作物的繁殖方式及品种类型

作物的繁殖方式与它的遗传组成及其育种方法有着密切的关系。因此，育种者必须首先了解作物的繁殖方式才能有效地确定育种方法。

一、作物的繁殖方式

作物的繁殖方式可分为两大类，即有性繁殖和无性繁殖。有性繁殖：凡是通过雌雄两性细胞结合形成种子进行繁殖的繁殖方式均称为有性繁殖。无性繁殖：凡是不经过两性细胞融合形成种子进行繁殖的均称为无性繁殖。

（一）有性繁殖作物的主要授粉方式及其遗传特点

在有性繁殖作物中，又依据作物的天然异交率的高低，分为自花授粉作物、异花授粉作物和常异花授粉作物。不同授粉方式的作物其遗传组成不同，育种方法也不一样。

自花授粉与自花授粉作物。同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，或同一株的花粉传到同株的雌蕊柱头上，都称为自花授粉。由同一株或同一朵花的雌雄配子相结合的受精过程称为自花受精。通过自花授粉方式繁殖后代的作物叫自花授粉作物，也叫自交作物。

常见自花授粉作物有小麦、大麦、水稻、大豆、花生等，典型的自花授粉作物自然异交率在4%以下。这类作物的花器构造和开花习性的特点是，雌雄同花同熟，有的闭花受精。自花授粉作物，由于长期高度自交繁殖，它们个体的基因型是纯合的，群体的遗传基础较为相同，表现整齐一致，其中绝大多数个体是同质的。但是，由于有一定的天然异交率，有时也会发生分离重组，这就是选择育种的基础。

（二）异花授粉与异花授粉作物。雌蕊柱头上接受异株花粉的授粉方式叫异花授粉。由异株的雌雄配子结合的受精过程叫异花受精。通过异花授粉方式繁殖后代的作物就是异花授粉作物，也叫异交作物。

属于异花授粉的作物有玉米、黑麦、大麻、向日葵、甜菜、蓖麻等。其中有的是雌雄同株异花，有的是雌雄异株；有的虽然雌雄同花但异熟。因此，像大麻和菠菜这样雌雄异株的作物自然异交率为100%，而像玉米这样雌雄同株异花的作物，自然异交率在95%以上。典型的异花授粉作物的自然异交率为50%～100%，它们的传粉主要靠风力和昆虫。异花授粉作物在长期的自由授粉条件下，形成了地方品种或综合品种。在这类品种内部，个体的基因型均是高度杂合的，群体是异质的，表型不一致，几乎没有完全相同的个体。

常异花授粉与常异花授粉作物。以自花授粉为主，同时又依靠一定比例的异花授粉而繁殖后代的作物。常见的常异花授粉作物有高粱、谷子、棉花、蚕豆、甘蓝型油菜和芥菜型油菜等，其自然异交率为5%～50%，介于自花授粉作物和异花授粉作物之间。这类作物仍然是雌雄同花，但有的引诱昆虫传粉，有的雌雄蕊等长或异熟、柱头外露等。常异花授粉作物的遗传组成比较复杂，介于自花授粉作物和异花授粉作物之间。

（三）无性繁殖作物的繁殖方式及遗传特点

1.营养体繁殖。利用植物营养体的某一器官进行后代繁殖的繁殖方式称营养体繁殖。

由一个营养体繁殖的后代称为无性系。无论母体遗传基础如何，无性系后代不分离，表型与母体相似，群体同质。

2.无融合生殖。通过未经雌雄两性配子正常受精过程而形成的种子进行后代繁衍的生殖方式。无融合生殖有多种类型：无孢子生殖，由胚珠体细胞通过有丝分裂直接形成二倍体胚囊，最后产生种子。

二倍体孢子生殖，由大孢子母细胞不经过减数而直接进行有丝分裂产生二倍体胚囊，最后形成种子。此外，不定胚生殖、孤雌生殖、孤雄生殖等，它们的共同特点是都没有经过正常的受精过程，后代只表现母本或父本一方的性状。

（四）自然异交率的测定

测定作物的自然异交率，通常是选用受一对基因控制的相对性状作为标记性状，以具有隐性性状的品种为母本，将父、母本等距、等量、隔行种植任其自由授粉。如果标记性状是植株性状，则将母本植株上收获的种子播种，通过后代植株进行测定；如果标记性状是种子性状，表现花粉直感，则可通过母本当代植株上的种子直接进行测定。

自然异交率=F1（杂种一代）中具有显性性状个体数/F1总个体数×100%。也有人把上述结果乘以2,作为实际的自然异交率，这样计算应该更合理。

二、作物的品种类型及特点

根据作物的繁殖方式、商品种子的生产方法、遗传基础、育种特点和利用形式等，作物品种可分为以下几类：

（一）纯系品种。也称自交系品种，是指主要农艺性状的遗传基础相同，并由基因型纯合的个体组成的一种作物群体。即，个体基因型纯合，群体同质。

（二）杂交种品种。简称杂种品种，是指在选择亲本和控制授粉条件下，生产的杂种一代（F1）。杂种品种的每个个体基因型都是杂合的，但群体是同质的。杂交种品种在生产上一般只利用一代（F1），需要年年制种。杂种二代由于发生分离，杂种优势降低，一般不再利用。

（三）群体品种。是指个体间有遗传差异的集团，其基本特征是，遗传基础复杂，群体内个体间基因型不一致。因作物种类和组成方式的不同，群体品种包括以下几类：

1.异花授粉作物的自由授粉品种。自由授粉品种是在种植条件下，品种内个体间随机授粉形成的品种，如玉米的农家品种。

2.异花授粉作物的综合品种。综合品种是指选用一组自交系，在人工控制条件下产生的遗传平衡群体。

3.自花授粉作物的复合品种（杂交合成群体）。此类品种是由两个以上纯系品种杂交产生的后代群体。一般是在特定环境下种植有分离的混合群体，主要靠自然选择，也可以人工选择，逐渐形成一个比较稳定的群体，实际上是一个遗传基础丰富的、多种纯合基因型混合的群体。国外有些大麦和牧草属这类品种。

4.自花授粉作物的多系品种。多系品种一般是用几个近等基因系的种子混合繁殖而成。近等基因系是纯系，遗传背景相似，只在个别性状上有差异，如小麦等作物的抗病多系品种。

（四）无性系品种。无性系品种是由一个或几个遗传上相似的无性系经营养器官繁殖而成。大多数无性系品种个体的基因型是杂合的，但不出现性状分离，它们的基因型由母体决定，表型与母体相同。