植物的繁殖方式与育种 第2章

第一节 植物的繁殖方式 有性繁殖 自花授粉 异花授粉 常异花授粉 无性繁殖 营养体繁殖 无融合生殖

一、有性繁殖 （一）自花授粉：同一朵（株）花的花粉传到同一朵（株）花的雌蕊柱头上。 （水稻、小麦、大麦、燕麦、大豆、绿豆、花生、芝麻、烟草、亚麻、马铃薯、茄子、辣椒等）

水稻——自花授粉

（二）异花授粉：雌蕊柱头接受异株花 花粉而授。 （玉米、黑麦、甘薯、向日葵、白菜型油菜、甘蔗、甜菜、蓖麻、大麻、木薯、紫花苜蓿、三叶草、草木樨、啤酒花）

1.雌雄异株：大麻、蛇麻、菠菜 蛇麻（啤酒花） 大麻 菠菜

雌雄异株——石刁柏 雌雄异株雄株（黄花）和雌株（红果）

2.雌雄同株异花：玉米、蓖麻、西瓜、黄瓜、南瓜 雄花 雌花 黄瓜 蓖麻

3.雌雄蕊同花，但雌雄蕊异熟或花柱异型：葱、洋葱、芹菜、荞麦

4.自交不亲和：具有完全花并可形成正常雄、雌配子，但缺乏自花授粉结实能力的自交不育性（黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜菜、甘薯、白菜等）

自交不亲和，异花授粉 向日葵 甘薯

黑麦:自交不亲和，异花授粉

5.雄性不育：雌蕊正常，而花粉败育，不能产生有功能的雄配子。雄性不育在植物中广泛存在。

（三）常异花授粉：同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式，自花授粉为主。（棉花、高粱、蚕豆、粟、甘蓝型和芥菜型油菜等）

二、无性繁殖 凡不经两性细胞受精过程而繁殖后代的方式统称为无性繁殖。 （一）营养体繁殖：利用植株营养体部分（根、茎、叶、芽、块根、块茎、鳞茎、匍匐茎、地下茎等）的再生能力，采取分根、扦插、压条、嫁接等方法繁殖后代的方式。（ 甘薯、马铃薯、木薯、甘蔗、苎麻等） 马铃薯块茎繁殖

（二）无融合生殖：植物的雌雄性细胞甚至雌配子体内的某些单、二倍体细胞不经过正常受精和两性配子的融合过程而直接形成种子以繁殖后代的方式。 无融合生殖类型

三、植物授粉方式的研究方法 <4％自花授粉，4-50％常异花， >50％异花。 植物授粉方式根据自然异交率高低而定 <4％自花授粉，4-50％常异花， >50％异花。 （一）研究花器结构、开花习性、传粉方式以及雌雄蕊生长发育特点 1.两性花：又称完全花。雌雄同花，利于自花授粉。（稻、麦） 2.单性花：又称不完全花。有雌花和雄花之分，利于异花授粉。 3.具有完全花，但雌雄蕊异长（棉花：雌蕊>雄蕊），利于异花授粉。 4.有蜜腺和香气，诱使昆虫传粉，利于异花授粉。 5.花粉粒轻、小，寿命长，可借风力传播，利于异花授粉。

8.闭花受精：典型自花授粉（如大麦、豌豆、花生） 9.雌雄蕊异熟：利于异花授粉（如油菜玉米） 6.雄性不育，利于异花授粉。 7.自交不亲和），利于异花授粉。 8.闭花受精：典型自花授粉（如大麦、豌豆、花生） 9.雌雄蕊异熟：利于异花授粉（如油菜玉米） 10.其它：散粉时间（棉花花冠张开后散粉，利于异花授粉）；开花时间长短，时间长利于异花授粉。 水稻的两性花 小麦的两性花 单性花雌花 雌雄同花

（二）采用单株隔离自交的方法，观察强迫自交的结实性和自交后代的表现 （三）采用遗传试验确定自然异交率 隐性基因控制性状为母本，显性基因控制性状为父本，进行杂交。 自然异交率＝

第二节 不同繁殖方式植物的遗传特点及其与育种的关系 一、自交的遗传效应 １、使杂合的基因型趋向纯合 一对杂合基因型，经过连续的自交，后代中纯合基因型的个体出现的频率逐代增加，后代中杂合体数每代递减1/2，纯合体每代递增1/2。 Xn=1-(1/2)n 每自交1代，杂合基因型减半 Xmn=(1-1/2n)m 控制某性状的杂合基因多，纯合慢 n： 自交代数；m：杂合基因对数（独立遗传） ２、自交引起杂合基因后代发生性状分离。

１、自花授粉作物 二、不同繁殖方式植物的遗传特点 由纯合基因型的相同个体的♀♂配子结合繁殖后代，即由遗传上相同的两性细胞结合产生后代，故群体具有以下特点： （1）一致性：个体内基因型纯合，个体间基因型一致。 （2）稳定性：纯系的自交后代仍然是纯系，性状与父母本一致。但有4%以下的异交率，还会发生突变，故也有杂合基因型个体并产生性状分离，但频率极低。 （3）耐自交：自花授粉方式是在长期的自然选择下产生和保存下来的、对种的生存繁衍的有利特性，自花授粉作物具有自交不退化或退化缓慢的特点。

２、常异花授粉作物 （1）这类作物以自花授粉为主，天然异交率较高，故遗传上由三部分组成： ①主要性状为同质结合，自交试验不分离，即品种基本群体的纯合同质基因型； ②杂合基因型； ③非基本群体的纯合基因型。 （2）较耐自交：棉花等连续自交试验表现生活力衰退，但不明显，且主要性状的分离也不显著。

３、异花授粉植物 （1）个体内的杂合性和个体间在基因型与表现型的不一致性； （2）后代性状分离，表现多样性，遗传上不稳定； （3）自交生活力显著衰退，表现为：生长势下降，繁殖力、抗逆性减弱，产量降低等。 连续自交

4.无性繁殖植物 不论母本遗传基础的纯杂，其后代与母本完全相似，通常没有分离现象，无性系内所有植株基因型相同。

１、异交形成杂合基因型：异交是基因型不同的两亲配子结合受精。由于产生基因交换、重组，从而后代具有杂合的基因型。 三、异交的遗传效应 １、异交形成杂合基因型：异交是基因型不同的两亲配子结合受精。由于产生基因交换、重组，从而后代具有杂合的基因型。 ２、增强后代的生活力：异交使后代的生长势、生活力、抗逆性等方面增强和产量提高，称为杂种优势。

第三节 植物品种的类型及育种特点 纯系品种（定型品种） 杂交种品种 群体品种 无性系品种

一、纯系品种（又称定型品种） 1、概念： 突变或杂合基因型连续自交和选择育成的基因型同质纯合群体； 理论亲本系数达到或超过0.87 （亲本纯合基因型的后代植株数占群体总植株数的比例）； 生产上使用的自花授粉作物常规品种，异花、常异花授粉作物的杂交种亲本的自交系都属于纯系品种。

2、育种特点： （1）自交系或自交系品种在生产上使用时，必须基因型高度纯合、性状优良、整齐一致； （2）育种上采取连续多代自花授粉（异花授粉作物的强制自交）和单株选择； （3）创造丰富的遗传变异，在基因和性状分离的大群体中进行单株选择，优中选优，可以获得产量、抗性、品质等性状超过原有品种群体的个体纯系。

二、杂交种品种 1、概念：在严格选择亲本（自交系）和控制授粉的条件下生产的杂交组合的F1植株群体。 特点，个体基因型高度杂合、群体内同质（单交种）、生产力高。 通常只利用F1代，在生产上只棉花利用F2群体。 异花授粉作物（玉米）、常异花授粉作物（棉花、甘蓝型油菜、高粱）、自花授粉作物（水稻）等生产上常用杂交种品种。

2、杂交种品种育种特点 （1）杂交种育种的两个基本程序 自交系育种 杂交组合的组配 配合力测定 （2）获得低成本、高质量、大量的杂交种 亲本性状：如玉米的母本产量 花期相遇 雄性不育稳定性、异交性能、父本花粉量 建立合格的制种生产基地 （3）基因型是高度杂和的，群体具有不同程度的同质性，杂种优势显著，有较高的生产力。

三、群体品种 1、概念：遗传基础复杂、群体内植株基因型有一定程度的杂合或异质性的一群植株群体。但基本符合品种的三个基本特性。 主要种类： 异花授粉作物 自由授粉品种（地方品种）：杂合异质群体 综合品种（挑选自交系、控制互交、随机授粉、遗传平衡） 自花授粉作物 杂交合成群体（多个纯系间互交、分离群体特定条件下自然与人工选择、稳定）。个体纯合、个体间存在异质性。 多系品种（近等基因系的混合或基本农艺性状相近的品系混合）。纯合异质群体。

2、育种特点： （1）利用群体品种的目的是保持遗传多样性，以增强品种适应性和稳产性。 （2）群体品种具有广泛的遗传基础和多样性 （3）控制授粉、充分重组、适当淘汰、遗传平衡

1、概念：由一个或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成的一个群体。 四、无性系品种 1、概念：由一个或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成的一个群体。 基因型与母体相同、群体内一致， 甘署、马铃薯、甘蔗 2、育种特点： 通过有性杂交和无性繁殖结合，固定杂种优势和优良性状 选择芽变培育优良无性系

雌雄同花，同熟，开花时间较短，外界花粉不易侵入 群体同质，个体基因型纯和，基因型与表现型相对一致，自交无害，不断自交导致纯和 纯系品种 繁殖方式 交配制度 花器构造特点 遗传特点 主要品 种类型 自花授粉作物 自交 雌雄同花，同熟，开花时间较短，外界花粉不易侵入 群体同质，个体基因型纯和，基因型与表现型相对一致，自交无害，不断自交导致纯和 纯系品种 杂交种 异花授粉作物 自由交配 雌雄异株，或雌雄同株异花，花器利于异交或自交不亲和 群体异质，个体基因型杂合，强制自交、近交可获得稳定后代，但导致自交衰退，杂交产生杂种优势 常异花授粉作物 基本自交 雌雄同花异熟或雌雄蕊不等长易接受外来花粉，异交率高 群体基本同质，个体基本纯和，杂和体分离 无性繁殖作物 —— 群体同质，个体基因型杂和，无性繁殖产生的无性系不分离，表现型与母本相似 无性系

本章作业：1.植物的繁殖方式有哪几类，如何研究确定植物的授粉方式？ 2.植物品种可划分为哪几种类型，各具有什么特点？ 本章重点：各作物繁殖方式；主要的品种类型。 本章难点：自交与异交的遗传效应；各品种类型的育种特点； 一般掌握：天然异交率及测定；