瓜類新品種選育-瓜類種子常規(guī)品種原種種子生產程序

《種質資源超低溫保存的程序》目錄CONTENTS一二三四五植物材料（培養(yǎng)物）的選取植物材料（培養(yǎng)物）的預處理植物材料（培養(yǎng)物）的冷凍處理植物材料（培養(yǎng)物）的冷凍貯藏植物材料（培養(yǎng)物）的解凍處理六植物材料（培養(yǎng)物）的再培養(yǎng)一、植物材料（培養(yǎng)物）的選取物種、基因型、器官、抗寒性、年齡、生理狀態(tài)等。

植物細胞培養(yǎng)物的生理狀態(tài)是決定凍后細胞成活率的重要因素。一般指數(shù)生長期和生長延滯后期的細胞抗凍力強，存活率高。二、植物材料（培養(yǎng)物）的預處理

為了使保存材料達到超低溫保存所要求的生理特性，還要對材料進行預處理，總的原則是提高細胞分裂與分化的同步化，減少細胞內自由水的含量，增強細胞抗寒力。目前主要有3種預處理方式：（1）低溫鍛煉激活植物體內抗寒機制（2）繼代培養(yǎng)增加有絲分裂細胞數(shù)目（3）預培養(yǎng)培養(yǎng)基中加冷凍保護劑或誘導抗寒力物質三、植物材料（培養(yǎng)物）的冷凍處理降溫冰凍方法是影響超低溫保存效果的關鍵因素之一。

冷凍的4種方法快速冷凍法慢速冷凍法分步冷凍法干燥冷凍法（1）快速冰凍法將材料從0℃或預處理溫度直接投入液氮，其降溫速度在1000℃/min以上。這個過程可以使細胞內的水分子還未來得及形成結晶中心就降到了-196℃的安全溫度，從而避免了細胞內結冰的危險。此法適用于那些高度脫水的材料，如種子等。三、植物材料（培養(yǎng)物）的冷凍處理要求細胞體積小、細胞質濃厚、含水量低、液泡化程度低的材料。（2）慢速冰凍法將處于0℃或其他預處理溫度的材料以1-2℃/min的降溫速度從起始溫度降到-100℃，穩(wěn)定1h后，投入到液氮保存或以此降溫速度連續(xù)降溫至-196℃的方法。逐步降溫過程可以使細胞內水分有充足的時間不斷流到細胞外結冰，從而使細胞內水分含量減少到最低限度，達到良好的脫水效果，避免細胞內結冰。

這種方法適合于液泡化程度較高的植物材料，如懸浮細胞、原生質體等。三、植物材料（培養(yǎng)物）的冷凍處理（3）預冷凍法分步冰凍法此法將快速和慢速2種冰凍方法結合起來。首先用較慢的速度（0.5～4℃/min）使植物材料從0℃降至一定的預冷溫度（一般為-40℃）并停留一段時間（一般10min左右），使細胞進行適當?shù)谋Ｗo性脫水，然后再浸入液氮冷凍。逐級冰凍法植物材料經過冷凍保護劑0℃預處理后，逐級通過-10，-15，-25，-35，-40℃等，每個溫度停留10min左右，然后浸入液氮。三、植物材料（培養(yǎng)物）的冷凍處理（4）干燥冰凍法將樣品在含高濃度滲透性化合物（如甘油、糖類物質等）培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間，或者經硅膠、無菌空氣干燥脫水數(shù)小時，或者用褐藻酸鈣液泡包裹樣品，無菌風進一步干燥，然后直接投入液氮；或者用冷凍保護劑處理后吸除表面水分，密封于金箔中進行慢凍。只要脫水足夠，細胞內溶液濃度即可達到較高水平因而易進入玻璃化狀態(tài)。這種方法對某些植物的愈傷組織、體細胞胚、胚軸、胚、花粉、莖尖及試管苗等較合適，但對大多數(shù)對脫水敏感的材料不適用。三、植物材料（培養(yǎng)物）的冷凍處理四、植物材料（培養(yǎng)物）的冷凍貯藏適宜溫度下貯存冷凍材料也很重要。長期內貯存在液氮內的材料，需合適的液氮容器。冷凍貯存的莖尖隨保存時間的延長，其生活力可能下降。五、植物材料（培養(yǎng)物）的解凍處理植物材料在超低溫貯存過程中所發(fā)生的凍害是在冷凍和解凍過程中產生的。解凍過程中發(fā)生的凍害是由細胞內次生結冰造成的。解凍過程中水的滲透沖擊對細胞膜體系造成破壞。解凍方法快速解凍法慢速解凍法a、快速解凍法

是指將液氮中保存的材料直接投入到37-40℃溫水浴中進行解凍的方法。解凍的升溫速度為500-750℃/min，大多數(shù)植物材料可采用此種方法。五、植物材料（培養(yǎng)物）的解凍處理b、慢速解凍法

將液氮中保存的材料先置于0℃低溫下解凍，再逐漸升至室溫下進行解凍的方法。適宜細胞含水量較低的材料。如木本植物的冬芽。

化凍后的材料需立即進行洗滌，以除去材料組織中高濃度的冷凍保護劑，避免影響材料恢復和繼續(xù)生長。最常用的洗滌方法是用含濃度為1.2mol/L蔗糖的基本培養(yǎng)基25℃下處理10min，也有用濃度為1.5～2.0mol/L的山梨醇的培養(yǎng)液進行保護劑成分的洗滌。五、植物材料（培養(yǎng)物）的解凍處理六、植物材料（培養(yǎng)物）的再培養(yǎng)經凍存的材料會不可避免地受到不同程度的傷害。凍存的材料一般在黑暗或弱光下培養(yǎng)1～2周，在轉入正常光下培養(yǎng)。再培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基一般是與保存前的相同，但有時需將大量元素或瓊脂含量減半，有時則在培養(yǎng)基中附加一定量的PVP、水解酪蛋白等以利于生長的恢復。超低溫保存的程序六、植物材料（培養(yǎng)物）的再培養(yǎng)預凍法-70~-20℃組織材料預處理加冷凍防護劑0℃快凍法慢凍法-40℃或-100℃種質庫（-196℃）迅速解凍（34~40℃）再培養(yǎng)細胞生長、植株再生超低溫保存后細胞或組織活力檢測凍后存活率的快速鑒定通常采用FAD熒光雙醋酸法、TTC(氯化三苯四氮唑)還原法、Evans(伊凡藍)法等。存活率公式存活率（%）=×100%重新生長的細胞（組織）數(shù)解凍的細胞（組織）數(shù)六、植物材料（培養(yǎng)物）的再培養(yǎng)生長抑制劑保存1)高滲保存法利用培養(yǎng)基的高滲透壓，減少離體培養(yǎng)物吸收養(yǎng)分和水分的量，減緩生理代謝過程，從而減緩生長速度，達到抑制離體培養(yǎng)材料生長的種質保存方法。高滲物質：甘露醇、蔗糖、PEG等高滲保存配合低溫效果更明顯如：6~10℃低溫下，培養(yǎng)基中加4%甘露醇，可保存馬鈴薯1~2年，存活率最高可達90%以上。六、植物材料（培養(yǎng)物）的再培養(yǎng)六、植物材料（培養(yǎng)物）的再培養(yǎng)2)生長抑制劑保存法在培養(yǎng)基中加入生長抑制劑以減緩培養(yǎng)材料的生長，達到長期保存種質材料的保存方法。生長延緩劑：ABA、青鮮素、CCC、多效唑、B9等使試管苗生長緩慢，生長健壯、葉色濃綠、移栽成活率高。3)抑制生長的其他保存法低壓保存法：降低培養(yǎng)材料周圍氣壓，達到抑制生長的目的，分為低氣壓與低氧壓兩種，保存原理相似。饑餓法：從培養(yǎng)基中減去1~2種營養(yǎng)元素，使植株缺乏相關營養(yǎng)而處于最小生長量干燥保存法：減少培養(yǎng)材料的含水量礦物油覆蓋法：使培養(yǎng)材料與空氣隔絕，延緩生長低光照培養(yǎng)：適當減弱光照強度，縮短光照時間，進而減緩試管苗生長六、植物材料（培養(yǎng)物）的再培養(yǎng)《種子生產程序與方法》目錄CONTENTS一二三五園藝植物種子的分類常規(guī)品種原種種子生產程序常規(guī)品種良種種子生產程序1、瓜類植物種子的分類廣義由胚珠發(fā)育而成的繁殖器官。狹義農作物和林木種植材料或繁殖材料，包括籽粒、果實和根、莖、苗、芽、葉等。真種子類似種子的果實植物人工種子1、瓜類植物種子的分類1、瓜類植物種子的分類由胚珠發(fā)育而成的。如豆類（除少數(shù)例外）、十字花科的各種蔬菜、瓜類、茄子、番茄、辣椒、茶、柑橘、梨、蘋果、銀杏等。植物人工種子指將植物離體培養(yǎng)中產生的胚狀體，包裹在含有養(yǎng)分和具有保護功能的物質中而形成，在適宜條件下能夠發(fā)芽出苗，長成正常植株的顆粒體，也稱為合成種子、人造種子或無性種子。1、瓜類植物種子的分類2、常規(guī)品種原種種子生產程序育種家種子育種家育成的遺傳性狀穩(wěn)定的品種或親本種子的最初一批種子，用于進一步繁殖原種種子。原種用育種家種子按技術操作規(guī)程繁殖的第一代至第三代種子，或按我國規(guī)定的原種生產技術規(guī)程生產的達到原種質量標準的種子。良種用常規(guī)原種按技術操作規(guī)程繁殖的，達到良種質量標準的第一至第二代種子，以及達到雜交種盎種質量標準的雜交種一代種子。2、常規(guī)品種原種種子生產程序重復繁殖法由育種單位或育種者直接生產并提供育種家種子，能從根本上保證種源質量和典型性。要求有嚴格的防雜保純措施和檢測制度能夠保持品種的純度和種性循環(huán)選擇法適用于混雜退化比較嚴重的品種又分為三年三圃制、兩年兩圃制和一圃制三種方法常用于自花授粉作物或常異花授粉作物常用于自花授粉作物或常異花授粉作物，也可以用于自交系、“三系”親本種子的保純生產。2、常規(guī)品種原種種子生產程序兩年兩圃法單株選擇分系比較混系繁殖繁殖田株行圃分株行種原種圃大田種子田優(yōu)系混收混種選單株

選優(yōu)行選優(yōu)系

選優(yōu)株

選優(yōu)株3、常規(guī)品種良種種子生產程序建立種子田種子田選擇種子田種類種子田面積防雜保純搞好單株混合選擇嚴格去雜、去劣定期進行種子更新加速繁殖稀播繁殖剝蘗分植組織培養(yǎng)加代繁殖3、常規(guī)品種良種種子生產程序建立種子田種子田選擇種子田種類種子田面積種子田應該具備下列條件：自然氣候、土壤條件等適合該作物的生長發(fā)育；地勢平坦，土壤肥沃，排灌方便，旱澇保收；病、蟲、雜草等危害較輕，無檢疫性病蟲害；對于忌連作的作物，可以輪作倒茬；集中連片，交通方便，有較好的隔離條件。建立種子田種子田選擇種子田種類種子田面積3、常規(guī)品種良種種子生產程序原種種子田種子田種子田生產田生產田生產田

圖3一級種子田生產程序圖原種一級種子田一級種子田一級種子田二級種子田二級種子田

生產田生產田生產田

圖4二級種子田生產程序圖3、常規(guī)品種良種種子生產程序建立種子田種子田選擇種子田種類種子田面積根據種子生產計劃和品種的繁殖系數(shù)確定，為了充分保證供種計劃，在具體安排時要留有一定余地。防雜保純搞好單株混合選擇嚴格去雜、去劣定期進行種子更新3、常規(guī)品種良種種子生產程序根據原品種的特征、特性，兼顧生長健壯、成熟一致、籽粒飽滿、無病蟲害等方面，在選純的基礎上選優(yōu)。自交作物以形態(tài)特征充分表現(xiàn)的成熟期為主，異交與常異交作物則必須在開花散粉前及時除去雜、劣株，避免造成生物學混雜。隨著繁殖世代的增加，混雜退化在所難免。種子田中的種子經若十代(一般是3代)以后，應該用其原種進行更新，以確保品種的增產潛力，延長品種的利用年限。防雜保純搞好單株混合選擇嚴格去雜、去劣定期進行種子更新根據原品種的特征、特性，兼顧生長健壯、成熟一致、籽粒飽滿、無病蟲害等方面，在選純的基礎上選優(yōu)。自交作物以形態(tài)特征充分表現(xiàn)的成熟期為主，異交與常異交作物則必須在開花散粉前及時除去雜、劣株，避免造成生物學混雜。隨著繁殖世代的增加，混雜退化在所難免。種子田中的種子經若十代(一般是3代)以后，應該用其原種進行更新，以確保品種的增產潛力，延長品種的利用年限。3、常規(guī)品種良種種子生產程序防雜保純搞好單株混合選擇嚴格去雜、去劣定期進行種子更新根據原品種的特征、特性，兼顧生長健壯、成熟一致、籽粒飽滿、無病蟲害等方面，在選純的基礎上選優(yōu)。自交作物以形態(tài)特征充分表現(xiàn)的成熟期為主，異交與常異交作物則必須在開花散粉前及時除去雜、劣株，避免造成生物學混雜。隨著繁殖世代的增加，混雜退化在所難免。種子田中的種子經若十代(一般是3代)以后，應該用其原種進行更新，以確保品種的增產潛力，延長品種的利用年限。3、常規(guī)品種良種種子生產程序一方面可以節(jié)約用種量，提高種子利用率，另一方面增加繁殖系數(shù)，加快良種推廣速度。具有分蘗習性的作物，通過提前播種、促進分蘗，可進行一次或多次剝蘗分植以提高繁殖系數(shù)。繁殖系數(shù)高，用材少，能較好地保持原品種特征、特性，并有去病毒、提高產量的作用，且不受季節(jié)和地域的限制。利用我國幅員遼闊、地勢復雜、各地生態(tài)條件差別較大的特點，進行異地、異季繁殖，一年多代，加快良種繁育過程。加速繁殖稀播繁殖剝蘗分植組織培養(yǎng)加代繁殖3、常規(guī)品種良種種子生產程序一方面可以節(jié)約用種量，提高種子利用率，另一方面增加繁殖系數(shù)，加快良種推廣速度。具有分蘗習性的作物，通過提前播種、促進分蘗，可進行一次或多次剝蘗分植以提高繁殖系數(shù)。繁殖系數(shù)高，用材少，能較好地保持原品種特征、特性，并有去病毒、提高產量的作用，且不受季節(jié)和地域的限制。利用我國幅員遼闊、地勢復雜、各地生態(tài)條件差別較大的特點，進行異地、異季繁殖，一年多代，加快良種繁育過程。加速繁殖稀播繁殖剝蘗分植組織培養(yǎng)加代繁殖3、常規(guī)品種良種種子生產程序一方面可以節(jié)約用種量，提高種子利用率，另一方面增加繁殖系數(shù)，加快良種推廣速度。具有分蘗習性的作物，通過提前播種、促進分蘗，可進行一次或多次剝蘗分植以提高繁殖系數(shù)。繁殖系數(shù)高，用材少，能較好地保持原品種特征、特性，并有去病毒、提高產量的作用，且不受季節(jié)和地域的限制。利用我國幅員遼闊、地勢復雜、各地生態(tài)條件差別較大的特點，進行異地、異季繁殖，一年多代，加快良種繁育過程。加速繁殖稀播繁殖剝蘗分植組織培養(yǎng)加代繁殖3、常規(guī)品種良種種子生產程序一方面可以節(jié)約用種量，提高種子利用率，另一方面增加繁殖系數(shù)，加快良種推廣速度。具有分蘗習性的作物，通過提前播種、促進分蘗，可進行一次或多次剝蘗分植以提高繁殖系數(shù)。繁殖系數(shù)高，用材少，能較好地保持原品種特征、特性，并有去病毒、提高產量的作用，且不受季節(jié)和地域的限制。利用我國幅員遼闊、地勢復雜、各地生態(tài)條件差別較大的特點，進行異地、異季繁殖，一年多代，加快良種繁育過程。加速繁殖稀播繁殖剝蘗分植組織培養(yǎng)加代繁殖3、常規(guī)品種良種種子生產程序《田間檢驗程序》目錄CONTENTS一二三四五基本情況調查取樣檢驗結果計算與表示檢驗報告一、基本情況調查（一）了解情況田間檢驗前檢驗員必須掌握檢驗品種的特征、特性，同時通過面談和檢查檔案，全面了解以下情況：被檢單位及地址；作物、品種、類別（等級）；種子田的位置、種子田的編號、面積、農戶姓名和電話；前茬作物情況；播種的種子批號、種子來源、種子世代；栽培管理情況，并檢驗品種證明書。（二）隔離情況的檢查種植者應向檢驗員提供種子田及其周邊田塊的地圖。檢驗員應圍繞種子田繞行一圈，檢查隔離情況。對于由昆蟲或風傳粉雜交的作物種，應檢查種子田周邊與種子田傳粉雜交的規(guī)定最小隔離距離內任何作物，若種子田與花粉污染源的隔離距離達不到要求，檢驗員必須建議部分或全部消滅污染源，以使種子田達到合適的隔離距離，或淘汰達不到隔離條件的部分田塊。一、基本情況調查（三）品種真實性檢查為進一步核實品種的真實性，有必要核查標簽，為此，生產者應保留種子批的兩個標簽，一個在田間，一個自留。對于雜交種必須保留其父母本的種子標簽備查。檢驗員還必須了解種子田前茬作物情況，以避免來自前幾年雜交種的母本自生植株的生長。檢驗員在進行周圍隔離檢查的同時，應根據品種田間的特征特性與品種描述的特征特性，實地檢查不少于100個穗或植株，確認其真實性與品種描述中所給定的品種特征特性一致。一、基本情況調查（四）種子生產田的生長狀況對于嚴重倒伏、雜草危害或另外一些原因引起生長不良的種子田，不能進行品種純度評價，而應該被淘汰。當種子田處于中間狀態(tài)時，檢驗員可以使用小區(qū)預控制的證據作為田間檢驗的補充信息，對種子田進行總體評價確定是否有必要進行品種純度的詳細檢查。一、基本情況調查二、取樣（一）樣區(qū)的頻率一般來說，總樣本大小（包括樣區(qū)大小和樣區(qū)頻率）應與種子田作物生產類別的要求聯(lián)系起來，并符合4N

原則。如果規(guī)定的雜株標準為1/N，總樣本大小至少應為4N，這樣對于雜株率最低標準為0.1%(即1/1000)，其樣本大小至少應為4000株（穗）。二、取樣表19-7種子田樣區(qū)計數(shù)最低頻率二、取樣（二）樣區(qū)大小樣區(qū)的大小和模式取決于被檢作物、田塊大小、行播或撒播，自交或異交、以及種子生長的地理位置等因素。如大于10公頃的禾谷類常規(guī)種子的種子田，可采用大小為1m寬、20m長，面積20M2與播種方向成直角的樣區(qū)；對于生產雜交種的種子田檢驗，可將父母行視為不同的“田塊”，由于父母本的品種純度要求不同，應分別檢查每一“田塊”，并分別報告母本和父本的結果；對于寬行距種植的種子田如玉米，通過行或條的樣區(qū)模式來核查。（三）樣區(qū)分布取樣樣區(qū)的位置應覆蓋整個種子田。這要考慮種子田的形狀和大小，每一種作物特定的特征。取樣樣區(qū)分布應是隨機和廣泛的，不能故意選擇比一般水平好或壞的樣區(qū)。在實際過程中，為了做到這一點，先確定兩個樣區(qū)的距離，還要考慮播種的方向，這樣每一樣區(qū)能盡量保證通過不同條播種子。樣區(qū)分布可參見圖19-1。二、取樣二、取樣三、檢驗田間檢驗員應緩慢地沿著樣區(qū)的預定方向前進，通常是邊設點邊檢驗，直接在田間進行分析鑒定，在熟悉供檢品種特征特性的基礎上逐株觀察。應借助于已建立的品種間相互區(qū)別的特征特性進行檢查，以鑒別被測品種與已知品種特征特性一致性。田間檢驗員宜采用主要性狀來評定品種真實性和品種純度。當僅采用主要性狀難以得出結論時，可使用次要性狀。檢驗時按行長順序前進，以背光行走為宜，盡量避免在陽光強烈、刮風、大雨的天氣下進行檢查。

檢驗完畢，將各點檢驗結果匯總，計算各項成分的百分率。（一）品種純度1．淘汰值對于品種純度高于99.0%或每公頃低于1百萬株或穗的種子田，需要采用淘汰值。對于育種家種子、原種是否符合要求，可利用淘汰值確定。淘汰值是在考慮種子生產者利益和有較少失誤的基礎上，把在一個樣本內觀察到的變異株數(shù)與標準比較，作出符合要求的種子批或淘汰該種子批的決定。不同規(guī)定標準與不同樣本大小的淘汰值見表19-8，如果變異株大于或等于規(guī)定的淘汰值，就應淘汰該種子批。四、結果計算與表示表19-8總樣區(qū)面積為200M2在不同品種純度標準下的淘汰值四、結果計算與表示要查出淘汰值，應計算群體株（穗）數(shù)。對于行播作物（禾谷類等作物，通常采取數(shù)穗而不數(shù)株），可應用以下公式計算每公頃植株（穗）數(shù)：