4作物育种的主要目标.pdf

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1、第第四四讲讲 作作物物育育种种的的主主要要目目标标 CROP BREEDING 制制定定切切实实可可行行的的育种目标 征征集集、评评价价、利利用用（原始材料）种质资源 研研究究、掌掌握握性状遗传规律及变异多样性 采采用用适适当当的的育种途径和方法 良种繁育与推广 审审 定定新品种 育育种种目目标标（breeding objective） 在在一一定定的的自自然然、栽栽培培及及经经济济条条 件件下下，对对待待选选育育的的新新品品种种的的优优良良特特 征征特特性性要要求求，包包括括生生物物学学和和经经济济学学 性性状状 CROP BREEDING 一一、高高产产 u 产产量量因因素素的的合合理理组

2、组合合 u 合合理理的的株株型型 u 高高光光效效 CROP BREEDING u 经经济济系系数数（coefficient of economics） 也也称称收收获获指指数数（harvest index，HI），是是生生物物学学产产量量 （biomass）转转化化为为经经济济产产量量（economic yield）的的效效率率。即即 经经济济产产量量与与生生物物学学产产量量之之比比 收收获获指指数数反反映映了了品品种种的的同同化化物物质质转转化化为为经经济济产产量量的的效效率率，是是 探探明明品品种种产产量量潜潜力力高高低低的的重重要要指指标标之之一一 几几个个概概念念 生生物物学学产产量

3、量 经经济济产产量量 经经济济系系数数/ /收收获获指指数数 CROP BREEDING u 源源、库库、流流 u 产产量量构构成成因因素素 决决定定作作物物产产量量高高低低的的直直接接构构成成因因素素 u 株株型型 植植株株的的形形态态结结构构及及其其生生理理、生生态态特特点点 CROP BREEDING u不不同同作作物物产产量量的的构构成成因因素素不不同同 u理理论论经经济济产产量量：各各产产量量因因素素的的乘乘积积 u产产量量构构成成因因素素的的最最佳佳组组合合随随生生态态环环境境和和栽栽培培 方方式式而而变变化化 CROP BREEDING 合合理理的的株株型型（p pl la an

4、 nt t t ty yp pe e） u株株型型对对产产量量的的主主要要决决定定作作用用 u株株形形育育种种称称为为形形态态上上的的高高光光效效育育种种，与与生生理理上上 的的高高光光效效育育种种相相对对应应 u日日本本、国国际际水水稻稻研研究究所所（IRRI）、中中国国相相继继开开 展展了了“新新株株型型”育育种种（超超级级稻稻育育种种 CROP BREEDING 美美国国玉玉米米产产量量近近一一 个个世世纪纪来来增增加加9倍倍， 其其中中种种植植密密度度增增加加 了了3倍倍，而而单单株株产产量量 几几乎乎未未变变。更更加加直直 立立的的叶叶片片是是种种植植密密 度度能能够够增增加加的的主

5、主要要 条条件件（Duvick, 2005; Tian et al., 2011） CROP BREEDING u矮矮秆秆育育种种（绿绿色色革革命命）：矮矮秆秆品品种种不不仅仅抗抗倒倒 力力强强，而而且且可可以以加加大大密密度度，提提高高经经济济系系数数和和 有有效效利利用用水水肥肥，因因而而丰丰产产潜潜力力大大 u但但矮矮杆杆并并非非越越矮矮越越好好。一一般般水水稻稻的的株株高高以以 0 0. .8 80 0. .9 95 5为为宜宜，小小麦麦0 0. .7 70 00 0. .9 90 0m m，高高粱粱 1 1. .5 50 02 2. .0 00 0m m，玉玉米米2 2. .0 00

6、 02 2. .5 50 0m m 矮杆育种的反思 CROP BREEDING 国国际际水水稻稻研研究究所所设设计计的的新新株株型型 CROP BREEDING 袁袁隆隆平平先先生生提提 出出的的超超级级杂杂交交 水水稻稻标标准准株株型型 禾下乘凉梦 CROP BREEDING Donald C M 小小麦麦的的理理想想株株型型 u 穗穗直直立立 u 少少量量的的小小叶叶片片、直直立立 u 单单杆杆、健健壮壮的的茎茎 u 根根系系较较发发达达 u 株株高高相相对对较较矮矮 CROP BREEDING 甘甘蓝蓝型型油油 菜菜分分枝枝角角 度度的的变变异异 CROP BREEDING 株株型型与与

7、生生态态环环 境境联联系系密密切切 黄黄淮淮流流域域棉棉花花 新新疆疆棉棉花花 CROP BREEDING u 高高光光效效育育种种 提提高高光光合合能能力力和和降降低低呼呼吸吸消消耗耗的的生生理理指指标标而而提提高高产产量量 的的育育种种方方法法 经经济济产产量量= =生生物物产产量量经经济济系系数数 = =净净光光合合产产物物经经济济系系数数 = = ( (光光合合能能力力光光合合面面积积光光合合时时间间) )呼呼吸吸消消耗耗 经经济济系系数数 高高光光效效育育种种和和株株型型育育种种之之间间的的联联系系和和区区别别？ CROP BREEDING 二二、优优质质 CROP BREEDING

8、 Toward map-based cloning of a good eating-quality QTL derived from an elite Japanese rice cultivar Koshihikari. Hiro K et al. 3rd ICPMB, Beijing, 2010-09 CROP BREEDING u化学品质：脂肪酸组成、淀粉组成等 u加工品质：水稻的糙米率、整精米率等 小麦的出粉率、面筋含量与质量 u卫生品质： 农药残留等 u商业品质： 外观、色泽等 农农作作物物品品质质分分类类标标准准的的多多样样化化 CROP BREEDING 品品质质育育种种的的困

9、困难难 u同同一一作作物物根根据据用用途途不不同同品品质质需需求求不不同同 u品品质质鉴鉴定定和和分分析析的的准准确确度度、客客观观度度和和复复杂杂度度 u分分析析和和选选择择的的矛矛盾盾 u品品质质与与抗抗性性之之间间的的矛矛盾盾 CROP BREEDING 三三、稳稳产产 u 生生物物逆逆境境抗抗性性 真真菌菌病病害害、细细菌菌病病害害、病病毒毒病病害害、虫虫害害 u 非非生生物物逆逆境境抗抗性性 旱旱、湿湿、涝涝、穗穗发发芽芽、寒寒、盐盐碱碱、酸酸 u 适适应应性性 对对光光和和热热等等生生态态环环境境反反应应的的敏敏感感程程度度 u 抗抗倒倒伏伏 CROP BREEDING “两优培九

10、”适应在长长江江流流域域和和黄黄淮淮 地地区区作一季稻种植，也可在华华南南作双 季早、晚稻和再生稻种植。 CROP BREEDING 四四、生生育育期期适适宜宜 生生育育期期与与产产量量明明显显正正相相关关 生生育育期期与与茬茬口口的的关关系系 生生育育期期与与熟熟制制的的关关系系 生生育育期期与与病病害害之之间间的的关关系系 CROP BREEDING 株株型型紧紧凑凑 秆秆壮壮不不倒倒 成成熟熟期期一一致致 荚荚果果有有韧韧性性，抗抗裂裂荚荚 五五、适适宜宜机机械械化化生生产产 CROP BREEDING 适适应应机机械械化化- -中中国国农农业业生生产产的的必必然然趋趋势势 油油菜菜机机械械收收割割 棉棉花花机机械械收收割割 水水稻稻机机械械收收割割