作物育种学的主要内容
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作物育种学:是研究选育和繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
作物育种学的基本任务发掘、研究和利用各种植物种质资源选育、创造优良品种保持和提高优良品种的种性进化:现有的作物,都属于栽培植物,是由野生植物演变来的,这种演变发展过程,称为进化。
进化的基本因素:变异、遗传、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+人工选择作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.选择的理论与方法。
4.人工创造变异的途径、方法和技术5.杂种优势利用的途径与方法。
6.目标性状的遗传、鉴定及选育方法。
7.育种各阶段的田间试验技术8.新品种的审定、推广和种子生产。
现代作物育种学的特点1.育种目标要求不断提高。
2.种质资源工作得到广泛的重视3.测试手段逐步完善。
4.大力开拓育种新途径作物品种:人类在一定的生态和经济条件下,根据人类的需要所创造的某种作物群体,它具有相对稳定的、特定的遗传性,该群体个体间主要性状相对一致性;其特征特性可以和其它群体相区别;并能够保持稳定遗传的某种作物的一个类群。
作物品种的特性优良性E 适应性A 特异性D 一致性U稳定性S品种是人类劳动的产物,是由野生植物经过人工选择进化来的。
品种是经济上的类别,不是植物分类学上的名称优良品种在作物生产中的作用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。
第一章育种目标就是对所要育成品种的要求;在一定地区的自然、耕作栽培和经济条件下,所要育成的新品种应具备的优良性状的指标。
植物育种的总目标:高产、优质、稳产(多抗)、熟期适宜、适应机械化是现代农业对各种作物品种的共同要求,是作物育种的主要目标。
制订育种目标的意义(1)有目的的搜集种质资源。
作物育种学各章主要知识点一、绪论亲爱的读者们,你们是不是也对作物育种充满了好奇和兴趣呢?今天我们就一起来探讨一下作物育种学的奥秘以及它的主要知识点。
作物育种学,一门研究如何改良作物品种,提高产量的科学。
它的目标就是通过科学的方法,让作物更健康、更强壮,从而为我们带来更多的粮食和更好的生活。
让我们一起走进作物育种学的世界,了解它究竟带给我们什么样的奇迹吧!在作物的世界中,育种是一个古老而又充满活力的领域。
从一开始的偶然发现到现代的基因编辑技术,育种学的发展可以说是人类文明进步的一个重要标志。
了解作物育种学的基本内容和方法,对我们认识农业生产的重要性、提高农业生产水平、促进人类社会的发展都有着重大的意义。
1. 作物育种学的基本概念你是不是对作物育种学充满好奇呢?那就跟我一起走进这个神奇的领域吧!首先我们来聊聊作物育种学的基本概念。
作物育种学,简单来说就是一门研究如何改良作物品种,让它们长得更好、产量更高、抵抗力更强的科学。
这可是个古老的学问,人类从农业文明的初期就开始琢磨怎么让庄稼更好地适应环境和人类的需求。
那么这门学科究竟有哪些重要的知识点呢?让我们一探究竟。
第一章的重点当然是作物育种学的基本概念啦,首先得明白,作物育种不仅仅是选种子那么简单。
它涉及到如何选择和改良作物的遗传基因,让后代拥有更好的特性。
这可不是一件容易的事,需要专业的知识和技能。
接下来我们将逐一介绍作物育种学中更细致的内容,想要更深入了解这门学科的话,咱们继续往下看哦!2. 作物育种的发展历程作物育种可不是一夜之间就发展起来的,它可是经过了几千年的漫长历程呢。
从古代的农耕文明开始,人们就开始尝试种植更好的作物,那时候主要是靠天吃饭,靠经验传承。
后来随着科技的发展,人们开始逐渐了解作物的生长规律,也开始使用一些方法来改良作物,比如选择长得更好的种子进行种植。
到了近代作物育种更是进入了快速发展的阶段,科学家们开始用更科学的方法来进行研究,比如杂交育种、基因工程等等。
第一节作物进化与遗传改良作物生产可以看作是由两大部分组成:一是农作物品种的改良,即要使农作物本身具有较高的生产潜力、优良的品质、较强的抗逆性,这是农作物获得高产的内因,农作物品种的改良就是育种;二是如何通过各种措施,使农作物获得最高的产量,例如:施肥、灌水、防治病虫害等,这是获得高产的外因,是属于栽培学的范畴。
发展作物生产,提高作物生产水平,基本上是通过作物的遗传改良和作物生长条件的改善两个相互结合的途径来实现的。
本课程则主要是全面系统地介绍作物育种的基本原理和方法。
一、作物品种的概念作物品种是人类在一定的生态条件和经济条件下,根据生产和生活的需要所选育的一定群体,该群体具有相对稳定的遗传特性,群体内的个体间在生物学、形态学及经济性状上的一致性,并与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别。
这种群体在一定的地区和耕作条件下种植,在产量、品质、适应性等方面符合生产和生活的需要。
作物品种是人工进化的、人工选育(创造)即育种的产物,是重要的农业生产资料。
在植物分类上,作物品种虽然也隶属于一定的种或亚种,但不同于植物分类学上的变种。
变种是自然选择、自然进化的产物,一般不具有上述特性和作用。
英语术语variety兼具变种和品种的含义,为了避免混淆,近年来一般多用cultivar(即cultivated variety 栽培品种的合成术语)专指品种。
所以,品种不是植物分类学上的基本单位,而是经济上的类别。
农作物的每个品种都有其所适应的自然环境条件和耕作栽培条件,而且都只在一定的历史时期起作用,因此,优良品种一般都具有地区性和时间性。
在不同的地区或同一地区的不同时期,由于生产和生活的要求不同,对品种的要求也不相同,所以,要不断地培育新品种以更替原有的品种。
二、自然进化和人工进化现有的各种栽培作物都是由野生植物通过人工驯化在不同的时期产生的,从野生植物到栽培植物,这是一个漫长的进化过程。
植物的进化取决于三个基本的因素:变异、遗传和选择。
作物育种学:研究选育和繁殖作物优良品种的理论与技术。
作物育种学的基本任务:1、研究作物的性状及其遗传规律2、搜集和创造种质资源3、培育农作物的新品种4、研究良种繁育的方法与技术作物育种学的性质:1、人工进化的科学2、以遗传学、进化论为主要基础理论的综合性科学3、应用科学进化:现有的作物,都属于栽培植物,是由野生植物演变来的,这种演变发展过程,称为进化进化的基本因素:变异、遗传、选择作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.选择的理论与方法。
4.人工创造变异的途径、方法和技术。
5.杂种优势利用的途径与方法。
6.目标性状的遗传、鉴定及选育方法。
7.育种各阶段的田间试验技术8.新品种的审定推广和种子生产。
作物育种学的特点:1、综合多个优良基因,同步改良农作物的产量、品质和抗性水平;2、工作量大,定向改良有一定随机性;3、育种既是科学又是技术。
作物育种的发展动向的主要表现:1、育种目标要求提高;2、种质资源受到重视;3、新品种的选育效率提高;4、育种途径多样化。
作物品种是人类在一定的生态和经济条件下,根据自身的需要所选育的某种作物的某种群体;这种群体具有相对稳定的遗传特性,在生物学、形态学及经济性状上的相对一致性,而与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别;这种群体在一定的地区种植,在产量、抗性、品质等方面等符合生产发展的需要。
品种具有地区性和时间性。
农作物的品种的3个基本特征:特异性、一致性和稳定性。
品种在农业生产中的作用:1、提高单位面积产量2、改善产品品质3、减轻和避免自然灾害4、扩大种植面积5、有利于耕作制度的改革和复种指数的提高6、促进农业机械化发展及提高劳动生产率7、提高农业生产的经济效益育种新途径有:(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)基因工程有性繁殖:指通过雌雄配子结合,经过受精过程,最后形成种子繁衍后代的繁殖方式。
第三章作物品种选育与良种繁殖本章概要讲述作物育种学的主要内容,包括:(1)基础遗传理论;(2)基本育种方法;(3)良种繁育与种子质量检验基本知识。
第一节品种及种质资源一、品种的概念作物品种(variety, cultivar):是指经过人工选育或者发现并经过改良而形成的形态特征和生物学特征一致、遗传性状相对稳定的植物群体。
作物品种的DUS特征:特异性(distinctness)、一致性(uniformity)(生物学、形态学、农艺性状和经济性状)、稳定性(stability)作物品种有其适应的地区范围和栽培条件,要符合时代的要求和特定的文化背景。
二、优良品种的概念和品种改良的目标1.优良品种(良种)(superior variety):指在一定的条件下有较高的产量和较好的品质,并且有较大应用前景的品种。
生产上的所谓良种,既要有优良的种姓,又要有优良的种子质量。
优良品种的优良是相对的,受栽培目的、地域性、时间性等条件的限制。
2.品种改良的目标(也称育种目标breeding objective)(1)高产(high yield)在适宜的气候条件和适当的栽培条件下,优良品种容易获得高产。
a.高产是产量性状合理组合的结果:产量=单位面积株(穗)数*每株(穗)粒数*百(千)粒重b.高产是群体高光合效率的最终结果:产量=(光合能力/强度*光合面积*光合时间-呼吸消耗)*经济系数选育合理株型的品种可以增加单位土地面积上的光合面积(密植),延长光合时间(延缓衰老),从而提高产量。
经济系数(economic coefficient)又称收获指数(harvest index)与株型和穗型等性状有密切关系。
水稻、小麦矮杆品种的经济系数一般高于高杆品种。
(2)优质(superior quality )作物品质分为:化学(营养)品质、物理品质、加工品质、食用品质等。
.品质性状与高产性状间往往存在着矛盾,即高产和优质为负相关关系,应注意协调二者的关系。
育种学重点内容1、作物品种是人类在一定的生态条件和经济条件下,根据人类的需要经过人工选育的遗传性状相对稳定一致的某种作物的某种群体。
2、品种的三性(DUS):特异性(distinctness)、一致性(uniformity)、稳定性(stability)3、优良品种在农业发展中的作用(一)提高单位面积产量(二)改进产品品质(三)减轻或避免自然灾害的危害,保持稳产性和产品品质(四)扩大作物种植面积(五)有利于耕作制度的改良、复种指数的提高(六)适应与促进农业机械化发展和劳动生产率的提高4、作物育种学是研究选育及繁殖作物优良品种理论与方法的科学。
5、作物育种学主要任务:选育优良品种;繁育优良品种的优质种子。
6、作物育种:是利用或创造变异,通过人工选择将有利变异固定下来,培育成新品种的过程。
7、自交不亲和性:雌雄蕊发育均正常,能散粉,但自交或系内兄妹交均不结实或结实极少,这种特性称自交不亲和性。
具有这种特性的品系叫自交不亲和系。
8、雄性不育9、常见作物的授粉方式自花授粉作物有水稻、小麦、大麦、燕麦、大豆、豌豆、绿豆、花生、芝麻、马铃薯、亚麻、烟草等。
异花授粉作物有:玉米、黑麦、向日葵、白菜型油菜、甜菜、甘薯、甘蔗、蓖麻、大麻、木薯、紫花苜蓿、三叶草、草木樨、啤酒花等常异花授粉作物有棉花、高粱、甘蓝型油菜、芥菜型油菜、蚕豆、粟等。
10、划分方式:天然异交率小于等于4% --- 自花授粉作物;天然异交率大于50% ---异花授粉作物;天然异交率介于5%-50%--常异花授粉作物。
11、自交的遗传效应:1)使纯合基因型保持不变2)使杂合基因型的后代发生性状分离,使其后代基因型趋向于纯合。
3)引起异花授粉作物后代生活力衰退12、异交的遗传效应(1)异交形成杂合基因型(2)异交增强后代的生活力13、作物品种类型:自交系品种(纯系品种)、杂交种品种、群体品种、无性系品种(4个品种的划分要知道)14、自交系品种:15、杂交种品种:指在严格选择亲本和控制授粉条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体。
《植物育种学》(杨存义)绪论一、名词解释1. 作物品种:是人类在一定的生态条件和经济条件下,在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要,根据人类的需要所选育的某种作物遗传特性稳定、性状一致、特性明显的一定群体。
2.优良品种是指在一定地区和耕作栽培条件下符合生产发展要求,并具有较高经济价值的品种。
二、填空题1.每个作物品种一般都有其所适应的地区范围和耕作栽培条件,而且都只在一定历史时期起作用,所以优良品种一般都是具有地区性和时间性。
2.作物品种可分为纯系品种、杂种品种、综合品种、五性系品种。
3. 作物进化决定于3个基本因素:变异、遗传、选择。
三、简答题1.优良品种在发展农艺生产中的作用主要有:1)提高单位面积产量2)改进产品品质3)保持稳产性和产品品质4)扩大作物种质面积5)有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动生产率的提高。
2.作物育种学的基本任务是什么?1)研究和掌握作物性状遗传变异规律的基础上,发掘、研究和利用各有关作物资源;2)并根据各地区的育种目标和原有品种基础,采用适当的育种途径和方法,选育适于该地区生产发展的高产、稳产、优质、抗(耐)病虫害及环境胁迫、生育期适当、适应性较广的优良品种或杂种以及新作物;3)在其繁殖、推广过程中,保持和提高其种性,提供数量多、质量好、成本低的生产用种,促进高产、优质、高效农业的发展。
3.作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)种质资源的搜集、保存、研究评价、利用及创新;3)选择的理论与方法;4)人工创造变异的途径、方法和技术;5)杂种优势利用的途径和方法;6)目标性状的遗传、鉴定及选育方法;7)作物育种各阶段的田间实验技术;8)新品种的审定、推广和种子生产。
4.现代作物育种的发展动向主要表现在以下几方面:1)育种目标要求要高。
现代农业对新品种不仅要求进一步提高单产潜力,增强对多种病虫害及环境胁迫的抗耐性,广泛的适应性;而且还要求具有优良的产品品质和适应机械操作的特性等。
作物育种学总论作物育种学绪论作物育种学:是指研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
作物育种学的主要内容:育种目标的制订与实施;种质资源的搜集、保存、研究、利用及创新;选择的方法与理论;人工创造新变异的途径与方法;杂种优势利用的方法与途径;目标性状的遗传、鉴定及选育方法;作物育种各阶段的田间试验技术;新品种的审定、推广和种子生产。
育种方法:作物品种( Cultivar ):是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。
这个群体中的各个体具有相对一致的,稳定的生物学特性和形态特征,并且在一定的生态环境和栽培条件下,能够表现出品种所特有的优良性状。
作物品种( Cultivar )与变种( Variety )的区别作物品种:是人工进化的、人工选择的,即育种的产物,是重要的农业生产资料。
作物品种也有其在植物分类学的地位,属于一定的种及亚种,但不同于分类学上的变种。
变种( Variety ):是自然选择、自然进化的产物,一般不具上述特性和作用。
随着耕作栽培条件及其他生态条件的改变,经济的发展,生活水平的提高,对品种的要求也会提高,所以必须不断地选育新品种以更替原有的品种。
作物品种除了纯系品种外,还有其他不同类型,如杂交品种、综合品种、无性系品种等,所有类型的品种都应具有上述的基本性能和作用。
优良品种应具备的条件①适应性强,表现丰产性;②抗逆性强,表现稳产; ③品质优良,营养价值高;④栽培管理容易,成本低。
品种的特征特性(1)特征:植物体各部分或器官所表现出来的外部形态上的症状叫特征。
(2)特性:植物体在生理生物化学和加工上表现出来的特点叫特性。
特征特性总称为性状。
性状从遗传角度分为:质量性状和数量性状;从栽培角度分为;生物学性状和经济性状。
分子育种:是通过分子技术对育种的目标基因和目标性状进行转移和选择,进而培育出优良的新品种。
通俗的说就是在分子水平上进行育种操作。
1、作物育种学的主要内容
答:1、育种目标的制定及实现育种目标的相应策略。
2、种质资源的搜集、保存、研究评价、利用和创新。
3选择额理论与方法。
4人工变异的途径、方法和技术。
5杂种优势的利用与方法。
6目标性状的遗传、鉴定及选育方法。
7作物育种各个阶段的田间试验技术。
8新品种的审定、推广和生产。
2、转基因育种:根据育种目标,从供体生物中分离目的基因,经DNA重组与遗传转化或
直接运载进入受体作物,经过筛选获得稳定表达的遗传工程体,并经过田间试验与大田选择育成转基因新品种或种质资源。
3、作物育种目标:指在一定的自然栽培和经济条件下,对计划选育的新品种提出应具备的
优良特征特性,也就是对育成品种在生物学和经济学上的具体要求。
4、种质资源:一般是指具有特定种质或基因可供育种及其相关研究利用的各种生物类型。
5、作物:是指野生植物经过人类的不断的选择和训化,利用和演化而来的具有经济价值的
栽培植物。
6、作物品种:是人类在一定的生态条件和经济条件下,根据人类的需要所选用的某种作物
的一定群体。
7、长距离引种应注意哪些原则?
答:高纬度的作物引向低纬度1常日照植物北种南引开花推迟选早熟品种
南种北引开花提前选晚熟品种
2短日照植物则相反
8、远缘杂交的作用?
答:1 培育新品种和种质系 2 创造新作物类型 3 创造异染色体系:通过远缘杂交,导入异源染色体或其片段,可创造出异附加系、异替换系和易位系,用以改良现有品种。
4 诱导单倍体:诱导孤雌生殖产生单倍体 5 利用杂种优势 6 研究生物的进化。
9、抗病虫育种在现代农业生产中的主要作用?
10、转基因技术对粮食生产的贡献以及存在的争议是什么?你如何看待转基因技术?
答:自古以来人们就从不断繁殖的动植物群体中有目的的选择自己所需要的食物,通过有性杂交、观察和选择具有优良性状的品种进行扩大繁殖、改良,以满足人们摄取更高食物水平的需要。
然而传统的杂交育种耗时时间长,通常需要8-10年的时间,虽然发展中国家已在解决贫穷、饥饿和疾病等方面取得了较大的进步,但仍有成千上万的人营养不良,人口的大幅度增长,对粮食产量=提出了更高要求。
人们迫切需要一种能提高品质和产量、增加营养含量的新技术,由此转基因技术应运而生。
据统计,1996年转基因农产品的销售额达到36亿美元,而且逐年上涨。
尽管有关转基因食品安全的争论未曾平息,转基因技术研究的步伐却从未停止过,在各种媒体上有关转基因的报道可谓铺天盖地,转基因技术进入农业领域的趋势将无法逆转,要解决日益膨胀的人口吃饭问题,转基因技术似乎必不可少,尽管人们对转基因技术的产品还有这样那样的担忧,有关转基因技术的安全性评价还存在许多的不确定性,比如影响人类生育,发生基因突变等。
但有一点可以确定的是转基因技术已与我们的生活密不可分。
目前还没有有关转基因技术有害方面的报道,有关转基因技术的安全性问题可能并没有想象中的那么可怕。
与其安全性相比,转基因技术带给人类的好处缺失显而易见的,它不仅能够生产出口味更佳的食品,而且培育出的作物新品种抗逆性分常强、产量高并且便于储存和运输。
11、与常规育种相比转基因育种的优势是什么?
答:1 转基因育种技术体系的建立使可利用的基因资源大大拓宽。
2 转基因育种技术为培育高产、优质、高抗,适应各种不良环境条件的优良品种提供了崭新的育种途径。
3 利用转基因育种技术可以对植物的目标性状进行定向变异和定向选择,同时随着对基因认识的不断深入和转基因手段的完善,对多个基因定向操作将成为可能,这在常规育种中是难以想象的。
4利用转基因技术可以大大提高选择效率,加快育种进程。
12、抗逆育种的意义和特点?
答:利用作物本身的遗传特性培育获得逆境条件下能保持相对稳定的产量以及应有产品品质的心品种,称为抗逆育种。
不同植物、不同作物以及同一种作物的不同品种类型,对各种环境胁迫因素,都存在着不同程度的抗耐性,为抗逆性育种提供了可能性,抗逆性品种的推广应用对于合理利用自然资源,保持农业生产的可持续发展有重要意义。
特点:1同作物病虫害的发生一样,有些作物逆境的发生在年度间不一样,有些则在地区间发生的程度不一样,不同逆境有时还会同时发生,增加了育种工作的难度。
2 由于逆境对作物的伤害是多方面的,在不同发育时期产生的伤害也不一样,所以作物抗逆境的鉴定指标也不一样,通常以形态的、生理生化的和最终的产量结合在一起作为抗逆性判断的依据。
3 遗传研究表明:作物对逆境的反应多由多基因控制,抗与不抗品种的杂交后代的分离呈连续性分布,遗传效应包括显性、加性和互作等,应根据不同的抗逆特点进行选择和杂交组配。
4 作物对不同逆境的抗耐性有一定的相关,可能有相似的基因表达方式。
13、简述作物的田间试验设计技术?
答;田间试验就是在人为控制条件下进行试验处理,使非研究条件度试验的影响接近一致,突出主要研究内容,一差异对比法为研究基础,观测比较不同处理的反应和效果。
田间试验的种类:1,按试验的性质分品种试验栽培试验植保试验
2,按试验阶段分预备试验正式田间试验生产试验
3,按试验因子的数量分单因子试验复因子试验综合性试验
田间试验的基本要求:代表性正确性重演性
田间试验的基本原则:重复原则随机原则局部控制原则
小区设计技术:1小区面积、性状和方向
2 重复次数一般3-6次
3 设置对照根据试验设置对照,一般一个试验设一个对照
4 设置保护区或保护行,防止边际效应
14 作物品种退化的原因及防治措施?
答:1、机械混杂,在品种种植过程中,从播种到收获、脱粒、运输、储藏等各个环节,都有可能发生机械混杂。
防治措施:严格执行防杂保纯措施。
2、自然杂交即使是自花授粉作物也有一定程度的自然异交率。
防治措施: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。
3、自然变异因为基因总数多,整体来看还是有相当的频率。
防治措施:尽量控制
4、自然选择自然选择随时随地在起作用,可能留下人们不希望有的类型。
防治措施:
尽量减少长期的自然选择,保持品种原有的遗传平衡状态,或者加强人工选择,保留有利于人类的经济性状。
5、微效基因分离重组有些新育成品种在推广之初,本身在微效多基因上还存在着杂合性,由于它们的分离重组而引起品种混杂退化。
防治措施:在尚未稳定的群体中选株自交,使之达到纯合,增加品种群体中个体的遗传稳定性
6、不正确的人工选择人工选择是我们在种子生产时防杂保纯的重要手段,但若采用了不正确的人工选择,会人为的引起品种的混杂退化。
防治措施:人工选择时要注意原品种的典型性,不宜强调单一性状的选择,同时要选留较多的个体,以免发生随机漂移。
7、外界环境条件引起的表型变化这种类型的混杂退化不是群体基因频率或基因型频率变化引起的,而是环境引起的表型变化。
防治措施:因地制宜的选择合适的环境。
15:育种中选配杂交亲本的原则是什么?
16:何为基因工程,优点有哪些?
答:基因工程是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活体细胞,以改变生物原有的遗传特性,获得新品种,生产新产品。
基因工程为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。