现代作物育种科学的任务及发展趋势ppt课件.ppt

现代作物育种科学的任务及发展趋势 1 农业生产的主体粮 油 纤维 糖 菜等生产为核心的作物生产 因此作物生产的发展对满足人民群众物质需求 改善生活质量和促进国民经济的发展具有极其重要的意义 2 发展作物生产 提高作物生产的水平 主要通过改良作物品种和改善作物生长条件即作物育种和作物栽培两个相互结合的途径来完成 3 作物良种对作物增产具有重要的作用 良种对农作物增产的贡献率一般为33 并逐步在增加 与栽培对作物增产的贡献相比 过去栽培的贡献大于育种 现在两者的贡献基本相当 未来育种的贡献可能超过栽培 原因是现代育种技术水平显着提高 如生物技术的应用 而栽培技术的提高则相对较难 因为病虫草防治 施肥等栽培措施已经经基本完善 而且这些技术本身也在被作物育种所取代 如抗病 抗虫 抗除草剂的转基因作物品种己经生产应用或进入试验 4 作物育种已经成为农业科学的核心 是当代农业科学发展的前沿学科之一 是发展农业生产 提高劳动生产率的理论和技术基础 加强作物遗传育种的研究对满足人类的需求 推动农业向高产 高效 优质 低耗的方向发展具有重要作用 现代作物育种的主要任务如下 5 1提高产量仍是作物育种的重要目标 人口的增长 粮食短缺将是全球面临重大问题 通过育种手段提高农作物单位面积产量是最有效的办法国际玉米小麦改良中心育成矮杆 抗病高产的墨西哥小麦 使小麦单位面积产量成倍增加国际水稻研究所育成矮杆高产品种IR8我国 九五 期间水稻两优培九 岗优22小麦豫麦49玉米农大108棉花豫棉19 6 2提高作物品质 满足人类对食物的营养需求推动主要农作物品种优质化 专用化和特色化 促进农业结构调整 增强农产品国际竞争力 美国育成的玉米 U 24 蛋白质含量高达20 赖氨酸含量达5 比一般玉米提高一倍 我国育成油酸芥酸含量低于1 硫代葡萄糖甙含量低于30 mol g的双低新品种高油玉米含油量达8 12 吉油1号等高油玉米新品种 含油量9 102 蛋白质12 116 赖氨酸0 138 7 3加强作物抗性育种 抗病 虫 草等 提高作物品种的广泛适应性使新品种从单一抗性向兼抗和多抗发展 并且由过去的 垂直抗性 向 水平抗性 发展保证了作物的高产 稳产 国际水稻研究所选育出对水稻病虫害具有复合抗性的品种IR26 IR36和IR50加拿大育成抗锈病 散黑穗和根腐病的小麦品种Maniton印度育成耐盐棉花品种 可在含盐量1 1 125 条件下种植国际玉米小麦改良中心与巴西合作育成耐铝害小麦品我国育成了水稻抗稻螟虫 抗稻飞虱品种 大豆抗花叶病毒 灰斑病 食心虫品种 8 4加强多用途作物品种的选育 以适应市场需求的多样化物品种也应多样化或专用化 小麦的用途有面包 饼干 饲料高直链淀粉的水稻品种可作为生产味精和粉干的原料德国通过定向培育 育成绿色能源的甜菜 马铃薯 抽菜 玉米新品种 可用于提取乙醇 甲烷等燃料 可直接作为农业机械的燃油 代替矿物油 9 5加强耐旱耐低肥品种选育 促进现代农业可持续发展 我国水资源严重匮乏 水土流失严重 存在着土地沙化 盐渍化等许多问题 所以合理利用水资源 走节水农业之路 是实现可持续发展的有效途径 除了提高用水效率 改善灌溉设施等措施外 抗旱品种的培育是旱作农业的重要组成部分 另外长期以来 由于人口的不断增长 农业生产片面追求产量 大量使用化肥 农药 造成土壤酸化 营养减少 结构板结 肥力下降 与此同时 病虫抗性增强 致害性变异频繁 品种抗性丧失加快 环境 土壤 大气 水等 污染日趋严重 对生物多样性 食物和水源的质量以及人类和动物健康造成影响 要解决这些问题 一方面 要合理施肥 如配方施肥 平衡施肥 增施有机肥 深施化肥 减少氮肥污染 另一方面 运用现代科学技术选育耐旱耐低肥品种 促进农业可持续发展 10 为完成以上任务 今后必须加强作物遗传育种研究 不断提高技术 理论和育种水平 今后作物遗传育种研究的领域将会进一步扩大 作物改良的目标性状会进一步调整 作物种质资源的研究会进一步加强 以生物技术为主体的高 新技术将会更广泛应用 基础理论研究会更加深入 11 一 育种目标 要求提高并向多样化发展 就粮食作物而言 随着人口的持续增长和耕地面积的不断减少 粮食安全始终是个大问题 因此 在强调优质的问时 不能忽视产量的提高 而且要加强抗性品种选育和多用途品种选育 12 二 种质资源 正在打破物种间界限进行超远缘育种种质资源是育种的物质基础 近代作物育种成就举世瞩目 主要得益于一批重要种质的发现和利用 以及育种技术的创新和应用 水稻 小麦矮秆半矮秆基因的发现和利用导致第水稻 小麦矮秆半矮秆基因的发现和利用导致第一次绿色革命水稻细胞质雄性不育基因CMS的发现和利用使中国乃至世界水稻生产上了一个新台阶 增产效果显著 5 一20 被称为第二次绿色革命 13 三 育种方法 生物技术得到越来越广泛应用 细胞工程技术在育种上的应用 主要有花药培养技术 体细胞无性系变异筛选 组织培养技术及微体快繁技术等 基因工程技术的应用如转Bt基因的玉米和棉花DNA分于标记技术在育种上的应用应用范围很广 如种于纯度检测 亲缘关系分析 遗传图谱构建 基因或数量性状基因座位 QantitativeTraitLocus QTL 定位 杂种优势成因分析以及标记辅助育种选择等 传统技术与高新技术相结合生物技术育种不是常规育种的替代 两者相辅相成将是一种必然的发展趋势且细胞工程 分子育种的产品都需要通过田间试验个体和群体的表现考察 才能进入生产应用 14 参考文献 1 孙道杰王辉 保障我国粮食安全的作物育种方向探讨 安徽农业科学 2000 28 3 272 273 2922 张荣 孙国钧3 张大勇 干旱 半干旱地区作物育种的困惑与出路 西北植物学报2000 20 6 930 9353 罗闰良 水稻杂种优势利用的成就与展望 湖南农业科学2002 湖南省农业科学院百年院庆特刊 11 144 程金根 我国 九五 期间农作物育种硕果累累 中国农业科技导报2001第3卷 4 52 535 杨建平 我国农作物育种的困境与出路探讨 科学管理研究 第17卷第3期1999年6月6 李军民周清明唐浩 我国水稻育种的回顾与展望 常德师范学院学报 自然科学版 第14卷第2期7 王洪刚孔凡晶刘树兵 作物遗传育种研究进展及发展趋向 山东农业大学学报 1998年9月第29卷第3期8 荣广哲 贾一青 张建恒 石中泉 作物育种与可持续农业 河北农业大学学报 农林教育版 2001年6月第3卷