純系育種

作物育種是從純系選擇開始的，不論採取何種途徑，都與個體選擇相聯繫。中國北魏時的《齊民要術》對穀物選種的必要性、選種方法及種子貯藏、保純等已都有論述。清代《幾暇格物篇》也記有通過單株選擇獲得早熟御稻品種的事實。至近代，法國人德維爾莫蘭在進行糖用甜菜等作物育種時，於1856年首先提出單株的優劣必須通過種植並考查其後代表現才能作出評價這個基本原則，即“德維爾莫蘭分離原則”。1903年，丹麥W.L.約翰森根據菜豆試驗提出了純系學說為純系育種奠定了理論基礎。此後，世界各國都依此原理採用個體選擇法開展各類作物的育種。

自花授粉作物品種是由大同小異的一些純系所組成，經過一次選擇，所得的單株（穗）都是遺傳上的純合

體。只要該當選單株（穗）是優良個體，經過幾年鑒定比較，如顯著優於對照品種，即可作為新品種申請參加區域試驗。這種方法簡單，試驗年限短。

但一個較純的品種群體，個體間在基因型上還會有若干微小差異，經過一定時期在不同生態條件下種植，由於自然變異和自然選擇的作用，逐漸發展為較明顯的差異，便為繼續選擇提供了材料。如對水稻地方品種鄱陽早進行個體選擇，於1933年育成了適應性廣的南特號；1943年又由南特號育成了早熟、耐肥、豐產的南特16號。對南特16號再行個體選擇，1956年育成了矮稈、抗倒的矮腳南特；此後又自矮腳南特中選育出早熟的矮南早1號，其性狀已與鄱陽早迥然不同。從理論上說，連續選擇對常異花授粉作物更為有效，因為一定程度的異交率可為擴大遺傳變異提供條件。

純系選擇在50年代以前的稻麥等作物育種中曾起過巨大作用，目前對種植面積較小的作物或在生態類型較複雜、存在大量地方品種的地區，仍是重要的育種手段。但是由於它只能從原有群體中選出已有的變異類型，難以育成與原品種有顯著差異的突破性新品種，因而存在一定的局限性。

從原有品種群體中選擇優良個體(株、穗、鈴、莢等），分別脫粒、保存，翌年每一個體的種子分別單種一小通過個體後代間相互比較，選出優良單系。這種方法即個體選擇法，是純系育種的關鍵，其效果取決於以下一些因素：

供個體選擇用的品種群體要經濟性狀優良、適應性廣、遺傳變異率高。一般以當地大面積種植或由雜交育成的新推廣品種為佳。前者經廣大地區長期種植，類型變異較多，可提供較為豐富的遺傳變異；後者遺傳性狀尚未充分穩 定，仍有剩餘變異可資利用。此外，品種引至新的生態條件下種植時，常會引起遺傳基因的不同表達，出現與原產地不同的新類型，如其主要性狀基本符合要求，則選擇的餘地更大。一般可對供選擇的原有群體先進行品種比較試驗，再從優良群體的繁殖區中選擇優良個體。

在肥力均勻、植株營養面積相近、管理措施一致的田塊進行選擇，可減少因環境差異引起的不遺傳變異。凡所處條件優越者，如鄰株矮小、晚發或缺株等，選擇標準應適當提高；反之，受鄰株影響較大或密度較高的地段，選擇標準可酌情降低。

品種性狀是在不同的生長時期和條件下顯現的，故以分階段在各個狀表現最明顯、最易於區別其間的差異時鑒定，並分次選擇為宜。如冬小麥的耐寒性在冬季或春季苗期，早熟性在抽穗、開花和成熟期，抗倒性在大風雨後，抗病性在各類病害盛發時期進行鑒定和選擇等。對當選植株要隨時做好標記，以便成熟時在田間根據階段性表現進行綜合評定和決選。收穫后再按室內鑒定結果予以複選。

一般純系品種的自然變異頻率較低，出現優良變異的機會更少。為提高選得優異個體的概率，供選擇的原有品種群體不宜太小。如在一個新地區開展純系育種工作，則其品種考察範圍要擴大，個體選擇的數量可自幾千至幾萬；規模較小的也可選擇幾十、幾百以至上千個個體。

株行（系）試驗

又稱株行（系）圃。即一個當選個體的種子栽種1行或幾行（小區）,相互進行比較。行長因作物和試驗地條件而定，一般每隔9行（小區）種1行（小區）對照品種。通過田間觀察、室內考種和初步測產，選留少數優良單系（由一個個體繁殖出的後代），升入鑒定圃。其中表現雖好但性狀尚有分離的，可繼續從中優良個體，參加下一年的株行（系）試驗。這種經2次以上的個體選擇，稱多次個體選擇法。

鑒定圃試驗

即上年當選的單系各成為一個品系，對之進行初步的產量比較。為此須採用適當的田間試驗設計，重複2～3次，並設對照區，以便估測品系間在產量及其他經濟性狀上差異的顯著性。生長期中進行系統觀察記載。最後根據產量、田間表現和室內鑒定結果，選出少數綜合表現優於對照品種的品系，供進一步進行品種預備試驗和比較試驗。

品種預備試驗和比較試驗

品種試驗的方法與鑒定圃試驗基本相同，但小區面積適當加大，重複3～4次，大都採用隨機區組設計，參加比較試驗的品係數較少。除生長期間系統觀察記載經濟性狀和主要特徵、特性外，還要進行抗性鑒定和品質分析，最後根據產量及其他各方面的綜合表現，選出1～2個最優的品系作為本單位育出的新品種，申請參加區域試驗。品種預備試驗可進行1～2年，品種比較試驗進行2～3年。在品種比較試驗的後期可設置生產試驗，探索品種的栽培要求，以便品種審定后能和相應的栽培技術