作物育種學(xué)劉裕強第三節(jié)育種目標

1、>,劉裕強理科樓A508 yql@njau.edu.cn,第三章 育種目標,2,作物的育種目標（breeding objective）在一定自然、栽培和經(jīng)濟條件下，對選育新品種提出應(yīng)具備的優(yōu)良特征特性,也就是對欲選育品種在生物學(xué)和經(jīng)濟學(xué)性狀上的具體要求。?育種目標是動態(tài)的，因為生態(tài)環(huán)境的變化，社會經(jīng)濟的發(fā)展以及種植制度的改革等都要求育種目標與之相適應(yīng)。?育種目標是相對穩(wěn)定的，它體現(xiàn)出育種工作在一定時期的方向和任務(wù)。,育種目

2、標的概念,3,第一節(jié) 制定作物育種目標的原則,4,1. 立足當前，展望未來，富有預(yù)見性 了解品種演變歷史，調(diào)查社會和市場的發(fā)展變化，掌握發(fā)展趨勢。2. 突出重點，分清主次，抓住主要矛盾 綜合性狀符合要求，突出改良一兩個限制產(chǎn)量和品質(zhì)的主要性狀。3. 明確具體，性狀指標落實 具體改良的性狀和指標（通過改良產(chǎn)量的構(gòu)成因子以提高產(chǎn)量）。4. 面向特定的生態(tài)地區(qū)和栽培條件,制定作物育種目標的原則：,5,①北方強筋、中筋

3、白粒冬麥區(qū);②南方中筋、弱筋紅粒冬麥區(qū);③中筋、強筋紅粒春麥區(qū)。間種：品種的株形緊湊，邊行優(yōu)勢大；復(fù)種：品種的生育期短等。,小麥套油葵,小麥套玉米,6,第二節(jié) 作物育種的主要目標,,高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生育期適宜適應(yīng)機械化需要。,7,（一）產(chǎn)量的形成 1.生物產(chǎn)量與經(jīng)濟產(chǎn)量生物產(chǎn)量(biomass):作物整個生育期間,通過光合作用和生產(chǎn)積累有機物的總量(有機物質(zhì)90％~95％,礦物質(zhì)占5％~10％。經(jīng)濟產(chǎn)量(economic

4、yield) 栽培目的所需要的經(jīng)濟價值的那部分產(chǎn)量(子粒 、塊根、塊莖等)。經(jīng)濟系數(shù)(coefficient of economics)或收獲指數(shù)(harvest index)：生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟產(chǎn)量的效率,即經(jīng)濟產(chǎn)量與生物產(chǎn)量的比值。?收獲指數(shù)（HI）高，說明有機物質(zhì)利用率高,一、高產(chǎn),8,2. 高產(chǎn)品種的重要特征特性前期：早生快發(fā)，建立較大的營養(yǎng)體；中期：營養(yǎng)器官與產(chǎn)品器官健壯而協(xié)調(diào)生長，積累大量有機物質(zhì), 形成足夠量的貯藏

5、光合產(chǎn)物的器官;后期：功能葉片多，葉面積指數(shù)高，葉片不早衰，保證有充足的有機物質(zhì)向產(chǎn)品器官運轉(zhuǎn)?！霸?、流、庫”學(xué)說：同化產(chǎn)物多，運轉(zhuǎn)能力強，且要有相應(yīng)的貯藏產(chǎn)品的器官。源要足，庫要大，流(運轉(zhuǎn))要暢，三者協(xié)調(diào)。,9,禾谷類作物： 理論產(chǎn)量 = 每畝穗數(shù)×穗粒數(shù)×粒重 棉花： 理論產(chǎn)量 = 每畝株數(shù)×單株鈴數(shù)×鈴重×衣分大豆油菜： 理論產(chǎn)量 = 每畝株數(shù)

6、5;株夾數(shù)×夾粒數(shù)×粒重,2. 作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素,10,?對禾谷類作物，在其他因素不變的條件下，提高其中的一個或兩個因素，或三個因素同時提高，均可提高單位面積的產(chǎn)量水平。,稻麥品種實現(xiàn)高產(chǎn)目標的三種途徑：多穗型品種：增加穗數(shù)為基礎(chǔ)大穗型品種：增加穗重為基礎(chǔ)中間型品種：穗數(shù)、粒數(shù)和粒重并增,11,1.矮稈育種(dwarf breeding) 作用：①降低植株高度，增加密度，降低莖稈比重，提高收獲指數(shù)；

7、②株高降低減少倒伏。,（二）高產(chǎn)育種策略,12,2. 理想株型育種 優(yōu)良的形態(tài)特征和生理特性集中在一個植株上, 獲最高光能利用率, 并將光合產(chǎn)物輸送到籽粒中, 提高產(chǎn)量。,(ipa1),13,3.高光效育種 是指通過提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指標而提高作物產(chǎn)量的育種方法。,14,作物產(chǎn)量分解： 經(jīng)濟產(chǎn)量=生物產(chǎn)量×收獲指數(shù) =凈光合產(chǎn)物×收獲指數(shù) =(

8、光合能力×光合面積×光合時間﹣光呼吸消耗)×收獲指數(shù),高產(chǎn)品種: 具有較高的光合能力（強度），較低的呼吸消耗，光合機能保持時間長，葉面積指數(shù)(leaf area index, LAI)大，收獲指數(shù)(HI)高等特點。,15,如: LAI 水稻=9, 小麥= 6, 玉米和高粱=5左右 HI 水稻=0.5±, 玉米和高粱F1=0.4～0.45。C4植物 ：光合強度較強，光呼吸很低，甚至為零(玉

9、米、高粱、甘蔗、谷子和籽粒莧等 )。主要是選擇光合能力強的基因型 ；C3植物 ：光合強度較低 ，光呼吸消耗的光合產(chǎn)物占光合產(chǎn)物的20％ (小麥、水稻、大豆、棉花等 )。主要是篩選CO2補償點低、光呼吸低的高光效品種。,16,品質(zhì)：營養(yǎng)品質(zhì)：淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)加工品質(zhì)：糙米率、精米率衛(wèi)生品質(zhì)：谷粒的農(nóng)藥殘留、重金屬含量、有害微生物等；商品品質(zhì)：外觀、色澤等。,二、優(yōu)質(zhì),17,（一）谷類作物 營養(yǎng)品質(zhì): 淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)的含量

10、（蛋白質(zhì)中的賴氨酸含量直接關(guān)系到蛋白質(zhì)的品質(zhì)）；加工品質(zhì): 水稻的糙米率、精米率等；小麥的出粉率、面筋的含量與質(zhì)量等；,衛(wèi)生品質(zhì)：,18,（二）油料作物食用油品質(zhì): 飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸。（三）纖維作物棉花品質(zhì)：主要是棉纖維長度、強度、成熟度、細度和整齊度等加工品質(zhì)指標。,19,專用型品種,餅干,面包,面條,大豆,甜粘玉米,筍玉米,20,稻曲病,條紋葉枯病,黑條矮縮病,紋枯病,稻瘟病,白葉枯病,（一）抗病蟲性,三、 穩(wěn)產(chǎn),2

11、1,,褐飛虱,灰飛虱,白背飛虱,螟蟲,褐飛虱田間危害,螟蟲田間危害,22,抗病育種：從抗單一病害漸向抗多種病害發(fā)展?？瓜x育種：?非選擇性；?抗生；?耐蟲,23,（二）抗旱耐瘠丘陵山區(qū)：土層薄、肥力低，產(chǎn)量低而不穩(wěn)；無灌溉條件的耕地：占全國耕地面積的半數(shù)以上，其中有些地區(qū)常年缺雨干旱；季節(jié)性干旱：即使在雨量較多的地區(qū)，季節(jié)性干旱時有發(fā)生造成作物嚴重減產(chǎn)。,24,（三）抗倒伏性 植株高,莖稈強度、韌性差,根系不發(fā)達和病蟲

12、害重等;與水分、硅質(zhì)、木質(zhì)素、鉀和貯藏淀粉含量有關(guān)。,（四）適應(yīng)性 作物品種對生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)范圍及程度。,25,?生育期是決定著品種的種植地區(qū)，與產(chǎn)量呈正相關(guān)，生育期長產(chǎn)量高，反之產(chǎn)量則低。,四、生育期適宜,?選育的品種應(yīng)既能充分利用當?shù)氐淖匀簧L條件，又能正常成熟。,26,?品種株型緊湊、生長整齊，株高一致，成熟一致，不打尖、不去杈、不落粒。例如大豆結(jié)莢部位與地面有一定距離；玉米穗位整齊適中；馬鈴薯和甘薯的塊根集中等。,五、適