第三章 作物繁殖方式及与育种的关系  一、作物不同繁殖方式及其遗传特点 二、自交和异交的遗产效应 三、作物品种的遗传类型及其特点 四、繁殖方式与育种  一、作物不同繁殖方式及其遗传特点 1 作物繁殖方式的分类   作物的授粉方式是根据自然异交率（%）来划分的： 异交率的测定法：      通常是用遗传试验测定，最简单的方法是用一个显性基因控制的性状作标记性状 ，如小麦的芽鞘颜色红（紫）对绿，用绿色隐性作母本，红色显性作父本，将父本围绕母本种植，从母本后代的显性个体比例就估算异交率。即：                      F1中具有显性性状的植株数 自然异交率（%）=———————————×100                      F1总植株数  2 自交繁殖作物及其遗传特点 自交繁殖作物：同一朵花内花粉进行传粉而繁殖                           后代的作物。 例如：水稻、小麦、大麦、燕麦、豌豆、大豆、花生、            绿豆、烟草、亚麻、马铃薯等。 （1）生物学特点：       这类作物绝大多数植株为自花授粉天然异交率一般不大于1%。在0-4%范围内。又称自花授粉作物。       花器构造：花器小。多数无颜色，无香味，雌雄同花等长等。       开花习性：雌雄同熟，开放时间短，多数是闭花授粉。豌豆、大豆在开花前完成授粉受精（闭颖受精）。  （2）遗传特点： 群体内的个体遗传基础纯合，个体间的遗传   基础可以存在差异。 基因型和表现型基本一致。 耐自交，自交衰退轻。       因此，自交作物便于良种繁育，种性易于得到保持。（一般认为，自交是进化适应自然选择的结果。）但是，这类作物尽管自交衰退小，杂种优势不及其他授粉方式的作物。  3 异交繁殖作物及其遗传特点 异交繁殖作物：通过不同植株花朵的花粉进行               传粉而繁殖后代的作物。 （1）生物学特点：      自然异交率：一般在50%以上，最大可达95%以上。由风媒或虫媒传粉。    花器构造：  雌雄异株（大麻、菠菜、石刁柏）；  同株异花（玉米、蓖麻 ）；  雌雄同花，但在进化过程中形成自交不亲和（黑麦、白菜型油菜、甜菜、向日葵、荞麦、甘薯等）。虫媒花（瓜花）往往有显眼的颜色。 开花习性：      雌雄不同熟，自交不亲和等现象。一般开花时间长。  （2）遗传特点： 个体的遗传组成杂合，群体异质，单个个体的后代分离大，选择效果差。 自交衰退，自交后可能出现育性降低、畸形以致自交不育。而可获得显著的杂种优势。在良种繁育中，必须严格隔离，防止串粉。  4 常异交繁殖作物及其遗传特点 常异花繁殖作物：一种作物同时依靠自花授粉和异                              花授粉两种方式繁殖后代的作物。 例如：棉花、高粱、粟、蚕豆、苜蓿、甘蓝、油菜、       芝麻等  （1）生物学特点：      自然异交率：5-50%。这类作物异交率高低受环境条件（地理、气候昆虫多少）的影响。      花器构造：雌雄同花，花器多较大，常有较显眼的颜色，或能分泌密汁，引诱昆虫传粉。雌雄不等长等。      开花习性：雌雄同熟或不同熟，开花时间长，开花（颖开张角度大）有利于异交。但异交率受大，影响因素有地理、气候、昆虫数量等。  （2）遗传特点：     由于异交率较高，群体存在异质性和杂合个体，但农艺经济性状基本一致；自交能正常结实，无明显自交衰退现象。良种繁育需要隔离。  5 无性繁殖作物及其遗传特点 无性繁殖：不经过两性细胞受精过程繁殖后代。  （1）营养（器官）繁殖       无性繁殖作物主要有甘薯，马铃薯、甘蔗。如利用根、茎、芽或其它器官繁殖。   （2）无融合生殖       例如单性繁殖，无配子生殖，人工花药培养和体细胞融合等。   开花特点：在通常情况下不开花，或开花不结实。但在一定的自然或人工控制条件下，这类作物也能开花结实，进行有性繁殖。在有性繁殖时，马铃薯为自花授粉，甘薯为异花授粉。   遗传特点：群体的个体间具有高度的同质性，个体内的基因型具有高度的杂合性甚至有些是种间杂种，表现具有显著的杂种优势，自交分离大、衰退严重。  芽变（即体细胞发生突变）：无性系在繁殖过程中产生的突变，但突变率很低，通常只有显性突变才能表现出来，变异的遗传通常很简单。 无性繁殖作物的基因型：通常是高度杂合的，其后代的基因型与母体是相同的，性状具有高度的稳定性和一致性。  无性系：一个个体通过无性繁殖而产生后代，称为         无性繁殖系，简称为无性系。      无性系起源于母体的体细胞，无论母本的基因型纯杂如何，产生的后代通常都没有分离，表型与母本完全相似。无性繁殖为作物利用杂种优势提供了很大的方便。      马铃薯和甘薯可进行有性和无性繁殖。   二 自交和异交的遗传效应 1 自交的遗传效应   （1） 自交使杂合基因型趋于纯合       xn=1-（1/2）n     n---自交代数  （2） 自交使杂合基因型后代发生性状分离 （3） 自交衰退（inbreeding depression） 2 异交的遗传效应   （1） 异交形成杂合基因型          有选择的异交是创造遗传变异的一种主要方法。 （2） 异交增强后代的生活力          主要表现在生长势、繁殖力、抗逆性等方面。  三 作物品种的遗传类型及其特点 1 同质纯合型—自交系品种（纯系品种） 2 同质杂合型—杂交种品种 3 异质杂合型—群体品种 4 异质纯合型—多系品种  1 自交系品种          品种群体的个体间基因型基本相同，个体内各个等位基因位点基本上均是高度纯合的，这样的品种类型就称为同质纯合型。            如自花授粉作物的纯系品种，异花作物的自交系。表现型整齐一致。  2  杂交种品种        品种群体的个体间基因型基本相同，但 个体内的基因型是高度杂合的。        如异交作物自交系间的单交种，无性繁殖作物的优良无性系。  3  群体品种       品种群体中，个体间基因型不一致， 个体内基因型也是杂结合，但群体的主要 性状，如生育期、株高等是基本一致的和 稳定的。       如异交作物的地方品种顶交种、双交种、 和综合种均属此类。  4  多系品种        异质纯合型的品种群体是多个纯系的 混合体，个体基因型有一致的，也有不一 致的，个体内的基因型是纯合型。        如自交作物的地方品种及多系品种，属 于这一类的品种。  四  繁育方式与育种 1 自交作物的育种     特点：      （1）必须是人工创造或依靠自然变异。      （2）若利于杂种优势必须选择不育系。 3 常异交作物的育种     特点：      （1）能够选择并保持变异。      （2）在利用杂种优势时也必须有不育系。  思考题 名词解释: 自花授粉作物、异花授粉作物、常异                  花授粉作物、无融合生殖 1  作物常见有哪几种繁殖方式？作物不同繁殖方式遗传效应有何不同？ 2  不同繁殖方式作物有何遗传特点？ 3  怎样测定作物的自然异交率? 4  不同繁殖方式作物应采用的育种方案有何     不同？  4 无性繁殖作物的育种 特点：    （1
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