作物育种学总论复习题.doc

作物育种学总论复习重点作物品种：人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某品种作物的一定群体；这种群体具有相对稳定性的遗传特性，在生物学、形态学及经济性状的相对一致性，与同一作物的其他群体特征、特性上有所区别；这种群体在相应地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展需要。进化分为人工进化和自然进化。人工进化：人类生产发展的需要，人工创造变异并进行人工选择进化，其中包括有意识的利用自然变异及自然选择的作用。自然进化：自然变异和自然选择的结果。遗传改良在作物生产发展中（优良品种在发展农业生产中）的作用：提高单位面积产量；改进产品品质；保持稳产性和产品品质；扩大种植面积；有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动力生产率的提高。优良品种：在一定地区和耕作条件下能符合生产发展要去，并具有较高经济价值的品种。良种：包括优良品种品质和优良播种品质的双重含义。作物育种学：研究选育及繁殖作物优良品种的理论和科学。作物育种学的基本任务：在研究和掌握作物性状遗传规律的基础上，发掘、研究和利用各有关作物资源；根据各地区的育种目标和原有品种基础，采用适当的育种途径和方法，选育适于该地区生产发展需要的高产、稳产、优质、抗（耐）病虫害及环境胁迫、生育期适当、适应性较广的优良品种或杂种以及新作物；此外在其繁殖、推广过程中，保持和提高其种性，提供数量多、质量好、成本低的生产用种，促进高产、优质、高效农业的发展。常规育种的技术特点：综合多个优良基因，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平；盲目性大；育种既是科学有事艺术。作物的繁殖方式分为两类：有性繁殖（自花授粉、异花授粉和常异花授粉以及两种特殊的形式：自交不亲和性和雄性不育性）和无性繁殖（营养体繁殖和无融合生殖无性繁殖）。花器结构：单性花(又称不完全花，有雌花和雄花之分，有利于异花授粉，可进一步分为雌雄同株异花【玉米、蓖麻、瓜类等】、雌雄异株【大麻、菠菜、银杏等】)和两性花（又称完全花，雌雄同花，如稻、麦，有利于与自花授粉）。开花习性：闭花授粉（有些作物，如大麦和豌豆以及花生下部的花，在花冠未开放时就已经散粉受精）和常异花授粉（有些作物，如棉花等，一般在花冠张开后才散粉，因而增加了异花授粉的机会）。天然异交：与人工杂交相对而言的，指同作物不同品种间的自然杂交。 天然自交率=自花授粉：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。异花授粉：雌蕊柱头接受异柱或异花花粉。常异花授粉：一种作物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代的作物称为常异花传粉作物。通常以自花授粉为主要繁殖方式。自交不亲和性：具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。雄性不育性：植株的雌蕊正常而花粉败育，不产生有功能的雄配子的特性。自交的遗传效应：自交使纯合基因型保持不变；自交使杂合基因型的后代发生性状分离；自交引起后代生活力衰退。异交的遗传效应：形成杂合基因型；增加后代的生活力。农作物的品种，一般都具有3个基本特性：特异性、一致性、稳定性，简称DUS。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，可将作物品种区分为以下4种类型： 自交系品种、杂交种品种、群体品种、无性系品种种质资源：一般指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。瓦维洛夫提出作物起源中心学说种质资源在作物育种中作用有哪些？作物育种目标：在一定的自然、栽培和经济条件下，对计划选育的新品种提出应具备的优良特性，也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。现代农业对作物品种的要求：高产、稳产、优质、适应机械化。制定育种目标的原则：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；明确具体性状，指标落实；必须面向特定的生态地区和栽培条件。源流库学说源：制造或提供养分的器官（叶、根） 流：运输养分的器官（根、茎） 库：储存养分的器官（种子、块根、块茎）引种：广义的引种泛指从外国或外地引进新植物、新作物、新品种、品系以及供研究用的各种遗传资源材料。狭义的引种指从外地引进作物新品种，通过适应性试验，直接在本地推广种植。引种栽培：通过适应性试验，直接在本地推广种植。引种改良：外来品种的某些或某个优良性状来改良本地的新品种。引种驯化：由于生态条件改变，出现新性状，经过选择育成适合本地种植推广的新品种。影响引种成功的因素：温度；光照；纬度；海拔；栽培水平、耕作制度、土壤情况；植物的发育特性（长、短、中间型作物）。由南方引入北方由北方引入南方短日照植物成熟延迟早熟、籽粒变小长日照植物生育期缩短生育期延长、营养器官变大引种的基本步骤：引种计划的制定和引种材料收集；引种材料的检疫；引种材料的试验鉴定和评价。选择育种：对现有品种去群体中出现的自然变异进行性状鉴定、选择并通过品系比较试验、区域试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径。又称系统育种，对典型的自花授粉作物又可称为纯系育种。试叙述选择育种的原理及程序。答：原理根据育种目标，从现有品种中选择出一定数量的优良个体，然后按每一个个体的后代分系种植，再通过多次试验的选优去劣，从而培育出新品种的一系列过程。程序杂交育种：指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。原理：基因重组亲本：杂交亲本的简称，一般指动植物杂交时所选用的雌雄性个体。杂交育种按其指导思想可分为两种类型：组合育种、超亲育种（将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累于一个杂种个体中，形成在该形状上超过亲本的类型）。选择亲本的原则：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；亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的品种；注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交；杂交亲本应具有较好的配合力。杂交方式：单交或成对杂交（两个品种进行杂交，以符号AB或AB表示）、复交（又称复式杂交，方式涉及三个或三个以上的亲本，要进行两次或两次以上的杂交）。两个亲本杂交可以相互为父母本，因此又有正交和反交之分。如果称A（）B（）为正交，则B（）A（）为反交。复交的方式有3种三交、双交（参加杂交的可以使三个或四个亲本【比例小】）、聚合杂交。什么是系谱法（常用）、混合法、衍生系统法、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。回交育种：从回交后代中选择特定的植株，再回交于该亲本，如此循环若干次，再自交选成新品种。轮回亲本：用于多次回交的亲本，又称受体亲本。非轮回亲本：是目标性状的提供者，又称供体亲本。回交育种的方法什么是轮回亲本，什么是非轮回亲本?在回交育种中他们各有什么作用？在选用轮回亲本和非轮回亲本时要注意什么？诱变育种：利用理化因素诱发变异，再通过选择而培育新品种的育种方法。常用的物理诱变剂:紫外线、X射线、射线、粒子辐射、其他物理诱变剂（电子束、激光、离子注入）、航天搭载常用的化学诱变剂：烷化剂、叠氮化剂、碱基类似物、其他化学诱变剂（抗菌素、亚硝酸、羟胺、吖啶类物质等）远缘杂交：通常将植物分类学上不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间所进行的杂交称为远缘杂交。亚远缘杂交：种内不同类型或亚种间的杂交。远缘杂交的重要性：孤雌生殖又称单性生殖远缘杂交不亲和的原因：双受精因素的差异；双亲组成的差异。克服远缘杂交不亲和性的方法：亲本的选择与组配（以栽培种为母本；以染色体数目多的物种为母本；以品种间杂种为母本；广泛杂交，选择适当亲本组配）；染色体预先加倍法；桥梁（媒介）法；采用特殊的授粉方法（用混合花粉受精；重复受精；提前或延迟授粉；射线处理法）；外源激素处理；植物组织培养。杂种夭亡、不育及其克服方法：幼胚的离体培养；杂种染色体加倍法；回交法；延长杂种的生育期；其他方法。倍性育种：人工诱发植物染色体组发生变异，以其所产生的遗传效益为根据的育种技术。植物的倍性育种是植物雨中的重要研究内容，主要包括单倍体育种和多倍体育种。单倍体的基因呈单存在，加倍后获得的个体基因型高度纯和。同源多倍体较二倍体具有某些器官增大或代谢产物含量提高的特点，对于以收获营养器官为目的的作物及无性繁殖作物有较好的育种利用价值。单倍体育种：通过单倍体培育形成纯系的育种方法。二倍体育种：多倍体的类别：同源多倍体（体细胞中染色体组相同的多倍体）、异源多倍体（体细胞中染色体组不相同的多倍体）等。育种上应用的主要是同源多倍体和异源多倍体。人工诱导产生多倍体的途径：物理因素诱导；化学因素诱导（秋水仙素）。秋水仙素处理方式：水溶液（最常用）；制成羊毛脂膏、琼脂或凡士林；处理方法：浸渍法、棉花球滴浸法、涂抹法、注射法、药剂培养法。多倍体育种的意义（了解）：巨大型效益、抗性变强、特殊的优良性状、产量变高、含糖量变高。多倍体育种的基本步骤：选用合适的二倍体材料；扩大诱变范围；采用合适的诱导方法；适宜的倍性水平；嵌合体问题；多倍体群体的选育；与其他育种手段结合。单倍体：（广义）具有配子染色体组的个体。（狭义）细胞体内含有一个染色体组的植物。人工诱变产生多倍体的途径：细胞和组织离体培养；远缘杂交；染色体消失；异质体；孪生苗；半配合生殖；辐射诱导；化学药物诱导。单倍体的鉴定：两种方法根据细胞学进行鉴定；根据形态特征进行鉴定。植物倍性育种如何与其他育种方法结合？杂种优势：杂种在生长势、生活力、抗逆性、繁殖力、适应性、产量、品质等方面优于亲本的现象。杂种优势的表现：生长势和营养体表现出苗势旺、成株生长势强、枝叶繁茂、营养体增大、持绿期延长等；抗逆性和适应性增强；生理功能方面光和能力提高、有效光合期延长、光和面积与光合势增加，呼吸强度降低，同化产物分配优化与灌浆过程延长等；产量和产量因素方面结实器官增大、果实与籽粒产量提高等；品质方面表现出某次俄有效成分含量提高、熟期一致、产品外观品质和整齐度提高等；生化表现方面，吡哆醇和尼古井胺的合成能力大于亲本。杂种优势的度量：1. 中亲优势或相对优势：杂种F1的产量或某一数量性状的平均值与双亲同一性状平均值的差数除以双亲同一性状的平均值。 中亲优势（%）=（F1MP）/MP100；MP=（P1+P2）/22. 超亲优势：杂种F1的产量或某一数量性状的平均值与高值亲本（HP）同一性状平均值的差数除以高值亲本（HP）。超亲优势（%）=（F1HP）/HP100负向超亲优势：有些性状在F1可能表现出超低值亲本（LP）的现象。负向超亲优势（%）= （F1LP）/LP1003. 超标优势或竞争优势：杂种F1的产量或某一数量性状的平均值与当地推广品种（CK）同一性状的平均值的差数除以当地推广品种（CK）。超标优势（%）=（F1CK）/CK1004.杂种优势指数：杂种F1的产量或某一数量性状的平均值与双亲同一性状平均值的比值。 杂种优势指数（%）= F1/MP100自交系：通过多代自花授粉或多代近交后所得到的纯系。一环系：从地方品种和推广品种，杂种品种，综合品种群体和品种间杂种品种中选育出的自交系。二环系：从自交系间杂种品种中选育出的自交系。配合力：一个亲本与另外的亲本杂交后杂种一代的生产力或其他性状指标的大小。分为两种：一般配合力（GCA）与特殊配合力（SCA）。一般配合力（GCA）：一个纯系（自交系）亲本与其他若干个品种（自交系）杂交后，其杂种一代在某个数量性状上的平均表现。特殊配合力（SCA）：两个特定亲本系所组配的杂交种的产量水平，又称为某一特定组合F1的实测值与其双亲一般配合力得到的预测值之差。杂种品种的类型：品种间杂种品种；品种自交系间杂种品种；自交系间杂种品种（单交种、三交种、双交种、综合杂交种）；雄性不育杂种品种（用各种雄性不育系做母本配制而成）。水稻、玉米杂种优势利用研究的主攻方向各是什么？为什么？何谓核质互作雄性不育？他是如何利用杂种优势的？恢复系选育可以采用哪些方法？如何鉴定核不育的种质的遗传类型？抗病虫育种在现代农业生产中的主要作用？何谓水平抗性和垂直抗性？抗性：环境胁迫：在作物生长发育过程中，除了收到病虫等生物因素侵袭外，也常常收到不良气候和土壤因素的影响，而使其产量和品质受到影响，这种不良影响称为环境胁迫。作物逆境的主要种类及因素（图示）P208图13-1作物对抗旱的广义抗性包括避旱、免旱、耐旱三种类型。作物群体改良：通过坚定选择、人工控制下的自由交配等一系列育种手段，改变基因、基因型频率，增加优良基因的重组，从而达到提高有利基因和基因型的频率。群体改良的意义：创造性的种质资源；选育优良的综合品种；改良外来的适应性。雄性不育性在轮回选择中的应用群体改良的概念和作用植物细胞工程：以植物组织和细胞培养技术为基础发展起来的一门学科。以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿生产某种物质的过程。植物细胞全能性：植物细胞工程的理论基础。细胞全能性：指细胞所具有的形成各种细胞类型的潜在能力，也包括植物细胞经脱分化再形成植株的能力。常用的培养基：MS、B5、White、N6、KM-8p、SH等。培养基地成分：无极营养物、有机物质、植物生长调节物质。胚胎培养的重要途径：克服远缘杂交胚的早期败育现象；提高远缘杂种的成苗率；使种子无生活力的植株获得后代；使胚发育不全的植物获得后代；克服种子休眠，提早结实，缩短育种周期；克服柑橘类合子胚不能生长现象。作物转基因育种：根据育种目标，从供体生