2026年作物育种学考试题及答案

2026年作物育种学考试题及答案一、名词解释（每题3分，共24分）1.全基因组选择育种2.作物杂种优势群3.单倍体诱导系4.单碱基替换基因编辑技术5.抗逆分子设计育种6.轮回选择育种7.种子健康定量检验8.芽黄标记性状育种参考答案：1.全基因组选择育种：指利用分布于作物全基因组范围内的高密度单核苷酸多态性（SNP）标记，结合表型训练群体的实测数据构建机器学习预测模型，对尚未进入田间小区试验的育种后代的产量、抗性、品质等关键性状的表型值进行提前预判的现代育种技术。截至2025年，国内主流玉米、水稻商业化育种团队针对产量性状的全基因组选择预测准确率已提升至0.72以上，较传统表型选择效率提升3~5倍，可将常规品种选育周期从8~10年压缩至4~5年。2.作物杂种优势群：指根据种质资源的系谱来源、配合力表现、基因组遗传相似性聚类划分的类群，同一类群内材料遗传距离较近，不同类群间材料杂交更容易产生强杂种优势。当前国内玉米育种领域公认的核心杂种优势群包含改良Reid群、塘四平头群、旅大红骨群、Lancaster群、黄改群5大类，跨群杂交的杂种优势利用率比群内杂交高42%以上。3.单倍体诱导系：指通过花粉授粉诱导作物母体孤雌生殖，直接产生单倍体籽粒的特殊玉米自交系，无需花药组培环节即可获得单倍体材料，经染色体加倍后1~2个世代即可获得纯合双单倍体自交系。2026年国内自主选育的高油型玉米单倍体诱导系平均诱导率可达15%以上，比2020年的行业平均水平提升75%。4.单碱基替换基因编辑技术：指在不引入外源DNA片段、不造成基因组双链断裂的前提下，利用人工改造的Cas蛋白与胞嘧啶脱氨酶、腺嘌呤脱氨酶融合形成的编辑器，精准实现靶位点的C-T、A-G定向碱基替换的新一代基因编辑技术。该技术已广泛应用于作物抗除草剂、品质定向改良场景，2024年我国获批简化安全评价的基因编辑作物中68%采用了单碱基编辑技术路径。5.抗逆分子设计育种：指通过定位作物抗盐、抗旱、抗低温、抗穗发芽等抗逆性状的主效调控基因，明确基因的功能位点与调控通路，按照预先设定的抗逆目标，通过分子标记辅助聚合将多个抗逆基因定向导入骨干亲本，培育符合目标抗性水平的新品种的精准育种技术。当前该技术可实现作物在中度盐碱地（全盐含量3‰~5‰）条件下的产量损失率控制在10%以内。6.轮回选择育种：指通过人工群体合成、多轮杂交互交、表型选择、遗传增益评估的循环操作，逐步提升异花授粉作物群体整体有利基因频率，同时避免种质资源遗传基础狭窄的群体改良技术。针对玉米群体的10轮轮回选择后，群体的产量一般配合力可提升20%以上，群体内单株的平均产量增益可达每年1.2%。7.种子健康定量检验：指通过分子检测、人工接种培养、试纸条速测等技术，对批次种子携带的病原菌、虫卵、病毒的携带率进行精准定量检测的种子质量管控环节，是国家农作物种子质量检验规程2023版新增的强制检测指标，优质杂交水稻种子要求稻瘟病菌携带率为0，小麦种子赤霉病菌携带率不得超过0.1%。8.芽黄标记性状育种：指将苗期第1~3片叶呈现黄色、后续叶片自动转绿的隐性芽黄基因导入不育系，通过苗期肉眼鉴别去除杂株，大幅降低作物杂交种制种过程中除杂成本的配套育种技术。当前我国杂交棉花制种领域应用芽黄标记技术后，苗期除杂效率提升90%，杂种一代纯度可稳定达到99.5%以上。二、单项选择题（每题1分，共20分）1.依据2025年正式实施的《中华人民共和国主要农作物品种审定名录（2025版）》，下列不属于国家级强制审定范畴的作物是（）A.高粱B.向日葵C.青稞D.马铃薯2.CRISPR/Cas9衍生的胞嘧啶碱基编辑器（CBE）可实现的精准碱基替换类型是（）A.A替换为GB.C替换为TC.T替换为CD.G替换为A3.我国黄淮海夏玉米区杂交种制种基地的安全抽穗扬花授粉期要求连续10天平均气温不高于（）A.30℃B.32℃C.35℃D.38℃4.杂交水稻制种中，已知母本从播种到抽穗的有效积温需求为820℃，父本从播种到抽穗的有效积温需求为940℃，若要保证父母本花期完全相遇，父本需要比母本提前播种的天数约为（当地春季日均气温稳定在15℃以上）（）A.5天B.8天C.10天D.12天5.下列作物种质资源类型中，遗传多样性最丰富、抗逆特异基因占比最高的是（）A.改良栽培品种B.地方农家种C.野生近缘种D.人工创制突变体6.普通小麦体细胞的染色体数目为42条，其单倍体植株的体细胞染色体数目为（）A.14条B.21条C.28条D.42条7.2026年我国转基因抗虫耐除草剂玉米品种的大田种植中，要求相邻常规玉米种植区的安全隔离距离不低于（）A.50米B.100米C.200米D.500米8.作物育种试验的产量小区测产环节，为消除边际效应影响，每个试验小区的边际保护行至少预留（）A.1行B.2行C.3行D.4行9.下列哪种育种方法选育出的作物品种不需要进行多年多点品种比较试验即可进入区域试验环节（）A.杂交育种B.分子标记辅助回交改良育种C.全基因组选择育种D.基因编辑定向改良骨干自交系的常规种10.棉花核不育系杂交制种中，苗期可识别出的不育株占比理论值为（）A.25%B.50%C.75%D.100%11.冬小麦南繁加代过程中，为满足春化需求，需对萌动的小麦种子进行0~4℃的低温处理时长不少于（）A.7天B.15天C.25天D.30天12.作物抗除草剂性状的目标基因来自作物自身基因组、不包含任何外源转基因片段的品种，按照我国2024年修订的《基因编辑植物安全评价指南》，可申请哪类简化安全评价路径（）A.按照转基因生物一级评价要求B.按照非转基因常规品种程序开展D.无需开展任何安全性状检测C.仅需开展目标性状有效性检测、3代遗传稳定性检测即可跳过中间试验直接申请生产性试验13.下列哪项指标是国家级农作物品种审定试验中，优质小麦品种必须达到的强制判定标准（）A.蛋白质含量≥10%B.稳定时间≥15分钟C.容重≥770g/LD.出粉率≥60%14.玉米杂种优势利用的“二系配套”技术体系的核心基础是（）A.光温敏核不育系B.细胞质雄性不育系C.化学杀雄诱导不育系D.核不育隐性标记不育系15.全基因组选择训练群体的样本容量一般要求不低于多少份，才能保证产量性状预测准确率达到0.7以上（）A.200份B.500份C.1000份D.2000份16.针对水稻抗稻瘟病性状的人工接种抗性鉴定，试验要求每份参试材料的接种稻瘟病菌菌株数目不少于（）A.3个B.5个C.7个D.10个17.我国西南冬麦区选育的小麦品种，必须具备的核心抗逆性状是（）A.抗穗发芽B.抗赤霉病C.抗寒D.抗旱18.下列哪种分子标记的检测成本最低、通量最高，适合用于大规模育种群体的基因型鉴定（）A.RFLP标记B.SSR标记C.SNP标记D.AFLP标记19.杂交油菜制种中，利用自交不亲和系生产杂交种的理论杂种纯度最高可达到（）A.90%B.95%C.98%D.100%20.轮回选择群体改良过程中，每一轮选择的遗传增益一般控制在什么区间，才能避免群体遗传多样性快速丢失（）A.1%~3%B.5%~8%C.10%~15%D.15%~20%参考答案：1.C2.B3.B4.B5.C6.B7.A8.A9.D10.B11.C12.D13.C14.A15.B16.B17.B18.C19.D20.A三、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.作物种质资源库中保存的核心种质材料必备的标准化检测指标包含（）A.生态适应性参数B.主要农艺性状多年表型鉴定数据C.全基因组重测序变异图谱D.病虫害抗性人工接种鉴定结果2.2026年我国商业化推广的转基因玉米品种，目前获批的商业化性状包含（）A.抗玉米螟B.抗草地贪夜蛾C.耐除草剂草甘膦D.耐除草剂草铵膦3.作物杂交育种的亲本选配原则包含（）A.双亲优点多且性状互补B.双亲遗传差异适度，属于不同杂种优势群C.双亲的一般配合力水平高D.双亲的生育期适应目标种植区域生态条件4.单倍体加倍过程中常用的染色体加倍试剂包括（）A.秋水仙素B.除草剂类有丝分裂抑制剂C.细胞分裂素D.赤霉素5.下列属于作物分子设计育种常规操作流程的环节是（）A.目标性状主效基因定位与功能验证B.多基因聚合的路径模拟C.分子标记前景选择与背景选择D.目标性状表型精准鉴定6.小麦杂种优势利用当前主流的技术路径包含（）A.细胞质雄性不育三系路径B.光温敏核不育二系路径C.化学杀雄制种路径D.自交不亲和系路径7.国家级品种区域试验中，参试品种的淘汰判定标准包含（）A.产量比对照品种减产超过10%且差异显著B.抗性鉴定中出现高感目标检疫性病害C.品质指标达不到对应类型品种的强制标准D.大田生育期比对照品种长7天以上8.智能育种技术体系中常用的作物表型高通量采集设备包括（）A.田间无人机多光谱成像系统B.地面走式表型采集平台C.近红外种子品质快速检测仪D.基因组高通量测序仪9.下列属于我国作物种质资源保护名录中的珍稀濒危作物种质类型的是（）A.野生稻原生境保护种群B.普通野生小麦近缘种C.传统地方农家品种D.境外引进的已推广品种10.杂交制种基地的隔离安全管控措施包含（）A.空间距离隔离B.自然屏障隔离C.错期开花时间隔离D.人工套袋隔离参考答案：1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.AB5.ABCD6.ABC7.ABCD8.ABC9.ABC10.ABCD四、简答题（每题5分，共20分）1.简述杂交水稻三系配套体系中不育系、保持系、恢复系的协同选育核心量化标准。参考答案：不育系要求花粉败育率达到100%，自交结实率低于0.1%，柱头外露率不低于30%，异交结实率不低于40%，农艺性状整齐度≥99.8%；保持系除育性为正常可育外，其余农艺性状与对应不育系相似度≥98%，花粉量充足，生育期与不育期完全匹配；恢复系对不育系的恢复度≥90%，杂种一代结实率不低于85%，穗粒数、千粒重等产量性状的一般配合力比当前主推恢复系高5%以上，无明显不良农艺性状。2.简述玉米单倍体育种的核心操作流程与关键技术节点。参考答案：第一步以目标骨干自交系为母本，用高诱导率单倍体诱导系作为父本进行杂交授粉，获得杂交籽粒；第二步通过籽粒油分含量扫描、胚子叶颜色标记筛选出单倍体籽粒，单倍体籽粒鉴别准确率≥95%；第三步使用0.06%浓度的秋水仙素浸芽处理实现染色体加倍，加倍成功率≥30%；第四步将加倍成活的植株移栽到大田，自交结实后获得纯合双单倍体DH系，整个流程仅需2个世代即可获得100%纯合的自交系，比常规系谱选择效率提升60%以上。3.简述种质资源精准鉴定工作对商业化育种的支撑作用。参考答案：通过对种质资源的全基因组测序、多年多点表型鉴定、人工接种抗性鉴定，可明确每份资源携带的有利等位基因变异，打破育种工作中抗源狭窄、遗传基础单一的瓶颈，可直接为分子设计育种提供优异的供体材料，将特异性状的选育周期从3~5年压缩至1年以内，大幅降低品种选育的试错成本。4.简述轮回选择技术改良异花授粉作物群体的技术优势。参考答案：轮回选择可在不丢失群体有利基因多样性的前提下，持续提升群体的整体有利基因频率，避免连续近亲选育造成的种质退化、遗传基础狭窄问题，改良后的群体不仅可直接筛选出优良单株培育新品种，也可作为新的杂种优势群基础材料，拓展杂种优势利用的空间。五、论述题（每题8分，共16分）1.论述当前我国作物育种领域种源“卡脖子”的核心短板，结合2026年种业振兴行动实施方案的要求提出针对性破解路径。参考答案：当前我国作物育种领域的核心短板主要集中在三个层面：一是部分核心育种工具专利被境外机构垄断，比如第一代单碱基编辑核心专利80%掌握在境外科研机构手中，部分高端作物表型采集设备国产化率不足30%；二是部分高附加值特种作物的育种水平与国际头部种业企业差距明显，比如设施农业专用番茄、甜椒品种的进口占比仍达35%以上，耐密玉米自交系的耐密性指标比国际先进水平低20%；三是商业化育种体系的协同性不足，种质资源共享利用率不足5%，大量优异种质资源锁存在科研院所资源库中未产业化应用。针对上述问题，按照2026年种业振兴行动实施方案要求，首先要加大生物育种核心技术的原创性攻关力度，扶持国内科研团队开发拥有自主知识产权的新一代基因编辑工具、全基因组选择算法，在2030年前实现育种核心工具国产化率100%；其次要搭建全国统一的种质资源共享服务平台，对入库的12万份核心种质完成精准基因型表型鉴定，向国内所有种业企业免费开放有利基因位点信息，提升种质资源利用率到30%以上；第三要构建产学研协同的商业化育种创新联合体，支持种业企业牵头开展玉米、水稻、小麦等主要作物的联合育种攻关，培育一批性状达到国际领先水平的自主知识产权新品种，到2027年实现主要农作物自主品种覆盖率100%，特种作物进口品种占比下降到10%以内。2.论述智能育种技术体系的核心组成部分与产业化应用价值。参考答案：智能育种技术体系主要由四大模块组成，第一是种质资源大数据模块，整合所有种质资源的基因组测序数据、多年多点环境下的表型数据、抗性鉴定数据，形成标准化的育种大数据数据库；第二是全基因组智能预测模块，通过人工智能算法优化预测模型，自动对育种后代的性状表型进行提前预判，无需种植即可筛选出符合目标的优良单株；第三是高通量分子检测模块，利用低成本的SNP基因芯片技术实现万级育种群体的快速基因型鉴定，单样本检测成本控制在5元以内；第四是大田智能表型采集模块，利用无人机、地面机器人实现作物生长全周期的表型自动采集，替代传统的人工表型调查，误差降低80%以上。智能育种体系的产业化应用，可将传统的“经验育种”转变为“精准数字育种”，主要农作物品种的平均选育周期从10年压缩至3~4年，育种整体投入产出比提升10倍以上，从根本上解决我国种业育种效率偏低的核心问题。六、案例分析题（共20分）某河南黄淮海区域玉米育种团队现有骨干自交系Z1（配合力优异、株型紧凑、但高感南方锈病），现有抗南方锈病显性主效基因RppQ的供体自交系K9（高抗南方锈病，配合力一般），要求在3年时间内完成对Z1的定向改良，选育出配合力不下降、90%以上