0绪论 植物育种学.ppt

1、植物育种学,Plant Breeding,郭晋杰 农学院A23300312-7528129 guojinjie,教材：植物育种学 主编：胡延吉（山东农业大学） 出版：高等教育出版社 类别：全国高等学校农林规划教材 时间： 2003.8,植物育种学课程教学大纲,课程类型：范围选修课 学 时：48学时 （4,7-11,14-15周） 适用对象：植物科学与技术本科专业 先修课程：植物学、遗传学、生物统计学、植物 生理学、基础生物化学、植物病理学、 农业昆虫学、农业气象学等。,一、课程性质、目的与任务 性质：植物育种学是一门以遗传学、进化论为主要 基础理论的综合性应用科学。

2、任务：掌握植物育种的基本原理、基本技术和方法,二、教学重点及难点 重点：植物育种学的基本原理、基本技术和方法 难点：植物育种学的基本原理 三、与其他课程关系 以遗传学、进化论为基础理论，涉及植物学、生物统计学、植物生理学、植物病理学、植物生态学、农业昆虫学、农业气象学、土壤学、生物技术、作物栽培学、耕作学、农产品加工学和农业经济学等。,四、教学内容、学时分配及基本要求,绪论（1学时） 基本要求：了解植物育种学的基本任务和主要 研究内容。 重点：植物品种的概念。 难点：植物育种学的性质。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第一章 育种目标 （1学时） 基本要求：了解植物育种目标的概念，制 订育种

3、目标的意义。 重点：掌握植物育种的主要目标，制订育 种目标的原则。 难点：植物育种的主要目标。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第二章 种质资源（2学时） 基本要求：种质资源的概念、类别和特点，种质资源的保存、鉴定研究和利用。 重点：种质资源的概念、类别和特点，种质资源的保存。 难点：植物起源中心学说。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第三章 植物的繁殖方式与育种（2学时） 基本要求：掌握主要植物的繁殖方式；对植物品种 的基本要求；植物品种类型和特点。 重点：对植物品种的基本要求；植物品种类型和育 种特点。 难点：自交和异交的遗传效应；各类品种的育种特点,四、教学内容、学时分配及基本要求,

4、第四章 引种（2学时） 基本要求：了解引种的基本原理、引种的一般规律及方法。 重点：引种的一般规律及方法。 难点：驯化的原理与方法。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第五章 选择育种（2学时） 基本要求：掌握选择的基本原理和方法。 重点：选择育种的特点和主要技术环节。 难点：选择育种的主要技术环节。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第六章 杂交育种（4学时） 基本要求：掌握杂交育种的意义、亲本选配的一般原则、杂种后代的处理方法。 重点：亲本选配的一般原则和杂种后代的处理方法。 难点：杂种后代的处理方法。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第七章 杂种优势利用（6学时） 基本要求：掌握杂种优

5、势的概念、配合力的概念和配合力的测定方法、利用杂种优势的途径、杂交制种技术。 重点：杂种优势的概念、利用杂种优势的途径、杂交制种技术。 难点：配合力的概念和配合力的测定方法，杂种优势表现的遗传基础。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第八章 营养系杂交育种（4学时） 基本要求：掌握营养系品种和杂种实生苗的童期、童程与童性的概念，营养系品种性状遗传变异特点、杂交亲本的选择与选配和营养系杂种的选择。 重点：营养系品种性状遗传以及杂交亲本的选择与选配。 难点：杂种实生苗的童期、童程与童性，营养系杂种的选择。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第九章 远缘杂交育种（2学时） 基本要求：远缘杂交的概念、

6、意义和作用， 远缘杂交的困难及其克服的方法 重点：远缘杂交的困难及其克服的方法。 难点：远缘杂交的困难及其克服的方法。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第十章 倍性育种（4学时） 基本要求：多倍体、单倍体概念和种类、多倍体植物的特点、单倍体育种的优缺点。 重点：多倍体、单倍体的概念和种类、多倍体植物的特点、单倍体育种的优缺点。 难点：产生单倍体的主要途径和方法。,四、教学内容、学时分配及基本要求,期中测验（2学时） 考察范围1-10章（开卷） 1.名词解释 2.填空题 3.简答题 4.论述题,四、教学内容、学时分配及基本要求,第十一章 诱变育种（4学时） 基本要求：诱变育种的概念、物理诱变和

7、化学诱变的育种方法。 重点：诱变的方法和诱变育种的方法与程序。 难点：诱变的方法。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第十二章 生物技术在植物育种中的应用 （6学时） 基本要求：掌握植物离体培养、植物基因工程、分子标记的原理与技术。 重点：植物组织培养、基因工程和分子标记技术在植物育种上的应用。 难点：植物组织培养、基因工程和分子标记技术在植物育种上的应用。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第十三章 抗逆育种（4学时） 基本要求：掌握抗病性、抗虫性、抗旱性、抗寒性及其它抗逆性的概念。 重点：与抗病性、抗虫性等抗逆性有关的概念、鉴定技术和指标；植物抗病、虫育种的特点；植物抗病虫性的类别与鉴定方

8、法。 难点：病原物致病性的遗传与变异、植物抗病性的类别、机制和遗传；抗旱性、抗寒性的鉴定技术和指标。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第十四章 品质育种（2学时） 基本要求：了解掌握品质的概念、大田作物和园艺作物品质性状及遗传特点、品质育种方法。 重点：品质性状的遗传及品质育种方法。 难点：品质性状的遗传及品质育种方法。,四、教学内容、学时分配及基本要求,第十五章 品种审定与良种繁育（2学时） 基本要求：掌握品种审定的任务、组织体制和程序，植物新品种区试、新品种保护、新品种推广、良种繁育和种子检验的知识内容 重点：品种审定和良种繁育。 难点：良种繁育和种子检验。,参考书目,植物育种学 北京农

9、业大学 1989 园艺植物育种学申书兴 作物育种学总论 张天真 2003 作物育种学总论 潘家驹 1994 作物育种学各论 盖钧镒 1997 作物育种学 西北农学院 1981 果树育种学（沈德绪） 蔬菜育种学（西南农大） 园艺植物育种学总论（景士西） 园林植物育种学（程金水） 植物遗传育种学原理（蔡旭） Principles and Methods of Plant Breeding 1990 期刊,植物科学与技术2010植物育种学成绩统计,植物科学与技术2011植物育种学成绩统计,知识点得分分析： 概念掌握的较好：如杂种优势、种质资源、自交系、一般配合力、单倍体等，绝大部分满分，少数同学回答

10、稍欠完整，极个别学生得12分（共20分） 。 育种原理没吃透：有的同学对杂交育种和杂种优势利用两种育种方法还不清楚，很多同学混为一谈，回答玉米育种，用小麦、棉花等自花和常异花作物的杂交育种方法描述，把玉米说成常异花授粉植物，把棉花说成异花植物。, 植物育种基础知识,绪 论 (1学时) 第一章 育种目标 (1学时) 第二章 种质资源 (2学时) 第三章 植物的繁殖方式与育种 (2学时),第四章 引种 (2学时) 第五章 选择育种 (2学时) 第六章 杂交育种 (4学时) 第七章 杂种优势利用 (6学时) 第八章 营养系杂交育种(2学时) 第九章 远缘杂交育种 (2学时) 第十章 倍性育种 (4学

11、时) 第十一章 诱变育种 (4学时) 第十二章 生物技术在植物育种中的应用(6学时),育种途径和方法,第十五章 品种审定与良种繁育 (2学时), 品种审定和良种繁育,既是科学，又是艺术，还是机会！,第十三章 抗逆性育种 (4学时) 第十四章 品质育种 (2学时), 主要目标育种,绪论(1学时) 基本要求：了解植物育种学的基本任务和 主要研究内容。 重 点：植物品种的概念。,一、植物进化与遗传改良 二、植物育种学的任务和内容 三、植物育种学的发展 四、品种的概念和作用 五、植物育种的成就与展望,达尔文概括进化的基本因素：变异、遗传、选择,进化：生物接受环境刺激而产生性状改变 以适应现有的生境的演

12、变发展过程 现有作物都属于栽培植物，是由野生植物演变来的。,（一）进化的基本要素,一、植物进化与遗传改良,变异,自然变异 人工创造的变异,选择育种 杂交育种 杂种优势利用 诱变育种 倍性育种 远缘杂交育种,根据变异的来源不同形成了不同的育种方法,细胞和组织培养 体细胞杂交 染色体操作 重组DNA及转基因技术,质量性状遗传 数量性状遗传 细胞核遗传 细胞质遗传,遗 传,表现型（形态）水平选择 生理生化、蛋白质水平选择 细胞水平选择 基因水平选择（分子标记）,选 择,自然变异 自然选择 变异 选择 人工变异 人工选择 自然进化 自然变异自然选择 进化 人工进化 人工变异人工选择,（二）自然进化和人

13、工进化,二、植物育种学的任务和内容,（一）植物育种学的任务 植物育种学：是研究选育和繁育植物优良 品种的理论与方法的科学。 植物育种学的任务： 在研究和掌握植物性状遗传变异规律基础上，根据各地育种目标和原有品种的基础，发掘、研究和利用各种植物种质资源；（种质资源工作） 采用适当的育种途径和方法，选育适于该地区生态、生产条件，符合生产发展需要的优良品种；（育种工作） 在繁殖、推广过程中，保持并提高种性，提供质优量足成本低的生产用种。（良种繁育工作）,（二） 植物育种学的主要内容,1.育种目标的制订及实现目标的相应策略； 2.种质资源搜集、保存、研究、利用和创新； 3.植物的繁殖方式及其与育种的关

14、系； 4.选择的理论与方法； 5.人工创造变异的途径、方法和技术； 6.杂种优势利用的途径与方法； 7.目标性状的遗传、鉴定及选育方法； 8.育种各阶段的田间试验技术； 9.新品种的审定推广和种子生产。,制定切实可行的,育种目标,征集、评价、利用,种质资源,研究、掌握,性状遗传规律及变异多样性,采用适当的,育种途径和方法,审 定,新品种,良种繁育,三、植物育种学的发展,1927 Hayes 品种是经济上的类别，不是植物分类学上的名称; 品种是重要的农业生产资料; 品种具有一定的地区适应性和时间性; 品种特征特性方面具有相对的一致性。,品种 cultivated variety= CV,（二）品

15、种在农业生产中的作用,1.提高单位面积产量; 2.改进作物品质; 3.增强作物抗性; 4.扩大作物种植区域; 5.有利于耕作制度改革，提高复种指数; 6.促进农业机械化发展，提高劳动效率; 7.提高农业生产的经济效益。,袁隆平毕业于西南农学院农学系, 中国工程院院士 获得8项国际奖 2001年获国家最高科学技术奖（500万元） “隆平高科”在深圳证券交易所 挂牌上市 2004被评为感动中国人物,普通小麦长穗偃麦草 小偃55-6 小偃6号（持久抗条锈病） 到80年代末，其播种面积1.5亿亩，使小麦产量增产60亿斤。如今，小偃6号经过进一步杂交培育，它的“直系”后代已经有53个品种，累计推广3亿多

16、亩。增产小麦超过150亿斤 。 他还利用远缘杂交获得的“小偃蓝粒”为材料，在国际上首创了一套新的染色体工程育种系统，大大缩短了将外缘基因导入小麦的时间。,堵纯信 郑单958,程相文 浚单20等,五、植物育种的成就与展望,一. 国内外植物育种的成就 二. 植物育种工作的展望,一. 国内外作物育种的成就,1.种质资源工作; 2.育种途径、方法和技术; 3.新品种选育； 4.良种繁育,1. 种质资源工作,20世纪80年代： 美国：拥有植物资源43万份以上 （1979） 前苏联：32万份 （1985） 墨西哥国际玉米、小麦改良中心 ： 小麦资源 7万份 （1985） 玉米资源1.3万份 （1979）

17、菲律宾国际水稻所 ：8万份,我国从20世纪50年代进行种质资源工作， 我国现已掌握60多种作物，35万份植物资源 占全世界610万份的1/20,2.育种途径、方法和技术,（1）杂种优势利用 （2）远缘杂交 （3）理化诱变 （4）组织培养 （5）细胞融合 （6）基因工程,（1）杂种优势利用,玉米杂种优势利用 水稻杂种优势利用 油菜杂种优势利用 ,（2）远缘杂交、理化诱变、组织培养在国内外已普遍应用,马铃薯、香蕉、甘薯等作物的脱毒苗，已达到工厂化生产水平，马铃薯脱毒复壮种薯，可提高产量30-50%；脱毒香蕉一穗可达上百斤。,空间育种为人类展示出美好前景 1987年，粮、菜、花种子放进第9颗返回式卫

18、星 1996年100多种种子，随第17颗返回式卫星上天。 截止1998年，利用返回式卫星已8次成功搭载了粮、棉、 油、蔬菜、花卉、林木、瓜果等种子300多种。,（3）原生质体培养、细胞融合,原生质体培养：已有80多种植物培养出了再生植株 细胞融合：西德和美国的科学家用马铃薯与番茄的 原生质体融合培育出了番茄薯。,（4）基因工程,抗病、抗虫、抗除草剂等农作物育种 提高作物产量，改进作物品质,3.新品种选育,在产量育种上: 绿色革命是世界作物育种史上的一项伟大成就。 矮秆水稻、小麦新品种的育成,在抗病育种上 小麦抗锈病； 玉米抗大、小斑病； 水稻抗白叶枯病； 棉花抗枯、黄萎病等育种都取得了显著成效,在品质育种方面： 玉米、小麦、大麦高蛋白、高赖氨酸品种选育； 油菜高含油量、低芥酸、低硫苷选育； 提高棉花纤维长度、强度选育等获得较大进展。,