牧草及饲料作物育种学 (14.1)--第十四章抗逆性育种
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育种抗逆性育种的重要性1 抗逆性与适应性的区别最近20多年,我国玉米进入抗逆育种阶段,包括抗生物逆境和非生物逆境。
育种者比较熟悉生物逆境(病虫害)。
国内育种者通常不关注品种的耐杂草能力,因为没有需求。
相对来说,作物品种面临的非生物逆境更复杂、更难对付,密植、高温、干旱、水渍、低氮、低温冷害、阴雨寡照、风灾、盐碱和酸性土壤等均属于非生物逆境。
此外,生育期和籽粒脱水也与抗逆性有关。
总体来说,我国最近十几年才比较重视非生物逆境,并取得较快进展。
国内科技人员习惯用适应性这个概念,符合传统思维方式,但比较笼统,没有可追踪的逻辑性,更没有育种可用的度量方法。
而科学研究必须可度量。
这就需要把抽象的适应性分解为可观察和可度量的性状,然后逐一研究。
总之,我们要习惯抗逆性这个术语。
从表面看,只是术语表达问题,其实不然。
科学研究须有逻辑思维,而基于象形文字的传统文化缺少逻辑思维,不利于科学研究。
需要明确的是,育种者面对的是可以研究、可以度量的具体“抗逆”性状,而不是笼统抽象和不可度量的“适应性”。
在这个基础上,我们才能继续讨论后续问题。
2 战略产量就是抗逆性。
难道高产不是来自遗传改良,来自杂种优势吗?在现代玉米育种的初期阶段,杂种优势确实在一定程度上提高了产量,但要想让产量得以继续提高,主要靠抗逆性。
回顾最近几十年的经历,笔者总结出农作物产量来源的3个台阶理论。
作物育种经历了几千年的农家品种改良,到100年前进入利用杂种优势的新阶段,使玉米产量潜力提升到了第一个高台阶。
这一阶段可以用遗传改良(G)代表,标志着现代遗传学理论支撑的常规育种技术取得巨大成就,与杂种优势统称为遗传贡献。
在该阶段,育种家很重视新品种的产量潜力及杂种优势强度,这是那个时期舆论的焦点和吸引投资的主要理由。
当美国玉米产量达到5t/hm2,便进入抗逆育种的新阶段,使玉米生产继续保持很高的增产速度。
这是玉米育种的第二个高台阶,即抗逆育种阶段,用G×E表示。
农作物抗逆性研究及其育种应用农作物是人类食物来源的主要来源,也是农业发展的基础。
然而,气候变化、土地污染、病虫害等种种因素影响了农作物的生长和产量,农业面临着前所未有的挑战。
因此,农作物的抗逆性研究显得尤为重要。
抗逆性是指植物在环境不利或受到生物胁迫时,能够维持生长和发育的能力。
研究表明,抗逆性对于提高作物产量、保障粮食安全、改善环境状况等具有重要作用。
因此,提高农作物抗逆性,是现代农业发展的必要条件。
目前,研究抗逆性主要从以下几个方面展开:1.植物基因组研究随着DNA测序技术的不断发展,植物基因组研究引起了广泛关注。
研究人员通过对植物基因组的解析,发现了一些与抗逆性相关的基因,如水稻中的GHD7基因,能够抵抗盐碱胁迫;玉米中的ZmCIPK21基因,能够抵抗干旱胁迫。
这些研究奠定了揭示植物抗逆性机制的基础。
2.功能基因组学研究功能基因组学研究是研究基因在细胞中的功能和相互作用的科学。
通过功能基因组学研究,可以发现一些抗逆性相关的基因网络。
例如,通过分析拟南芥的转录因子家族,发现其中一些成员可以调节植物的生长发育和抵抗胁迫的能力。
3.分子遗传学研究分子遗传学研究主要针对抗逆性相关基因的表达和调控机制。
这些机制包括转录因子、信号传导、产生新的蛋白质等生物学过程。
目前,分子遗传学已经揭示了许多与抗逆性相关的分子机制。
例如,在柑橘中发现了一个与花生相关的基因,具有抵抗冷害和干旱的能力。
4.物理学研究物理学研究主要研究胁迫对植物的物理损伤和修复能力。
例如,珊瑚藻生存于极端的环境中,通过进化形成了抗氧化和变态反应性气体代谢的特殊途径,使之能够在酸碱度高、温度变化大和紫外线强烈的环境下生存。
利用这种物理学特征,可以为农作物的抗逆性研究提供新的思路。
对于育种应用,可以通过以下方法提高农作物的抗逆性:1.利用基因编辑技术修饰抗逆性相关基因通过基因工程技术对植物基因进行编辑,可以针对性地改变植物的基因组,增强植物对逆境的抵抗能力。
“牧草及饲料作物育种学”各章节作业题第一章第一章目标育种作业:1 目标的概念?2 制定育种目标的原则?第二章牧草种质资源作业:1 种质、种质资源的概念?2 种质资源的类别?3 种质资源的保存方法?第三章牧草繁殖方式与育种作业:1 植物的繁殖方式可分为几种?2 有性繁殖植物根据其授粉方式分为哪几种?3 无性繁殖系的概念?4 无融合生殖主要有哪几种类型?5 如何采用遗传试验测定自然异交率?第四章引种作业:1 引种的概念?2 引种的意义3 不同纬度之间引种的规律?4引种程序?第五章选择育种作业:1 选择育种的概念?2 选择的基本原则?3 单株选择和混合选择的优缺点?第六章综合品种与轮回选择育种法作业:1 综合品种的概念?2 综合品种的特点?3 综合品种的地位?4 综合品种的程序?5 轮回选择的原理?6 轮回选择的特点和作用?7 轮回选择有哪几种基本方法?第七章杂交育种作业:1 杂交育种的概念?2 选配杂交亲本的一般原则?3 杂交组合的主要方式?4 调节开花期的基本方法?第八章杂种优势利用作业:1 杂种优势的概念?3 利用杂种优势的原则?4 牧草利用杂种优势的特点是什么?5 雄性不育系的概念?6 雄性不育的遗传类型?第九章诱变育种作业:1 诱变育种有什么特点?2 农业上常用的辐射线有哪些?3 什么叫临界剂量?4 辐射处理的方法有?第十章倍性育种作业:1 单倍体的概念?2 单倍植株的特点?3 多倍体的概念?第十一章远缘杂交育种作业:1 远缘杂交的概念?2 远缘杂交的特点?3 远缘杂交在育种中的作用?第十二章抗病育种作业:1 生理小种的概念?2 植物抗病性划分的等级?第十三章抗虫育种作业:1 植物抗虫性的概念?2 不选择性主要表现哪几方面?第十四章抗逆性育种作业:1 抗逆性育种的概念?2 抗寒性的概念?3 如何进行抗寒性的鉴定?4 抗旱性的概念?5 如何进行抗旱性的鉴定?6 根据植物抗盐机制将盐生植物分为哪几种类型?第十五章牧草品质改良作业:1 品质的概念?2 影响牧草品质的主要因素有哪些?3 牧草品质改良的内容?第十六章生物技术在牧草育种中的应用作业:1 人工种子的概念?2 体细胞杂交的概念?3 转基因主要内容应包括哪些方面?第十七章牧草及饲料作物良种繁育作业:1 一个优良品种应该具备哪些优点?2 良种繁育的基本任务是什么?3 种子田的管理工作应该包括哪些内容?4 什么叫繁殖系数?5 4级种子包括哪些种子?第十八章田间试验技术及品种审定作业:1、牧草育种不同阶段试验圃包括哪些?2、一个新品种要想成立,具备哪些条件?3、报审品种的条件和标准是什么?“牧草及饲料作物育种学”各章节作业题答案第二章第一章目标育种答案: 1、育种目标:在一定地区的自然,经济及耕作栽培条件下所要育成的新品种应具备的一系列优良性状的具体指标。
华中农业大学339《农业知识综合一》(园林)考试大纲园艺植物育种学考试大纲第一部分考试内容(范围)(含对知识点的掌握要求)第一章绪论(分值0-10%)1、学习目的与要求通过本章的学习,了解植物育种学的性质、任务和主要内容,遗传改良在作物生产发展中的作用;明确作物品种的概念,自然进化和人工进化与植物育种的关系。
2、考核知识点(1)识记:品种、自然进化和人工进化的概念。
(2)领会:自然进化和人工进化与植物育种的关系。
第二章作物的繁殖方式及品种类型(分值0-10%)1、学习目的与基本要求通过本章的学习,掌握作物的繁殖方式,作物的品种类型及其特点;了解植物自交和异交的遗传效应。
2、考核知识点(1)识记:作物的繁殖方式及其品种类型。
(2)领会:作物的繁殖方式与品种类型之间的关系,自交和异交的遗传效应。
第三章种质资源(分值5-20%)1、学习目的与要求要求了解种质资源在植物育种上的重要性,种植资源的类别及其特点;领会作物起源中心学说及其指导意义。
2、考核知识点(1)识记:种质资源的概念及其范畴;种植资源的类别及其特点;瓦维洛夫的起源中心学说。
(2)领会:领会作物起源中心学说及其指导意义。
第四章育种目标(分值0-10%)1、学习目的与要求通过本章的学习,了解制定植物育种目标的原则,掌握植物育种的主要目标。
2、考核知识点(1)识记:植物育种的主要目标。
(2)领会:作物产量构成因素及其相互关系,高产育种策略等。
第五章引种和选择育种(分值5-20%)1、学习目的与要求通过本章的学习,要求了解作物引种的意义和影响引种成功的因素,领会引种的基本原理和引种的基本步骤;掌握选择育种的基本原理、方法和程序。
2、考核知识点(1)识记:引种的基本原理;选择育种的基本原理;选择的基本方法;选择育种的程序。
(2)领会:植物发育特性与引种的关系及不同作物引种后的生长发育规律;作物自然变异的原因。
(3)综合应用:根据作物引种规律及其发育特性开展主要园艺作物引种。