第二章设施作物的繁殖习性、品种类型和育种特点.ppt

第二章 设施作物的繁殖习性、品种类型和育种特点 第一节 设施作物繁殖方式和授粉习性对遗传变异的影响 无性繁殖是指没有发生受精作用的繁殖方式。 一、无性繁殖 利用两种营养器官进行繁殖 1、营养贮存集中，具备繁殖功能的、特化了的营养器官 2、一般营养器官 园艺植物用于无性繁殖的各种特化营养器官 无融合生殖 是一种特殊类型的无性繁殖，是未经授粉受精或有授粉但没有发生精卵融合过程而产生有生活力种胚的生殖方式。无融合生殖的种类几乎都是多倍体。 苹果、山楂、药用蒲公英 园艺植物用于无性繁殖的一般营养器官 共同特点 在繁殖过程中都不经过基因重组，使遗传上杂合程度很大的营养系品种不发生分离，遗传变异几乎完全来自体细胞变异。 长期无性繁殖的影响下，常常造成它们有性生殖器官发生不同成度的退化，有的种类甚至完全丧失了有性繁殖能力。 二、有性繁殖 根据授粉习性可分为自花授粉和异花授粉植物。 （一）自花授粉植物和常自花授粉植物 雌蕊接受同一花朵的花粉叫作自花授粉。 在自然情况下，以自花授粉为主的植物叫作自花授粉植物，又叫自交植物。通常以自然异交率5％作为自花授粉的上限。 常自花授粉植物又称常自交植物，指那些有自花授粉习性，但花器结构不太严密，从而发生部分异花授粉的植物，如蚕豆、菜豆、茄子、辣椒、棉花、高粱等。自然异交率因植物的种类品种、外界环境和发育状况而有一定的变异，通常介于5％－50％之间。 自花授粉植物花器特点 花必须是兼有雌雄蕊的完全花，而且雌雄蕊基本上同时成熟，不存在自交不亲和等特点。 花冠隔离型：有些是整个花冠形成一个隔离空间，使外部花粉不能接触花柱，如小麦、燕麦、狐茅、冰草等；有些是部分花冠由两片龙骨瓣合生形成一个隔离空间，不仅使外部花粉难以进入，而且可以使花粉受到保护，不易受昆虫吞食和雨水淋湿，如豌豆、香豌豆、豇豆等豆类植物。 （二）异花授粉植物和自由授粉植物 在自然状态下雌蕊通过接受其他花朵的花粉受精繁殖后代的植物称为异花授粉植物，又叫异交植物。 自由授粉植物又称常异交植物，在花器结构和开花授粉习性方面和典型的异花授粉植物相同，但能够自由接受自花及异花的花粉而正常受精和繁殖后代。 异花授粉植物的花器特点 花虽两性但雌雄蕊异熟或雌雄蕊异长有利于异花授粉； 花单性且雌雄异株； 花粉落在本花的柱头上不能萌发或不能完全发育（自交不亲和）等。 风媒花产生大量小、轻而易于飞扬的花粉； 雌蕊具有外露表面大而便于捕捉漂浮花粉的柱头； 虫媒花具有对昆虫等传粉动物吸引力很强的艳丽色泽、浓郁而特异的气味、发达的花冠和蜜腺； 自交不亲和机制以及上述两个或更多特性的联合机制等。 自交不亲和性 严格的异花授粉植物除雌雄异株植物外，常具有自交不亲和性的生理遗传机制，就是说即使自花花粉落在有正常功能的柱头上也不发生受精作用。 自交不亲和从花器形态和遗传学的差异可分为异型性和同型性不亲和两大类。 异型性不亲和指同一种内不同个体间花型上不相同类别间的不亲和性。主要标志是花柱和雄蕊的相对长度。 同型性不亲和主要分为配子体不亲和和孢子体不亲和两类。 种子植物自然授粉习性 （三）授粉习性的研究方法 仔细观察作物的花器结构，是否为雌雄异株、雌雄异花、雌蕊先熟、雄蕊先熟、闭花受精，从而初步判别它们属于异花授粉植物还是自花授粉植物。 观察单一植株在空间隔离状态下的结籽情况。如果雌雄蕊均发育健全，不结籽表明属于异花授粉，但结籽仅仅表明可自花授粉，不存在自交不亲和性，不能说明它属于自花授粉植物。 播种自交种子观察自交对生活力的影响。生活力下降常表明它属于自由授粉植物，自花授粉植物和常自花授粉植物的自交后代一般无近交衰退现象。 研究同时存在自花和异花花粉来源情况下异交的比率。 例 将同一作物有性繁殖的两个纯合品种混植于空间隔离的试验地内。以一对主基因控制的相对性状作为遗传标志，以隐性类型为母本，和具纯显性的品种定量混合种植，任其自由传粉、结籽，然后从母本植株上采籽播种，统计后代表现显性性状个体的百分率。 在一个以隐性矮生型番茄为母本与正常高株型品种混植的试验中，从矮生型植株上采种培育的2170株后代中有43株高株。自然异交率的计算如下： 三、繁殖及授粉习性对遗传变异的影响 （一）自花授粉植物的遗传变异 （二）异花授粉植物的遗传变异 （三）无性繁殖植物的遗传变异 自花授粉植物的遗传变异 常自花授粉植物的遗传变异 常自花授粉植物品种的基本群体是自花授粉的后代，个体间差异较小，大多数基因型纯合。 群体中常包含三类基因型： 品种基本群体的纯合基因型，包括品种内株间杂交的后代，它们占群体的绝大多数； 少数正在分离过程中的杂合基因型； 由杂合基因型自交分离形成的非基本群体的各种重组基因型。 异花授粉植物的遗传变异 遗传上杂合程度较