育种学复习重点.docx

1、育种学复习重点绪论1 作物品种的概念：人类在一定的生态和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体；这种群体具有相对稳定性的遗传特性，在生物学，形态学及经济性状上的相对一致性，与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别；这种群体在相应的地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要。2 作物育种学是研究选育和繁育作物优良品种的理论和方法的科学。 3 作物育种学的主要任务是：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。4 作物育种学的性质：人工进化的科学；综合性应用的科学；实践性强。5 作物育种学主要内容：育种目标的制定和实现目标的相应策略

2、；种质资源的搜集、保存、研究、利用和创新；选择的理论和方法；人工创新变异的途径、方法及技术；杂种优势利用的途径和方法；目标性状的遗传、鉴定和选育方法；作物育种各阶段的田间实验技术；新品种的审定、推广和种子生产第一章 作物的繁殖方式极品种类型1. 作物的繁殖方式：有性繁殖，主要包括自花授粉，异花授粉，常异花授粉。还有两种特殊方式是自交不亲和性和雄性不育性。无性繁殖包括植株营养体繁殖和无融合生殖无性繁殖。无融合生殖包括无孢子生殖，二倍体孢子生殖，不定胚生殖，孤雌生殖。2. 作物品种的类型：自交系品种，杂交种品种，群体品种，无性系品种。3. 自交系品种：又称纯系品种，是对突变或杂合基因型经过连续多代

3、的自交加选择而得到的同质纯和品种。包括了自花授粉作物的常规品种和异花授粉作物的自交系。4. 自交系的理论亲本系数：具有亲本纯合基因型的后代植株数达到或超过87%，就是自交系品种。5. 自交系的育种特点：1、自交 + 单株选择，连续自交下选择纯合优良的基因型。 2、创造丰富变异群体从中进行单株选择。6. 杂交种品种：指在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体。7. 杂交种遗传特点：个体内基因型高度杂合，个体间基因型有不同程度的异质性。8. 杂交种育种特点：自交系间杂种优势最强 连续自交选择获得纯合的、一般配合力高的自交系。 测定自交系间杂交组合的特殊配合力，配得强优势组合

4、。 育种中注意选择利于制种的性状，如柱头外露、双亲花期差距、母本雄性不育性的稳定性、父本花粉量等。9. 群体品种：1. 异花授粉作物的自由授粉品种：品种内植株间、及与相邻的异品种间随机授粉，包含杂交、自交和姊妹交产生的后代。故其个体的基因型是杂合的，群体是异质的，保持一些本品种的主要特征。2. 异花授粉作物的综合品种（synthetic cultivar）: 是由一组选择的自交系采用人工控制授粉和在隔离区多代随机授粉组成的遗传平衡的群体。个体内杂合、个体间异质，但具一个或多个代表本品种的性状。3. 自花授粉作物的杂交合成群体（composite-cross population):由二个以上自

5、交系品种杂交后繁殖出的分离的混合群体，最后将成为一个多种纯合基因型的混合群体。个体纯合，个体间异质，但主要农艺性状表现差异较小。4. 多系品种：由若干个近等基因系（near-isogenic lines）的种子混合繁殖而成。10. 群体品种育种特点：群体品种育种的基本目的是创建和保持广泛的遗传基础和基因型多样性，故在育种上具有以下特点： 选择原始亲本，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；对后代群体一般不进行选择，用尽可能大的随机样本保存群体，在多代自由授粉下逐步打破连续，积累有利的基因改良群体。11. 无性系品种：是由一个无性系或几个近似的无性系经过营养器

6、官的繁殖而成。基因型由母体决定，个体内基因型杂合或纯合，个体间一致。12. 无性系品种育种特点：1. 有性杂交+无性繁殖固定杂种优势；2. 利用芽变。第二章 育种目标1. 现代农业对作物品种的要求：高产，稳产，优质，生育期适应，适应机械化需要。2. 制作育种目标的原则：一、突出重点，分清主次，抓住主要矛盾。二、立足当前，展望未来，富有预见性。三、明确具体，性状指标落实。四、必须面向特定的生态地区和栽培条件3. 高产：高产是现代农业对品种的基本要求，随着全球人口数目的增加，耕地面积的减少，以及粮食安全问题等现象的出现，特别是在我国，对于育种工作更要加强对品种的高产性的要求，以适应我国的国情。4.

7、 高产的必要性：（一） 产量因素的合理组合（二） 合理的源库关系（三） 合 理 株 型（四） 经 济 系 数（五） 高 光 效5. 优质包括：（一）谷物品质：碾磨品质、加工品质、营养品质。（二）棉花纤维品质：长度、细度、强度成熟度。（三）食用油品质：含油量、油的成分。6. 稳产：1、抗病虫品种是防止病虫害的最经济有效的措施；2、抗逆性：抗旱、耐瘠、抗寒、耐湿、耐盐碱、抗倒伏等；3、抗除草剂、抗草等。4、适应性：指作物品种对生态环境的适应范围和程度。7. 生育期适宜 ：1、适当早熟：品种的早熟特性对于某些作物向北推移及耕作制度的改革有重要意义，可以扩大作物的种植面积。早熟和丰产带有一定矛盾，所以

8、品种早熟的程度应以能充分利用当地光、热资源，获得全年高产为原则，不宜片面追求早熟。2、早熟品种还能避开或减轻某些自然灾害。要求品种株型紧凑，秆硬不倒，生长整齐，株高一致，穗、荚、铃部位适中，成熟度一致，不裂荚，不落粒。第三章 引种与选择育种1. 引种驯化的基本原理：一、 作物的生态环境和生态类型 二气候相似论 三、纬度、海拔、品种习性与引种的关系2. 短日照高温作物：南方引种到北方 延迟成熟；北方引种到南方，提早成熟，株穗粒变小。3. 长日照低温作物：南方引种到北方生育期缩短；北方引种到南方生育期延长，营养器官加大。4. 一、纬度相近的东西地区之间比进度相近的南北之间的引种有较大的成功可能性

9、二、 同纬度的高海拔地区与平原地区之间相互引种，不易成功；三、 而纬度偏低的高海拔地区与纬度偏高的平原地区的相互引种，成功的可能性较大。5. 低温长日照作物引种规律; （1）北种南引：若为冬性品种则不能通过春化阶段，半冬性品种即使通过了也会延迟拔节，甚至不能抽穗。因此，不能长距离引种。（2）南种北引：将南方春性或半春性小麦北引，则往往因北方严冬寒冷不能安全越冬。 若作春麦栽培，则春化阶段可能通过，但因日照变长，光照阶段很快完成，因此表现早熟。春小麦的短日低温性不强，春化阶段短，要求的温度范围较宽，适应性强，引种范围较广，如墨西哥育成的春小麦品种，在世界上有二、三十个国家种植，产量都较高。6.

10、高温短日照作物：（1）南种北引：日照由短变长；温度由高变低；生育期由早变迟； 引早熟种； 引早稻作中稻或晚稻； 晚稻引种距离不宜太大，引早熟种；（2） 北种南引： 生育期缩短，出穗早，穗粒小，粒重降低，经济性状变差；还有北方温差大，积累多，南方则反之；故总的说来北种南引不好，采用早播种、早追肥、密植等措施有的也能高产。（3） 高低引种： 主要是温度的差别，还有光质的问题。7. 比如说黄麻：短日喜温作物 南种北引，生育期延长，植株高大，增产，但因不利于生殖生长，种子不能成熟，故留种有困难，需年年调种。 如广东的圆果种黄麻引到江苏、浙江，比当地种增产745%；浙江的黄麻引到江苏、山东，比当地正常开

11、花结实的品种增产3781%。 8. 比如说红麻、大麻：短日喜温作物 北种南引生育期变短，早花，减产； 低海拔引到高海拔，生育期延长、增产； 高海拔引到低海拔，生育期缩短，减产；9. 植物驯化的原理和方法（一）根据植物的系统发育特性进行引种驯化；（二）根据植物个体发育特性进行引种驯化；（三）根据植物遗传适应性所反应的范围进行引种驯化；（四）植物驯化过程中必须结合适当的培育和选择；10. 系统育种的原理纯系学说： 1. 自花授粉作物群体中，个体选择是有效的； 2. 同一纯系内继续选择是无效的。第四章 杂交育种1.亲本选配是杂交育种取得成败的关键。亲本选得好，出的品种多。一个优良的杂交组合，往往能在

12、不同的育种单位分别育成多个优良品种。亲本选配的原则：（一） 双亲优点多，缺点少，优缺点互补（二） 亲本之一最好为当地优良品种（三） 杂交亲本间在生态型和系统来源上有差异（四） 亲本的 配合力要高2. 一般配合力：指一个亲本与其他若干品种杂交后杂种后代在某个性状上表现的平均值。3.单交：二个亲本进行一次杂交。以 A B 或 A / B 表示。4.复交：两个以上的亲本间进行一次以上的杂交； 5.复交的方式： 三交（triple cross）：三个品种间的杂交 （A B ） B A / B / C 双交（double cross）： 两个单交杂种F1再杂交一次，参加杂交的亲本可以是三个或四个 三品种

13、双交： （A C ）（B C） A / C / B /C 四品种双交： （A B ）（C D） A / B / C / D 四交（tetra cross）： （A B ） C D A / B / C/3/D 五交（penta cross）： （A B ） C D F A / B / C / 3/ D /4/ F6.聚合杂交7回交：双亲杂交F1与亲本之一再杂交的方式8.杂交后代的选择：系谱法 混合法 衍生系统法 单籽传法9.系谱法：从杂种的分离世代开始进行连续性的单株选择，直到选得优良一致的系统升入产量比较试验。特点：以株建系，可查祖谱。优点： 较早集中优良株系，可及时组织试验、示范、繁殖 便于

14、查源，便于研究；缺点： 中选率低，多基因控制的性状易丢失； 工作繁重。10.混合法：方法1. 早代按组合混合种植，不予选择，每组合种上万株。2. 待杂种遗传性趋于稳定时建立株系，每组合选30005000株（纯合个体数达80%左右的世代，约F5F8）。3. 选拔优良株系升级试验。 4. 收的方法： 随机混收； 初步选择: 淘汰明显的劣株，或在F2或其他混种世代，针对遗传力高的性状选择一次单株，以后仍按混合法处理，也可连续进行混合选择或分类选择而形成各种不同的改良混合种植法。11.混合法优缺点：1. 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。（与系谱法比）2. 缺点

15、：（1）可能丢失：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。12.衍生系统法：方法 1. 单株选择：在第一个分离世代（单交F2，复交F1选），针对遗传力高的性状单株成系。2. 派生系统混合种收：由中选的一个单株所繁衍的后代群体称为派生系统，即在第一次分离世代进行一次单株选择，翌季建立株系，以后各代将该株系混收混种形成派生系统。3. 淘汰不良派生系统：测产，考察综合性状；保留优良派生系统：在系内不选单株，只淘汰劣株混收，下年混种。4. 系统内选单株成系：在优良的派生系统性状趋于稳定时（F5F8），选择优良单株来年种成株系； 5. 选

16、拔优系升级：13.衍生法优缺点：1. 早代选株系，及早掌握优良材料，比混合法缩短育种人限，这是系谱法的优点，但系谱法需在系统内连续选择，多选材料增多，少选则会丢失优良类型。2. 派生系统混收混种，所处理的材料数目在世代间不会增多。3. 分系种植，减轻在混播条件下的竟争，可在系统内保存大量变异。因此，将系谱法，混合法及派生系统法应用于不同类型的杂种组合并加以灵活掌握，将使育种工作具有更强的灵活性和技巧性，从而提高育种效率，故在一定意义上可以说，育种过程是设计的艺术。13.单籽传粒法：从F2开始每株收一粒种子，混合种植，至F5F6时选择大量单株种成株系，再选择优良株系升级进行产量试验。14单籽传粒

17、法优缺点：优点： 早期世代节省人力、物力； 便于室温和异地加代；缺点： （ 对家系选择机会少，缺乏系统观察，单株选不准；缺点： （与系谱法比） 晚期试验较庞大，由于只经一次选择，必须保留较多的品系进行产量比较试验； 缺乏系内选择。第四章 回交育种1. 轮回亲本用于多次回交的亲本，也称受体亲本。2. 非轮回亲本只在第一次杂交时用的亲本，也称供体亲本。3.回交育种的优缺点：优点：（1）后代群体易于选择控制。由于回交过程中选择依据明确，从非轮回亲本得到一两个目标性状，从轮回亲本中得到综合性状，即选具有目标性状且综合性状象轮回亲本的个体即可，加上回交的遗传效应，易控制杂种群体向着育种目标发展，不象杂交

18、育种，分离广泛类型多。（2）群体小，便于加代，一般几十、几百株。选择主要针对被转移的目标性状，只要目标性状显现，在任何环境条件下均可进行选择，为异地异季加代提供方便。（3）易于推广。 只在原品种的基础上改良一二个性状，丰产性、适应性及要求的栽培条件与原品种相近，且也易为轮回亲本推广地区的农民接受。缺点：（1）局限性。育成的品种仅可在原品种的基础上改良个别缺点，新品种大多数性状受到轮回亲本的局限没有多大提高。如果轮回亲本选择不当，则回交改良的品种往往赶不上生产发展的要求。（2）目标性状限于主效基因控制的。性状及遗传力强的数量性状。（3）杂交工作量大。4.回交育种的遗传特性：不论是回交还是自交，每

19、增加一个世代，杂合体减少1/2，纯合体增加1/2；所不同的是在自交后代，纯合体中AA和aa基因型各占一半，而回交后代的全部纯合体均属于与轮回亲本相同的AA基因型。 纯合率公式： （1-1/2r）n n=双亲间差异的基因对数，r=回交次数1. 在不加选择的情况下，回交的最后产物为轮回亲本；在选择的情况下可得到非轮回亲本的目标性状+轮回亲本综合性状的后代，即将供体亲本的目标性状转移到受体亲本。2. 有利打破连锁；若非轮回亲本中目标性状基因与不良基因连锁时，则轮回亲本优良基因置换非轮回亲本的相应不良基因的进程将要减缓，其减缓程度依连锁的紧密程度即交换价（C）的大小而异。3.每增加一次回交，即可增加一

20、次基因置换的机会而增加重组型在群体中的比率，说明回交还具有打破连锁的作用。4.即使存在不利基因的连锁且不加选择的情况下，回交仍是使杂种群体聚合到轮回亲本基因型的有利手段。5.回交法的用途 一.用于改良品种的个别缺点，而保持其优良性状二.杂种优势利用中，不育系和恢复系的转育 三用于远缘杂交，解决杂种不育和分离世代过长等问题。四 打破基因连锁 五 选育近等基因系和多系品种 第五章 诱变育种1.诱变育种：利用理化因素诱发变异，再通过选择育成新品种的方法。2.诱变育种优缺点 优点：1.提高突变率、扩大突变谱2. 有效地改良个别性状3. 缩短育种年限 缺点 ：1.有利突变不多2. 突变的性质和方向不定3

21、. 较难出多性状好的突变3物理诱变剂：x射线、 射线、 射线 、中子、紫外线等。 4化学诱变剂：1. 烷化剂2. 叠氮化钠3. 碱基类似物5化学诱变育特点： 诱发突变率较高；对处理材料损伤轻； 生物损伤大； 重复性较差，有致癌的危险。第八章 远缘杂交育种1.远缘杂交育种的特点：杂交不亲和；杂种夭亡不育；杂种结实率低；杂种后代强烈分离。2.杂种后代性状分离的特点：分离规律不强；分离类型丰富，并有向两亲分化的倾向；分离时代长，稳定慢。3.杂种后代分离的控制：F1染色体加倍；回交；诱导单倍体；诱导染色体易位。4.远缘杂交育种技术：杂交早代应有较大的群体；放宽早代选择标准；灵活运用选择方法。第九章 倍

22、性育种染色体组：各种植物为了维持其生活机能的最低限度数目的一组染色体。1.多倍体产生的途径：物理方法包括温度激变，机械创伤，电离辐射，非电离辐射，离心力。化学方法用秋水仙素诱导。2.同源多倍体：体细胞中染色体组相同的多倍体。3.异源多倍体：由不同种、属间的个体杂交得到的F1经染色体加倍而成。染色体组来源于两个或两个以上的染色体组。4.单倍体：具有辈子染色体的个体。5.单倍体产生的途径：孤雌生殖；染色体有选择的消失；细胞组织培养。细胞组织培养包括花药、花粉离体培养和未受精的子房、胚珠培养。6.单倍体在育种上的应用价值：缩短育种年限；克服远缘杂交不亲和；提高诱变育种的效率；合成育种新材料。第十章

23、杂种优势的利用1.杂种优势：F1杂种表现出来的性状优于其亲本品种的现象。2.杂种优势表现的遗传机理假说：一、显性假说。即杂种F1集中了控制双亲有利性状的显性基因，每个基因都能产生部分或者完全显性效应，由于双亲显性基因的互补作用产生杂种优势。二、超显性假说。即杂合等位基因的互作胜过纯和等位基因的互作，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。3.自交系（inbred line）经过多年、多代连续的人工强制自交和单株选择所形成的基因型纯合的、性状整齐一致的自交后代，主要为异花授粉作物的杂交制种提供亲本。4.杂种亲本一般为自交系或者纯系，基本要求有四点：纯度高；具有较高的

24、一般配合力；具有优良的农艺性状；亲本自身产量高。5.玉米自交系选育的方法：人工套袋自交技术；自交系农艺性状的选择。6.配合力有一般配合力和特殊配合力两种。一般配合力是指一个纯系和其他若干个纯系杂交后，F1代在某个数量性状上了平均表现，是基因的加性效应决定的。特殊配合力是指两个特定亲本系所组配的杂交种的产量水平，是基因的非加性效应决定的。配合力的测定方法：顶交法；双列杂交；多系测交法。7.测验种：测验自交系配合力进行的杂交叫做测交，测交所用的共同亲本称为测验种。测交所得到的后代称为测交种。8.顶交种：选用遗传基础广泛的群体品种作为测验种测定自交系配合力的方法产生的后代。9.杂种亲本选配的原则：配

25、合力高；亲缘关系远；性状良好互补；亲本自身产量高且花旗相近。10.单交种：两个自交系组配而成。三交种：三个自交系组配而成。四交种：四个自交系组配而成，先配成单交种在配成双交种。11.雄性不育杂种品种包括：胞质雄性不育杂种品种；细胞核雄性不育杂种品种；光温敏雄性不育杂种品种。12.利用作物杂种优势的方法：人工去雄；化学杀雄；自交不亲和；标志性状；F2剩余杂种优势；雄性不育性等方法生产杂种种子。第十二章 雄性不育及其杂交育种1.三系的概念雄性不育系：具有雄性不育特性的品系。 遗传组成：S(rfrf)雄性不育恢复系：正常可育，用其花粉给不育系授粉，其后代恢复为正常的育性的品种或品系。 遗传组成：N

26、( RfRf ) S ( RfRf )雄性不育保持系：正常可育，用其花粉给不育系授粉后代仍能保持雄性不育的特性的品种或品系。遗传组成：N(rfrf)十二章 抗病虫育种1. 毒性：毒性是指病原菌能克服某一专化抗病基因而侵染该品种的特殊能力，是一种质量性状，因某种毒性只能克服相应的抗病性，所以又称为专化性致病性。2. 侵袭力：是指在能够侵染寄主的前提下，病原菌在寄主生活中的生长繁殖速率和强度，是一种数量性状，没有专化性，不因品种而异，又称非专话性致病性。3. 生理小种：这种根据病原菌致病性差别划分出的类型，一般而言，病原菌的寄生性水平性越高，寄主的抗病特异性越强，则病原菌的生理分化也越强，生理小种

27、也就 越多。4. 致病性的变异原因有：突变；有性杂交；体细胞重组；适应性。5. 生物型：根据虫害致害性不同划分的类型。6. 垂直抗病性：根据寄主与病原菌之间是否有特异的相互作用，将植物的抗病性分为垂直抗病性和水平抗病性。垂直抗病性是指寄主品种对病原菌某个或者少数的生理小种免疫或高抗，而对另外一些生理小种则高度感染。7. 水平抗病性：寄主的某个品种对所有小种的反应是一致的，对病原菌的不同小种没有特异反应或专化反应。8. 基因对基因假说：从寄主和寄生物的相互关系出发，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；毒性基因只是克服其相应的抗性基因，而产生致病效应;在寄主寄生物体

28、系种，任何一方的每个基因都只有在另一方相应的基因作用下才能被鉴定出来。第十三章 抗逆性育种1. 环境胁迫：在作物生长发育过程中，常常受到不良气候和土壤因素的影响，而使其产量和品质受到影响，这种不良影响称为环境胁迫。2. 环境胁迫分为三大类：温度胁迫；水分胁迫；矿物质胁迫。3. 抗逆性育种的一般程序1. 引种 2. 选择育种 3. 杂交选育法 4. 回交转育法和多系品种 5. 轮回选择及双列选择交配法 6. 远缘杂交 7. 诱变育种 8. 杂种优势利用 9. 生物技术的应用第十四章 群体改良与轮回选择1.轮回选择的作用： 1.提高群体内数量性状有利基因频率。 2.打破不利基因链锁，增加有利基因间

29、重组的机会。 3.使群体不断得到改良，并保持较高的遗传变异水平，增强适应性。 4.作为育种工作的战略思想，把短期的、中期的和长期的育种目标结合起来。 2.轮回选择的方法有半同胞轮回选择和全同胞轮回选择。3.轮回选择：从群体中选择优株进行自交和测交，以取得相当数量的S1系和测交组合。经测交组合鉴定后，选出优良组合和优株系组合成综合种，这一整个过程称为一个轮回，以后还可照此进行若干个轮回。第十五章 细胞工程与作物育种1.无性系变异（somaclonal variation）：将遗传上的变异称为无性系变异；变异体（variant）：不加任何选择压力而筛选出的变异个体；突变体（mutant）：经过施加

30、某种选择压力所筛选出的无性系变异；2.转基因育种的一般程序：（一） 目的基因的获得（二） 目的基因重组质粒的构建（三） 受体材料的选择（四） 外源基因的转化（五） 转化体的筛选和鉴定（六） 转化体的安全性评价和育种利用3.转化：重组DNA进入植物体内。常用的方法有：Ti 质粒；农杆菌接触转染（1）化学刺激；基因枪轰击；电击法；花粉管通道法和子房注射法第十九章：种子生产与管理1.品种混杂：是指在某一个品种群体，混有其他作物、杂草或同一作物的其他品种的种子或植株，也称机械混杂。2.品种退化：是指作物品种群体经济性状发生劣变的现象，表现为原有的优良性状部分或全部消失，生活力下降。3.品种混杂退化的原

31、因及防止措施：（一）机械混杂：品种在种植过程中，从播种到收获、脱粒、运输、贮藏等各个环节，都有可能发生机械混杂。防止方法：严格执行防杂保纯措施和规章制度。（二）天然杂交和自然突变：不同自交系、不同品种、甚至不同种间发生天然杂交，就会引起生物学混杂。防止方法：采取合适的隔离措施，不但不同品种的种子田要彼此隔离，就是与同一品种而级别较低的种子田和可能发生天然杂交的异种植物也要隔离。（三）自然突变： 时间长了会对群体基因型频率有影响。（四）选择作用：包括自然选择和人工选择。防止方法：尽量减少长期的自然选择，保持品种的原有遗传平衡状态，或者加强人工选择，选留的个体以较多为宜，以免发生随机漂移，同时选株的目标不宜强调优中选优，片面选择单一性状，而应注意原品种的典型性。（五）遗传基因的继续分离：遗传组成上尚未纯合的群体，其中的杂合体在繁殖推广过程中会继续发生分离。防止方法：在尚未稳定的群体中继续选株自交，使之达到纯合，增加品种群体中个体的遗传稳定性。（六）外界环境引起的表形变化：如病毒引起的马铃薯种苗退化。4.种子推广的条件：5.原原种：育种家育成的遗传性状