(整理)★作物育种学总论

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1、第1章 作物繁殖方式与品种类型2.从作物育种的角度，简述自交和异交的遗传效应。 自交的遗传效应 1.保持纯合基因型（自花授粉作物良种繁育的依据）2.使杂合后代基因型趋于纯合,并发生性状分离，每自交1代,杂合基因型减半; 杂合基因多，纯合慢v【杂交育种、纯系（自交系）品种选育依据】3.后代生活力衰退 杂合基因型作物自交后代生活力衰退(自交衰退)； 自花授粉作物杂交种也有衰退现象。异交的遗传效应 1.异交形成杂合基因型2.增强后代的生活力。 3.根据品种群体内个体同源染色体等位基因以及个体间基因型的情况，可将不同的品种归纳为哪几种群体类型？自交(纯)系品种(pure line cultivar)

2、杂交种品种（hybrid cultivar） 群体品种(population cultivar) 无性系品种（clonal cultivar）第2章 种质资源1.名词解释 种质资源(germplasm resources):具有特定种质或基因, 可供育种及相关研究利用的各种生物类型。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。 初生中心：最初始的起源地（原生起源中心；）次生中心：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。 原生作物：人类有目的驯化的植物(小麦、大麦、玉

3、米、棉花等)。 次生作物：与原生作物伴生的杂草，当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)。 遗传多样性：基因库或基因银行(gene pool，gene bank)：指储备的具有形形色色基因资源的各种材料。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，基因转移容易。 次级基因库( gene pool 2 )：资源间的基因能转移。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

4、明显，基因转移困难。 5. Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用?（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。第3章 育种目标1. 名词解释 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。 生物产量(biomass):作物整个生育期间,通过光合作用和生产积累有机物的总量(有机物质9095,矿物质占510。经济产量(economic yield)：栽培目的

5、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。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：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。2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？高产、稳产、优质、生育期适宜和适应机械化。3.制定育种目标的原则是什么？ 立足当前，展望未来，富有预见性 突出重点，分清主次，抓住主要矛盾 明确具

6、体，性状指标落实 面向特定的生态地区和栽培条件7.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。品种原产区引 种 区高纬度区低纬度，缩短生育期，提早成熟，株、穗、粒变小。如延迟播种，营养生长期缩短，株、穗、粒更小，产量很低 低纬高温短日春播品种高纬度区表现迟熟，营养器官变大低纬高温短日夏、秋播品种高纬度地区，延迟成熟，株、穗较大高海拔地区平原地区表现早熟，有能否高产的问题平原地区的品种高海拔地区延迟成熟，有能否成熟的问题第4章 引 种1.何谓引种？引种的原理是什么？引种(introduction)：引进外地区(国)的新植物、新作物、新品种以及为育种和有关理论研究所需要的各种遗传

7、资源材料。原理：（一） 气候相似论基本要点：地区之间在影响作物生产的主要气候因素上，应相似到足以保证作物品种互相引用成功时，引种才有成功的可能性。（二）引种的生态条件和生态型相似性原理品种原产区引 种 区高纬度区低纬度区(不满足低温和光长)，生育期延长，甚至不能抽穗开花，但营养器官加大低纬度区高纬度区(满足温度和光照)，生育期缩短冬播区春性品种春播区作春用，有的适应，且表现早熟、粒重提高，甚至比原产地还长得好春播区春性品种冬播区冬播,有的表现迟熟,结实不良,易遭冻害高海拔区冬作物品种平原区不适应。平原区冬作物品种引到高海拔区春播，有可能适应3. 试述选择育种的基本原理及程序(纯系育种、混合选择

8、育种、集团混合选择育种和改良混合选择育种）？ 基本原理一、纯系学说(pure line theory) 主要论点： 1.自花授粉作物的原始品种为各纯系的混合群体，群体内个体选择是有效的(分离出许多不同的纯系); 2.同一纯系内不同个体的基因型是相同的，继续选择无效(差异由环境条件引起) 。二、自然变异的原因 1.自然异交引起的基因重组； 2.自然变异引起基因突变，在某些基因位点上发生频率很低的突变； 3.新育成品种群体中的变异（剩余遗传变异）。程序 主要工作环节：1.选择优良变异株 ;2.株行(系)试验;3. 品比试验 ;4. 区域/生产试验;5.品种审定与推广。基本工作环节：1.从原始品种群

9、体中进行混合选择; 2.比较试验;3.繁殖和推广。第5章 选择育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？它们各自的遗传机理是什么？ 组合育种 遗传机理：基因重组和互作。超亲育种 遗传机理：基因累加和互作。2.杂交育种中的亲本选配原则是什么？为什么说正确选配亲本是杂交育种的关健？有何重要意义？ 原则：（一）双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上优缺点尽可能互补 （二）亲本之一最好是当地推广品种 （三）杂交亲本间在生态型和亲缘关系上差异较大 （四）杂交亲本应具有较好的配合力3.在亲本选配时为什么特别强调双亲都应具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上的优缺点尽可能互补？以及亲本

10、之一最好是能适应当地条件，综合性状较好的推广品种？数量遗传的性状选用双亲优点较多的材料，或一方稍差，另一方很好，能弥补，则双亲总和表现较好，后代表现总趋势也较好，易获得优异材料。当地推广品种栽培时间长，适应当地自然和栽培条件，综合性状较好，作亲本之一成功的可能性大7.什么是系谱法、混合法、衍生系统法和单籽传法及它们各自的工作要点？试比较它们各自的优缺点及应用。一、系谱法 主要特点:自杂种第一次分离世代(单交F2、复交F1)开始选株，分别种成株行(系统)，以后各世代均在优良系统中继续选择单株，直至选育出性状优良一致的系统时升级进行产量试验。 在选择过程中，各世代都予以系统的编号，以便查找系统历史

11、与亲缘关系，故称系谱法(Pedigree method)。 工作要点：综上所述，系谱法可概括为： F1代看(看组合优劣); F2代找(找重点组合中的优良单株); F3代定(定系统的好坏) ; F4代促(促系统的稳定) 。系谱法的优缺点 优点：具有定向选择的作用；每一系统有案可查，易掌握它的优、缺点；系统间的亲缘关系清楚，有助于互相参证；及早集中优良系统；有计划加速繁殖和多点试验。 缺点：F2严格选择，中选率低，特别对多基因控制的性状，效果更差 ；工作量大，占地多，往往受人力、土地条件的限制，不能种植足够大的杂种群体，使优异类型丧失。二、混合法（Bulk method） 自花授粉作物的杂种分离世

12、代开始，组合内混种混收，不加选择，直到杂种后代基因型纯合达到80%以上时（F5-F8），才开始选择一次单株，形成株系，从中选择优系升级进入产量试验。混合法工作要点：v选亲本配组合 v F1-F4混合播种，混收，混脱粒 v F5混合播种，开始选株单收、单脱 v F6入选株种株行 v F7产量试验,繁种混合法的优缺点 优点： 早代不选，混收混种工作简便；多基因控制的优良性状不易丢失。 缺点： 类型丢失现象：早熟、耐肥、矮秆等类型；单株难选：因缺乏历史的观察和亲缘参照，优良类型不易确定；延长育种年限。三、衍生系统法（derived line method) F2(F3) 单株繁衍的后代群体。工作要点

13、： 在杂种第一、二次分离世代株选，以后各代分别按衍生系统混合种植而不加选择(测定产量和品质)，在产量及其有关性状趋于稳定的世代(F5F8)，从优良衍生系统内选择单株(穗)，翌年种成株(穗)系，从中选择优系进行产量比较试验衍生系统法的特点：具有系谱法和混合法的优点，在不同程度上消除了两法的缺点 四、 单籽传法(single seed descent method，SSD) 工作要点 ：自杂种的第一次分离世代F2开始，从每一株上随机取一粒种子混合组成下一代（F3）群体，如此进行数代，直到纯合化达到要求时（F5或F6），再按株（穗）收获，下年种成株（穗）行，从中选择优良株（穗）系混收（株行数等于F2

14、群体植株数）。进行产量比较试验单籽传法的优缺点 优点： (1)早代温室或异地加代繁殖，育种进程缩短。 (2)产生大量的株系和品系，进一步试验鉴定。缺点：缺乏系内选择，F2单株后代难以提高，要求杂交组合的性状水平高; F3-F5代缺少株系的田间评定，不利于某些性状的选择。 第六章 回交育种1. 什么是回交育种？回交育种有哪些用途及有何局限性？在什么情况下回交育种最有效？ 回交育种 (Backcross breeding method) ：两品种杂交后，以 F1 回交于亲本之一，从回 交后代中选择特定植株仍回交于该亲本，如此连续进行若干次，再经自交选择育成 新品种的方法。表达方式：(AB)AA或A

15、3B等。 BC1、BC2 BCn BC1F1、BC1F2 用途：精确改良某个性状非常有效；控制育种群体发展方向；控制杂种后代群体规模。局限性：仅改良原品种的个别缺点，大多性状没大提高；轮回亲本选择不当，延长育种年限； 改良品种限于由少数主基因控制的性状，改良数量性状则比较困难。 每一世代都需人工杂交，工作量大； 目标基因的多效性，或与不利基因紧密连锁是回交育种的障碍； 回交群体回复为轮回亲本基因型常出现偏离。10. 什么是轮回亲本和非轮回亲本？在回交育种中它们各有何作用？在选用轮回亲本和非轮回亲本时要注意哪些问题？ 轮回亲本：农艺性状好(适应性强、产量高、综合性状好等),只有个别缺点改造，当地推广品种最好。 非轮回亲本 :(1) 具有改进轮回亲本缺点的基因,输出的性状经回交数次后仍保持足够的强度，其