1、第三章第三章 育種目標(biāo)育種目標(biāo)作物育種的主要目標(biāo)作物育種的主要目標(biāo)制定作物育種目標(biāo)的原則制定作物育種目標(biāo)的原則2022-4-20共26頁2制定切實(shí)可行的制定切實(shí)可行的育種目標(biāo)征集、評價(jià)、利用征集、評價(jià)、利用（原始材料）種質(zhì)資源研究、掌握研究、掌握性狀遺傳規(guī)律及變異多樣性采用適當(dāng)?shù)牟捎眠m當(dāng)?shù)挠N途徑和方法審審 定定新品種良種繁育育種計(jì)劃制定流程圖育種計(jì)劃制定流程圖育種目標(biāo)（育種目標(biāo)（breeding objective）指在一定的指在一定的自然、栽培自然、栽培及及經(jīng)濟(jì)條件經(jīng)濟(jì)條件下對下對所要育成的新品種所要育成的新品種應(yīng)具備的優(yōu)應(yīng)具備的優(yōu)良特征特性；良特征特性；亦即對育成品種在亦即對育成品種在生

2、生物學(xué)物學(xué)和和經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀上的要求上的要求2022-4-20共26頁4第一節(jié)第一節(jié) 作物育種的主要目標(biāo)作物育種的主要目標(biāo)2022-4-20共26頁5一、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對農(nóng)作物品種的要求一、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對農(nóng)作物品種的要求n高產(chǎn)高產(chǎn)（high yield）n穩(wěn)產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)（stability）n優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)（high quality）n熟期適當(dāng)熟期適當(dāng)（maturation phase）n適應(yīng)機(jī)械化（適應(yīng)機(jī)械化（mechanisation）n給育種者和經(jīng)營者帶來收益給育種者和經(jīng)營者帶來收益（profit）2022-4-20共26頁6二、作物育種的主要目標(biāo)二、作物育種的主要目標(biāo)（一）生物學(xué)目標(biāo)（一）生物學(xué)目標(biāo)（

3、二）經(jīng)濟(jì)學(xué)目標(biāo)（二）經(jīng)濟(jì)學(xué)目標(biāo)2022-4-20共26頁71、高產(chǎn)、高產(chǎn)提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)產(chǎn)量構(gòu)成因素的合理組合產(chǎn)量構(gòu)成因素的合理組合合理的株型合理的株型合理的源，流，庫合理的源，流，庫高光效高光效（一）生物學(xué)目標(biāo)（一）生物學(xué)目標(biāo)2022-4-20共26頁8或稱或稱收獲指數(shù)收獲指數(shù)（harvest index，HI），是生），是生物學(xué)產(chǎn)量物學(xué)產(chǎn)量（biomass）轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（economic yield）的效率。的效率。反映了品種的同化物質(zhì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效反映了品種的同化物質(zhì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率，是品種產(chǎn)量高低的一個(gè)重要指標(biāo)率，是品種產(chǎn)量高低的一個(gè)重要指標(biāo)（coeff

4、icient of coefficient of economicseconomics）生物學(xué)產(chǎn)量生物學(xué)產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)系數(shù)經(jīng)濟(jì)系數(shù)/ /收獲指數(shù)收獲指數(shù)2022-4-20共26頁9與與株高株高呈負(fù)相關(guān)：水稻呈負(fù)相關(guān)：水稻-0.026-0.026* * - -0.19410.1941* *(Hamblia(Hamblia, 1971), 1971)；大豆為；大豆為- -0.8930.893* *( ( 張國棟，張國棟，1980)1980)與與產(chǎn)量產(chǎn)量呈正相關(guān)：水稻呈正相關(guān)：水稻0.54040.5404* * * （彥佩言）（彥佩言）HIHI與其它農(nóng)藝性狀的關(guān)系與其它農(nóng)藝性狀的關(guān)系Bac

5、k水稻水稻HIHI為為0.36-0.530.36-0.532022-4-20共26頁10n理論經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量：各產(chǎn)量因素的乘積理論經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量：各產(chǎn)量因素的乘積n不同作物構(gòu)成產(chǎn)量的因素不同不同作物構(gòu)成產(chǎn)量的因素不同n不同的地區(qū)和栽培條件，各產(chǎn)量因素的最不同的地區(qū)和栽培條件，各產(chǎn)量因素的最佳組合也不同佳組合也不同n個(gè)體與群體關(guān)系個(gè)體與群體關(guān)系:大穗型、多穗型和穗粒并大穗型、多穗型和穗粒并重型重型Back2022-4-20共26頁11n株型：株型：一般指植株地上部分的形態(tài)特征，特別是一般指植株地上部分的形態(tài)特征，特別是葉和莖稈的空間狀態(tài)葉和莖稈的空間狀態(tài)；植株的植株的形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)及其及其生理生理、生態(tài)特

6、點(diǎn)生態(tài)特點(diǎn)n株型一般分為葉型、莖型、穗型和根型等株型一般分為葉型、莖型、穗型和根型等n株型育種株型育種：形態(tài)上形態(tài)上的高光效育種和的高光效育種和生理上生理上的高光的高光效育種效育種n日本、國際水稻研究所、中國相繼開展了日本、國際水稻研究所、中國相繼開展了“新株新株型型”育種育種（超級稻育種超級稻育種），中國位居前列，中國位居前列2022-4-20共26頁12沈陽農(nóng)大設(shè)計(jì)的直立穗型超高產(chǎn)粳稻株型沈陽農(nóng)大設(shè)計(jì)的直立穗型超高產(chǎn)粳稻株型沈農(nóng)沈農(nóng)265 2022-4-20共26頁132022-4-20共26頁14n超高產(chǎn)植株形態(tài)模式超高產(chǎn)植株形態(tài)模式 兩優(yōu)培九兩優(yōu)培九2022-4-20共26頁15n株高

7、株高100cm100cm左右，左右，稈長稈長70cm70cm左右，左右，穗長穗長25cm25cm左右左右n上部三葉上部三葉的形態(tài)特點(diǎn)是：的形態(tài)特點(diǎn)是： 修長修長：劍葉：劍葉50cm50cm左右，高出左右，高出穗尖穗尖20cm20cm以上，倒二葉比劍以上，倒二葉比劍葉長葉長10%10%以上，并高過穗尖，以上，并高過穗尖，倒三葉葉尖達(dá)到穗中部倒三葉葉尖達(dá)到穗中部挺直挺直：劍葉、倒二葉和倒三葉的角度劍葉、倒二葉和倒三葉的角度分別為分別為5 5 、1010 和和2020 左右，左右，且直立狀態(tài)經(jīng)久不傾斜，直到且直立狀態(tài)經(jīng)久不傾斜，直到成熟成熟窄凹窄凹：葉片向內(nèi)微卷，：葉片向內(nèi)微卷，表現(xiàn)較窄，但展開的寬

8、度為表現(xiàn)較窄，但展開的寬度為2cm2cm左右左右較厚較厚：上部三葉：上部三葉100cm100cm2 2的干重達(dá)的干重達(dá)0.98g0.98g以上以上2022-4-20共26頁16n株型適度緊湊株型適度緊湊、分蘗、分蘗力力中等中等，灌漿后稻穗，灌漿后稻穗下垂，穗尖離地面下垂，穗尖離地面60cm60cm左右，冠層只左右，冠層只見挺立的稻葉而不見見挺立的稻葉而不見稻穗，即典型的稻穗，即典型的“葉葉下禾下禾”或或“葉里藏金葉里藏金”稻稻 穗重和穗數(shù)穗重和穗數(shù)：單穗重：單穗重5g左右，每公頃穗數(shù)左右，每公頃穗數(shù)270萬左右萬左右 （每畝（每畝18萬左右）萬左右） 葉面積指數(shù)葉面積指數(shù)和和葉粒比葉粒比：以上

9、部：以上部3葉為基礎(chǔ)計(jì)算，葉面積指葉為基礎(chǔ)計(jì)算，葉面積指 數(shù)為數(shù)為6.5左右；葉面積和粒重之比為左右；葉面積和粒重之比為100 ：2.3左右，左右， 即生產(chǎn)即生產(chǎn)2.3g稻谷，上部稻谷，上部3葉的面積要有葉的面積要有100cm2 收獲指數(shù)為收獲指數(shù)為0.55以上以上2022-4-20共26頁17Donald C M Donald C M 小麥的理想株型小麥的理想株型穗直立穗直立少量的小葉片、直立少量的小葉片、直立單桿、健壯的莖單桿、健壯的莖根系較發(fā)達(dá)根系較發(fā)達(dá)株高相對較矮株高相對較矮2022-4-20共26頁18n矮稈育種（綠色革命）：矮稈育種（綠色革命）：矮稈品種不僅矮稈品種不僅抗抗倒力強(qiáng)倒

10、力強(qiáng)，而且，而且可以可以加大密度加大密度，還能，還能提高經(jīng)提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)濟(jì)系數(shù)和和有效利用水肥有效利用水肥，因而豐產(chǎn)潛力大，因而豐產(chǎn)潛力大n但矮桿并非越矮越好。一般水稻的株高以但矮桿并非越矮越好。一般水稻的株高以0.80.80.95m0.95m為宜，小麥為宜，小麥0.700.700.90m0.90m，高，高粱粱1.501.502.00m2.00m，玉米，玉米2.002.002.502.50m mBack2022-4-20共26頁19（source） ：制造或提供養(yǎng)料的器：制造或提供養(yǎng)料的器 官，如莖、葉等（供給源、代謝源）官，如莖、葉等（供給源、代謝源）：控制養(yǎng)料運(yùn)輸?shù)钠鞴伲绺⑶o等：控制養(yǎng)料

11、運(yùn)輸?shù)钠鞴伲绺⑶o等（sink）：接納或最后貯藏養(yǎng)料的器）：接納或最后貯藏養(yǎng)料的器 官，如種子、塊莖、塊根等官，如種子、塊莖、塊根等源要足，庫要大，流要暢源要足，庫要大，流要暢Back2022-4-20共26頁20n指通過提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指標(biāo)而指通過提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指標(biāo)而提高產(chǎn)量的育種方法提高產(chǎn)量的育種方法n經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量= =生物產(chǎn)量生物產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)系數(shù)經(jīng)濟(jì)系數(shù) = =凈凈光合光合產(chǎn)物產(chǎn)物經(jīng)濟(jì)系數(shù)經(jīng)濟(jì)系數(shù) =(=(光合能力光合能力光合面積光合面積光合時(shí)間光合時(shí)間) ) 一呼吸消耗一呼吸消耗 經(jīng)濟(jì)系數(shù)經(jīng)濟(jì)系數(shù)n提高葉面積指數(shù)（提高葉面積指數(shù)（le

12、af area index） 提高收獲指數(shù)提高收獲指數(shù) 提提高光合強(qiáng)度高光合強(qiáng)度n高光效：高光效： C4 植物比植物比C3植物，植物，CO2補(bǔ)償點(diǎn)低、光呼吸低補(bǔ)償點(diǎn)低、光呼吸低2022-4-20共26頁212 2、優(yōu)質(zhì)、優(yōu)質(zhì)n品質(zhì)性狀品質(zhì)性狀 谷物品質(zhì)谷物品質(zhì)（營養(yǎng)品質(zhì)營養(yǎng)品質(zhì)：淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)含：淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)含量；量；加工品質(zhì)加工品質(zhì)：水稻的糙米率、精米率等，小：水稻的糙米率、精米率等，小麥的出粉率、面筋含量與質(zhì)量；麥的出粉率、面筋含量與質(zhì)量；衛(wèi)生品質(zhì)衛(wèi)生品質(zhì)： 農(nóng)藥殘留等；農(nóng)藥殘留等；商業(yè)品質(zhì)商業(yè)品質(zhì)：外觀、色澤等）：外觀、色澤等） 棉花纖維品質(zhì)棉花纖維品質(zhì)：纖維的長度、強(qiáng)度、成熟

13、度、：纖維的長度、強(qiáng)度、成熟度、細(xì)度和整齊度等細(xì)度和整齊度等 食用油品質(zhì)食用油品質(zhì)：脂肪酸組成：脂肪酸組成2022-4-20共26頁223 3、穩(wěn)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)n對病、蟲害的抗耐性對病、蟲害的抗耐性 真菌病害、細(xì)菌病害、病毒病害、蟲害真菌病害、細(xì)菌病害、病毒病害、蟲害n對環(huán)境脅迫的抗耐性對環(huán)境脅迫的抗耐性 旱、濕、澇、穗發(fā)芽、寒、鹽堿、酸、鋁旱、濕、澇、穗發(fā)芽、寒、鹽堿、酸、鋁n抗倒伏抗倒伏n生態(tài)適應(yīng)性生態(tài)適應(yīng)性2022-4-20共26頁23抗病蟲性抗病蟲性2022-4-20共26頁24以抗雪腐病為目標(biāo)的小麥育種以抗雪腐病為目標(biāo)的小麥育種2022-4-20共26頁254 4、生育期適宜、生育期適宜n

14、生育期與產(chǎn)量明顯正相關(guān)生育期與產(chǎn)量明顯正相關(guān)n充分利用當(dāng)?shù)刈匀簧L條件，正常成熟充分利用當(dāng)?shù)刈匀簧L條件，正常成熟2022-4-20共26頁265 5、適宜機(jī)械化生產(chǎn)、適宜機(jī)械化生產(chǎn)2022-4-20共26頁27對高產(chǎn)甜菜品種的要對高產(chǎn)甜菜品種的要求：根部產(chǎn)量高、含求：根部產(chǎn)量高、含糖量高、汁液純度高、糖量高、汁液純度高、抗抽苔、根形好、露抗抽苔、根形好、露出地面的高度適于機(jī)出地面的高度適于機(jī)械采收、發(fā)芽率高和械采收、發(fā)芽率高和抗病害等抗病害等2022-4-20共26頁28（二）經(jīng)濟(jì)學(xué)目標(biāo)（二）經(jīng)濟(jì)學(xué)目標(biāo)n經(jīng)濟(jì)學(xué)目標(biāo)即是通過所育成品種提高經(jīng)濟(jì)學(xué)目標(biāo)即是通過所育成品種提高社會效益社會效益和和育種

15、投資者的經(jīng)濟(jì)收益育種投資者的經(jīng)濟(jì)收益n經(jīng)濟(jì)學(xué)目標(biāo)常依育種投資者的目的和經(jīng)濟(jì)學(xué)目標(biāo)常依育種投資者的目的和投資回報(bào)計(jì)算來確定投資回報(bào)計(jì)算來確定n由于育種投資是一種由于育種投資是一種風(fēng)險(xiǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)投資，因而，因而投資者在進(jìn)行投資前非常謹(jǐn)慎投資者在進(jìn)行投資前非常謹(jǐn)慎2022-4-20共26頁29第二節(jié)第二節(jié) 制訂育種目標(biāo)的原則制訂育種目標(biāo)的原則n制訂育種目標(biāo)的主要根據(jù)制訂育種目標(biāo)的主要根據(jù)n制訂育種目標(biāo)的一般原則和策略制訂育種目標(biāo)的一般原則和策略2022-4-20共26頁301 1、制訂育種目標(biāo)的主要根據(jù)、制訂育種目標(biāo)的主要根據(jù)n當(dāng)?shù)氐耐寥馈夂蛱攸c(diǎn)當(dāng)?shù)氐耐寥馈夂蛱攸c(diǎn)n主要自然災(zāi)害（旱、澇、寒、病、蟲

16、等）主要自然災(zāi)害（旱、澇、寒、病、蟲等）n栽培制度與栽培技術(shù)栽培制度與栽培技術(shù)n生產(chǎn)水平生產(chǎn)水平n品種的分布及變遷歷史品種的分布及變遷歷史n今后發(fā)展方向今后發(fā)展方向2022-4-20共26頁312 2、制訂育種目標(biāo)的一般原則、制訂育種目標(biāo)的一般原則n立足當(dāng)前，展望未來，富有立足當(dāng)前，展望未來，富有預(yù)見性預(yù)見性n根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀辉耘鄺l件，根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀辉耘鄺l件，抓主要矛盾抓主要矛盾n育種育種目標(biāo)要明確目標(biāo)要明確，落實(shí)到，落實(shí)到具體性狀具體性狀n必須面向必須面向特定特定的生態(tài)地區(qū)和栽培條件的生態(tài)地區(qū)和栽培條件n要符合育種經(jīng)費(fèi)來源單位的經(jīng)濟(jì)效益及總體要符合育種經(jīng)費(fèi)來源單位的經(jīng)濟(jì)效益及總體社會效益社會效益2022-4-20共26頁32具體策略具體策略1 研究當(dāng)前推廣品種的優(yōu)缺點(diǎn)與系譜，針對性研究當(dāng)前推廣品種的優(yōu)缺點(diǎn)與系譜，針對性 地提出改良措施地提出改良措施2 注重品種注重品種(組合組合)的綜合性狀，選突出性狀的綜合性狀，選突出性狀3 研究主要性狀的遺傳規(guī)律、病蟲害發(fā)生發(fā)展研究主要性狀的遺傳規(guī)律、病蟲害發(fā)生發(fā)展 特點(diǎn)及規(guī)律，增加育種目標(biāo)的預(yù)見性特點(diǎn)及規(guī)律，增加育種目標(biāo)的預(yù)見性4