植物分子育种程序与方法

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1、第六章植物分子育种程序与方法第一节作物常规品种选育的一般程序采用分子育种技术直接选育的结果，是育成常规品种：即，在变异的类型中，通过多代选择,(获得符合育种目标的稳定后代，在特征特性上，表现整齐一致.)然后，通过品系比较，区域试验，品种审定等程序，最终，生产上推广应用。其程序可图解如下：系统育种杂交育种诱变育种基因工程分子育种细胞杂交株系稳定品比实验区域实验品种审定示范推广有载体无载体基因重组基因突变基因转移基因融合植株形态生育期生理功能抗病抗虫抗逆性品质性状自然变异人工变异选择变异优良稳定后代作物常规品种选育手续种质资源收集、调查、鉴定第二节选择的基本方法与性状鉴定一

2、、选择的基本方法单株选择法混合选择法。二、性状鉴定直接鉴定：根据某性状的直接表现评定该性状的优劣。如株高、叶形等间接鉴定：借助另一些性状与被鉴定性状的相关关系，间接推断所需鉴定性状。如水稻秧苗的抗寒力与束缚水和可溶性含糖量有关，含量高的抗寒力强。感官鉴定：用目测、齿咬、手触等来评定形状的优劣。实验室鉴定：生理性和品质性状等需要借助仪器、药品进行分析。自然鉴定：如抗性。在经常发生的逆境条件下进行鉴定。诱发鉴定：如抗性。在不经常发生的逆境条件下，须人工模拟、创造条件，诱发性状出现，进行鉴定。当地鉴定：在当地条件能满足性状鉴定需要时，可在当地进行鉴定。异地鉴定：在当地条件不能

3、满足性状鉴定需要时，可在适宜的异地进行鉴定。第三节转化后代的选择通过外源DNA导入所获得的材料，总称导入后代。而其中接受了供体部分性状的材料，则应称为转化后代。一、外源DNA导入后代世代的表示及各世代材料的种植（1）导入后代世代的表示获得的材料大多数用英文大写字母“D”表示，其右下角附以较小的阿拉伯数字表示世代。这种表示法以区别于有性杂交用F和辐射育种用M表示，因而被广大学者采用。D1代：用花粉管通道法或注射法导入后获得的种子，再种植下去的称D1代。D2代：D1代以后每种植一次皆增加一代。用浸渍法导入在表示上则有些不大一致：浸渍种子的，种植后称D1代；浸渍秧苗的，大多数

4、称导入的植株为D1，也有少数称D0的(即导入当代)。不过还是称D1较为合理．（2）导入后代变异的特点总的来说是分离世代短，稳定快。D2代：分离较大，可能出现较多的类型。D3代：分离较小，大部分性状趋于稳定，也可能出现稳定的材料。D4代：大部分材料可以稳定。需要注意的是：有的材料分离世代也很长，有的甚至达6—7代才稳定。当然其原因是多方面的，可能是由于被整合的外源DNA片段需要经过多代调整，使其内部结构趋于合理，也可能是由于其他的原因，如天然异交等。（3）各个世代材料的种植方式1）Dl代：是将导入所获得的种子全部种下去。种植的方法有两种：一是将所获得的种子按组合混合种植，

5、其好处是简单；收获时按组合混收。二是在导入的材料较多时，则可按组合分单株(单穗、单铃)种植，因为有时在Dl代即表现变异，可以提早进行选择．按单株收获。现在大多数都是采用第一种方法。2）D2代：一般按组合材料组成群体，要求种植的数量要多些。每个组合最好能种植1000株左右(水稻，小麦等)，棉花300株左右，因为D2代是分离的主要世代，群体大，选择的机会多。同时，要种植受体亲本作对照，有条件时，也应种植供体亲本。3）D3代：种植的材料是从D2代中选择的单株(单穗)。按组合分单株种植，规模大小取决于D2选择单株或单穗的敷量。同时应种植通用的对照和原受体对照。若D3代稳定，各项

6、性状整齐一致，表现优异，则可进入鉴定圃。若还有分离，则应继续选择单株或单穗，作为D4代的种植材料．如反复选择，直到各项性状稳定为止。二、选育技术（1）转化后代的识别事实上通过外源DNA导入，实现单个性状的转移，虽然这个性状在后代中表达，同时，其他性状也必然也会或多或少地产生一些变异，这些变异是广泛的，并且有正向的和负向的变异。因此，识别是否为转化后代，应抓住供体的主要性状或重要特点，是否在受体上得到表达．如果得到表达，即可认为是转化后代，应列为入选对象。如果仍保持受体的特征特性，则应淘汰，（2）怎样进行田间选择?全部育种材料都必须经过田间种植，根据多代种植的表现，来确定

7、其优劣，然后汰劣选优。育种的方向，也是通过选择来实现的。连续多代向一定的方向选择，逐步塑造所需要的类型，这就是“定向选择”。田间选择，主要由感官鉴定来完成。考察的项目：一是生育期。如禾谷类的始穗、齐穗、成熟期，棉花的现蕾、现花、吐絮期等，比对照提早或延迟的天数，以确定适宜于当地生育期的类型。二是株型。包括叶片大小，着生姿态、茎蘖的集散程度，株高、第一果枝着生高度、果枝长度等。株型的好坏与丰产性密切相关，因为它直接影响群体的受光状况．株间的通透性。株型是非常直观的，而且只能通过田间植株的着生姿态来判别。对于不良的株型，如叶片披垂等类型，应及