(期末复习)园艺植物育种学期末考试样题及答案

(期末复习)园艺植物育种学期末考试样题及答案一、名词解释（每小题3分，共30分）1.种质资源：又称遗传资源，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，涵盖野生种、栽培种、近缘野生植物、人工创造的育种材料等所有携带遗传物质的繁殖体，是园艺植物新品种选育的核心物质基础。相较于大田作物，园艺植物种质资源还包含大量无性繁殖的芽变株系、原生质体、基因工程受体材料等特殊类型。2.引种驯化：指将园艺植物从其原分布区域迁移到新的原生境以外的区域进行栽培，通过人为干预使植物逐步适应新环境条件、正常完成生长发育周期并保持原有优良性状的过程，分为简单引种和驯化引种两类，其中简单引种是引种地与原分布区生态条件差异较小、植物本身适应性较广，无需特殊驯化措施即可正常生长，驯化引种则需要通过逐代筛选获得适应性突变个体才能完成引种目标。3.选择育种：简称选种，指利用园艺植物的自然变异群体，通过人工定向选择的方式筛选出符合育种目标的优良变异个体，经过比较、鉴定、繁殖，最终获得新品种的育种方法，是最古老、应用最广泛的常规育种途径之一，对无性繁殖园艺植物的芽变选种、有性繁殖园艺植物的实生选种均有极高应用价值。4.混合选择法：指从变异群体中按照育种目标选择性状表现相似的优良单株，不去除其余劣株，将所有入选单株的种子或繁殖材料混合收获、混合保存、混合播种，最终获得改良群体的选择方法，分为一次混合选择和多次混合选择，适合群体遗传变异丰富、性状遗传力较高的异花授粉园艺植物群体改良。5.单株选择法：又称系统选择法，指从变异群体中分别选择符合育种目标的优良单株，单株分别编号、分别留种、分别播种为不同的株系后代，通过后续各世代株系间的比较鉴定，淘汰不良株系、保留优良株系，最终获得基因型纯合或性状稳定的新品种的选择方法，能对入选单株的后代表现进行精准遗传评价，适合自花授粉园艺植物的系统选育以及常异花授粉植物的改良。6.远缘杂交：指分类学上不同种、属甚至亲缘关系更远的园艺植物类型之间进行的有性杂交，通过该方式可以突破种内遗传资源的限制，将野生近缘种的抗逆、抗病、特殊品质等优良基因导入栽培种，大幅拓展园艺植物的遗传背景，是目前选育突破性园艺新品种的重要途径之一。7.杂种优势：指两个遗传组成存在差异的亲本进行杂交，产生的杂种第一代在生长势、生活力、抗逆性、产量、品质等性状上优于双亲平均值、甚至优于两个亲本的现象，是生物界普遍存在的遗传规律，蔬菜、花卉等一二年生园艺植物中杂种优势利用的普及率已超过80%。8.雄性不育系：指通过人工选育获得的、植物的雄性器官发育异常无法产生正常可育花粉，但雌性器官发育完全正常、可以接受外来正常花粉完成受精过程，并且该不育性状可以稳定遗传的品系，是十字花科蔬菜、茄果类蔬菜杂种优势利用中简化制种流程、降低制种成本的核心工具材料。9.诱变育种：又称引变育种，指人为利用物理、化学诱变因素处理园艺植物的种子、植株、花粉、原生质体等繁殖材料，诱发其产生高频基因突变，从变异群体中筛选出符合育种目标的突变体，经过后续鉴定培育获得新品种的育种方法，对于改良品种的1-2个单一不良性状、创造新的花色/株型变异效果显著。10.品种退化：指园艺植物新品种在经过一段时间的生产应用后，群体内逐渐丧失其原有的优良性状、典型性和一致性，表现出产量下降、品质变劣、抗逆性降低、商品性状变差等现象的过程，无性繁殖园艺植物的病毒病侵染、有性繁殖植物的生物学混杂是造成品种退化的核心诱因。二、填空题（每空0.5分，共15分）1.按照来源分类，通常将园艺植物的种质资源划分为本地种质资源、外地种质资源、野生种质资源、人工创造的种质资源4大类；其中异地保存种质资源的常规方式是保存种子，适合大部分一二年生蔬菜、花卉，而对于多为顽拗型种子的果树、水生园艺植物通常采用田间植株圃保存。2.引种过程中需要重点考虑的主导生态因子包括温度、光照、降水、土壤与生物因子，其中对长日照园艺植物而言，南种北引会出现生育期缩短的现象，北种南引时会因为光照长度不足出现营养体徒长、无法正常开花结实的问题。3.有性繁殖园艺植物的选择育种程序通常分为原始材料圃、株系选择圃、品种比较试验圃、区域试验与生产试验4个阶段；无性繁殖园艺植物的芽变选种通常经过变异体的发掘与确认、变异的分离纯化、优良变异系的鉴定与比较3个核心环节。4.园艺植物杂交育种的亲本选配需遵循4个基本原则：亲本性状互补、亲本之一为当地的优良主栽品种、亲本的遗传背景差异适度、亲本的一般配合力高；为了充分利用不同亲本的优良性状，当涉及3个以上亲本杂交时，根据杂交次序分为添加杂交和合成杂交两类模式。5.远缘杂交的常见障碍主要包括杂交不亲和性、杂种夭亡与不育、杂种后代性状分离剧烈且“疯狂分离”3类，克服远缘杂种不育最常用的有效措施是幼胚离体培养，可在杂种幼胚败育前将其剥离进行人工培养基培养获得成活植株。6.目前园艺植物中广泛应用的雄性不育类型主要分为细胞核雄性不育、质核互作雄性不育两类，其中质核互作雄性不育“三系配套”指的是选育出稳定的雄性不育系、保持系、恢复系三个配套材料，才能实现杂交种的规模化制种。7.秋水仙素诱导植物多倍体的作用原理是能够抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使得已经完成复制的染色体无法向两极移动、细胞不能完成分裂，最终形成染色体数目加倍的多倍体细胞；园艺育种中秋水仙素的常用处理浓度范围为0.1%~0.5%，处理对象以萌动的种子、幼苗茎尖生长点最为常见。8.分子标记辅助育种相较于传统表型选择的核心优势是可以在植物生长发育的任意阶段、不受环境条件干扰直接对目标基因型进行选择，大幅提高选择效率、缩短育种周期，目前已经广泛应用于园艺植物抗病性、品质性状、雄性不育性状的定向选育中。9.我国目前园艺植物良种繁育的分级繁育制度分为原原种、原种、生产用种三级体系，其中原原种是由育种单位掌握的、性状纯度最高的第一批繁殖材料，原种的纯度要求不低于99.9%，生产用种的纯度要求一般不低于95%。10.芽变的细胞学基础是芽的分生组织细胞发生了基因突变，根据突变发生的细胞层次不同可分为周缘嵌合体、扇形嵌合体、周缘区分嵌合体三类，园艺生产上绝大多数能稳定遗传的优良芽变类型都属于周缘嵌合体。三、判断题（每小题1分，共10分）1.无性繁殖的园艺植物因为不需要通过种子繁殖，因此完全无法采用单株选择法开展育种工作。（×）解析：无性繁殖园艺植物可以通过单株选择筛选芽变个体，对其无性繁殖后代进行株系比较鉴定，是芽变选种的常规操作流程。2.远缘杂交产生的后代均表现出明显的杂种优势，因此可以直接作为新品种在生产上推广应用。（×）解析：绝大多数远缘杂种存在不育性、性状分离剧烈、综合农艺性状差等问题，需要经过多代回交改良才能应用，极少可以直接作为品种推广。3.杂种优势利用过程中，杂交种只能在杂种第一代表现出显著的优势，第二代就会出现严重的性状分离，因此一二年生异花授粉园艺植物的杂交种不能留种繁殖。（√）解析：常规一代杂种的F2代由于基因重组发生性状分离，整齐度下降、优势衰退，因此生产上必须每年制种。4.所有园艺植物品种审定都需要满足特异性、一致性、稳定性的DUS测试要求，这是品种获得授权推广的必要条件。（√）解析：DUS测试是国际植物新品种保护联盟统一规定的品种授权测试标准，所有国家审定、登记的园艺植物品种都必须通过三项测试要求。5.混合选择法的选择效率优于单株选择法，特别适合遗传力低的数量性状的选择改良。（×）解析：混合选择法无法对单株的后代表现进行鉴定，不能排除环境饰变的干扰，对遗传力低的数量性状选择效果远低于单株选择法。6.诱变育种的突变方向是人工可以精准控制的，可以定向诱导出我们需要的特定优良变异。（×）解析：基因突变的发生是随机的、非定向的，诱变育种只能提高突变频率，无法人工控制突变方向，需要从大量变异群体中筛选目标突变体。7.南树北引过程中，北方地区冬季温度过低、春季解冻期晚以及生长季日照长度变长是限制引种成功的主要障碍。（√）解析：南方多年生木本园艺植物向北迁移时，往往面临冬季低温冻害、春季花芽萌发后倒春寒危害、长日照导致提前停长休眠等问题。8.自交不亲和系的植株花粉授予同一株系的柱头时无法正常受精结实，因此可以直接利用自交不亲和系进行杂交制种，不需要人工去雄。（√）解析：两个不同基因型的自交不亲和系间相互授粉可以正常结实，同时得到两个亲本的杂交种，大幅降低十字花科蔬菜的杂交制种成本。9.无病毒苗木繁育是防止无性繁殖园艺植物品种退化、保持优良种性的最有效措施。（√）解析：果树、球根花卉等无性繁殖植物的品种退化70%以上由病毒侵染积累造成，通过茎尖脱毒获得无病毒原种苗可从根源上解决该类退化问题。10.种质资源的遗传多样性越丰富，说明该群体内的基因突变类型越多，育种过程中选出突破性优良品种的概率就越高。（√）解析：育种的实质是对群体内存在的优良变异进行选择和聚合，丰富的遗传多样性是育种工作的核心前提。四、单项选择题（每小题1分，共10分）1.下列属于园艺植物种质资源原地保存方式的是（A）A.建立野生中华猕猴桃原生境自然保护区B.在国家种质资源库储存白菜种子C.在国家果树种质资源圃保存桃品种D.通过超低温保存草莓茎尖分生组织2.下列关于引种的描述错误的是（B）A.生态条件相似性越高，引种成功的概率越大B.喜温园艺植物北移时，夏季高温长日照会促进其营养生长，对引种有利C.一年生喜温植物北引时，选择早熟品种可以避免后期低温危害D.南花北引时，空气湿度过低往往是部分原产热带亚热带花卉引种失败的诱因3.下列杂交亲本组配的操作方式错误的是（C）A.选择综合性状优良、缺点少且性状互补的品种作为亲本B.当地主栽优良品种作为亲本之一，培育的品种适应性更好C.选择两个性状表现都非常差、遗传差异极大的野生类型作为杂交亲本D.优先选择一般配合力高的品种作为杂交亲本4.杂交育种中，自花授粉园艺植物的杂交后代最适合采用的选择方法是（D）A.一次混合选择法B.多次混合选择法C.集团选择法D.系谱选择法5.下列不属于克服远缘杂交不亲和性的措施是（A）A.对杂种后代进行连续多代自交B.染色体预先加倍法C.采用特殊的授粉方式比如蒙导授粉、花柱短截授粉D.柱头移植、子房离体授粉6.优势育种与常规杂交育种相比，下列描述正确的是（B）A.两种育种方式的育种目标完全不同B.优势育种首先需要选育高度纯合的自交系作为亲本，杂交育种不需要先选育纯合自交系C.两种方式获得的新品种都可以在生产上留种繁殖多代D.优势育种利用的是加性效应基因，杂交育种利用的是非加性效应基因7.下列属于物理诱变源的是（C）A.甲基磺酸乙酯（EMS）B.秋水仙素C.60Coγ射线D.叠氮化钠8.雄性不育三系配套中，基因型为N(rfrf)的品系是（A）A.保持系，给不育系授粉后后代仍然保持雄性不育特性B.不育系，自身花粉败育需要外来花粉授粉C.恢复系，给不育系授粉后后代花粉恢复可育D.以上都不是9.下列不属于分子标记技术类型的是（D）A.SSR标记B.SNP标记C.SNP芯片D.叶绿素表型标记10.下列不属于造成园艺植物品种退化的原因的是（B）A.生物学混杂导致品种遗传纯度下降B.新品种在推广过程中种植面积扩大C.病毒类病原在无性繁殖植株体内逐代积累D.长期无性繁殖过程中发生不良芽变的不断积累五、简答题（每小题5分，共25分）1.简述园艺植物种质资源常用的保存方法及适用的种质资源类型。答：（1）就地保存：在种质资源的原生境建立自然保护区，保护野生植物群落和其自然生态系统，适用于野生近缘种、珍稀濒危园艺植物种质资源。（1分）（2）异地田间种植保存：将种质资源移栽到异地的种质资源圃进行常年种植保存，适用于多年生无性繁殖园艺植物、顽拗型种子植物，如果树、木本花卉、水生蔬菜等。（1分）（3）种子低温保存：将干燥后的种子储存在低温低湿的种质资源库中，长期保存种子活力，适用于绝大多数一二年生、产生正常干种子的蔬菜、草本花卉种质资源。（1分）（4）离体超低温保存：将茎尖分生组织、花粉、原生质体等繁殖材料置于-196℃的液氮环境中长期保存，适用于珍稀、濒危、难以用种子保存或者易受病毒侵染的无性繁殖园艺植物种质。（1分）（5）基因文库保存：通过构建基因组文库、cDNA文库将种质的基因资源保存下来，适用于各类具有特殊优良基因的野生、人工创造种质。（1分）2.对比单株选择法和混合选择法的主要优缺点。答：单株选择法的优点：可以对入选单株的后代进行遗传性鉴定，有效排除环境饰变造成的选择误差，选择精度高、改良效果显著，能快速获得基因型纯合、性状稳定的优良品系；缺点：需要设置专门的株系比较圃，育种操作流程复杂、周期更长，成本更高，异花授粉植物连续多代自交选择容易造成生活力衰退。（2.5分）混合选择法的优点：操作简单、育种成本低、不需要精细的后代鉴定，能在短期内获得大量改良的繁殖材料，同时不会造成异花授粉植物的遗传基础狭窄、生活力衰退；缺点：无法对单株的后代表现进行遗传评价，不能区分遗传变异和环境饰变，对遗传力低的数量性状选择效果差，获得的改良群体基因型杂合、纯化速度慢。（2.5分）3.简述园艺植物一代杂种种子生产的核心技术要点。答：（1）严格隔离制种：根据作物的传粉特性设置足够的隔离距离，防止外来非父本花粉混入造成生物学混杂，保证杂交种子纯度。（1分）（2）规范亲本种植：父母本按照合适的行比进行播种，调节播期确保父本和母本的花期完全相遇，避免花期不亲和导致制种产量下降。（1分）（3）严格去杂去劣：在亲本生长的不同时期分次去除亲本群体内的杂株、劣株、变异株，保证亲本纯度达到制种要求。（1分）（4）及时去雄授粉：对于没有利用雄性不育、自交不亲和特性的作物，在母本花粉成熟前完成彻底人工去雄，采用人工授粉或者蜜蜂授粉方式保证结实率。（1分）（5）分收分藏：成熟后及时收获种子，父本和母本繁殖的种子分开采收、单独晾晒、单独储藏，避免机械混杂。（1分）4.简述品种退化的主要防止措施。答：（1）建立科学严格的良种繁育制度，分级繁育原原种、原种和生产用种，定期更新生产用种，避免多代自留留种造成的混杂退化。（1分）（2）严格隔离条件，防止不同品种之间发生生物学混杂，异花授粉园艺植物留种时保证足够的空间或者时间隔离。（1分）（3）在品种繁育的不同生长时期多次严格去杂去劣，及时拔除杂株、劣株、变异株，确保繁殖群体的遗传纯度。（1分）（4）无性繁殖园艺植物采用茎尖脱毒技术培育无病毒种苗，从根源上消除病毒病积累造成的品种退化。（1分）（5）提供适宜的栽培管理条件，避免不良环境造成的遗传漂变、不良变异积累，定期进行优良品种的复壮更新。（1分）5.简述秋水仙素诱导园艺植物多倍体的核心注意事项。答：（1）选择合适的处理材料：优先选择萌动的种子、生长旺盛的幼苗茎尖生长点作为处理对象，这类细胞分裂活跃，诱导染色体加倍的成功率更高。（1分）（2）控制适宜的处理浓度和时间：根据不同园艺植物类型选择0.1%~0.5%区间的适宜浓度，处理时间从几小时到数天不等，避免浓度过高、处理时间过长造成试验材料中毒死亡。（1分）（3）处理后及时冲洗植株：用清水将残留的秋水仙素完全冲洗干净，避免残留药剂持续对细胞产生毒害作用。（1分）（4）对加倍后代进行严格鉴定：通过形态学观察、染色体计数、流式细胞术检测等方式，准确筛选出真正的多倍体植株，剔除嵌合体和未加倍的普通二倍体植株。（1分）（5）提供良好的后续栽培管理条件，促进多倍体植株正常生长发育，避免其发生回复突变恢复为二倍体。（1分）六、论述题（共10分）论述园艺植物常规杂交育种（组合育种）和优势育种的核心异同点。答：两者的相同点：都需要选择两个以上遗传背景存在