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1、1.人类面临的三大威胁：粮食安全问题能源危机环境恶化2. 粮食产量降低的原因：耕地面积减少；东中部，西北部农民种粮意向减弱；气候因素； 水资源短缺3. 生物进化的三要素：遗传、变异和选择。遗传、变异是生物进化的内因和动力，选择是生物进 化的外因，决定生物进化的方向，因此植物育种就是适当利用自然进化的人工 进化4. 遗传改良：指植物品种改良5. 品种：植物品种是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要经过人 工选育或发现并经过改良，形态特征和生物学特性一致，遗传性状相对稳定的 某种植物的某种群体6. 品种的特性：品种的三性（DUS）：特异性、一致性、稳定性7. 植物育种学：性质：植物育种
2、学是研究选育及繁殖植物优良品种理论与方法的科学。特点：综合性；实践应用性任务：选育优良品种；繁育优良品种的优质种子8. 现代植物育种学的特点：育种目标提高；育种基础理论研究加强；种质资源工作得到重视 与加强；性状鉴定手段现代化，选育效率高；开拓许多育种的新方法与新 技术。第1xx育种目标1. 作物的育种目标(breeding objective):在一定自然、栽培和经济条件下，对选育新品种提出应具备的优良特征特 性，也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。2. 植物育种的主要目标：高产、稳产、优质、适应机械化。3. 高产(一) :产量的形成：生物产量(biomass):作物整个生育期
3、间，通过光合作用和生产积累有机物的总量(有机物质90% 95%,矿物质占5%10%。经济产量(economicyield)栽培目的所需要的经济价值 的那部分产量(子粒、块根、块茎等)。经济系数(coefficient of economics)或收获 指数(harvest index)：生物产量转化为经济产量的效率，即经济产量与生物产量的比值。高产品 种的重要特征特性:“源、流、库学说：同化产物多，运转能力强，且要有相应的贮藏产品的器官。源要足，库要 大，流（运转）要畅，三者协调。作物产量的构成因素：禾谷类作物：理论产量=每亩穗数X穗粒数X粒重棉花：理论产量=每亩株数X单株铃数X铃重X衣分大豆
4、油菜：理论产量=每亩株数X株夹数X夹粒数X粒重稻麦品种实现高产目标的三种途 径：多穗型品种：增加穗数为基础大穗型品种：增加穗重为基础中间型品种：穗数、粒数和粒重并增（二）高产育种策略：矮秆育种（dwarf breeding）作用：降低植株高度，增加密度，降低茎秆比重，提高收获指数；株高降低 减少倒伏。理想株型育种优良的形态特征和生理特性集中在一个植株上，获最 高光能利用率，并将光合产物输送到籽粒中，提高产量。.高光效育种是指通过提 高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指标而提高作物产量的育种方法。 作物产量分解：经济产量=生物产量X收获指数=净光合产物X收获指数二（光合能力X光合面积X 光合
5、时间-光呼吸消耗）x收获指数高产品种：具有较高的光合能力（强度），较低的呼吸消耗，光合机能保持时间长， 叶面积指数（leaf area index, LAI）大，收获指数（HI）高等特点。4. 优质：品质：产品能满足一定需要的特征特性的总和。5. 稳产：（一）抗病虫性抗病育种：从抗单一病害渐向抗多种病害发展。抗虫育种：以非选择性和抗生作用为目标，其中由抗生作用产生的作用在育种上最有 希望。（二）抗旱耐瘠：xxxx：土层薄、肥力低，产量低而不稳；无灌溉条件的耕地：占全国耕地面积的半数以上，其中有些地区常年缺雨干旱；季节性干旱：即使在雨量较多的地区，季节性干旱时有发生造成作物严重减产。（三）抗倒伏
6、性（四）适应性：作物品种对生态环境的适应范围及程度。6. 生育期适宜7.适应机械化需要课后习题：一. 解释下列名词和术语育种目标，生物产量，经济产量，收获指数，株型育种，高光效育种，高 产育种二. 问答题1. 现代农业对作物品种有哪些基本要求?2. 制定育种目标的原则是什么？3. 制定育种目标的原则是什么？4. 植物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确地制订出切实可行的育种目标？8.依据你所熟悉的某一地区，拟定一个作物的育种目标，并说明其理由。第2xx种质资源1. 种质资源(germplasmresources):2. 种质资源的xx：地方品种、改良品种、新选育的品种、引进品种、突变体、
7、野生种、近缘 植物、人工创制的各种生物类型、无性繁殖器官、单个细胞、单个染色体、单 个基因、甚至DNA片段等。狭义上：指用于选育新品种的材料，也称育种的原始材料。3. 作物育种的核心：将现存的各种有利基因进行新的重组。不断发展新作物的主要来源 利用更多的基因资源避免品种遗传基础贫乏生物学理论研究的重要基础材料 是有生命的财富，亟待保护4. 作物起源中心：凡遗传类型有很大的多样性且比较集中、具有地区特有变种性状和近亲野 生(栽培)类型的地区。主要特征基因的多样性和显性基因的频率较高。现在的 作物起源中心概念：野生植物最先被人类栽培利用或产生大量栽培变异类型的较独立的农业地 理中心。原生起源中心（
8、primary origin center）是指最初始的起源地称为原生 起源中心；4个标志：有野生祖先；有原始特有类型；有明显的遗传多样性；有大量 的显性基因。次生起源中心（secondaryorigin center）：作物由原生起源中心地向外扩散到一定范围时，在边缘地点又会因作物本 身的自交和自然隔离而形成新的隐性基因控制的多样化地区。4个特点：无野生祖先；有新的特有类型；有大量的变异；有大量的隐性 基因。遗传性状上存在相似平行现象：xx夫：遗传变异性的同源系列规律。根据驯化的来源，作物分为两类：原生作物：人类有目的驯化的植物（小麦、大麦、玉米、棉花等）。次生作物：与原生作物伴生的杂草，当
9、其被传播到不适宜于原生作物而对杂草生长有 利的环境时，被人类分离而成为栽培的主体作物（燕麦和黑麦）。瓦维洛夫提出 的8个作物起源中心5. Vavilov学说在作物育种上的意义：（1）指导特异种质资源的收集；（2）起源中心与抗源中心一致，不育基因与恢复基因并存于起源中心，可 得到抗性材料和恢复基因；（3）指导引种，避免毁灭性灾害。6. 种质资源的类别及特点：（一）按育种实用价值分类：地方品种（农家品种）在局部地区内栽培的品种，多未经过现代育种技 术的遗传修饰。特点：有明显的缺点但具有独特的可利用的特性。主栽品种经现代育种技术改 良过的品种，包括自育或引进的品种。特点：具有较好的丰产性和较广的适应
10、性。原始栽培类型具有原始农业性状的 类型，大多为现代栽培作物的原始种或参与种。特点：多与杂草共生，有一技之长。但不良性状遗传率高（小麦二粒系原始栽培 种等）。野生近缘种作物的近缘野生种和有价值的野生植物。特点：在某一地区的自然条件下经过长期自然选择形成的具有一般栽培作物欠缺 的一些重要性状。尤其是顽强的抗逆性，独特的品质及雄性不育特性等。人 工创造的种质资源杂交后代、突变体、远缘杂种及其后代、合成种等。特点：多具有某些缺点，但具有一些明显的优良性状。（二）按亲缘关系分类：三级XX：初级基因库（gene pool 1 ）资源材料间能相互杂交，正常结实，无生殖隔 离，杂种可育，染色体配对良好，基因
11、转移容易。次级基因库（gene pool 2 ） 资源间的基因能转移。但存在生殖隔离，杂交不实或杂种不育，须借助特殊育 种手段实现基因转移。三级基因库（gene pool 3）亲缘关系更远，彼此间杂交不 实，杂种不育现象明显，基因转移困难。7. 种质资源的收集与保存：（一）收集种质资源的方法考察收集：指到野外实地考察收集；多用于收集野生近缘种、原始栽培类型与地方品 种。.征集：指通过通讯方式向外地或外国有偿或无偿索求所需要的种质资源；交换：育种工作者彼此互通各自所需的种质资源；转引：般指通过第三者获取所需要的种质资源（如小麦T型不育系）。（二）收集材料的整理：将样本对照现场记录，进行初步整理、
12、归类；确定材料所属的植物分 类学地位和生态类型。（三）种质资源的保存：保存要求：维持样本数量;保持样本的生活力（发芽率 50%）;保持原有的遗传变异性。 保存方法： 种植保存1-5年播种一次，繁殖种子，保存活力。 贮藏保存：控制贮藏的温、湿条件,保持种质资源种子的生活力。原理：迫使种子处于代谢作用的最低限度。资源库保存干燥器保存：离体保存种质：试管保存组织或细胞培养物。原理：植物细胞的遗传全能性。基因文库（gene library technology）技术：保存种质程序：提取DNAA目的DNA片段A克隆化A大肠杆菌A大量繁殖A产生大量的生 物体中的单拷贝基因。8. 种质资源的研究与利用：研究
13、内容：性状、特性鉴定与评价及细胞学鉴定等。鉴定：农艺性状,生理生化特性，品质(营养价值、食用价值及其他实用价值)。鉴定 方法：直接鉴定(direct9.基因库或基因银行(genepool，gene bank)：将储备的具有形形色色基因资源的各种材料称之为基因库或基因银行(gene pool，gene bank)。拓展基因库：保存种质资源的种子库、繁殖圃可称为种质库、基因贮存库或基因库。常 用的方式：利用雄性不育系、聚合杂交、不去雄的综合杂交以及理化诱变等。课后习题：一、名词解释：品种资源，起源中心，初生中心，次生中心，原生作物，次生作物，基因银行,初级基 因库，三级基因库，次级基因库，野生植物
14、资源,人工创造的品种资源，外地品种资 源。2. 不同来源的品种资源各有什么特点，如何利用？3. 种质资源在作物育种中作用有哪些？ Vavilov起源中心学说在作物育种中 有何作用？4. 初生中心与次生中心如何划分？5. 试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法？6. 建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？7. 发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第3xx作物繁殖方式与品种类型1. 有性繁殖(sexual reproduction):凡由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，统称为有 性繁殖。3种类型：自花授粉作物(self-pollination crops)以
15、自花授粉方式繁殖后代的作物，又 称自交作物。异交率04%。如水稻、小麦、大豆、花生等。自花授粉(self- pollination)：同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，或同株的花粉传播到同株的 雌蕊柱头上。自花受精：同株(花)的雌雄配子相结合的受精过程;花器构造特点：雌雄蕊同花、同熟,二者长度接近或雄蕊较长；开花时间较短,甚至闭 花授粉；花器保护严密，其他花粉不易飞入。.异花授粉作物(crosspollination crops)不同植株花朵的花粉进行传粉而繁殖后代的作物。异交率 50%以上，高者95%或100%。花器构造特点：雌雄异株(dioecious)，雌花和雄花分别生长在不同的植株上，如大麻、 菠菜等；雌雄同株异花(monoecious)，雌花和雄花分别着生在同一植株的 不同部位，如玉米、黄瓜；雌雄同花，但自交不亲和，如甘薯、白菜、向日 葵等。常异花授粉作物(oftencro
