作物育种实验技术.ppt

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第十三章第十三章育种试验技术育种试验技术Page22作物育种主要是在田间条件下实施。

无论是采用哪一种育种技术，最后的决选都必须在田间完成。

第一节第一节作物育种的田间试验技术作物育种的田间试验技术在育种计划的实施中，鉴定和选择在育种计划的实施中，鉴定和选择主要主要是通过是通过田间试验田间试验进行的。

进行的。

田间试验的田间试验的基本要求基本要求：

环境条件的一致性。

：

环境条件的一致性。

原因原因：

作物本身，无论是个：

作物本身，无论是个体还是群体，表现的所有特征特性都是基因型、环境条件相互作用的结体还是群体，表现的所有特征特性都是基因型、环境条件相互作用的结果。

要正确地鉴定和选择优良的基因型，必须尽力消除实验中环境条件果。

要正确地鉴定和选择优良的基因型，必须尽力消除实验中环境条件的差异。

的差异。

田间试验正确与否，直接影响鉴定和选择的效果，从而影响育种的田间试验正确与否，直接影响鉴定和选择的效果，从而影响育种的成效。

成效。

Page33一、田间试验设计的要求与原则一、田间试验设计的要求与原则作物育种田间试验设计的作物育种田间试验设计的主要作用：

主要作用：

减少实验误差，提高实减少实验误差，提高实验精确度，使育种材料在选择和鉴定过程中表现出真实准验精确度，使育种材料在选择和鉴定过程中表现出真实准确的基因差异。

确的基因差异。

实验误差的主要来源实验误差的主要来源试验田的土壤差异。

因此对试验田的土壤差异。

因此对实验田的基本要求是前茬一致、地力均匀。

实验田的基本要求是前茬一致、地力均匀。

使试验误差降低到最小程度的使试验误差降低到最小程度的33项田间设计的基本原项田间设计的基本原则：

则：

11）重复的设置；）重复的设置；2）2）小区随机排列；小区随机排列；33）局部控制。

）局部控制。

在育种试验的不同阶段，由于种子质量等因素的限制，在育种试验的不同阶段，由于种子质量等因素的限制，不可能都采用设计重复的试验技术，因此，试验小区的设不可能都采用设计重复的试验技术，因此，试验小区的设计对育种试验来说就显得尤为重要。

计对育种试验来说就显得尤为重要。

Page44二、实验小区设计技术试验圃：

试验圃：

依据育种试验的要求，育种实验田通常划分为若干个地段，每依据育种试验的要求，育种实验田通常划分为若干个地段，每一地段种植一个育种阶段的材料，这样的地段通常称为试验圃。

一地段种植一个育种阶段的材料，这样的地段通常称为试验圃。

小区：

小区：

试验圃内种植同一试验阶段的不同试材，这种种植不同试材试验圃内种植同一试验阶段的不同试材，这种种植不同试材的地段称为小区。

的地段称为小区。

（一）

（一）小区的面积小区的面积小区面积的大小视土壤肥力差异、作物种类和育种的不同阶段而小区面积的大小视土壤肥力差异、作物种类和育种的不同阶段而定。

定。

土壤差异大，小区面积要相应大些；土壤差异小，小区可适当小土壤差异大，小区面积要相应大些；土壤差异小，小区可适当小些。

育种的早期阶段小区的面积可小些，后期阶段可适当大些。

些。

育种的早期阶段小区的面积可小些，后期阶段可适当大些。

从作物的种类看，种植密度较大的小株作物，如稻、麦等，实验小从作物的种类看，种植密度较大的小株作物，如稻、麦等，实验小区面积可小些，一般可变动在区面积可小些，一般可变动在5-155-15；种植密度较大的大株作物，如；种植密度较大的大株作物，如棉花、玉米、甘蔗等，实验小区面积应大些，一般可变动在棉花、玉米、甘蔗等，实验小区面积应大些，一般可变动在15-2515-25的的范围内。

范围内。

Page55

（二）小区的形状小区的形状：

小区的形状：

指小区的长宽指小区的长宽之比。

之比。

一般来说，长方形小区，一般来说，长方形小区，尤其是狭长形小区，常常比尤其是狭长形小区，常常比方形小区试验误差小。

由于，方形小区试验误差小。

由于，只要小区排列方向和试验地只要小区排列方向和试验地的肥力方向相平行，则各小的肥力方向相平行，则各小区所受土壤肥力的影响一致，区所受土壤肥力的影响一致，从而减轻了小区间的试验误从而减轻了小区间的试验误差。

但狭长小区易于增加边差。

但狭长小区易于增加边际效应。

际效应。

Page66Page77（三）边际效应和生长竞争边际效应：

边际效应：

指小区两边和两端的植株，由于占有较大的空指小区两边和两端的植株，由于占有较大的空间而表现出的差异。

间而表现出的差异。

在试验田的边行小区，由于与矮秆作物或走道相邻，其在试验田的边行小区，由于与矮秆作物或走道相邻，其边行的实际产量要比小区中间行高得多。

其他性状，如抗边行的实际产量要比小区中间行高得多。

其他性状，如抗倒伏性也有很大差异。

小区两端（纵向）的植株，由于与倒伏性也有很大差异。

小区两端（纵向）的植株，由于与走道和间隔道相邻，因此，两端植株的产量也要比小区中走道和间隔道相邻，因此，两端植株的产量也要比小区中间的高出很多，其他性状表现也有较大差异。

间的高出很多，其他性状表现也有较大差异。

生长竞争：

生长竞争：

指相邻小区之间，由于株高和株型等差异，指相邻小区之间，由于株高和株型等差异，使其各自的性状表现互相受到影响。

使其各自的性状表现互相受到影响。

这种影响因不同性状和形状的差异程度而异，如分这种影响因不同性状和形状的差异程度而异，如分蘖较多或植株较高的试材，小区边行会获得优于中间行的蘖较多或植株较高的试材，小区边行会获得优于中间行的产量，同时还会抑制相邻小区边行产量；生育期较短的小产量，同时还会抑制相邻小区边行产量；生育期较短的小区试材能为邻近生育期长的小区试材提供有利条件等等。

区试材能为邻近生育期长的小区试材提供有利条件等等。

Page88对边际效应和生长竞争的影响的处理办法在小区的面积上，除去可能受影响的边行和两端，以减少在小区的面积上，除去可能受影响的边行和两端，以减少试验误差。

试验误差。

至于去掉几个边行则要看边际效应和生长竞争至于去掉几个边行则要看边际效应和生长竞争的大小以及作物种类。

一般，小区的每一边可除去的大小以及作物种类。

一般，小区的每一边可除去1-31-3行，行，两端可除去两端可除去0.3-1m0.3-1m，留下的面积为计产面积。

观察记载和，留下的面积为计产面积。

观察记载和产量测定均应在计产面积上进行产量测定均应在计产面积上进行Page99Page1010Page1111三.不同育种阶段的试验技术

（一）选种圃

（一）选种圃

（二）鉴定圃

（二）鉴定圃（三（三）品系比较试验品系比较试验Page1212

（一）选种圃种植杂交组合各世代群体材料的地段称选种圃，有时也将种植杂交组合各世代群体材料的地段称选种圃，有时也将种植种植FF11、FF22的地段称为杂种圃。

选种圃用来种植选育中当选的地段称为杂种圃。

选种圃用来种植选育中当选的单株后代，杂交育种中的的单株后代，杂交育种中的F1F1、F2F2以及以及FF22以后的分离世代。

以后的分离世代。

由于这阶段的主要工作是从分离的群体中选择优良单株，由于这阶段的主要工作是从分离的群体中选择优良单株，种子量较少，因而一般不设置重复种子量较少，因而一般不设置重复，小区种植的行长和行小区种植的行长和行距视不同作物而定。

距视不同作物而定。

一般每隔一般每隔99行，即逢行，即逢1010的行号种植对照的行号种植对照以便于比较和选择。

以便于比较和选择。

在作物生育期间，目测鉴定主要性状，如生育期、株高、在作物生育期间，目测鉴定主要性状，如生育期、株高、抗病虫害性能、抗倒性以及其他对不良环境条件的反应等，抗病虫害性能、抗倒性以及其他对不良环境条件的反应等，一般不计产量。

依据目测结果，从优良的株系中选择优良一般不计产量。

依据目测结果，从优良的株系中选择优良单株，继续进行株行试验，而将性状相对稳定一致的优良单株，继续进行株行试验，而将性状相对稳定一致的优良株系，翌年升入鉴定试验。

株系，翌年升入鉴定试验。

Page1313Page14Page15Page1616

（二）鉴定圃鉴定圃种植由选种圃中入选的株系。

鉴定圃种植由选种圃中入选的株系。

根据选种圃入选株系数目的多根据选种圃入选株系数目的多少、设计鉴定试验。

如果株系数目较多，可设置初级鉴定试验，然少、设计鉴定试验。

如果株系数目较多，可设置初级鉴定试验，然后再选择数目较少的株系进入鉴定试验；如果株系数目较少，则可后再选择数目较少的株系进入鉴定试验；如果株系数目较少，则可直接进行鉴定试验。

直接进行鉴定试验。

1.1.初级鉴定试验初级鉴定试验进入初级鉴定试验的株系数目一般较多，而每一株系的种子进入初级鉴定试验的株系数目一般较多，而每一株系的种子量又较少，所以量又较少，所以一般不设重复，采用间比法，即每隔几个小区设一一般不设重复，采用间比法，即每隔几个小区设一个对照小区。

个对照小区。

小区行数以及种植方法如行长、行距等视作物而定。

小区行数以及种植方法如行长、行距等视作物而定。

作物生育期间，除了对适于目测的性状进行目测鉴定外，要对产量作物生育期间，除了对适于目测的性状进行目测鉴定外，要对产量性状进行比较。

性状进行比较。

根据试验结果，选出较好的株系升入高一级的鉴定根据试验结果，选出较好的株系升入高一级的鉴定试验。

试验。

初级鉴定试验分析产量结果时，应以每一株系小区的实际产初级鉴定试验分析产量结果时，应以每一株系小区的实际产量与相邻最近的两个对照小区的平均产量进行比较，以百分率来表量与相邻最近的两个对照小区的平均产量进行比较，以百分率来表示株系的产量潜力。

示株系的产量潜力。

应用几个对照的平均产量为标准的目的，是为应用几个对照的平均产量为标准的目的，是为了减少偶尔有点产量过低的对照的影响。

不设重复的试验法的优点了减少偶尔有点产量过低的对照的影响。

不设重复的试验法的优点是工作简便，可以同时容纳较多的育种材料进行鉴定，适用于进行是工作简便，可以同时容纳较多的育种材料进行鉴定，适用于进行初级鉴定的早期。

初级鉴定的早期。

Page1717Page18Page19192.2.鉴定试验鉴定试验鉴定试验是对初级鉴定试验或选种圃中入选的稳定株系进行鉴定试验是对初级鉴定试验或选种圃中入选的稳定株系进行进一进一步的田间鉴定。

在鉴定试验中，要设置重复，采用顺序排列的间比法步的田间鉴定。

在鉴定试验中，要设置重复，采用顺序排列的间比法试验设计，每一重复中仍设置对照小区。

试验设计，每一重复中仍设置对照小区。

其排列方法是，在一排地段上，排列的第一个小区和最末尾的小其排列方法是，在一排地段上，排列的第一个小区和最末尾的小区一定是对照（区一定是对照（CKCK）小区，每两个）小区，每两个CKCK小区中间排列相同数目的处理小小区中间排列相同数目的处理小区，一般习惯上为区，一般习惯上为44或或99个，重复个，重复2323次。

各重复可排成一排，也可多排。

次。

各重复可排成一排，也可多排。

如果在一排地段上不能安排一个完整重复的所有小区，则可在下一排如果在一排地段上不能安排一个完整重复的所有小区，则可在下一排地段延续下去，但在开始时仍要种一对照，称为额外对照（地段延续下去，但在开始时仍要种一对照，称为额外对照（ExCKExCK），），如图如图18-1.18-1.每一试验材料在一重复中排列的顺序相同，便于观察、记载每一试验材料在一重复中排列的顺序相同，便于观察、记载和产量测定。

和产量测定。

Page2020（三）品系比较试验品系比较试验是在育种单位的育种程序中进行的最后一项品系比较试验是在育种单位的育种程序中进行的最后一项田间试验，这是在选择育种程序中的习惯叫法，也称为品田间试验，这是在选择育种程序中的习惯叫法，也称为品种比较试验。

种比较试验。

1.1.品系比较试验的田间设计品系比较试验的田间设计品系比较试验一般适宜采用随机区组设计，重复品系比较试验一般适宜采用随机区组设计，重复3434次。

采次。

采用完全随机区组设计时，参试品系数目一般以用完全随机区组设计时，参试品系数目一般以1010个左右为个左右为宜，最多不超过宜，最多不超过2020个。

个。

随机区组设计有较好的局部控制作用。

由于每一套品系都随机区组设计有较好的局部控制作用。

由于每一套品系