种子生产基本理论(作物繁殖方式与种子类别)
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第一章作物的繁殖方式及品种类型概述第一章作物的繁殖方式及品种类型要求:了解植物的繁殖方式,作物品种的类型及其特点;理解各类型作物品种的概念,自交和异交的遗传效应,掌握不同繁殖方式植物的遗传特点与育种特点。
重点:不同繁殖方式的遗传特点与育种特点。
难点:遗传特点与育种特点的关系。
第一节作物的繁殖方式作物的繁殖方式可分为两类:第一类为有性繁殖(sexual reproduction)。
凡由雌雄配子结合,经过受精过程,最后形成种子繁衍后代的,统称为有性繁殖。
根据雌雄配子来自同一植株或不同植株,又可将有性繁殖分为①自花授粉(self-po11ination);②异花授粉(cross-pollination) ③和常异花授粉(often cross pollination)。
此外,有性繁殖还包括两种特殊的形式,即自交不亲和性和雄性不育性。
第二类是无性繁殖(asexual reproduction)。
凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖。
①植株营养体繁殖;②无融合生殖无性繁殖。
一、有性繁殖(一)花器构造和开花习性对授粉的影响1.花器构造(1)两性花和单性花。
①两性花:又称完全花,雌雄同花,如稻、麦→有利自花授粉。
②单性花:又称不完全花,有雌花和雄花之分→有利于异花授粉:a.雌雄同株异花(monoecious):如玉米、蓖麻、瓜类等。
玉米有雌花序(果穗)和雄花序之分;蓖麻同一花序上雌花在上,雄花在下;瓜类。
b.雌雄异株(dioecious):如大麻、菠菜、银杏等,有雌株和雄株之分。
(2)其他花器构造特点。
①虽然具有完全花,但雌雄蕊异长(heterogony),如棉花雌蕊柱头高于雄蕊;有的有蜜腺或有香气,能引诱昆虫传粉;有的花粉粒轻小,寿命长,容易借风力传播→有利于异花授粉;②有的完全花雄蕊瘦小,花粉发育不良而败育,形成所谓雄性不育性(male-sterility);有的自交不亲和(self-incompatibility)。
第二章作物的繁殖方式与品种类型第一节作物的繁殖方式1 有性繁殖1.1 自花授粉作物:同一朵花内的♀♂配子结合繁殖后代。
自然异交率一般低于1%,不超过4%。
如水稻、小麦、大豆等。
1.2 异花授粉作物:主要靠不同单株之间的授粉来繁殖后代,从本质上看是不同遗传组成的个体的授粉称异花授粉。
其异交率50%~100%,因作物而不同。
为了实现异花授粉,作物有与之相适应的特点。
(1)♀♂异株作物,异交率100%,如大麻。
(2)♀♂同株异花,如玉米>95%的异交率,<5%的自花授粉。
(3)自交不亲和性,如白菜型油菜,红薯、黑麦。
(4)雄性不育,一种人工选育特殊的异花授粉作物的群体,杂交制种中作母本。
1.3 常异交作物——这类作物以自花授粉为主,但有不同程度的异度率,一般在5%~10%之间。
如棉花异交率可达到或超过20%,甘兰油菜在10%左右,高梁也是常异花授粉作物。
异交率的高低受品种特性和环境条件的影响,如温度的高低,昆虫的多少,风力的大小等对异交率都有影响。
2 无性繁殖作物这类作物通过营养器官繁殖后代。
但在适于发育的自然或人工控制条件下,仍可正常开花结果,进行有性繁殖。
如马铃薯、甘薯、果树、花卉植物等。
它们在有性繁殖时也有自花授粉和异花授粉之分。
如马铃薯为典型的自花授粉作物,甘薯为典型的异花授粉作物。
第二节作物的品种类型1 自交系品种:自交系品种,又称纯系品种。
由多代自交导致基因型的分离和纯合而成。
包括自花授粉作物、常异花授粉作物的自交系品种和异花授粉作物的自交系。
在隔离授粉条件下,可连续多代自交留种,不需每年购买种子。
2 杂交种品种:由自交系或纯系品种杂交而成的F1代。
基因型高度杂合,但群体中不同个体的基因型相对一致,因而植株生长整齐、杂种优势明显,表现出很高的生产力。
但F2代发生分离,生产力明显下降,因此,杂交种子只能利用一年。
3 群体品种:遗传基础比较复杂,群体内不同个体基因型有一定程度的杂合性和/或异质性,但仍具有1、2个能代表本品种特性的性状。
作物繁殖方式与品种类型作物的繁殖方式分为两大类:有性繁殖和无性繁殖。
有性繁殖是指通过两个或多个不同有性细胞(雌雄植株、雌雄花等)的结合而繁殖后代,这种方式具有遗传多样性,后代的表现和父代会有所不同,适应性较强。
无性繁殖是指通过植物的体细胞复制或者植物的体部分分离独立生长而繁殖后代,这种方式遗传基本保持不变,后代和父代表现一致,适应性较弱。
有性繁殖常见的方式有自花授粉、异花授粉、雄性不孕和雄性雌性不孕。
自花授粉是指花粉从雄性生殖器官传到同一花的雌性生殖器官,适用于自花两性花、无性繁殖体等;异花授粉是指花粉从雄性植株传到另一花的雌性生殖器官,适用于异花非自花传粉;雄性不孕是指雄性生殖器官无精、无花粉,不能完成对雌性生殖器官的授粉作用;而雄性雌性不孕是指植株既没有雄性生殖器官也没有雌性生殖器官。
不同的繁殖方式在不同的作物中应用广泛。
无性繁殖的方式有播种、扦插、分蘖、离株繁殖、根植枝、组织培养等。
播种是指将种子撒在播种床上或者直接撒在地面上,通过自然的发芽生长完成后代的繁殖;扦插是指将植物的植株、枝条、叶片等插入培养基或者土壤中,通过植物的自愈能力完成后代的繁殖;分蘖是指植物的根茎或者地下茎从一个点开始向外分生新的芽,这些新的芽逐渐分化为新的植株;离株繁殖是指将一株植物离开根系独立生长,通过植物体的愈伤组织能力完成后代的繁殖;根植枝是指将植物的茎下部埋入地面,茎节处形成根系,最终发展成独立的植株;组织培养是指将一小块植物组织放在适当培养基上培养,通过植物组织的细胞分裂再生新的植株。
作物的品种类型可分为普通品种、改良品种和杂交品种。
普通品种是指遗传稳定,自然繁殖且世代相传的品种,表现基本一致的特性。
改良品种是指通过选择繁育等技术手段对普通品种进行改良得到的品种,表现出一定的优越性状,如抗病、抗逆等。
杂交品种是指将不同优良的亲本进行杂交,通过杂种优势的表现来提高作物的产量和品质,逐渐形成的新品种。