《园艺植物育种学》复习大纲.doc

园艺植物育种学复习大纲绪论一、内容提要：选育园艺植物新品种是发展园艺生产的关键途径之一。各种各样的栽培园艺植物种类及其品种类型都是从野生植物进化而来。利用园艺植物的自然变异和人工创造变异并进行人工选择的进化就是优良性、适应性、稳定性和整齐性，品种具有特异性等特性。良种是在适应的地区，采用优良的栽培技术，能够生产出高产、优质，并能适时供应产品的品种。它有提高单位面积产量、改进产品品质、提高抗病虫害能力以减少农药污染、增强适应性和抗逆性以节约能源、延长产品的供应和利用时期，适应集约化管理、节约劳力等多方面的作用。园艺植物育种学是研究选育与繁殖园艺植物优良品种的原理和方法的科学，是以遗传学、进化论为主要基础涉及多门学科的综合性应用科学。它研究的任务是根据遗传变异的规律，合理选择利用种质资源，通过发现和创造变异来选择优良品种，以及提高种性、防止混杂退化、加速良种繁殖的原理和方法。园艺植物育种有着悠久的历史。19世纪才有专门的育种机构，20世纪育种理论、方法进步很快，新品种选育成果巨大。二、思考题：1、了解品种的概念及其属性；2、良种在园艺植物生产中的作用？3、自然进化与人工进化的区别？4、园艺植物育种学的任务和内容？第一章 育种对象与目标一、内容提要园艺植物多为周期长的多年生植物，育种年限长，育种目标涉及产量、品质、熟期及抗性等一系列目标性状。因此，因地制宜选择育种对象，明确育种目标，制订育种方案，是育种工作成败的关键。二、思考题：1、当前园艺植物育种的总目标是什么？2、园艺产品的品质按产品用途和利用方式大致可分为哪几种？3、制订育种目标的主要根据和原则是什么？第二章 园艺植物的繁殖习性、品种类别和育种方法园艺植物繁殖方式不同，其遗传特征就不一样，因而相应采取的育种程序和方法也不同。此外，栽培植物品种根据其群体遗传组成，可分为自交系品种、群体品种、杂交种品种和无性系品种。获得不同类型品种的育种途径和选择方法也有所不同。思考题：1、园艺植物的繁殖习性大致可分为哪两类？（P32）2、园艺品种的类型及各类品种的选育特点。（P4046）3、无性繁殖方法有哪些？（P32）4、有性繁殖植物的类型及各自的受粉习性。（P3339）第三章 种质资源一、内容提要植物种质资源是人类赖以生存和农业生产和科学研究的基础，为了植物育种有更广泛的遗传基础，必须挽救、保护和保存种质资源的多样性。种质资源包括本地种质资源、外地种质资源、野生植物资源和人工创造的种质资源。瓦维络夫提出作物起源中心理论，并将世界作物确定为8个原生起源中心，茹考夫斯基将世界作物起源中心划分为12个大基因中心。中国植物栽培历史悠久，有丰富的园艺植物种质资源。种质资源工作内容包括种质资源的收集、保存、研究、创新和利用。其中种质资源研究是合理利用种质资源的关键。二、思考题1、有关概念：种质、种质资源。2、种质资源的分类及各类种质资源的主要特征。3、种质资源的保存常用哪些方法？4、种质资源评价方法和标准。（P7984）第四章 引种一、内容提要引种驯化是一种植物从现有的分布区域或栽培区域人为地迁移到其他地区种植的过程，在园艺生产中有着重要意义。植物引种与驯化既有联系又有区别。引种驯化的遗传学原理在于植物对环境条件的适应性的大小及其进化与遗传。园艺植物的引种驯化有其自身的规律，掌握这些规律要了解所引种的植物的分布区域、品种适应性及其生物学特性等。引种驯化应遵循“适地适树”，或可“改树改地”或“改地改树”的原则进行。引种驯化要在确定引种目标并可行性论证后，遵守植物检疫的规定，搜集引种材料，然后进行引种试验、实际栽培季节的气候相似性、产品利用目的与消费习惯和人的主观能动性等多方面影响。二、思考题1、引种的概念？简单引种与驯化引种的区别？2、制约“南种北引”和“北种南引”的生态因素是哪些？它们对引种产生什么影响？（P93）3、引种的步骤和方法？（P100102）第五章 选择育种一、内容提要选种是利用现有园艺植物群体中存在的变异性状，通过选择培育新品种。选择是择优汰劣，是贯穿于整个选种过程的方法和手段。实际应用中的选择方法虽然很多，但基本的方法只有两种，即混合选择法及单株选择法。园艺植物种类繁多，开花授粉生物学特性不同，遗传基础各异，由此而产生的选择方式方法也不尽相同。有性繁殖的一二年生园艺植物多采用两种基本的选择法及其改良法，无性繁殖的园艺植物常采用营养混合选择法、营养系单系选择法和有性后代单株选择法，木本植物的果树主要应用的是实生选种法和芽变选种法。不论何种作物，在选种过程中，均应遵循一定的选种程序。为提高选种效率，熟悉掌握正确的株选方法，针对特定选择材料采取各种有效方法缩短选种程序，才能保证尽快地选出符合育种目标的优良品种。二、思考题1、什么是选择？有何特点？其实质是什么？2、试分析影响选择效果的因素有哪些？3、试比较说明两种基本的选择方法有何特点？4、从选种程序上着眼，如何提高选种效率？5、园艺植物在实生繁殖时遗传变异有何特点？6、何为芽变？芽变有何特点，何为芽变选种？简述芽变的遗传效应。7、简述区分芽变与饰变的分析依据。第六章 有性杂交育种一、内容提要 有性杂交育种是通过人工杂交的手段，把分散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中，对其后代进行多代培育选择，比较鉴定，以获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的一种育种途径。它是培育园艺植物新品种和进行种质资源创新的重要手段。有性杂交育种中首先要根据育种目标，选择选配亲本，并确定相应的杂交的方式（两亲杂交和多亲杂交）。两亲杂交的方式简便，杂种的变异易于控制，是有性杂交育种中最常用的方式。而多亲杂交（添加杂交和合成杂交）可以综合多个亲本的优良性状，杂种后代的遗传基础广泛，有可能育成多抗性且适应性更广的高级品种。对于杂种后代的选择方法主要有系谱法、混合法和单子传代法等。回交育种的目的在于改良轮回亲本的一两个性状，是常规有性杂交育种的一种辅助手段。远缘杂交育种经常会遇到杂交不亲和性、杂种不育性和杂种不稔性等问题，可通过适当的方法加以克服。由于园艺植物的近缘野生种中往往含有一些珍贵的抗性基因和品质基因，因此，远缘杂交育种是选育高抗（甚至免疫）、高品质品种的重要途径，在有性杂交育种中占有独特的地位。在有性杂交育种中，除了掌握和灵活应用本章讲述的基本原理和方法以外，还必须注意理论与实践相结合，不断丰富实践经验，善于根据育种目标和杂种后代的表现综合地进行判断。二、思考题1、有性杂交及杂交育种的概念；杂交亲本的选择与选配原则？2、如何确定园艺植物多亲杂交时亲本配组的先后顺序？3、回交与自交的的遗传效应有何不同？4、常规杂交育种的程序和步骤。第六章 优势杂交育种一、内容提要自交衰退和杂种优势是同一遗传效应的两种相反方向的表现。杂种优势的遗传解释主要有显性假说、超显性假说、上位性效应和基因网络系统。度量杂种优势的简便方法是以亲本或标准品种为参照。利用生理生化或分子生物学的方法对杂种优势可进行早期预测；固定杂种优势的途径主要包括无性繁殖法、二倍体无融合生殖法、双二倍体法和平衡致死法。杂种优势育种的程序可简单概括为“先纯后杂”。系谱选择法是获得优良纯合自交系的基本方法，采用轮回选择法可有效提高自交系的配合力。配合力测定是杂种优势育种亲本选择选配的主要依据。单交种是园艺植物利用杂种优势的主要方式。生产杂种一代种子可用简易制种法，又可利用苗期标记性状、化学去雄剂、雌性系和雌株系、雄性不育系、自交不亲和系等制种法。其中后两者不仅省工经济，而且杂种纯度高。雄性不育有的受核基因控制，有的受质核基因共同控制，前者可育成两者系，后者可育成三系（不育系、保持系和恢复系）用于杂种一代种子生产。对于以营养器官为产品的植物，父本系可为一般配合力高的品种或自交系即可，不需要恢复系。自交不亲和性有孢子体型和配子体型两类。通过单株自交分离可获得自交不亲和系，蕾期人工自交是繁殖自交不亲和系的基本方法。二、思考题：1、杂种优势育种与常规杂交育种的主要异同点？2、一般配合力和特殊合力测定方法及两者的关系？3、雄性不育性的遗传特点及测交筛选保持系的基本程序？4、利用两系法培育杂种种子的方法。5、影响园艺植物杂种利用的因素有哪些？第七章 营养系杂交育种思考题：1、果树实生繁殖下的遗传变异特点。2、童期的概念。3、提早杂种实生苗结果的措施。第八章 远缘杂交育种思考题：1、远缘杂交的概念及特点。2、远缘杂交的障碍及克服方法。3、远缘杂交育种在园艺植物育种上的应用。第九章 诱变育种一、内容提要诱变育种是人为的利用物理和化学等因素诱发作物产生遗传变异（基因突变和染色体畸变），通过对突变体的选择和鉴定，直接或间接地培育成生产上有利用价值的新品种。它以电离辐射和化学诱变为主要手段，以基因突变或染色体结构变异为基础；而以秋水仙碱为主要诱变剂的多倍体育种则是以染色体数量的成倍变异为基础。诱变育种和多倍体育尽管可以解决多种独特的育种问题，并具有广阔的发展潜力。但一些遗传机制尚未研究清楚，还难以有效地控制变异方向，有利突变发生的频率也比较低，只作为一种有效的育种辅助手段而应用。二、思考题1、简述化学诱变中的影响诱变效应因素及化学诱变处理程序。2、人工诱导多倍体的方法有哪些？3、你认为在利用多倍体选育新品种时，应注意哪些问题？4、诱变育种的特点和类别，照射的方法。5、影响辐射效果的因素。6、化学诱变的种类、机制及方法。7、诱变材料的培育与选择。第十章 倍性育种思考题1、多倍体育种在园艺生产中的意义？2、获得多倍的途径。3、秋水仙素诱变多倍体的原理及方法？4、单倍体及其在育种中的应用。第十一章 生物技术在园艺植物育种中的应用一、内容提要植物离体培养技术包括组织培养、器官培养、胚胎培养、花粉培养与花药培养、细胞培养和原生质体培养等，在园艺植物育种中的应用主要为扩大变异范围、克服远缘杂交的一些障碍、获得体细胞杂种、倍性控制、突变的诱导和离体选择、加速亲本材料的纯化、快速无性繁殖、获得脱毒苗、种质资源的试管保存、作为外源基因转化的受体系统等。组织培养、器官培养、胚胎培养等是许多植物种类实现大量快速繁殖、获得无病毒株系、克服远缘杂交不亲和以及杂种不育的有效方法。组织培养程序主要有无菌培养的建立、营养繁殖体的增殖、生根和试管苗移栽大田等过程。花药和花粉培养的单倍体育种，可以通过单倍体染色体加倍获得纯合二倍体，有利于远缘杂交新类型的培育和稳定，与诱变育种相结合可加速育种进程，可作为外源基因转化的受体系统。花药与花粉培养与其他组织培养一样，技术要求相对较为简单，但也有不同之处。单倍体植株的染色体加倍主要有自然加倍、人工诱导加倍和从愈伤组织再生二倍体植株三种途径。大规模细胞培养生产具有重要经济价值和药用价值的细胞代谢产物，使大田农业生产走向了工厂化生产。植物细胞培养的方法有悬浮培养、固相化培养、单细胞培养等。体细胞杂交技术可以克服有性杂交中的某些障碍，为植物的品种改良以及获得前所未有的植物新类型开拓了一条新途径，其原生质体分离和融合的方法，以及培养和鉴定的方法等有共同之处，也有因不同材料而有不同之处。分子育种是运用分子生物学技术，通过直接或间接手段选育新品种的途径。植物基因工程是20世纪80年代开始兴起和发展起来的一门新技术，是把目的基因分离提取出来，构成重组DNA分子，转化到受体细胞中复制增殖，借助一定的方法将外源基因导入到植物中。基因工程在抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂，提高果实耐贮性和切花寿命，增加产量和改良品质中有着其他育种途径不可替代的作用。植物基因工程所需的目的基因有许多分离的方法，在获得目的基因的基础上，才可进行转化载体构建和植物转化、再生、检测和分析。二、思考题1、植物离体培养有哪些主要类型？2、试述植物离体培养技术在园艺植物育种上的应用。3、何谓体细胞杂交？简述获得体细胞杂种的步骤和方法。4、植物基因工程在育种上有哪些特点和作用？在什么情况下采用基因工程途径？5、植物遗传转化方法和特点有哪些？6、何谓分子标记？分子标记在育种上有何作用？第十二章 新品种的审定与推广繁育一、内容提要品种保护是指有关机关对经过人工培育的或者对发现并加以开发的新品种，依据条件和程序审查，决定该品种能否被授予品种权。获得品种权的新品种必须是国家植物新品种保护名录范围的品种；是不违反国家法律，不防害公共利益或者不破坏生态环境的品种；还必须具备新颖性、特导性、一致性和稳定性，并有适当命名。品种审定是指有权威性的专门机构，对新选育或新引进的品种是否能推广，和在什么范围内推广应用，做出审查决定。实行新品种保护和品种审定都是为了促进良种的推广，是衔接品种选育和良种繁育的重要环节。但两者所指的新品种概念有所不同，要求条件不同。品种保护是授予育种者的一种财产独占权；品种审定授予的是该品种可以推广应用。任何新品种的推广都根据该品种的特征特性，结合各地不同的地理环境、气候特点、生产水平、经济条件及病虫害发生的历史和现状、群众的耕作习惯，来确定品种的布局。要因地制宜、因时制宜，在一定生态区内，有主、有次地配置不同类型的优良品种，置品种于最佳生态区，充分发挥品种的增产潜力，达到优质、高产、高效的目的。二、思考题1、为什么要实施新生品种保护？品种权的含义及法律特点是什么？2、授予品种权的品种应具有哪些条件？3、何谓品种审定？报审品种应具备哪些条件？4、为什么要实行品种布局区域化和良种合理搭配，如何做？5、何谓良种繁育？良种繁育的任务是什么？6、根据作物繁殖方式和授粉习性不同，分析品种混