作物育种学总论(全-)题库

作物育种学总论(全)题库一、名词解释1.作物育种学：是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学，以遗传学为核心理论基础，整合植物生理学、植物病理学、生物统计学、分子生物学等多学科技术手段，目标是持续改良作物的遗传特性，培育符合农业生产需求的高产、优质、抗逆、高效新品种，并配套构建标准化的良种繁育体系，保障优良品种的种性稳定和大面积推广应用。2.作物品种：是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据生产需求人工选育的某种作物的特定群体，该群体具有相对稳定的遗传特性，在生物学、形态学及经济性状上相对一致，与同一作物的其他群体在特征、特性上能够区分，在对应地区的自然栽培条件下和耕作管理模式下，其产量、品质、抗性等性状能够符合生产需求，且能够通过常规的繁殖方式保持自身的种性。作物品种具有三个核心属性：特异性、一致性、稳定性，简称DUS属性，是品种审定、品种权保护的核心判定标准。3.育种目标：指在特定的自然、栽培和经济条件下，计划选育的新品种应当具备的一系列优良性状的组合，是开展作物育种工作的首要前提，直接决定育种材料的选择、育种方法的设计和育种效率的高低，现代农业育种目标通常涵盖高产、优质、多抗、广适、熟期适宜、适宜机械化作业等多个维度。4.种质资源：又称遗传资源、基因资源，是具有特定种质或基因、可用于作物育种、遗传学研究及相关学科研究的各种生物类型的总称，包含地方品种、改良品种、野生近缘种、人工创造的遗传材料等所有能够向育种项目提供基因的生物载体，是作物育种工作的物质基础，种质资源的丰富度直接决定育种创新的潜力上限。5.地方品种：又称农家品种，是在特定地区的自然环境和栽培条件下，经过当地农民长期的人工选择和自然选择共同作用下形成的传统品种，通常对当地的生态环境和常见病虫害具有极强的适应性，耐瘠薄能力突出，遗传多样性丰富，但整体产量水平较低、农艺性状一致性较差，是特色性状挖掘的核心种质来源。6.本地主栽品种：又称当前推广的栽培品种，是经过现代育种技术选育、在当地大面积推广应用的改良品种，通常综合性状优良，产量水平高、适应性好，是育种工作中作为优良农艺性状基因供体和受体的核心骨干材料。7.野生近缘种：指与栽培作物存在一定的生殖亲缘关系、现代育种中尚未直接驯化利用的野生植物类型，通常具有栽培作物不具备的抗逆、抗病虫害、特殊品质等优良基因，是远缘杂交育种和功能基因挖掘的重要种质来源。8.人工创造的种质资源：指通过杂交、诱变、基因编辑等人工技术手段创造的各种突变体、中间育种材料、基因工程转化材料等，是现代育种中丰富种质资源遗传多样性的重要补充。9.作物的引种驯化：广义的引种指从外地或外国引进新植物、新作物、新品种以及各种种质资源，狭义的引种指从不同的生态区域引进作物新品种，通过适应性试验，直接在本地推广种植的育种手段，是最便捷、见效最快的品种改良途径。10.生态因素：作物生存繁衍的环境中，能够对作物的生长发育产生直接影响的因素，包括温度、光照、水分、土壤、病虫害等，不同生态因素的组合形成特定的生态环境，长期影响作物的性状演化，形成不同的生态类型。11.选择育种：又称系统育种，是直接从现有作物品种群体中，选择符合育种目标要求的优良变异个体，通过后代鉴定选择、比较试验，最终培育出新品种的育种方法，是最传统的常规育种手段之一。12.混合选择法：按照特定的育种目标，从作物的原始群体中，选择性状表现相似的一批优良个体，混合收获、混合脱粒、混合播种，后续经过与对照品种的比较试验，筛选出优良群体的选择方法，分为一次混合选择法和多次混合选择法两类。13.单株选择法：从作物原始群体中，选择性状优良的优良变异单株，分别收获、分别脱粒、分别播种成不同的株行系统，后续通过系统间的比较鉴定，选择性状表现最优异的优良系统，最终培育成新品种的选择方法，是常规育种中选择效率最高的表型选择手段。14.芽变：发生在作物芽分生组织细胞的体细胞突变，变异的芽萌发长成枝条或个体后，表现出与原品种性状不同的新特征，是果树、无性繁殖作物性状改良的重要变异来源。15.杂交育种：通过人为的方式将两个或两个以上遗传性不同的亲本进行杂交，创造遗传变异丰富的杂种后代群体，再通过后续的选择鉴定，从杂种后代中选育出兼具多个亲本优良性状的新品种的育种方法，是目前常规作物品种选育的最核心技术途径。16.亲本选配：指在杂交育种方案设计中，准确选择用于杂交的亲本材料，合理配置亲本组合的过程，亲本选配的科学性直接决定杂交育种的成功率和新品种的性状表现，是杂交育种工作的核心环节。17.配合力：指一个亲本与其他若干个亲本杂交后，其杂种后代的农艺性状表现的平均水平，是衡量亲本杂交利用价值的核心指标，分为一般配合力和特殊配合力两类。18.一般配合力：指某一个亲本和其他多个不同的亲本杂交后，杂种后代在某个性状上的平均表现水平，一般配合力高的亲本，能够将自身的优良性状稳定传递给绝大多数杂种后代，通常由基因的加性效应决定。19.特殊配合力：指两个特定亲本杂交后，其杂种后代的性状表现水平，与双亲各自的一般配合力预测的平均表现产生的偏差，特殊配合力高的组合，杂种后代表现出显著超出预期的优势水平，通常由基因的非加性效应（显性效应、上位性效应等）决定。20.轮回选择：通过群体改良的手段，不断导入优良基因，逐步提高作物群体中优良基因频率，同步改良多个数量性状的育种技术体系，通过多轮的杂交、选择、重组过程，逐步改良基础群体的综合性状，最终选育出综合性状更优异的新品种。21.回交育种：将两个亲本杂交获得的杂种后代，反复与其中一个指定的亲本进行多代回交，每一代回交后代都针对指定的目标性状进行选择，最终培育出除了目标性状来自供体亲本之外，其他所有农艺性状都与轮回亲本高度一致的改良新品种的育种方法，是性状定向改良的精准常规育种手段。22.轮回亲本：回交育种中，被反复多次回交的亲本，通常是当前生产上大面积推广的优良品种，仅存在1~2个需要改良的缺陷性状，回交育种的目标就是保留该亲本所有其他优良性状，只导入来自供体亲本的优良目标性状。23.非轮回亲本：又称供体亲本，是回交育种中提供需要导入的优良目标性状的亲本材料，通常仅具有轮回亲本缺失的1~2个突出优良性状，其他农艺性状表现一般或较差。24.远缘杂交：将植物分类学上属于不同种、不同属，或者亲缘关系更远的生物类型之间进行的杂交，能够突破种内基因交流的局限，将不同物种的特异优良基因导入栽培作物，拓展作物的遗传基础，是创新种质资源的重要途径。25.杂种优势：指两个遗传性不同的亲本杂交产生的第一代杂种（F1），在生长势、生活力、抗逆性、产量、品质等性状上，显著优于双亲平均值、甚至优于两个亲本中表现更优异的亲本的现象，是目前作物高产育种利用的最核心技术手段。26.雄性不育系：指作物的雌蕊发育正常，能够正常受精结实，但雄蕊发育不正常，自身花粉败育，无法自花授粉产生后代的特殊遗传品系，是三系法杂种优势利用的核心基础材料。27.雄性不育保持系：指自身花粉发育正常、能够自交结实，与对应雄性不育系杂交后，产生的后代依然保持雄性不育特性的品系，其功能是为雄性不育系提供花粉，繁殖生产雄性不育系种子。28.雄性不育恢复系：指自身花粉发育正常、能够自交结实，与对应雄性不育系杂交后，产生的F1代杂种花粉育性恢复正常，能够正常自交结实，同时表现出强杂种优势的品系，其功能是作为父本与不育系杂交，大规模生产用于大田种植的杂交种种子。29.自交不亲和系：指作物的雌蕊和雄蕊发育都正常，当进行自花授粉或者同一品系内的异花授粉时，无法正常受精结实，只有授来自其他品系的异花花粉时才能正常结实的遗传品系，是十字花科等作物杂种优势利用的重要核心材料。30.诱变育种：又称突变育种，是利用物理诱变因素或者化学诱变因素，人工诱发作物的遗传物质发生基因突变，创造丰富的遗传变异，再从变异群体中筛选出符合育种目标要求的优良突变体，最终培育成新品种的育种方法，是创造新的特异变异的重要技术途径。31.倍性育种：指通过人为的手段，改变作物染色体的数目，创造不同倍性的育种材料，筛选性状表现更加优良的多倍体或者单倍体材料，进而培育新品种的育种技术体系，分为单倍体育种和多倍体育种两个分支。32.品种审定：指农作物新品种选育完成后，由法定的各级品种审定机构，组织相关领域的专业技术人员，按照国家规定的品种审定标准和程序，对新品种的特异性、一致性、稳定性，以及产量、品质、抗性、适应性等综合性状进行全面的试验鉴定和评估，最终决定该品种能否在指定的适宜推广区域内进行大面积推广应用的行政许可程序，是品种进入生产应用的前置法定环节。33.品种权：又称植物新品种权，是知识产权的一种特殊类型，指国家相关主管部门按照法律法规规定，授予完成新品种培育的单位或者个人，对其授权品种享有的排他的独占权利，未经品种权所有人许可，任何单位和个人不得为商业目的生产或者销售该授权品种的繁殖材料。34.良种繁育：是作物育种工作的后续延伸环节，指按照良种繁育的技术标准和程序，对已经通过审定的优良品种，进行种子的规模化生产、质量管控，保持品种的优良种性和纯度，为农业生产提供充足、高质量的优良品种种子的整套技术体系。35.品种混杂退化：指作物品种经过多年的生产应用之后，群体中逐渐混入其他非本品种的异株个体，或者发生遗传变异，导致品种原有的优良性状变劣、产量水平下降、品质变差、抗逆性降低，逐渐丧失其品种典型性和生产利用价值的现象。二、单项选择题1.现代作物育种学的核心理论基础是（）A.植物生理学B.遗传学C.生物化学D.生物统计学答案：B2.作物品种的三个核心属性（DUS）不包括以下哪一项（）A.特异性B.一致性C.高产性D.稳定性答案：C3.下列种质资源类型中，遗传多样性最丰富、特异抗逆性状最多的是（）A.本地主栽品种B.地方农家品种C.人工改良品系D.国外引进品种答案：B4.对于低温长日性的冬小麦作物，从高纬度地区向低纬度地区引种，通常会出现的现象是（）A.生育期显著缩短，提前抽穗成熟B.生育期显著延长，甚至无法正常抽穗成熟C.产量大幅提升D.抗寒性显著增强答案：B5.以下选择方法中，能够准确追踪个体的后代表现，选择遗传纯合速度最快的是（）A.一次混合选择法B.多次混合选择法C.单株选择法D.集团选择法答案：C6.杂交育种中，决定杂种后代性状表现和育种成功率的最核心环节是（）A.杂交操作过程B.亲本选配C.试验地选择D.播种期调整答案：B7.由基因加性效应决定的、能够稳定传递给后代的亲本配合力类型是（）A.特殊配合力B.一般配合力C.杂种优势指数D.配合力总效应答案：B8.回交育种中，回交次数达到多少次时，回交后代的农艺性状背景与轮回亲本的相似度可以达到98%以上（）A.2次B.4~5次C.10次D.15次答案：B9.远缘杂交中普遍存在的受精后障碍，也就是杂种胚胎无法正常发育、中途夭折的现象，最有效的克服技术手段是（）A.重复授粉B.染色体加倍C.幼胚离体培养D.花柱短截答案：C10.三系法杂交种种子生产过程中，用于大规模生产大田种植用杂交种子的亲本组合是（）A.不育系×保持系B.不育系×恢复系C.保持系×恢复系D.恢复系×恢复系答案：B11.下列属于物理诱变剂的是（）A.甲基磺酸乙酯（EMS）B.亚硝酸C.钴-60γ射线D.叠氮化钠答案：C12.诱变育种中通常选择的适宜诱变处理剂量是（）A.全致死剂量B.半致死剂量C.100%成活剂量D.无效应剂量答案：B13.人工诱导植物多倍体最常用的化学诱变剂是（）A.秋水仙素B.赤霉素C.生长素D.细胞分裂素答案：A14.我国农作物品种审定的两个法定级别是（）A.市级审定和省级审定B.省级审定和国家级审定C.国家级审定和国际级审定D.县级审定和市级审定答案：B15.下列不属于品种混杂退化的主要原因的是（）A.机械混杂B.生物学混杂C.品种本身发生自然变异D.种子入库低温储存答案：D三、多项选择题1.现代农业生产对作物品种的育种目标需求，通常包含以下哪些维度（）A.高产稳产B.优质专用C.多抗广适D.适宜轻简化机械化作业答案：ABCD2.按照种质资源的利用价值和来源分类，通常将作物种质资源划分为以下几类（）A.本地种质资源B.外地种质资源C.野生近缘种质资源D.人工创造的种质资源答案：ABCD3.单株选择法相比混合选择法，具备的优势特点包括（）A.可以对单株的后代表现进行精确鉴定，选择效率高B.获得的品种群体遗传纯合速度快，性状一致性好C.方法操作简单，工作量小，适合群众性育种D.能够快速有效淘汰遗传背景不良的变异个体答案：ABD4.杂交育种中，杂种后代常用的处理方法包括（）A.系谱法B.混合法C.集团选择法D.单子传代法答案：ABCD5.回交育种技术的适用场景包括（）A.改良现有推广品种的单个缺陷性状，比如导入单一抗病基因B.开展雄性不育系的转育工作C.创制近等基因系遗传研究材料D.聚合多个不同来源的优良复杂性状答案：ABC6.作物杂种优势利用的主要途径包括（）A.三系法杂种优势利用B.两系法杂种优势利用C.化学杀雄法杂种优势利用D.自交不亲和系杂种优势利用答案：ABCD7.下列属于化学诱变剂的是（）A.甲基磺酸乙酯（EMS）B.亚硝酸C.紫外线D.叠氮化钠答案：ABD8.人工诱导作物单倍体的主流技术途径包括（）A.花药/花粉离体培养技术B.远缘杂交诱导孤雌生殖技术C.秋水仙素处理萌发种子D.茎尖分生组织培养答案：AB9.我国三级良种繁育体系的种子类别包括（）A.原原种B.原种C.大田用良种D.商品粮答案：ABC10.防止作物品种混杂退化的核心技术措施包括（）A.严格种子生产全过程的隔离条件，防止生物学混杂B.严格种子收获、运输、加工环节的管理，杜绝机械混杂C.定期进行品种的提纯复壮，更新退化的种子群体D.建立健全种子质量检测管控体系答案：ABCD四、填空题1.作物进化的三大核心动力是人工选择、自然选择、遗传变异。2.种质资源保存的主流方法包括就地保存、异地种植保存、低温种子库保存、离体试管保存、基因文库保存五类。3.高温短日性作物水稻，从低纬度地区向高纬度地区引种，通常会出现生育期延长的现象。4.杂交育种中，复交的常见类型包括三交、双交、聚合杂交等。5.遗传改良作物群体、提升群体优良基因频率的核心技术方法是轮回选择。6.雄性不育按照遗传机制分类，可分为核不育型、质核互作不育型两大类型。7.两系法杂种优势利用的核心基础是光温敏雄性不育系，其育性表现受光照时长和温度条件的调控。8.常规杂交育种依据育种目标的不同，可分为组合育种和超亲育种两个主要类型。9.诱变育种创造的变异类型大多属于单基因突变，通常需要经过3~4代的选择鉴定才能稳定遗传。10.我国种子质量标准体系中，衡量种子质量的四大核心指标是纯度、净度、发芽率、水分。五、简答题1.简述作物品种在农业生产中的核心作用作物品种是农业生产中最核心的生产资料，其作用主要体现在五个方面：一是能够大幅提高作物单位面积产量，当前全球作物产量增长中超过50%的贡献来自品种改良；二是显著提升农产品品质，通过定向改良品种特性，实现优质专用农产品的生产，满足食品加工、市场消费的差异化需求；三是增强作物对病虫害和不良环境的抗性，减少农药、化肥等化学投入品的使用，降低农业生产的资源消耗和环境污染；四是扩大作物的种植区域，提升作物对不同生态区域的适应性，充分利用自然资源条件；五是适配农业轻简化、机械化生产需求，提升农业生产效率，降低劳动力投入成本，推动农业生产现代化发展。2.简述种质资源在作物育种中的重要性种质资源是作物育种工作的核心物质基础，其重要性体现在三个层面：首先，种质资源的遗传多样性是育种创新的上限，所有作物的性状改良都必须从对应的种质资源中挖掘所需的目标基因，种质资源匮乏直接会导致育种陷入“遗传基础狭窄”的瓶颈，难以选育出突破性的新品种；其次，种质资源是应对农业生产危机的核心保障，当出现新的致病性病虫害大流行、极端气候灾害频发的情况时，只有从丰富的种质资源库中挖掘出对应的抗逆、抗病虫基因，快速改良现有品种的抗性，才能保障农业生产的稳定安全；第三，种质资源是现代种业竞争的核心战略资源，掌握丰富的特异种质资源，才能在种业国际竞争中占据主动权，实现种业的自主可控。3.简述单株选择法和混合选择法的优缺点及适用场景单株选择法的优点是可以对入选的单株的后代表现进行精准的鉴定，能够有效排除非遗传的表型变异干扰，选择的效率高，最终培育出的品种群体性状一致性好，遗传纯度高；缺点是操作流程复杂，耗时更长，工作量大，需要设置专门的株行比较试验。单株选择法适用于自花授粉作物和常异花授粉作物的新品种选育，也用于常规品种的提纯复壮工作。混合选择法的优点是操作流程简单，工作量小，可以同时处理大量的原始群体样本，不需要设置专门的后代鉴定试验，能够快速获得大量的改良群体种子，直接用于生产；缺点是无法对个体的后代遗传表现进行鉴定，选择的精度较低，改良的群体遗传组成依然较为复杂，性状一致性差。混合选择法适用于遗传多样性丰富的异花授粉作物群体的性状改良，以及地方农家品种的快速提纯改良工作。4.简述杂交育种亲本选配的核心基本原则杂交育种亲本选配需要遵循五大核心原则：一是双亲都要具备较多的优良性状，不良性状尽可能少，且双亲的性状缺陷能够实现互补，避免双亲存在共同的难以改良的缺陷性状；二是选择当地大面积推广应用的优良主栽品种作为亲本之一，保证选育出的新品种对当地生态区域具备良好的适应性，能够直接应用于生产；三是选择遗传差异大、生态类型差异大、地理起源远缘的亲本进行组配，能够显著丰富杂种后代的遗传变异类型，提升选育出超亲优良个体的概率；四是选择一般配合力高的亲本材料进行组配，保证优良性状能够稳定传递给杂种后代，提升整体育种效率；五是根据目标性状的遗传规律合理选择亲本，对于受单基因控制的质量性状，优先选择携带显性优良基因的亲本作为供体，对于受多基因控制的数量性状，选择综合性状好、遗传累积效应高的亲本。5.简述远缘杂交的主要障碍和对应的克服途径远缘杂交的障碍分为三类：第一类是受精前障碍，也就是两个亲缘关系远的亲本授粉之后，花粉无法在异源柱头上正常萌发，或者花粉管无法延伸进入子房完成受精过程，对应的克服途径包括花粉预先辐美处理、花柱短截、混合授粉、柱头分泌物处理等技术手段，促进异源花粉的受精过程；第二类是受精后障碍，也就是受精之后形成的杂种幼胚无法正常发育，在种子成熟前中途夭亡，对应的最有效克服途径是杂种幼胚的离体人工培养，将尚未发育成熟的幼胚剥离出来，在人工配制的培养基上培养，获得远缘杂种植株；第三类是远缘杂种后代的不育性、后代性状疯狂分离、遗传稳定性差的障碍，对应的克服途径是对远缘杂种的染色体进行人工加倍，恢复杂种的育性，通过多代的回交、定向选择，逐步让杂种后代的遗传性状稳定。6.简述作物品种混杂退化的主要原因和防止的核心技术措施品种混杂退化的主要原因包括四点：一是机械混杂，也就是在种子的收获、运输、脱粒、加工、播种等生产环节中，人为混入了其他不同品种的种子，导致品种群体的纯度下降；二是生物学混杂，也就是异花授粉作物或者常异花授粉作物在种子生产过程中，隔离条件不达标，不同品种之间发生了天然异花授粉，导致后代发生性状分离，品种典型性丧失；三是品种遗传群体发生自然突变，以及群体内剩余的杂合遗传位点发生分离，导致品种的原有优良性状变劣；四是不正确的人工选择，在种子生产过程中，选择标准出现偏差，定向保留了不符合品种典型性的变异个体，加速品种种性退化。对应的防止措施包括：严格管控种子生产的各个环节，杜绝机械混杂；根据作物的授粉特点设置符合标准的隔离距离，防止不同品种之间发生生物学混杂；建立规范的原种生产技术体系，定期对推广品种进行提纯复壮，用新生产的高纯度原种更新退化的种子群体；建立健全全程的种子质量检测管控体系，对每一批次的种子的纯度、性状典型性进行严格检测，不合格的种子不允许进入市场销售。六、论述题1.结合当前我国种业振兴行动的实施背景，论述如何系统性构建作物种质资源保护与利用体系，支撑自主育种创新能力的提升种业振兴的核心前提是实现种质资源的自主可控，构建完善的种质资源保护与利用体系需要从四个维度系统推进：第一，开展全国作物种质资源全面普查与收集行动，针对我国境内的栽培作物地方品种、野生近缘植物资源开展系统性的野外调查收集，填补偏远山区、边疆区域的种质资源收集空白点，抢救性收集面临灭绝风险的珍稀特色种质资源，实现我国作物种质资源的全覆盖收集，将种质资源库的保有量提升到50万份以上的规模，丰富种质资源的遗传多样性储备；第二，建设分层分级的种质资源保存体系，构建国家长期库、中期库、原生境保护点、野生植物自然保护区互为补充的保存网络，实现种质资源的永久安全保存，避免宝贵的种质资源得而复失，同时建立种质资源的活力监测和繁殖更新机制，保证库存种质资源的活力和发芽率；第三，开展规模化的种质资源精准鉴定评价，针对库存的种质资源，利用基因组测序、高通量表型鉴定、基因编辑等现代技术手段，对所有种质资源的高产、优质、抗病虫、抗逆等目标性状进行精准表型和基因型鉴定，系统性挖掘控制优良性状的关键功能基因，建立种质资源的数字化信息共享平台，向所有育种单位开放种质资源的信息查询和实物共享通道，破解种质资源信息“孤岛”问题；第四，建立种质资源高效利用的技术创新体系，通过规模化的种质资源创新项目，将鉴定出的携带优异性状的特异种质，通过聚合杂交、分子标记辅助