作物育种学课后习题

------------------------------------------------------------------------作物育种学课后习题绪论

1.作物品种的概念是什么？它在农业生产中有什么作用？作物品种（Variety）概念：指某一栽培作物适应于一定的自然生态和生产经济条件，具有相对稳定的遗传性和相对一致的生物学特性和形态特征，并与同一作物的其它类似群体相区别的生态类型。(品种属性：生产资料属性；经济类型属性；地区性时间性。作物品种的类型：纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种等。)优良品种的作用：提高单位面积产量；改进产品品质；保持稳产性和产品品质；扩大作物种植面积。

2.作物育种学的任务和主要内容是什么？它与哪些学科关系密切？你打算如何学好作物育种学这门课程？作物育种学（cropbreeding）研究选育和繁育作物优良品种的原理与方法的科学。主要任务：研究育种规律；培育新品种，实现品种良种化；繁育良种，实现种子标准化。作物育种学的主要内容v育种目标的制订及实现目标的相应策略；v种质资源的搜集、保存、研究、创新与利用；v选择的理论与方法；v人工创新变异的途径、方法及技术；v杂种优势利用的途径与方法v目标性状的遗传、鉴定及选育方法v作物育种各阶段的田间试验技术；v新品种的审定、推广及种子生产3.常规育种技术的主要任务和特点是什么？主要任务:提高产量、改进品质和增强抵抗不良环境的能力(抗病、虫、草害和抗旱、寒、碱等)。特点:综合多个优良基因;同步改良作物的产量、品质、抗性水平;盲目性大;育种是科学艺术。

4.现代作物育种发展动向的主要表现是什么？1.进一步加强种质资源研究2.深入开展育种理论与方法的研究3.加强多学科的综合研究和育种单位间的协作4.种子产业化

5.调查了解农作物优良品种在提高单位面积产量、改善农产品品质等方面的具体表现。（略）

第1章

作物繁殖方式与品种类型

1.有哪些花器的构造和开花的习性有利于异花授粉？有哪些花器的构造和开花的习性有利于自花授粉？异花授粉花器构造特点及开化习性：具有两性花的完全异花授粉植物具有两性花的异花授粉，同时具有某种程度的自花授粉功能的植物雌雄同株的植物雌雄异株的植物自花授粉花器构造特点及开化习性：①雌雄蕊同花、同熟,二者长度接近或雄蕊较长；②开花时间较短,甚至闭花授粉；③花器保护严密,其他花粉不易飞入。

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【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(purelinecultivar)杂交种品种（hybridcultivar）群体品种(populationcultivar)无性系品种（clonalcultivar）4.农作物品种有哪些基本特性？特异性(distinctness)，一致性(uniformity)，稳定性(stability)——DUS5.不同类型的品种群体的育种特点是什么？自交(纯)系品种(purelinecultivar)自交系或自交系品种在生产上使用时，必须基因型高度纯合、性状优良、整齐一致；育种上采取连续多代自花授粉（异花授粉作物的强制自交）和单株选择；创造丰富的遗传变异，在基因和性状分离的大群体中进行单株选择，优中选优，可以获得产量、抗性、品质等性状超过原有品种群体的个体(创造变异的途径)。杂交种品种（hybridcultivar）杂交种育种的两个基本程序。自交系育种；杂交组合的育种，配合力测定。获得低成本、高质量、大量的杂交种群体品种(populationcultivar)根据育种目标，选择若干个有遗传差异的自交系为原始亲本，提供广泛的遗传基础；对后代群体一般不选择，保存群体，多代自由授粉下逐步打破连续，积累有利的基因改良群体。无性系品种（clonalcultivar）固定杂种优势和优良性状(有性和无性繁殖结合);选择芽变培育优良无性系。

第2章

种质资源

1.名词解释

种质资源(germplasmresources):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)。基因库或基因银行(genepool，genebank)：指储备的具有形形色色基因资源的各种材料。初级基因库(genepool1)：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(genepool2)：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(genepool3)：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。2.种质资源在作物育种中作用有哪些？一、种质资源是现代育种的物质基础二、不断发展新作物的主要来源三、利用更多的基因资源避免品种遗传基础贫乏四、生物学理论研究的重要基础材料五、是有生命的财富，亟待保护3.不同来源的品种资源各有什么特点，如何利用？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。6.初生中心与次生中心如何划分？

7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法研究内容: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(directevaluation)和间接鉴定(indirectevaluation),自然鉴定和控制条件鉴定(诱发鉴定)，当地鉴定和异地鉴定。根据目标性状的直接表现鉴定称之为直接鉴定。抗逆性和抗病虫害能力在自然鉴定与诱发鉴定同时，进行异地鉴定，以评价其对不同病虫生物型及不同生态条件的反应。具有优异性状的种质材料鉴定：①目标性状的遗传特点；②用已有种质资源通过杂交、诱变及其他手段创造新的种质资源(矮孟牛等)。8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？

9.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？10.小麦属分类及其染色体组是何？小麦属(TriticumL.)的分类染色体组一粒系（Einkorn）AA(2n=14)二粒系（Emmer）AABB(2n=28)普通系（Dinkel）AABBDD(2n=42)提莫菲维（Timopheevi）AAGG11.中国地方品种的优良特性和不良性状有哪些？地方品种的优良特性早熟性：对日照反应较不敏感，生长发育较迅速，子粒灌浆快，易于减轻小麦生育后期灾害，提高复种指数。多花多粒性：圆颖多花类及拟密穗品种，5-8粒/小穗。育性强，易与黑麦杂交，对T型不育系有较强的育性恢复能力。特殊抗逆性：高度适应异常环境（抗寒、旱、盐碱，耐湿、耐酸等环境胁迫因素）。地方品种的不良性状植株偏高，茎秆软弱易倒伏、口松易落粒。

第3章

育种目标

1.解释下列名词和术语

育种目标（breedingobjective）：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(coefficientofeconomics)或收获指数(harvestindex)：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体，性状指标落实面向特定的生态地区和栽培条件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4.作物育种的主要目标性状有哪些？高产、稳产、优质、生育期适宜和适应机械化。5.怎样才能正确地制订出切实可行的育种目标？

6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？①降低植株高度，增加密度，降低茎秆比重，提高收获指数；②株高降低减少倒伏，提高稳产性。7..稻麦品种实现高产的途径是什么？类型亩穗数（万）每穗粒数（粒）每穗粒重（克）a千粒重（克）特点多穗型50-6025-3035-40分蘖力强，成穗率高，以穗多实现高产大穗型30-35>1.5-1.8以每穗粒重高为其特点，或侧重增加千粒重或侧重增加每穗粒数，提高穗粒重中间型南方37-4037-4037-40通过三者协调增加，提高产量潜力北方40-4530>408.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资源材料。原理：（一）气候相似论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2.影响引种成功的因素有那些？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3.引种有什么规律？低温长日性作物高温短日性作物(夏作物水稻、玉米、大豆)4.简述引种的工作环节。（一）制定引种计划，搜集引种材料1.选择现有栽培品种，引用特性接近的材料；2.引进特定的遗传种质，可不考虑生态条件的相近和气候的地区界限。（二）检疫引种材料v严格检疫、检验和监督处理引进和输出的植物及其产品的疫病、害虫、杂草等有害生物。v设检疫圃，鉴定新引材料，根除病虫杂草等（三）选择引种材料选择途径：去杂去劣——混合选择(优株混脱、繁殖、参试)——单株选择(选优株,分脱、繁,按系统育种)。（四）引种试验1.观察试验观察、鉴定引进种的适应性和价值。2.品种比较、区域试验比较鉴定表现优良的引进品种，优异的参加区域试验，测定适应范围。3.栽培试验确定引进品种，根据其遗传特性进行栽培试验，做到良种良法配套。第5章

选择育种

1.何谓选择育种和纯系育种？选择育种(breedingbyselection)，又称系统育种（pedigreebreedingmethod)：直接从现有品种群体中选择出现的自然变异进行性状鉴定，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。自花授粉作物的选择育种------纯系育种(purelinebeeding)2.选择育种的特点是什么？存在什么不足？选择育种特点：（1）从品种群体中选择优良个体，实现优中选优和连续选优（2）简便快速。①立足于选，省去人工创造变异的环节；②纯合快。所选个体同质结合；③推广应用快。选择育种不足：具有局限性，不能有目的创造新的基因型；有利变异的频率低，选择率不高；育成的品种在综合经济性状上难有较大的突破。3.选择和鉴定的主要方法是什么？选择方法（1）个体选择法（individualselection）又称单株选择法（2）混合选择法（bulkselection）鉴定方法直接鉴定和间接鉴定田间鉴定和实验室签定自然鉴定和诱发鉴定当地鉴定和异地鉴定4.试述选择育种的基本原理及程序(纯系育种、混合选择育种、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(purelinetheory)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.从原始品种群体中进行混合选择;2.比较试验;3.繁殖和推广。5.如何提高选择育种的效率？确定选株的对象明确选择的目标选株数量（一般最少数十株，多至数千株）多看精选杂交育种

（一）术语解释

杂交育种（breedingbyhybridization)：不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代进行选择以育成符合生产要求的新品种，称杂交育种。纯合群体品种：两个亲本杂交后通过分离选择育成杂合群体品种：自交不亲和或生长衰退。两个亲本杂交后在控制授粉条件下通过混合(轮回)选择育成；综合品种：若干优良材料混合而成。组合育种(combinationbreeding)：将分属于不同品种、控制不同性状的优良基因随机结合后形成不同的基因组合，再通过定向选择育成集双亲优良性状于一体的新品种。超亲育种(transgressionbreeding)：将双亲控制同一性状的不同微效基因积累于同一杂种个体中，形成在该性状上超越任一亲本的类型。群体内轮回选择：选择和互交在一个群体内进行的轮回选择。群体间轮回选择：同时进行两个群体遗传改良的轮回选择方法(相互轮回选择ReciprocalRecurrentSelection，RRS)。（二）问答题

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4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？是否双亲来源地的远近，能正确反映双亲亲缘关系的远近？亲本间遗传差异较大，后代分离广，易选出性状超越亲本和适应性较强的新品种。5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？这里说的一般配合力高指的是什么？一般配合力（generalcombiningability）某一亲本品种和其它若干品种杂交后，杂种后代在某个数量性状上的平均表现。一般配合力高的性状反映了亲本品种控制该性状的基因加性效应大；6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些种？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传组成的比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？（－）单交(singlecross)或成对杂交：两个不同品种(系)间的杂交(A/B或A×B)。（二）复交（multiplecross）:选用两个以上的亲本进行两次或两次以上的杂交常用复交方式：1.三交（threewaycross）三个品种间的杂交(单交F1或其它世代杂种与另一品种杂交)；表示符号：A/B//C，F1中A、B核遗传组成各占1/4，C1/2。2.双交(doublecross)是指两个单交F1的再杂交；表示符号：A/B//C/D或A／B//A/C四个亲本双交，F1中各占1／4；三个亲本双交，F1中A1/2，B、C各占1／4;3.四交(tetracross)指用四个亲本的连续杂交法；表示符号：A/B//C/3/D。A、B各占1／8，C1／4，D1／2。4.聚合杂交（convergentcross）是指通过一系列杂交将若干个亲本品种的优良基因聚合在一起。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，以便查找系统历史与亲缘关系，故称系谱法(Pedigreemethod)。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（Bulkmethod）自花授粉作物的杂种分离世代开始，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vF1-F4混合播种，混收，混脱粒vF5混合播种，开始选株单收、单脱vF6入选株种株行vF7产量试验,繁种混合法的优缺点优点：①早代不选，混收混种工作简便；②多基因控制的优良性状不易丢失。缺点：①类型丢失现象：早熟、耐肥、矮秆等类型；②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；③延长育种年限。三、衍生系统法（derivedlinemethod)F2(F3)单株繁衍的后代群体。工作要点：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(F5～F8)，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(singleseeddescentmethod，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：①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;②F3-F5代缺少株系的田间评定，不利于某些性状的选择。8.杂交育种的程序是什么？

9.什么是回交育种？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(Backcrossbreedingmethod)：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：〔(A×B)×A〕×A……或A3×B等。BC1、BC2……BCnBC1F1、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：①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；②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。③每一世代都需人工杂交，工作量大；④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；⑤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，其他性状未有严重的缺陷;(2)目标性状不与不利性状基因连锁;(3)被转移的性状由显性基因控制;(4)回交转育质量性状，应选择一个其他性状和轮回亲本尽可能类似的非轮回亲本，以减少回交次数。

11.回交有什么遗传效应？与自交遗传效应有什么不同？（1）.在回交育种杂合基因群体中，杂合基因型逐渐减少，纯合基因型相应地增加。不加选择的回交产物为轮回亲本；选择可得到非轮回亲本目标性状+轮回亲本综合性状后代；（2）.有利打破连锁。每回交一次，即可增加一次基因置换的机会而增加重组型在群体中的比率，具有打破连锁的作用。12.如何利用回交培育新的雄性不育系和近等基因系？

13.复合品种与综合品种的异同点？

14.怎样合成群体改良的基础群体？基础群体：基础材料自身性状优良，类型和性状的多样性大，遗传变异大，亲缘关系远。（1）基础群体的材料选择目标性状群体遗传变异度、平均值、加性效应值。开放授粉品种（如玉米地方品种和外来品种）复合品种和综合品种优良品系杂交后代的合成群体（2）基础群体的合成入选材料按比例混合、自由授粉杂交配组、选择合成、自由授粉本地品种与外来品种混合……充分重组、打破连锁、提高优良重组体频率自花授粉作物基础材料导入雄性不育建异交群体。15.轮回选择法是怎样实现群体改良与育种实际紧密结合的？

16.群体内轮回选择法有哪些，各有哪些特点？（1）混合选择法（mixedbulkselection）是指在异花授粉作物中，根据单株表现型所进行的周期性选择。特点：时间短，费用低，简单易行。不足：不易排除环境的影响和有效淘汰不良基因型，容易误选，致使改良效率不高和效果不佳。（2）改良穗行选择法(modifiedear-rowselection)（3）自交后代选择（S1orS2selection）优点：对加性基因控制的性状改良效果较好；S2较S1更有利于隐性有利基因选择改良;S0、S1、S2多次选择、多个性状的选择和多次基因重组，选择效果好。缺点：完成一轮改良时间较长，费用较高。17.群体内与群体间改良的异同点，它们各适用于哪些情况？

18.在哪些情况下适宜应用复合轮回选择方法？一是针对群体的不足，适当渗入异源种质(基因)，增加遗传变异性，具有更多的优良基因；二是针对被改良对象和性状的遗传特点，改进和补充轮选模式，提高效率。19.为什么说导入隐性雄性核不育基因是自花授粉与常异花授粉作物进行轮回选择的基础和前提？

20.异花授粉作物综合品种育种的常用方法是什么？

（三）论述题

1.简述转移显性和隐性单基因控制的性状，以及数量性状的回交育种的过程。

2.制定一个利用回交法改良某一小麦品种的抗病（或抗虫）性的育种方案。

3.群体改良的概念和作用。群体改良(populationimprovement）：通过鉴定选择、人工控制下的群体内自由交配，改变基因、基因型频率，以增加优良基因的重组，提高有利基因和基因型频率，改进群体综合表现的育种方法。作用：创造新的种质资源；选育综合品种；改良外来种质的适应性。4.群体改良的原理。（1）.Hardy-Weinberg定律（基因平衡定律）在一个完全随机交配群体内，如果没有选择、突变、遗传飘移等因素的干扰，基因和基因型频率在各世代保持不变。打破基因平衡：现实群体数量有限、环境或人为选择、突变或遗传漂移等因素——自然、人工进化。（2）.群体进化——选择和重组v经济性状大都是数量性状，是相互联系、相互制约的多基因共同作用的结果。v假设有利基因是显性，显性纯合体在自由交配群体中的频率1/4，某性状有n对基因控制，则有利基因个体的频率(1/4)n,选择机率极小。v通过选择组成优化群体，提高群体优良基因频率，进一步重组、鉴定、选择……提高优良基因型个体的频率；v群体改良与作物育种就是不断打破群体基因和基因型平衡，提高有利基因和基因型的频率。5.群体改良的基本过程和主要环节。

6.利用太谷核不育小麦（Ta1）设计一个群体改良小麦某个性状的的轮回选择育种方案。

第7章

杂种优势利用

（一）词解释

杂种优势：是指两个遗传性不同的亲本杂交所产生的杂种在某些性状上优于其亲本的现象。一般配合力（generalcombiningability，GCA）：指一个自交系亲本与其它若干个自交系杂交的F1在某个数量性状上的平均表现。特殊配合力（specialcombiningability，SCA）：两个特定亲本所组配F1在某种数量性状上的表现。测交；测交种；测验种；

配子体自交不亲和性(self-incompatibilityofgametophyte)：受配子体基因型控制，表现在雌雄配子间的相互抑制作用孢子体自交不亲和性(self-incompatibilityofsporophyte)：雌雄二倍体细胞间的相互抑制,花粉管不能进入柱头质核互作雄性不育：受细胞质不育基因和对应的细胞核不育基因共同控制的不育类型,为胞质不育(CMS)。化学杂交剂(ChemicalHybridizingAgent，CHA)：利用植物生长调节剂(化学药剂)诱导小麦雄性不育配制杂种一代种子技术，其所用植物生长调节剂称化学杂交剂（CHA），又称化学杀雄剂。一环系（firstcycleline）：从品种群体或品种间杂种品种中选育出的自交系。二环系（secondcycleline）：从自交系间杂种品种中选育出的自交系。核质杂种（nucleo-cytoplasmichybrid）不同种属间的细胞核、细胞质存在一定程度的分化及不同的互作效应,异核、质结合产生一定的杂种优势,即核质杂种优势(通过回交置换法获得核质杂种)（二）回答问题

1.利用作物杂种优势的途径有哪些？各有什么特点？

2.利用作物杂种优势的基本条件是什么？

3.作物杂种品种都有哪些类别？

（一）品种间杂种品种（二）品种－自交系间杂种品种（variety-linehybrid）（三）自交系间杂种品种（interlinehybrid）1.单交种（singlecrosshybrid）A×B或A/B2.三交种（threewaycrosshybrid）（A×B）×C或A/B//C3.双交种（doublecrosshybrid）（A×B）×（C×D）或A/B//C/D4.综合杂交种（synthetichybrid）（1）自交系直接组配（2）配成n（n－1）个单交种（四）雄性不育杂种品种（hybridwithmalesterility）1.胞质雄性不育杂种品种（hybridwithCMS）2.细胞核雄性不育杂种（hybridwithGMS）3.光温敏雄性不育杂种品种（五）自交不亲和系杂种品种(hybridwithself-incompatibility)（六）种间与亚种间杂种品种（interspecifichybridandintersubspecifichybrid）（七）核质杂种（nucleo-cytoplasmichybrid）4.作物杂种优势表现特点有哪些？

1.杂种优势的普遍性(1)生长势和营养体(2)抗逆性和适应性(3)生理功能(4)产量和产量因素(5)品质(6)生化表现2.杂种优势表现的复杂多样性作物种类:2倍体作物>多倍体作物；亲本基因型纯合度:纯合度高的自交系间的杂种优势较纯合度低的自由授粉品种间的杂种优势强；亲本亲缘关系:亲缘关系远的自交系间杂种优势强于亲缘关系近的自交系间杂种优势；性状:综合性状表现优势的杂种，单一性状优势低。环境条件:优势表现是双亲基因及环境条件互作。3.F2及以后世代杂种优势的衰退衰退速度与F1杂合位点数、作物授粉方式关系密切。5.对作物杂种优势的遗传成因都有哪些解释？你对这些解释有什么看法？难以解释的现象：(1).杂种优势超显性纯合亲本20％以上，有的50％；(2).隐性基因并非都不利，只在纯合状态下不利。显性假说的补充：v一些显性基因与另一些隐性基因位于同一染色体上，表现连锁；v控制某些有利性状的显性基因是非常多时，F2将不是偏态分布。（二）超显性假说（overdominancehypothesis），又称等位基因异质结合假说（hypothesisofallelicheterozygosity）基本论点：杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作用，杂种优势是由于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的相互作用的结果。vAa＞AA或aa，Bb＞BB或bbv等位基因分别具有控制不同的酶和代谢过程，产生不同的产物，使杂合体同时产生双亲的功能。不足：它完全否定了等位基因间显隐性的差别，排斥了有利显性基因在杂种优势表现中的作用；杂种优势并不总是与等位基因的异质结合相一致。（三）染色体组-胞质基因互作模式(genome-cytoplasmicgeneinteraction)6.测定配合力都有哪些方法？这些方法各有什么特点？

（l）顶交法（top-crossmethod）（2）双列杂交（diallelcrossmethod）是用一组被测系相互轮交，配成杂交组合，进行后代测定。（3）系×测验系法(line×testermethod)7.如何利用质核互作雄性不育的杂种优势？

8.孢子体不育和配子体不育有何差别？有何特点？

(1)孢子体不育花粉育性的表现由孢子体(母体株)的基因型控制，与花粉(配子体)本身的基因无关。①雌雄孢子体基因型中无相同S基因，表现亲和;②雌雄孢子体有一个相同S基因S1S2×S1S3，若S1为隐性,则亲和；③雌雄S基因相同无显隐性关系，表现为不亲和。S（Rr）→S（RR）+S（Rr）+S（rr）

花粉可育可育可育不育

结实正常结实正常结实正常不结实

F1F(2)配子体不育不育系的花粉败育发生在雄配子体阶段，其育性受配子体基因型控制(配子体基因不育时花粉表现不育，反之花粉表现正常)。取决于花粉与雌蕊(柱头)所带S基因是否相同。①双亲基因相同,自交完全不亲和S1S1×S1S1(纯合体自交)或S1S2×S1S2(杂合体自交);②双亲有一个相同S基因,异交一半花粉亲和,一半不亲和S1S1×S1S2→S1S2;S1S2×S1S3→S1S3+S2S3③双亲无相同基因,完全亲和S1S1×S2S2→S1S2;S1S2×S3S4→S1S3+S1S4+S2S3+S2S4(豆科、禾本科、茄科、蔷薇科等)。S（Rr）ª→S（RR）+S（Rr）花粉半不育可育半不育

F1结实正常F2结实正常9.雄性不育的花粉败育有几种类型？各有什么特征？

4个败育时期：小孢子母细胞形成期;小孢子母细胞减数分裂期;单核花粉期;二核和三核花粉期。3种败育类型：无花粉、单核败育和双核败育型。10.植物雄性不育在生理生化方面有哪些异常？

物质运输和代谢：不育系<可育系。能量代谢：不育株ATP含量、ATP酶活性<可育株;蛋白质：不育系<可育系(各种游离组蛋白含量)；氨基酸含量：不育花药随花粉败育进程下降(前期较快，后期平缓)；可育花药随花粉的发育平稳上升；酶的活性：过氧化物酶不育系>保持系>恢复系；碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、ATP酶、葡萄糖-1-磷酸酶和葡萄糖-6-磷酸酶恢复系>保持系>不育系；细胞色素氧化酶、琥珀酸去氢酶保持系>恢复系>不育系;内源激素:不育花药吲哚乙酸(IAA)库受有关氧化酶的破坏而亏损，导致花药代谢及小孢子发育异常而花粉不育。11.有应用价值的不育系应该具备哪些条件？

12.恢复系选育可以采用那些方法？

(1)测交筛选法A×常规品种（系）(2)杂交选育法R×R；R×B；A×R(3)回交转育法(4)人工诱变法13.杂交品种的选配应遵循那些原则？为什么？

14.化学杂交剂应具备什么特点？

v能诱导完全或近于完全的雄性不育，而不影响其雌性花的育性，不产生其它不良效应；v具有较为灵活的用药剂量和时期；v与基因型和环境的互作效应小；v无药害，无残毒，使用安全，价格低廉。15.优良恢复系的基本条件和优良特性是什么？

三个基本条件：①群体整齐，性状一致，结实正常的纯系；②使不育系的不育性完全恢复正常；③恢复性不因世代的增加或环境的改变而变化。具备的特性：①恢复力强;②配合力好;③遗传基础丰富;④植株稍高于不育系;⑤品质好;⑥抗性好。16.三系杂交种是怎样生产的？

（三）论述题

1.写出度量作物杂种优势的方法。

（l）.中亲优势（mid-parentheterosis）中亲优势（％）＝（F1－MP）／MP×100(2).超亲优势（over-parentheterosis）超亲优势（％）=（F1－HP）/HP×100负向超亲优势（％）=（F1－LP）／LP×100(3).超标优势（over-standardheterosis）超标优势（％）＝（F1－CK）／CK×100(4).杂种优势指数（indexofheterosis）杂种优势指数（％）＝F1／MP×1002.试述杂种品种的亲本选配原则及理由。

（一）配合力高（二）亲缘关系较远。地理远缘、血缘较远、类型和性状差异较大。（三）性状良好并互补（四）亲本自身产量高，花期相近

第8章

诱变育种

1.主要物理诱变剂的种类、辐射源和主要特性是什么？（一）紫外线波长200～390nm,低能电磁辐射,激发原子外层电子电磁辐射，非电离辐射；穿透力弱，适于单细胞组织或生物。（二）X射线波长0.005-1nm，核外电磁辐射，原子中激发态跃迁到低能态产生射线。射线特性取决于工作电压和靶材料(钨、钼)；软X射线：0.1-1nm，穿透力弱(mm)，(微效突变)硬X射线：0.001-0.1nm，穿透力(cm)，早期常用于诱变育种；高能X射线：10-8-10-3nm，穿透力强。（三）γ射线波长＜10-3nm,核内电离辐射,能量高,穿透力强。常用物理诱变剂，60%诱变育成品种是利用r射线。防护：水泥墙体、铅板、金属离子溶液、水体等；辐射源：60Co----非放射性金属钴在中子反应堆中形成,半衰期5.3年；137Cs----铀裂变产生，半衰期30年，能量是60Co的一半；（四）粒子辐射由具有静止质量的粒子组成。有带电和不带电粒子2种。l.中子中性粒子，不带电。按能量分:热中子、慢中子、中能中子、快中子和超快中子。2.带电粒子辐射α射线：带正电粒子束,穿透力弱,电离密度大。作内照射源，对有机体内产生严重损伤，诱发染色体断裂能力强。β射线:穿透力较大，电离密度较小(内照射32p、35S、14C和131I，生物学效应同X、γ射线相仿)。（五）航天搭载空间环境的微重力、高能粒子、高真空、缺氧和交变磁场等因子诱变育种。特点：诱变作用强、变异幅度大、微突变类型和有益变异多等。（六）其他物理诱变剂电子束：高能辐射，M1损伤轻，M2诱变效率高；激光：受激辐射，亮度高，单色性、方向性和相干性好。离子注入：生物损伤轻、突变率高、突变谱广，激发性高、剂量集中和可控。2.试述辐射诱变处理的材料与相应的处理方法？

（1）.外照射指被照射的种子或植株所受的辐射来自外部某一辐射源(γ、X射线和中子等)。急性照射：剂量率高，几分钟至几小时。慢性照射：剂量率低，需时长(几周至几个月/年)。连续照射：一段时间内一次照射完毕。分次照射：间隔多次照射完成。（2）.内照射将辐射源引入生物体组织和细胞内照射。v放射性元素在植物体内衰变过程中放出射线作用于植物体；v放射性元素在生长点、形成层放射性较高；v放射性元素成为遗传物质核酸的成分，其衰变本身有一定的诱变效应。内照射源：32P、35S、131I、14C等β射线源。主要方法：(1)浸泡法将种子或嫁接的枝条放入一定强度的放射性同位素溶液内浸泡。(2)注入法放射性溶液注入植物茎秆、枝条、叶芽、花芽或子房。(3)施入法放射性同位素溶液施入土壤使植物吸收。(4)合成法供给植物14CO2，使植物通过光合作用将放射性的14C同化到代谢产物中引起变异。3.什么是照射强度和剂量强度？其单位是什么？如何进行新旧单位的换算？

放射性强度：放射源mCi(10-3Ci);uCi(10-6Ci)贝可(Bq),即1Bq/sec≈2.703X10-11Ci。剂量强度：单位物质吸收的剂量。照射剂量：伦琴(R)表示，X和γ射线剂量单位，库伦/千克(Coulomb/kg)，相当于3.876×103R(新)；吸收剂量：拉特(Rad)表示，单位戈瑞(Gray)；中子流量：单位平方厘米中子数(n/cm2)表示,也可用Rad表示；剂量率：单位时间内物质的吸收剂量(R/min)；半致死剂量LD50：处理当代植株成活50%；临界剂量：处理当代植株成活40%。4.如何确定最适宜的辐射剂量？（1）.辐射敏感性因作物和品种不同而异最敏感:大豆、豌豆和蚕豆，玉米和黑麦等；较敏感：水稻、大小麦等禾本科作物及棉花；最顿感：油莱等十字花科作物和红麻、亚麻、烟草。大麦的敏感性：四棱裸大麦＞六棱裸大麦＞二棱裸大麦＞四棱有稃大麦＞六棱有稃大麦＞二棱有稃大麦。（2）.敏感性因器官、组织、发育期和生理状况不同而异（3）处理前后的环境条件影响诱变效果v种子含水量:>17％或<10％敏感,11～14％不敏感;v高水平氧气照射，增加幼苗损伤和染色体畸变率;v照射后种子贮存时间的长短影响种子的生活力。5.主要化学诱变剂的种类、性质和诱变原理是什么？使用中应注意哪些问题？

6.如何确定化学诱变剂的处理浓度和处理时间？

7.诱变育种与其他育种(杂交育种)在后代处理上有何异同？

8.诱变育种M1为何需要密植？

9.试述诱变育种在作物遗传育种与农业生产中的成就。

10.植物诱变育种的特点和发展趋势是什么？

第9章

远缘杂交与倍性育种

（一）名词解释

远缘杂交：将植物分类学上用于不同种(spacies)、属(genus)或亲缘关系更远的植物类型间进行的杂交,称为远缘杂交(widecross或distanthybridization)。亚远缘杂交(sub-widecross)：种内不同类型或亚种间的杂交。如籼稻×粳稻等。异附加系(alienadditionline)：在某物种染色体组的基础上,增加一个、一对或二对其他物种的染色体,从而形成一个具有另一物种特性的新类型个体。异置换系（aliensubstitutionline）：是指某物种的一对或几对染色体被另一物种的一对或几对染色体所取代而成的新类型个体。易位系:某物种的一段染色体和另一物种的相应染色体片段发生交换形成的类型。双重杂种优势(doubleheterosis)：指核基因之间的互作以及核质之间的互作产生的优势。歧化选择(disruptiveselection)：选择群体中两极端类型个体随机交配,形成新的群体后再选择的方法。倍性育种：研究植物染色体倍性变异的规律并利用倍性变异选育新品种的方法。包括:单倍体和多倍体育种。多倍体（polyploid）：是指体细胞中有3个或3个以上染色体组的植物个体。单倍体（haploid）：指由未受精的配子发育成的含有配子染色体数的体细胞或个体。体细胞杂：诱导两个不同亲本的原生质体互相融合形成异核体，异核体再生出细胞壁进而在有丝分裂的过程中发生核融合，这一过程称之为体细胞杂交。

（二）问答题

1.远缘杂交在作物遗传育种与科学研究中的作用和意义是什么？

(一)培育新品种和种质系v打破种属间界限，促进基因渐渗和交流，把不同生物的独特性状结合于杂种个体中，创造新品种。v品种资源无法满足育种目标要求，引入异属(种)的有利基因，培育出具有优异性状的新品种。v高产、优质、早熟和抗病虫抗逆境等性状的突破(二)创造新作物类型v小黑麦—普通小麦（AABBDD）与黑麦（RR）杂交，经F1染色体加倍育成八倍体小黑麦AABBDDRR）；(三)创造异染色体系导入异源染色体或片段,创造异附加系(alienadditionline)，异替换系(aliensubstitutionline)和易位系(translocationline)用以改良现有品种。(四)诱导单倍体远缘花粉在异种母本上不能受精，刺激母本卵细胞分裂，诱导孤雌生殖，产生母本单倍体；两个远缘亲本因细胞分裂周期不同，其杂种会排除亲本之一的染色体，产生单倍体植株。(五)利用杂种优势v利用远缘物种细胞质差异发掘细胞质雄性不育系细胞质不育与核恢复基因相伴而存，无法在表型上识别。通过远缘、亚远缘杂交、回交可将细胞质不育与核不育结合在一起，获得核质互作雄性不育。(六)研究生物的进化许多物种是通过天然的远缘杂交演化而来的。如普通小麦（由二粒小麦与山羊草）根据远缘杂交的可交配性、细胞遗传学（染色体配对）、DNA同源性、性状互补程度等方面的研究，判断物种的进化和确定物种间的亲缘关系，有助于进一步阐明某些物种或类型形成与演变的规律。2.远缘杂种为何杂种夭亡和不育？如何克服？远缘杂种夭亡和不育的原因：①核质互作不平衡引起雄性不育,影响杂种后代生长发育所需物质的合成和供应，而影响生长发育。②染色体不平衡减数分裂时同源染色体不能配对、分离，形不成正常功能的配子而出现不育。③基因不平衡不同亲本染色体上所携带的基因或基因剂量的差异，影响生长发育所需物质合成。④组织不协调胚、胚乳及母体组织(珠心、珠被)间生理代谢失调，导致胚乳败育及杂种幼胚夭亡。杂种夭亡、不育的克服方法(1)幼胚的离体培养调整杂种胚发育的外界条件，改善杂种胚、胚乳和母体组织间的生理不协调性。(2)杂种染色体加倍法(3)回交法染色体数目不同的远缘杂交的杂种产生的雌雄配子并非完全不育，其中有些雌配子可接受花粉受精结实，或能产生有生活力的少数花粉。用亲本之一对杂种回交，可获得少量杂种种子。(4)延长杂种的生育期利用某些作物的多年生习性、采用无性繁殖法或人工控制温、光条件等来延长杂种的生育期，逐步恢复杂种的育性。(5)其他方法①嫁接法；②小麦5B缺体诱导染色体配对，提高小麦远缘杂种的可育性。3.远缘杂交后代的分离与品种间杂交有何异同？

远缘杂种后代性状分离的特点①分离规律不强双亲异源染色体缺乏同源性，减数分裂紊乱,形成不同染色体数目和质量的各种配子。②分离类型丰富，向两亲分化亲本类型、亲本祖先类型、超亲类型以及某些特殊类型等。③分离世代长、稳定慢杂种染色体消失、无融合生殖、染色体自然加倍等，常出现母(父)本单倍(二倍、多倍)体;整倍体杂种后代中,常出现非整倍体。4.如何克服远缘杂交后代的不稳定性？

8.远缘杂交诱导单倍体的原理是什么？

9.异附加系、异置换系和易位系是否可以在农业生产中直接利用？如何在作物遗传育种中加以利用？附加系是种间杂种，染色体数目不稳定，育性减退，伴有不良遗传性状，一般不直接用于生产，用于创造异替换系和易位系，选育新品种。异置换系染色体数目未变，染色体代换常在部分同源染色体间进行。栽培品种与亲缘物种的同源染色体间具有补偿能力，故代换系在细胞学和遗传学上比相应的附加系稳定，有时可在生产上直接利用。

易位系辐射诱变、组培增加亲本间染色体遗传交换,提高易位系产生频率。遗传特性较稳定,直接用于生产。10.人工诱导多倍体的主要途径是什么？（1）.物理因素温度剧变、机械创伤、电离和非电离射线、离心力等（2）.化学因素诱导多倍体秋水仙素、富民隆、萘嵌戊烷、吲哚乙酸等。（3）.生物因素诱导胚乳培养、体细胞杂交等技术。11.人工诱导单倍体的主要途径是什么？

12.秋水仙素诱导多倍体的原理和方法是什么？秋水仙素诱导多倍体的原理：能特异性地与微管蛋白分子结合抑制纺锤丝的形成，但不影响染色体的复制。因此复制的染色体不能移向细胞的二极，使细胞中染色体数目加倍而形成多倍体。(1)处理方法处理对象:植物茎端分生组织和发育初期幼胚或花分生组织。

处理时间：24h以上,浓度低处理时间长,反之则高。种子：24～48h(发芽种子或幼苗适当缩短时间)；根间歇处理,秋水仙碱溶液、水交替处理12h,3-5d。(2)诱导浓度0.01%～0.50%,0.20％±最多。(3)处理温度18～25℃。(4)处理方式①水溶液;②羊毛脂膏、琼脂或凡士林。(5)处理方法①浸渍法;②涂抹法;③滴液法;④注射法;⑤涂布法;⑥药剂-培养基法;⑦套罩法13.植物倍性育种如何与其他育种方法相结合？

与组织培养结合，可保存多倍体材料，也可能消除嵌合体、诱导新类型14.六倍体小黑麦缺乏D染色体组，籽粒品质不好，你认为如何改良？

（三）论述题

1.试述远缘杂交的特点和困难。

远缘杂交不亲和性2.试述远缘杂交不亲和的原因和克服方法。

原因：1.双亲受精因素的差异v柱头的生理(化)不同(呼吸酶活性、pH值、分泌的生理活性物质、花粉和柱头渗透压差异),阻止外来花粉的萌发、花粉管的生长和受精。v双亲花柱异长无法受精。v雌、雄配子的膜高度专一,相互不发生作用，无法融合受精。2.双亲基因组成的差异克服远缘杂交不亲和性的方法1.亲本选择与组配(1)栽培种作母本(2)染色体数目多的物种作母本(3)品种间杂种作母本(4)广泛测交，选择适当亲本组配2.染色体预先加倍法染色体数目不同的亲本杂交时，先将染色体数目少的亲本进行人工加倍后再杂交，杂交结实率提高。3.桥梁（媒介）法4.采用特殊的授粉(1)混合花粉授粉(2)重复授粉不同时期重复授粉,寻找利于受精条件;(3)提前(延迟)授粉花前15d或花后数天授粉;(4)射线处理5.外源激素处理6.植物组织培养(1)柱头手术(2)子房受精(overyfertilization)(3)试管受精(test-tubefertilization)(4)体细胞融合(somatichybridization)作物主要目标性状的遗传改良

1.简述品质育种的意义。

增加作物营养成分含量增进人体健康发展畜牧业生产食品加工促进工业发展提高经济效益2.小麦、玉米和大豆籽粒蛋白质含量的变化幅度是多少？各包括什么？

小麦蛋白质含量:6.9～22.0％,平均12.99%,多为10～16％；春小麦>冬小麦；北向南逐步降低。玉米蛋白质含量:9-10％,胚乳80%以上,约1/2醇溶蛋白。胚蛋白质中醇溶蛋白5.7%,谷蛋白54%。胚乳蛋白的赖氨酸和色氨酸含量较低。大豆蛋白质含量:38～50%,约63％球蛋白、12％白蛋白、3%醇溶蛋白、7％谷蛋白。3.作物的油用品质、碳水化合物品质及纤维品质性状有那些？

纤维品质主要性状:纤维长度、细度、强度、断裂长度和成熟度等4.抗病虫育种在现代农业生产中的主要作用？

v抑制菌源数量和虫口密度,降低危害,提高效果；v减少环境污染和人、畜中毒，保持生态平衡；v利用抗病虫品种，投资少、收效大；5.何为生理小种、生理型、生物型和鉴别寄主（品种）？生理小种(physiologicalrace)：根据病原菌致病性差别划分出的类型；生理型(physiologicaltype)：按品种的致病范围划分病原菌的类型；生物型(biotype)：依害虫致害性不同划分的类型。鉴别寄主:鉴别力强、抗性反应稳定、含有不同抗病基因,在当地生产上或育种中有代表性的品种。6.何为基因对基因学说？针对寄主植物的每一个抗病基因，病原菌迟早会出现一个相对应的毒性基因；毒性基因只能克服其相应的抗性基因，而产生毒性（致病）效应。在寄主-寄生物体系中，任何一方的每个基因都只有在另一方相应基因的作用下，才能被鉴定出来。假定抗病基因是显性，无毒基因是显性，只有当抗病基因与对应的无毒基因匹配时，寄主才表现抗病反应，其他均为感病反应。7.何为垂直抗性和水平抗性？

垂直抗虫性：寄主品种对某一害虫的不同生物型存在专化性反应，抗性水平较高，但难以稳定持久。水平抗虫性:寄主品种对某一害虫的各种生物型具有相似的抗性，抗性程度不高，但相对稳定持久。8.抗病虫育种的主要工作环节？

(一)抗源的收集和创新(二)抗病虫品种的选育方法1.引种2.选择育种3.杂交选育法4.回交转育法5.远缘杂交6.诱变育种7.生物技术8.多系品种9.轮回选择及双列选择交配法10.抗性品种的利用策略(1)抗源轮换(2)抗源聚集(3)抗源合理布局(4)多系(混合)品种9.如何保持抗病虫品种抗性的稳定？

10.作物抗病虫性程度的分类是什么？

①免疫不受危害；②高抗受害很小；③中抗受害＜其作物受害平均值；④中感受害≧其作物受害平均值；⑤高感受害＞其作物受害平均值。

11.如何进行田间抗病虫性的鉴定？

(1)抗病性设病圃，种植感病材料诱发;v小麦锈病,玉米大、小斑病,稻瘟病等用涂抹、喷粉(液)、注射孢子悬浮液等接种;腥黑穗、线虫病等病害，可用孢子或虫瘿接种。v棉花枯、黄萎病设自然、人工病圃,施入菌种诱发;v水稻白叶枯病等由伤口侵入的病害用剪叶、针刺等接种;对由昆虫传播的病毒病用带毒昆虫接种。v生理小种分化的寄生菌用混合菌种接种(了解对某个或几个小种的抗性时，分菌系接种、鉴定)。指标:据病菌侵染点及其周围枯死反应的有无或强弱、病斑大小、色泽等分为免疫、高抗、中抗和高感等;或据病株率、病叶率、严重度和病情指数等。(2)抗虫性感虫作物中设置抗虫试验,测试材料中套种感虫品种,利用引诱作物(诱虫剂)引害虫进试验田;特殊的杀虫剂控制其他害虫或天敌,而不杀害测试昆虫,以维持适当的害虫群体等。指标:死苗率、叶片被害率、果实被害率和减产率等,以及害虫产卵量、虫口密度、死亡率、平均龄期、平均个体重、生长速度和食物利用等指标。12.何谓环境胁迫（逆境）、避旱、免旱、耐旱、寒害、冻害和冷害？

环境胁迫(逆境):在作物生长、发育过程中，除受病虫等生物因素侵袭外，常受不良气候和土壤因素的影响，使其产量和品质而受到的影响。避旱(droughtescape):通过早熟或发育的可塑性，在时间上避开干旱的危害；免旱(droughtavoidance):在生长环境中水分不足时植物体内仍保持一部分水分而免受伤害,以至进行正常生长的性能,包括保持水分的吸收和减少水分的损失。耐旱(droughttolerance):作物忍受组织低水势,内部结构与水分胁迫达到热力学平衡,而不受(减轻)伤害。寒害低温对作物生长发育引起的损害;冻害气温下降到冰点以下使作物体内结冰而受害；冷害指0℃以上低温影响作物正常生长发育的现象;13.作物逆境的主要种类？

14.抗逆育种的主要特点是什么？

作物逆境在年度(地区)间发生的程度不一样，不同逆境有时同时发生，增加了育种的难度；逆境对作物不同发育时期产生的伤害不一样，常以形态、生理生化和产量为抗逆境鉴定指标。作物对逆境的反应由多基因控制,抗与不抗品种杂交后代的分离呈连续性分布，产生显性、加性和互作等遗传效应，应根据不同抗逆性的遗传特点进行选择和杂交配组。作物对不同逆境的抗耐性有关，具有相似的基因表达方式。15.作物的抗旱性、耐盐性和抗寒性的含义是什么？其主要育种方法有那些？

(一)抗旱性的含义3种类型:大气土壤混合干旱主要方法：杂交育种，分子标记辅助选择、远缘杂交和遗传工程等。(二)耐盐性的含义作物对盐害的耐性称为耐盐性(salttolerance)耐盐性的2种类型：避盐性(saltescaping)—避盐性(玉米、高粱)是通过泌盐以避免盐害的;或大麦通过吸水与加速生长以稀释吸进的盐分或通过选择吸收以避免盐害。耐盐性—通过生理的适应，忍受进入细胞的盐类。一是细胞渗透调节以适应盐渍产生的水分胁迫；二是消除盐对酶和代谢产生的毒害，并通过代谢产物与盐类结合，减少游离离子对原生质的破坏作用。耐盐品种的选育耐盐性鉴定筛选：杂交和选择育种诱变技术应用遗传工程手段选育作物耐盐基因型(三)抗寒性的含义寒品种选育：资源筛选与鉴定地方品种,引进品种,野生近缘作物。16.作物抗逆性鉴定的主要方法有那些？

第11章

生物技术在作物育种中的应用

1.产生体系胞克隆变异的遗传基础是什么？

（1）.染色体数目变异（2）.染色体结构变异（3）.点突变2.如何利用体细胞克隆变异培育新品种？

3.单倍体细胞培养在作物育种中有什么应用价值？

花药培养(antherculture)完善单倍体细胞培养体系。优点：1.后代的快速纯合2.提高选择效率3.排除杂种优势对后代选择的干扰4.遗传研究的良好实验材料体系5.易于突变体的筛选4.影响花药培养的因素有那些？供体植株的生长条件温度、光周期和光强。供体植株的年龄开花初期植株的花蕾易于培养。花粉发育时期花蕾和花药的预处理培养基依材料要求确定固体或液体培养基。培养条件花药培养一般在暗处进行,直到愈伤或胚状体形成再转入光下培养。5.如何利用细胞工程技术克服远缘杂交的不亲和性？

体细胞融合

6.什么是转基因作物育种，其研究的内容有哪些？

作物转基因育种：根据育种目标，从供体生物中分离目的基因，经DNA重组与遗传转化或直接运载进入受体作物，经过筛选获得稳定表达的遗传工程体，并经过田间试验与大田选择育成转基因新品种或种质资源。7.转基因育种的优缺点及其与常规育种的关系。

8.转基因作物育种的程序。

目的基因的获得目的基因重组质粒的构建受体材料的选择转基因方法的确定和外源基因的转化转化体的筛选和鉴定转化体的安全性评价和育种利用9.常用转基因方法有哪些？

(1)载体介导转移系统农杆菌Ti质粒或Ri质粒介导,包括叶盘法、真空渗入法和原生质体共培养法。(2)外源基因直接导入法化学刺激法、基因枪轰击法(微弹轰击技术和粒子枪法)、高压电穿孔法(电击法)、微注射和其他直接转化法(超声波介导、脉冲电泳和离子束介导等)。10.鉴定转基因植株的常用方法有哪些？①DNA水平的鉴定。检测外源目的基因是否整合进入受体基因组，整合的拷贝数以及整合的位置。检测方法：特异性PCR检测和Southern杂交。②转录水平鉴定外源基因转录形成mRNA检测。常用方法：Northern杂交和RT-PCR检测。③翻译水平鉴定外源基因转录形成mRNA能否翻译。方法：Western杂交。④表型选择11.外源基因整合的方式及其特点。

(1)载体介导转移系统农杆菌Ti质粒或Ri质粒介导,包括叶盘法、真空渗入法和原生质体共培养法。(2)外源基因直接导入法化学刺激法、基因枪轰击法(微弹轰击技术和粒子枪法)、高压电穿孔法(电击法)、微注射和其他直接转化法(超声波介导、脉冲电泳和离子束介导等)。12.基因沉默的原因及解决的方法。

基因沉默：是指整合到基因组中的外源基因不能正常表达，而是处于一种失活状态。解决基因沉默的2条途径：一是在转基因植株后代中选择单拷贝植株；二是选用外源基因整合拷贝数低的转基因方法。13.在转基因植物中外源基因的分离规律。

v外源基因及所控性状的分离在不同层次上进行;v2/3转化株的外源基因呈单基因显性分离,自交后代3:1分离,与非转化亲本杂交后代1:1分离;v少部分为两个不连锁的显性基因,自交后代15:1分离。第12章

品种审定和良种繁育

（一）解释下列名词和概念

边际效应(bordereffect)：指小区两边和两端的植株,由于占有较大的空间而表现出的差异。生长竞争：相邻小区之间,由于株高和株型等差异,使其各自的性状表现互相受到影响。区域试验：将各育种单位育成的新品种，用统一的对照品种在不同生态地区的种植试验，对新品种的产量性能、生育特性、抗性表现等进行评价，确定新品种的使用价值和适宜地区。品种的适应性(adaptability)：品种对环境的适应范围和在一定范围内的适应程度。品种稳定性(stability)：作物品种基因型能自行调节其表现型的状态以适应变动的环境，使其生长发育和主要性状表现保持相对稳定的能力。（二）问答题

1.申请审定的品种应当具备什么条件？

①人工选育或发现并经过改良;②与现有品种有明显区别;③遗传性状相对稳定;④形态特征和生物学特性一致;⑤具有适当的名称。2.品种混杂退化的实质和主要原因是什么？如何防止？（1）.机械混杂(mechanicalmixing）另一群体的基因“迁入”到本品种群体，导致基因频率发生变化。防止的办法,防杂保纯。（2）.自然杂交在种子生产田中某些植株与机械混杂进入的异品种株、本品种退化株或邻近种植的其他品种发生自然杂交后，“迁入”了新的基因，而产生了新的基因型。防止办法，隔离。（3）.自然变异以单基因计算，一个世代的自然突变率大约为百万分之一(10-6),因基因总数很多，整体看有相当的频率。特别是频发突变(以特有频率频频发生),又有选择上的优势，在大群体中不因抽样误差而消失，会对群体基因型频率改变有效应。（4）.微效基因分离重组新育成品种在推广之初，本身在微效多基因上还存在着杂合性（剩余变异），由于它们的分离重组而引起品种混杂退化。常异花授粉作物群体中个体间异质性和个体内杂合性，分离重组导致品种混杂退化速度更快。防止措施：未稳定群体选株自交纯合,增加遗传稳定性;从自交株系中选株混合,建立优良整齐的基础群体,从中选择多个自交株系,混合繁殖。（5）.自然选择相对一致品种群体中含有不同的生物型,种子繁殖所在地的环境条件对群体的自然选择,不希望类型在群体中扩大,使品种原有特性丧失。防止措施减少自然选择，保持品种的遗传平衡状态,加强人工选择,保留利于人类的经济性状。（6）.不正确的人工选择如玉米杂交种制种，应用纯合的亲本自交系;间苗定苗时，往往留大除小，留强去弱，拔除了基因型纯合的幼苗，留下杂苗，使自交系混杂退化。防止办法按原品种的典型性选择，不要单一性状选择；选留较多的个体，以免发生随机漂移；选择产量性状应兼顾几个有关的产量因素，标准应接近群体的平均值，或按众数选择。（7）.外界环境条件引起的表型变化混杂退化是环境引起的表型变化。3.在我国，自花授粉作物和常异花授粉作物原种生产方法中，循环选择繁殖法与近年提出的株系循环繁殖法和自交混繁法在技术上的主要区别是什么？指导思想:遗传的稳定性是相对的，变异是绝对的。株系循环繁殖法把引进或最初选择的符合品种典型性状的单株或株行种子分系种于株系循环圃。收获时分两部分：一部分是先分系收获若干单株，系内单株混合留种，称为株系种。另一部分是将各系剩余单株去杂后全部混收留种,称为核心种。核心种次季种基础种子田,从基础种子田混收的种子称为基础种子。基础种子次季种于原种田,收获的种子为原种。指导思想:自花授粉作物群体中，个体基因型是纯合的，群体内个体间基因型是同质的。4.图示三系亲本原种生产两类代表性的方法，并指出它们的实质性区别及其理论依据。

1.成对回交测交(1)不育系和保持系成对授粉原种生产程序：单株选择，成对授粉；株行鉴定，测交制种;株系比较，杂种鉴定，优系繁殖生产原种。2.三系七圃法三系各成体系分别建株行圃和株系圃,共6个圃,不育系增设原种圃合成七圃(图12-9)。理论依据:经严格的育种程序育成并通过品种审定投放于生产的杂种水稻,其三系各自的株间配合力无差异。v不育系与恢复系或与杂交种生育期差异小的组合,不育系群体中可能形成同质恢。同质恢一旦出现,可采用“控制授