第六章

選擇育種第一節選擇育種的概念一、選擇育種的概念選擇育種：是根據育種目標，在現有品種群體中，通過個體選擇或混合選擇等方法，選出若干自然變異的優良個體，經過后代鑒定，選優去劣，育成新品種的方法。選擇優良變異個體(單株，單穗，單鈴)，分別脫粒和播種，每一個個體的后代形成一個系統，經過后代鑒定，又稱單株選擇法或個體選擇法。簡稱為一株傳，一穗傳，因此，又稱系統育種。

它是自花授粉作物、常異花授粉作物和無性繁殖作物中常用的方法。當它應用于自花授粉作物時，又稱為純系育種。育種中的選擇是指在群體中選優汰劣。選擇使群體中一部分個體產生后代，其余個體因受淘汰而不能產生或較少產生后代，所以選擇的實質就是造成有差別的生殖率，或叫差別繁殖。從而起到定向地改變群體的遺傳組成的作用(或效果)。系統育種的實質是利用自然變異，優中選優和連續選優，使品種不斷得到改良和提高。斯字棉2B

系統育種

徐州209

系統育種

生育期提早，霜前花增加徐州1818

系統育種

徐州58

系統育種纖維強度增加3-5g徐州142豐產性好，產量增加10%以上二、選擇育種的特點1.優中選優，簡便有效，簡單易行，育種年限短，是育種工作中最基本的方法之一。它是利用自然變異材料，省去創造變異的環節，所選的優良個體一般多是同質結合體，通常只需要1-2代的分離和選株過程也由于是在原品種的基礎上優中選優，所選的優系一般只是在個別性狀上有改進和提高，其他性狀常保持原品種的優點。因此，試驗鑒定年限可以縮短，一般進行2年的產量比較試驗證明較原品種優良后，即可參加區城試驗.

2.是利用自然變異，進行優中選優，不斷改良和提高現有品種的有效途徑。

一個比較純的品種在廣大地區的長期栽培過程中，產生新的變異，進行選擇育成新品種；新品種又不斷變異，為進一步系統育種提供了材料。

從水稻地方品種郡陽早→南特號→南特16號→矮腳南特→矮南早1號，它對我國雙季稻向北推移，能在長江流域大發展，起了重要作用。

3.能保持原品種對當地生態條件適應性在遭受病蟲害或其他不良環境條件災害的地區或時期，選拔比較有抗性的單株，進行系統育種，能夠育成抗病品種。4.適合于群眾性育種

許多推廣品種都是由農民育種家利用這一方法在業余時間育成的，如內鄉36，偃大5號和大豆品種荊山等.三、選擇育種的局限性（缺點）1.不能有目的的創新，創造變異，產生新的基因型，改進提高的潛力有限。2.改良的效果決定于品種群體中自然變異率的高低。通常有利變異的機率很低，所以選擇效率不高。3.育成品種的綜合性狀難以有較大的突破。應用連續單株選擇育成的品種，是由一個單株繁衍而成的群體，其遺傳基礎較貧乏，群體的遺傳可塑性變小，對復雜的外界條件的適應力差，改進提高的潛力有限.

第二節選擇育種的基本原理純系：是指自花授粉作物一個純合個體自交所產生的后代，即由同一基因型組成的個體群。一、純系學說

1901-1906年，約翰遜從市場買來菜豆品種，經過6個世代種植和選擇，提出了純系學說。1.在自花授粉作物群體品種中，通過單株選擇，可以分離出許多純系。表明原始品種是純系的混合物，通過選擇把不同基因型從群體中分離出來，這是基于種群的分化，選擇是有效的。2.同一個純系內，不同個體基因型是相同的，從同一純系內繼續選擇是無效的。同一純系內，受環境因素影響所出現的變異，只影響當代個體體細胞，并不影響生殖細胞，所以，這種變異是不能遺傳的。

二.選擇的意義1.創造作用

選擇是育種工作的主要內容。選擇有自然選擇和人工選擇。

自然選擇是自然環境對生物所起的選擇作用，“物競天擇，適者生存”。

人工選擇是朝著人類需要的性狀(即經濟性狀)方向發展。生物體內經常會發生微小的變異，通過選擇，能使微小的變異得以保留和積累，加強變異，能夠選出超親的變異類型和性狀組成，最終產生大的變異，獲得原始群體內不曾有過的變異類型(亞種和種)，從而產生創造作用。2.保留和積累變異

育種實踐證明，通過連續定向選擇，可以顯著地改變原始群體的面貌，從而出現新的變異，有利基因的積累和基因累加作用.例如，美國對波爾白玉米未經過選擇的原始群體進行含油量和蛋白質含量的連續70年正向(高)和負向(低)選擇，結果后代的高含油量由原群體的4.7%提高到16.6%，低含油量則降為0.7%，分別是原始群體的354%和14.9%；高蛋白質含量由原群體的10.9%提高到26.6%，低蛋白質含量降至4.4%，分別是原始群體的244%和40%。所以從這個意義上講，定向選擇具有創新作用。

三.選擇的基本遺傳原理1.變異、遺傳和選擇的關系變異是選擇的基礎遺傳是選擇的保證選擇促進變異向有利的方向發展

2.變異的類型天然雜交基因突變染色體變異剩余變異自然變異人工變異變異選擇人工選擇自然選擇3.選擇的種類四、品種自然變異現象和產生的原因1.自然變異現象具有一定穩定性的品種，隨著條件的改變或自然雜交，突變等原因，不斷出現新的類型，即自然變異。原來的品種則形成一個混雜的群體。

2.自然變異的原因有兩方面：即內因和外因.

內因：主要是生物內部遺傳物質的變化，包括以下幾方面：

①是自然異交，引起基因重組，出現新的性狀.

②是基因突變，在某些基因位點上發生一系列變異.

③是染色體畸變，即染色體數目上或結構上發生變異.

④是遺傳基礎的微小差異在種植過程中積累，發展為明顯的變異.⑤是品種本身剩余變異的存在造成的。有些數量性狀的遺傳基礎未達到真正純合的程度。外因：①自然條件的影響特別是引種異地品種時，由于環境條件變化較大，品種的變異往往更為迅速和明顯(生態顯性).

②栽培條件的影響。第三節選擇育種的程序與基本方法一、選擇育種的程序

1.選擇優良變異株(穗，鈴)根據育種目標和選株的性狀標準，選擇優良單株(穗，鈴)。收獲后進行室內考種，復選，淘汰性狀不良的單株(穗，鈴)，當選單株(穗，鈴)分別裝袋，編號貯藏。選擇以田間為主，室內為輔.

2.株(穗，鈴)行試驗將上年入選的單株(穗，鈴)分別種成株行(穗行，鈴行)，也稱系統。每隔若干行種1行原品種作為對照。在關鍵時期如苗期，開花或出穗期，發病嚴重期，成熟前等時期進行觀察鑒定，嚴格選優，慎重汰劣，這是系統育種的關鍵。入選的株(穗，鈴)行主要性狀表現一致，再經室內考種進行復選，保留幾個，十幾個，最多幾十個優良株(穗，鈴)行，其余淘汰。入選的各成為一個品系，下年參加品系比較試驗。個別表現優異但尚有分離的株(株，鈴)行可繼續選擇優良單株(株，鈴)，下年仍參加株(穗，鈴)行試驗.即采用多次單株選擇法育成品種。3.品系比較試驗把上年當選的優良品系種成小區進行比較試驗.試驗設計可采用隨機區組法，重復3次，以提高試驗的準確性。品系多時也可以采用順序法排列.試驗的環境條件應與大田生產條件接近，保證試驗的代表性。品系比較試驗一般進行兩年。在第二年品系比較試驗的同時，應加速繁殖種子，以便進行生產試驗.根據田間觀察評定和室內考種，選出較對照顯著優越的品系1-2個，參加區域試驗，與其他單位選育的新品共同試驗評比。4.區城試驗和生產試驗在不同的自然區域進行區域試驗，測定新品系的利用價值，適應性和適宜推廣的地區，并在接近大田生產條件的較大面積上進行生產試驗，對新品系進行客觀的鑒定.5.品種審定與推廣

在區域試驗和生產試驗中表現優異，產量，品質和抗性及生育期等符合推廣條件的新品種，可定名并報請品種審定委員會審定，審定合格并被批準后，并有計劃地組織示范和推廣.

二.選擇育種的基本方法

1.單株選擇法根據育種目標從原始群體中選擇優良個體，分別收獲、脫粒、貯藏、播種。選擇的基本方法一次單株選擇：多用于自花、常異花作物品種改良和良種繁育，異花授粉作物自交系的保純。多次單株選擇：用于自花、常異花作物雜交后代的選擇單株選擇①優點A.可以對所選優株的基因型進行鑒定，消除環境飾變引起的誤差，提高選擇效率。此法是以個體當代(單株，穗)及其后代(株行或穗行)的表現作為鑒定，比較和選擇的依據，所選的不良單株后裔可以最大限度地剔除.B.

多次單株選擇法可以定向積累變異，從而有可能選出超過原始群體內最優良單株的新品種(即優中選優，不斷選優)。在選擇的經濟性狀與植物的生物學性狀之間有矛盾時，利用單株選擇法可以得到我們所需要的優良后代，使選擇效果大大提高。

②缺點

費工費時。需專門設立圃地，異花授粉植物需要隔離。

B.異花授粉植物多次隔離授粉易引起生活力衰退。

C.選擇一次留種量有限，選出優系后難以迅速應用于生產。

2.混合選擇法

從品種群體中，按照育種目標，把成熟期、產量性狀和外部形態較一致的優良個體選出來，混合脫粒，下一年混合播種，與原品種和對照品種進行比較。混合選擇一次混合選擇：自花作物提高純度、選擇新品種多次混合選擇：異花、常異花物提高純度、選育新品種集團混合選擇：異花、常異花作物選育新品種改良混合選擇：選育新品種①優點A.簡便易行，省時省力。不需要很多土地，勞力及專設的實驗圃地就能迅速地從混雜群體中分離出優良類型，在較短時間內能獲得較多的繁殖材料，便于及早推廣。

B.對混雜嚴重的農家品種也可提純良種。C.混合選擇時不同單株間可以自由授粉，可以保持豐富的遺傳特性，故不會造成生活力衰退。

②缺點

混繁不能鑒別每一個體基因型的優劣，這就使由于環境條件優越而性狀表現突出的單株選留下來，但其基因型并非優良，從而降低了選擇效果。3.兩種方法比較

（1）混合選擇①方法簡單，省工，收效快，可以很快獲得大量種子供生產力利用。②不能鑒定個體的后代表現，選擇效果較差。③對于異花、常異花授粉作物可保持群體一定程度的異質性，不會導致遺傳基礎貧乏，引起生活力衰退。（2）單株選擇①方法麻煩，費工，要求技術比較嚴格。②選擇比較準確，可靠，效果好。③后代群體性狀趨于一致。第四節選擇育種的主要技術環節1.選擇對象從生產上大面積栽培的品種中進行選擇最為有效.這類品種具有較多的優良性狀，產量較高，品質較好，適應性較強。實行優中選優，以保持和提高其優良性狀，克服其不良性狀，最容易見效。而且大面積栽培的品種，長期種植在不同的生態條件下，會發生多種多樣的變異，為選擇提供了豐富的材料，容易選出更好的品種。

雜交育成的品種、外地引進品種，也是系統育種的好材料。

2.選擇標準在保持原品種綜合性狀優良的基礎上，克服原品種存在的主要缺點。區分選擇育種的選株與良種繁育的選株選擇育種的選株：主要選擇新類型。良種繁育的選株：符合原品種典型性狀。除了根據育種目標之外，在選擇實踐中還要注意以下要求：

第一，選擇目標性狀。選擇時要根據品種優缺點和當地生產的需要，明確哪些優良性狀是要保持和提高的，哪些不良性狀是必須克服的。第二，選擇突出的新性狀。

對于一些既定目標中沒有包括的優良變異性狀如抗病性，抗蟲性等，也要嚴加保留。這一點要經常注意。

第三，綜合性狀。

選擇育種時要在綜合性狀優良的基礎上，重點克服原品種存在的個別缺點。忽視綜合性狀只突出單一性狀的選擇，不會選育出有推廣價值的優良品種。3.根據植物遺傳育種的基礎理論研究成果指導選擇

多方面的原因都可能影響選擇效果，但從群體遺傳學角度分析，影響選擇效果的主要因素有：

(1)性狀變異的幅度

(2)性狀遺傳力的大小

A

遺傳力(Heritability)：是親代性狀值傳遞給后代的能力大小。

(1)廣義遺傳力(HB2)：基因型方差(VG)占表現型方差(Vp)的百分率.

在基因型方差中，由基因互作產生的顯性方差及上位方差是不固定的，故有：

(2)狹義遺傳力(HN2)：基因加性方差(VA)占表現型方差的百分率.

B遺傳力與選擇效果

一般而言：遺傳力大的性狀選擇效果好，可以早代選擇。如株高，花瓣顏色，籽粒大小。而遺傳力小的性狀選擇效果差，宜晚代選擇。如產量，品質性狀。

因此，比較理想的供選群體，應該是分布比較集中，地勢，土質，栽培條件等比較均勻一致。就不同性狀來說，遺傳力的相對差異也相當大，對遺傳力較大的性狀進行選擇其選擇效果較大。C選擇差和入選率由選擇所引起的群體平均值的變化，還取決于對群體施加的選擇壓力，一般用選擇差來表示。

當對某一數量性狀進行選擇時，入選群體的平均值與原始群體平均值產生離差，把這種離差稱為選擇差。例如，某一大豆群體的平均株高為90cm，從其中選高桿單株100株，其后代群體的平均株高為100cm，則其選擇差為100-90=10cm。選擇差的大小取決于兩個因素，即標準差和入選率。

在入選率相同的情況下，標準差愈大則選擇差愈大。

入選率與選擇差的關系是入選率愈低則選擇差愈大，反之選擇差愈小。

因此，在育種實踐中常常通過壓低入選率來加大選擇差，從而提高選擇效果。

群體越大，數量越多，成功可能性越大。選株數量的多少主要取決于兩方面：4.選擇群體的大小和選株的數量①選擇對象的變異程度②選擇者對品種的特征特性的熟悉程度和觀察鑒別能力關于選擇群體的大小和選株數量，總的原則是由多到少，由粗到精，逐步挑選優株優系。

系統育種是建立在自然變異的基礎上，出現可遺傳變異的頻率不高，而出現優良變異的機率更小，為增加選擇優良變異株的可能性，供選擇的群體應盡可能的大，并從中選擇盡可能多的單株。一般說來，在改良品種時，選擇的群體愈大，選株的數量愈多，成功的可能性也愈大。但經驗豐富的育種家，對作物品種的習性和性狀具有敏銳的鑒別能力，常在田間選擇為數不多的個別優異單株或單穗，單獨繁殖比較。如廣東洪春利、洪群英在南特16號稻田中只選出兩株矮稈稻，繁殖觀察后育成了矮腳南特；河南龔文生在白大麥田中選出早熟、稈粗、穗大的一株三穗麥株，育成了內鄉36號.

5.選擇條件和時間

條件要均勻一致，保持良好的生產條件，以避免環境因素的干擾。選擇時，要區分遺傳變異和環境變異環境因素引起的變異是連續的，遺傳因素引起的變異是不連續的。選擇時間：多看精選，在性狀表現最突出的時期，重點觀察、選擇。6.選擇的技術

系統育種是優中選優，選株要在保持原品種優良特點并且栽培條件較好的種子田、豐產田和生產大田中進行，土壤肥力要均勻，前茬和耕作一致，施肥和栽培管理相同，以保證選株在均勻一致的生長條件下進行，正確地鑒別優劣，選到真正的優良材料。

選擇單株和系統時，要多看精選，分段觀察，多次選擇。

綜合上述選擇措施，有如下一些特點：

第一，認真地，經常地到田間觀察，以田間選擇為主。只有與鄰近植株或照種比較，才易辨別優劣，選出優良植株和系統。

第二，針對當前品種的缺點和育種目標為主攻方向進行選擇。

第三，選擇的關鍵是少而準。分期、分批進行篩選，選優少，汰劣多，由多到少，由粗至精，在不同階段對材料進行全面觀察，就能選得準。第四節鑒定的方法一、鑒定的作用與原則二、鑒定的一般方法三、性狀鑒定的一般記載方法

一、鑒定的作用與原則鑒定：在育種過程中，利用科學的方法，對育種材料所表現的特征、特性進行客觀而準確的評定。鑒定的原則：客觀、準確、高效鑒定的作用：識別育種材料優劣的重要手段

育種材料選優去劣的依據要使鑒定結果準確可靠要做到以下三點：1.試驗條件一致2.設置對照3.取樣要準確根據鑒定所