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作物育种的方法

来源:www.muyeseed.com   时间:2022-12-14 18:45   点击:129  编辑:admin   手机版

作物育种的方法

作物育种方法与作物的繁殖方式有密切关系。有性繁殖作物基本上可分为天然异交率小于 4%的自交(自花传粉)作物和天然异交率大于50%的异交(异花传粉)作物两大类(表1)。介于两者之间的常异交作物,因其适用的育种原理和方法与自交作物基本相同,故在育种上常被归入自交作物一类。但具有相同繁殖方式的作物,因花器构造和开花习性不同,所能采用的育种方法也常有差别。

自交作物群体是一些纯合基因型的混合体,也可能是单一的基因型,异质性不大或同质,遗传上高度纯合。它们自交的后代生育正常,没有衰退现象;杂交后经过若干代自花传粉,又重新形成许多纯合基因型的混合体。对这类作物宜采用的育种方法主要是混合选择、纯系育种、杂交育种(主要是品种间杂交)和回交育种。最终目的是育成纯合度高的品种。但烟草和大豆、花生虽同是自交作物,育种方法也不尽一致:烟草很容易自交和人工杂交,一次传粉便可获得大量种子;而大豆和花生则因人工杂交较为费事,育种方法就不能如烟草那样灵活多样。此外,水稻、烟草、番茄等自交作物和高粱、棉花等常异交作物也可利用其杂种优势。

异交作物群体是异质的,含有很多不同的基因型,在遗传上高度杂合,自交后呈现不同程度的衰退,再杂交时又恢复正常。这类作物宜采用的育种方法主要是混合选择、轮回选择、自交系间杂交和综合杂交。轮回选择是高一级的混合选择,即不仅根据母本植株的性状,而且根据中选植株间互交和自交早代的测交表现,轮复一轮地选优杂交,把母、父本双方拥有的优良基因集聚一起,以便随时从中筛选优良自交系或合成综合杂交种。自交系间杂交以获得高度杂合性(即最大的杂种优势)为目标。综合杂交种是根据测交或多交测验,选择一般配合力好的优良自交系或无性系(多为5~10个),混合种植任其随机互交,以产生异质性大、杂合度高的群体。异交作物群体的异质性可大可小,而杂合度则要求越高越好。但同是异花授粉作物,育种方法也有不同。如玉米自交或杂交都较简单易行,一次授粉就能收到许多自交或杂交种子,因而便于利用杂种优势;而苜蓿则因具有不同程度的自交不亲和性,其花器构造使人工自交和杂交都较困难。此外不少十字花科植物也因存在自交不亲和性,正常自交不能结实,而只能采取与玉米不同的育种程序和方法。

无性繁殖作物如马铃薯、甘薯、甘蔗、草莓等用营养器官繁殖后代,所育成的品种表型虽整齐一致,基因型则高度杂合。它们常会产生突变或芽变,因而可对之进行选择;在有些地区或特定条件下还可进行有性繁殖,给杂交改良和杂种优势利用提供便利。同时,用营养器官繁殖的后代,由于从杂合基因型植株所衍生的性状整齐的无性系可代代相传而不分离,也有利于推广应用。此外还有一种不经受精而结“种子”,或不通过性细胞融合而以营养生殖过程代替有性生殖的类型,通称无融合生殖。这种生殖方式妨碍基因重组,不容易出现新类型,但如发生频率高,通过人工杂交一旦筛选出新的优良组合后,就可相对保持其杂种优势。这在多年生牧草、银胶菊等作物上已见应用。

四种育种方法的比较

告诉你6种吧,呵呵..

六种育种方法比较

一、诱变育种:

诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法

原理:基因突变

方法:辐射诱变,激光、化学物质诱变,太空(辐射、失重)诱发变异→选择育成新品种

优点:能提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。

缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差。

二、杂交育种:

杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种(或不同种)生物个体进行杂交,获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。

方法:杂交→自交→选优

优点:能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。

缺点:时间长,需及时发现优良性状。

三、单倍体育种:

单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株,再诱导其染色体加倍,从而获得所需要的纯系植株的育种方法。(主要是考虑到结合中学课本,经查阅相关资料无误。)其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。

原理:染色体变异,组织培养

方法:选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。

优点:明显缩短育种年限,加速育种进程。

缺点:技术较复杂,需与杂交育种结合,多限于植物。

四、多倍体育种:

原理:染色体变异(染色体加倍)

方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。

缺点:只适于植物,结实率低。

五、细胞工程育种:

细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞,利用细胞的全能性,用组织培养的方法培育杂种植株的方法。

原理:细胞的全能性

方法:(1)植物:去细胞壁→细胞融合→组织培养

(2)动物克隆:核移植→胚胎移植

优点:能克服远缘杂交的不亲和性,有目的地培育优良品种。动物体细胞克隆,可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等。

缺点:技术复杂,难度大;它将对生物多样性提出挑战,有性繁殖是形成生物多样性的重要基础,而“克隆动物”则会导致生物品系减少,个体生存能力下降。

六、基因工程育种:

物质基础是:所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。其结构基础是:所有生物的DNA均为双螺旋结构。一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达,是因为它们共用一套遗传密码。在该育种方法中需两种工具酶(限制性内切酶、DNA连接酶)和运载体(质粒),质粒上必须有相应的识别基因,便于基因检测。如人的胰岛素基因移接到大肠杆菌的DNA上后,可在大肠杆菌的细胞内指导合成人的胰岛素;抗虫棉植株的培育;将固氮菌的固氮酶基因移接到植物DNA分子上去,培育出固氮植物。固氮基因的表达方式为:

原理:基因重组(或异源DNA重组)。

方法:提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。

优点:不受种属限制,可根据人类的需要,有目的地进行。

缺点:可能会引起生态危机,技术难度大。

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