牧草种子:关于选择牧草种子育种的方法有哪些

选择育种就是在自然和人工创造的变异群体中,根据个体和群体的表现型选优去劣,挑选符合人类需求的基因型,使优良或有益基因不断积累及所选性状稳定遗传下去的过程。选择育种可作为独立的育种途径创造新品种。而且,任何一种育种方法,如引种、杂交育种等都离不开选择,都必须通过相应的选择方法,才能选育出优良的牧草新品种。因此,选择育种是整个育种过程中不可缺少的环节,在创造新品种和改良现有品种的工作中具有极为重要的意义。选择可分为自然选择和人工选择。

自然选择是指在自然环境条件下,植物群体内能够适应自然界环境变化的变异个体,得到生存并繁衍下去,不适应自然界的个体则死亡而被淘汰的过程。目前,已形成的物种分布就是长期自然选择和物种主动适应的结果。

人工选择是指在人为的作用下,选择具有符合人类需要的有利性状或变异类型,淘汰那些不利的变异类型。人工选择又可分为无意识选择和有意识选择两类。在生产上所用的一些地方品种、驯化的栽培植物均是由劳动人民无意识选择而来。有意识选择是根据遗传原理,有计划、有明确目标的选择,现代育种技术均属于有意识选择。

(一)单株选择法

单株选择法是将当选的优良个体分别脱粒、保存,翌年分别各种植1区(或1行),然后根据小区植株的表现来鉴定上年当选的个体的优劣,并据此将不良个体的后代全部淘汰。单株选择法适用于自花授粉牧草和常异花授粉牧草。单株选择法一般又可以分为一次单株选择法和多次单株选择法。

1.一次单株选择法 在大田或试验小区或原始材料圃里,从原始的群体中选择符合育种目标的优良变异个体(单株或单穗),每株或每穗分别收获、脱粒和贮藏。第一年把每株或每穗的种子分别单种1行或几行进行播种,称为株行或穗行,每一株行或穗行的后代叫1个株系。用本地优良品种做对照,把表现差的株行或穗行淘汰掉,留下好的株行或穗行,每一株行或穗行单收单藏。

翌年把上年入选的每一株行或穗行的种子分别种1个小区,再和本地优良品草地工作技术指南种对照比较,这称为品系鉴定试验。品系就是同一单株的后代中遗传性状比较稳定一致的一个群体,或者是育种过程中已初步选择出的优良、稳定的系统或群体。第三年进行产量比较和多点示范试验及生产试验,同时繁殖种子。如果比对照品种明显表现优良,而且经济性状已经稳定,就可以申报新品种。这种只进行了一次单株选择的育种方法,称为一次单株选择法。

2.多次单株选择法 在一次单株选择的后代中,有的植株性状还不一致,继续出现分离。因此,必须再从其中选择优良的或变异的单株、单穗分别收获、脱粒、种植,进行比较鉴定、选优去劣,这样重复几次,直到性状一致时再与对照品种加以比较,以选出优良新品种。 这种进行多次选择的方法,称为多次单株选择法。

(二)混合选择法

混合选择法是按照育种目标选择具有所希望特性的相当数量的单株或单穗,将种子混合收获、脱粒、种植形成下一代的方法。 混合选择法适合于异花授粉牧草和品种提纯复壮。混合选择法属表型选择,不能确定其基因型的好坏。同时,混合选择仅以母本为选择对象,父本基因也会无选择地传给下一代。混合选择法可分为一次混合选择法和多次混合选择法。

  • 一次混合选择法 首先从原始品种或育种原始材料圃或鉴定圃中选出优良的单株或单穗,混合收种。翌年一起播到一个小区内,和本地优良品种对比。如果经过比较鉴定,性状表现好,稳定一致,产量高,就可以作为新品种繁殖推广。这种选择的方法称为一次混合选择法。
  • 2.多次混合选择法 在一次混合选择后,选择的材料其性状还不完全一致,再进行1次或2次以上的混合选择,这种方法称为多次混合选择法。单株选择法和混合选择法优缺点各不相同。

    一是单株选择效果比混合选择效果好。从选择的依据看,混合选择只注重所选个体当年的表现,而当个体混合繁殖后就无从识别哪些植株是哪些个体的后代。因此,不可能根据后代来鉴别原当选个体的优劣程度,不能将那些偶然表现好,但遗传性并非优良的单株后代全部淘汰。这些不良的单株后代由于分散在全田中,很难识别出来并清除出去,这些植株就会影响整个群体的优良基因频率。虽然多次混合选择可以不断积累优良基因,但却不能追溯个体的历史系统,而均以当代的表现型为选择依据。

    单株选择在选择当年也是以个体表现为依据进行选择,但是由于每个单株的种子分别种植,因此在翌年可以根据小区植株表现来鉴定前一年当选个体的优劣程度,并据此将不良个体的后代全部清除出去。如果进行多次单株选择,则可以追溯其系谱记载, 决定某一小区的选择和淘汰。因此,单株选择比混合选择效率高。

    二是单株选择法,尤其是多次单株选择法,容易造成近亲繁殖。虽然经过单株选择后某些性状得到改良,但往往出现遗传性单纯、生活力下降、产量降低等现象,特别是对异花授粉牧草更加突出。而混合选择法,一般不易造成近亲繁殖和生活力下降现象。

    三是混合选择法简单易行,花费人力较少,容易被农牧民群众所掌握。单株选择法手续烦琐,花费人力、物力较多。

    四是单株选择法与混合选择法都应用于良种繁育、地方品种提纯复壮和选育新品种上,但混合选择法主要应用于良种繁育、提高品种种子质量方面,单株选择法主要应用于创造新品种方面。

    (三)集团选择法

    为了避免遗传基础贫乏和免受不良家系传粉变劣的情况发生,可以采用集团选择法。集团选择法就是将一个混杂群体,根据不同的性状(比如早熟类、晚熟类、有芒类、无芒类等)分别选择属于各种类型的单株,最后将同一类的植株混合脱粒,组成几个集团进行鉴定和比较,也可以将选择到的属于各种类型的单株分别种植。一个集团种在二个隔离区内,使特性相近的家系间自由传粉,并从中选择优良家系或单株,这样既可在一定程度内增加家系的遗传异质性、提高生产力,又可在一定程度上限制经济性状和生物学性状上截然不同的家系间异交。

    牧草的授粉方式、繁殖方式不同,所采用的选择方法亦不相同。

    1.自花授粉牧草的选择法

    自花授粉牧草的遗传特点是同质基因结合,即趋于纯合系,其遗传变异主要来自于基因重组和基因突变。自花授粉牧草常用的选择法有单株选择法(一般采用一 次单株选择法)、集团选择法,有时也用混合选择法。

    2.异花授粉牧草的选择法

    异花授粉牧草的遗传特点是群体中的个体间表现为杂合型,每个个体内所产生的配子是不同的,其后代也是多样性的,因此自交会造成近亲衰退。异花授粉牧草常用的选择方法有混合选择法(一般采用多次混合选择法)、集团选择法,集团选择要注意淘汰不良个体和隔离种子两个基本环节。

    3.常异花授粉牧草帕选择法

    常异花授粉牧草选择法介于自花授粉牧草和异花授粉牧草之间。因此,单株选择、混合选择、 集团选择等均适用。具体方法可依据是自花授粉育种方案还是异花授粉育种方案而定。

    4.无性繁殖牧草的选择法

    (1)无性繁殖系的选择无性繁殖经常可以发生芽变,选择变异了的块根或块茎,可以获得新的类型或品种。选种时,如果选到的优良块根、块茎在翌年混合种植,称为混合选择。混合选择常用于留种用的选择。如果所选到的块根、块茎在翌年分别种成小区, 则称为单株选择。由于选择的对象不同,单株选择又可分为块系选择与穴系选择。块系选择所选到的优良单株块根或块茎,翌年切成几块或几段或由它们根、茎部育成的苗进行单区繁殖。穴系

    选择则是将选到的一株植物的全部块茎块根,翌年进行单区种植。 块茎块根的选择一般也需要在生长期进行观察,将符合要求的单株作出标记,在收获期进行块根块茎的进一步选择。

    (2)有性繁殖与无性繁殖相结合的选择可以用杂交种子进行一次或多次的选择,将杂交种子种植后进行单株选择,选择的年限依育种的目的及材料优劣而定。一般在符合育种目标的后代出现后,就可以用无性繁殖的方法将这个优良品种繁殖推广,有时也将具有杂种优势的第一代进行无性繁殖,保持其杂种优势。

    (3)无融合生殖牧草的选择法这是一种特殊形式的无性繁殖方式。无论它是受显性基因或隐性基因控制,还是受单基因或多基因控制,其性状均可遗传,故可以用它来固定杂种优势。无融合生殖牧草育种就是希望通过杂交选择到具有无融合生殖特性的优良杂交组合,利用杂种优势。因此,无融合生殖牧草常用的选择方法是单株选择法。 

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