、群體的遺傳特點（1）一致性

8、：群體性狀表現(xiàn)一致（2）穩(wěn)定性：等位基因純合，自交不發(fā)生分離（3）耐自交：長期自交，有害隱性基