12 生物技术在园艺植物育种中的应用

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——培根《园艺植物育种学》复习大纲绪论一、内容提要：选育园艺植物新品种是发展园艺生产的关键途径之一。

各种各样的栽培园艺植物种类及其品种类型都是从野生植物进化而来。

利用园艺植物的自然变异和人工创造变异并进行人工选择的进化就是优良性、适应性、稳定性和整齐性，品种具有特异性等特性。

良种是在适应的地区，采用优良的栽培技术，能够生产出高产、优质，并能适时供应产品的品种。

它有提高单位面积产量、改进产品品质、提高抗病虫害能力以减少农药污染、增强适应性和抗逆性以节约能源、延长产品的供应和利用时期，适应集约化管理、节约劳力等多方面的作用。

园艺植物育种学是研究选育与繁殖园艺植物优良品种的原理和方法的科学，是以遗传学、进化论为主要基础涉及多门学科的综合性应用科学。

它研究的任务是根据遗传变异的规律，合理选择利用种质资源，通过发现和创造变异来选择优良品种，以及提高种性、防止混杂退化、加速良种繁殖的原理和方法。

园艺植物育种有着悠久的历史。

19世纪才有专门的育种机构，20世纪育种理论、方法进步很快，新品种选育成果巨大。

二、思考题：1、了解品种的概念及其属性；2、良种在园艺植物生产中的作用？3、自然进化与人工进化的区别？4、园艺植物育种学的任务和内容？第一章育种对象与目标一、内容提要园艺植物多为周期长的多年生植物，育种年限长，育种目标涉及产量、品质、熟期及抗性等一系列目标性状。

因此，因地制宜选择育种对象，明确育种目标，制订育种方案，是育种工作成败的关键。

二、思考题：1、当前园艺植物育种的总目标是什么？2、园艺产品的品质按产品用途和利用方式大致可分为哪几种？3、制订育种目标的主要根据和原则是什么？第二章园艺植物的繁殖习性、品种类别和育种方法园艺植物繁殖方式不同，其遗传特征就不一样，因而相应采取的育种程序和方法也不同。

此外，栽培植物品种根据其群体遗传组成，可分为自交系品种、群体品种、杂交种品种和无性系品种。

生物技术在园艺作物上的应用第一篇：生物技术在园艺作物上的应用生物技术在园艺作物上的应用改革开放以来，中国人民感觉到的最大最实在的变化就是农业的变化，特别是园艺产业的变化对我国人民生活质量的提高起了重要的推动作用。

目睹近十几年来琳琅满目的园艺产品大市场的巨大变化，分析园艺产业发展的动力和科技问题，不难发现，生物技术的应用对园艺产业发展的贡献。

例如，组织培养技术带动了兰花产业的发展，无病毒苗木快繁技术改变了以前香蕉、草莓以及许多花卉的繁殖方式。

生物技术的发展减少了人类对自然的依赖程度。

有人认为，21世纪是生命科学的世纪。

生物技术是目前生命科学中最为活跃的领域。

它侧重在技术，必然与产业联系紧密。

生物技术的种类包括：（1）基因工程（2）细胞工程，包括动、植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术（细胞杂交技术）、细胞器移植技术等。

（3）酶工程，包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术，酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。

（4）发酵工程，也称微生物工程。

（5）蛋白质工程等一，园艺植物组织培养的理论基础与基本技术（一）植物组织培养（Plant Tissue Culture）：指通过无菌操作分离植物体的一部分，接种到培养基上，在人工控制的条件下（包括营养、激素、温度、光照、湿度）进行培养，使其产生完整植株的过程。

也称之为离体培养。

（二）植物组织培养的理论基础1.植物细胞全能性（Cellular totipotency）：定义：任何具有完整细胞核的植物细胞，都拥有形成一个完整植珠所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。

原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。

差异：（1）受精卵的全能性最高；（2）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。

全能性体现的两个过程: 一个已分化的细胞要表现它的全能性，必须经历两个过程，即首先要经历脱分化过程，然后再经历再分化过程。

品种：具有在特定条件下表现为不妨碍利用的优良，适应，整齐，稳定和特异性的家养动植物群体。

无性繁殖：繁殖过程中，不经过基因重组，使遗传上杂合程度很大的营养系品种不发生分离，遗传的变异几乎完全来自体细胞突变。

有性繁殖：经减数分裂后产生雌雄配子结合，这样产生种子的方式叫有性繁殖。

自花授粉植物：在自然情况下，雌蕊接受同一花朵的花粉的植物。

常自花授粉植物：又叫常自交植物，是指那些有自花授粉习性，但花器结构不太严密，从而发生部分异花授粉的植物。

异花授粉植物：在自然状态下雌雄蕊通过接受其它花朵的花粉受精繁殖后代的植物。

自由授粉植物：在花器结构和开花授粉习性方面和典型的异花授粉植物相同，但能够自由接受自花或异花的花粉而正常受精和繁殖后代。

纯育品种：由遗传背景相同和基因型纯合的一群植物组成，包括有性繁殖植物从杂交育种，突变育种中经系谱法育成的品种。

杂交种品种：指用遗传上纯和的亲本在控制授粉条件下生产特定组合的一代杂种群体。

引种：植物的种类和品种在自然界都有它一定的分布范围，人类为了某种需要把植物从原分布区移种到新的地区，叫做植物引种。

简单引种：指将一种植物从现有的分布区域或栽培区域人为地迁移到其他地区种植，该植物品种由于环境适应能力强或两地之间的环境差异小而能够直接栽培。

驯化引种：指通过人工栽培，自然选择和人工选择，使野生植物、外来（外地或外国）的植物能适应本地的自然环境和栽种条件，成为生产需要的本地植物。

选择育种：利用现有的种类，品种的自然变异群体，通过选择的手段而育成新品种的途径叫做选择育种。

常规杂交育种：也称组合育种，系通过人工杂交，把分散于不同亲本上的优良性状组合到杂种中，对其后代进行多代培育选择，获得基因型纯合或接近纯合的新品种的途径。

单交：两个亲本只杂交一次。

回交：某一亲本杂交多次。

多亲杂交：参加杂交的亲本是3个或3个以上的杂交，又称复合杂交或复交。

优势杂交育种：利用生物界普遍存在的杂种优势，选育用于生产的杂交种品种的过程。

园艺学总论考试大纲一、考查目标系统掌握园艺植物栽培学总论和园艺植物育种学总论所包含的基本知识、理论和技能；明确园艺植物栽培和育种的基本概念、基本原理，了解园艺植物栽培和育种学的最新进展及发展趋势。

二、考试形式与试卷结构（一）试卷成绩及考试时间本试卷满分为100分，考试时间为120分钟。

（二）答题方式答题方式为闭卷、笔试。

（三）试卷内容结构园艺植物栽培学约50分园艺植物育种学约50分（四）试卷题型结构名词解释题：6小题，每小题5分，共30分简答题：8小题，每小题5分，共40分论述题：4个题目任选2个，共30分。

三、考查范围（一）《园艺植物栽培学总论》部分第一章绪论重点：什么是园艺植物；园艺植物的内涵及生产特点；园艺植物栽培在国民经济中的意义体现在哪几个方面；什么是绿色食品；现代园艺植物生产及发展方向；如何学好园艺植物栽培学？了解园艺植物栽培学的内涵、园艺植物栽培学对国民经济和人民生活的重要意义及园艺植物栽培学的发展方向，以增强学生学习的兴趣。

要求学生课后查阅相关资料，进一步了解我国园艺产业发展状况。

第二章园艺植物的分类重点：园艺植物的主要种类及植物学分类；园艺植物的分类；园艺植物的起源与分布了解园艺植物的分类方法，掌握园艺植物的植物学分类、农业生物学分类等分类方法，通过对主要园艺植物的起源与分布的认识，了解各类植物的生物学特性与原产地的关系，重点掌握常见园艺植物的分类、起源及分布，为加深印象要求学生课后进行市场调查、资料查阅巩固知识。

第三章园艺植物栽培的生物学原理重点：园艺植物的营养生长；园艺植物的生殖生长；园艺植物的生长发育与环境条件；园艺植物器官生长相关性；园艺植物生长发育周期了解园艺植物栽培的基础理论，掌握其营养生长、生殖生长及生命各周期的特性特点，重点掌握园艺植物生长发育对环境条件的要求以及达到优质、高产栽培的相关基础理论知识。

第四章园艺植物的繁殖与育苗重点：有性繁殖（种子繁殖）；无性繁殖（营养繁殖）；园艺植物的育苗了解园艺植物的繁殖方法及其特性，通过对种子繁殖植物的学习，掌握种子生产、采集、贮藏、检验及播种育苗等相关的理论和技术；通过对园艺作物无性繁殖方法和理论的学习，了解和掌握扦插、压条、分株、嫁接、组织培养等相关理论和技术；通过园艺植物繁殖方法的学习，重点掌握不同园艺作物培育壮苗的理论和关键技术。

第一章绪论1、园艺植物的进化：进化的基本要素：达尔文把这些进化的要素归为变异、遗传和选择2、品种的概念：人工选育或发现并经过改良，形态特征与生物学特性一致，遗传性状相对稳定的植物群体。

3、品种的特性：特异性、整齐性（或一致性）、稳定性、优良性、适应性4、园艺植物育种学是研究选育和繁育园艺植物新品种的原理和方法的科学。

其具体内容：1、园艺植物种质资源调查、搜集、保存、研究及利用。

2、用园艺植物新品种的选育原理与方法，从现有园艺资源中选育优良的变异类型，并通过人工有性杂交、诱变及基因工程等方法，创造新的变异类型，从而选择、培育新品种。

3、园艺植物的良种繁育，即采用科学的繁育技术，建立、健全良种繁育制度，提高现有品种的种性，防止品种退化，加速新品种的繁育与推广。

第二章园艺植物的繁殖习性品种类别与育种特点1、1.自花授粉植物：天然异交率在5%以内；2.异花授粉植物：天然异交率在50%以上；3.常异花授粉植物：天然异交率达5%—50%2、自花授粉植物：豆科植物（蚕豆除外）、番茄、莴苣、茼蒿；三色堇、紫罗兰、凤仙花、金盏菊；小麦、大麦、水稻等。

常异花授粉植物：指以自花授粉为主，但也发生部分异花授粉的植物。

例如：蚕豆、茄子、辣椒、黄秋葵；翠菊、牡丹、莲；棉花及高梁等作物。

异花授粉植物：天然异交率在50%以上雌蕊接受其它花朵的花粉、接受其他植株、品种的花粉为主。

特点：1）雌雄异株：菠菜、芦笋、银杏、猕猴桃、山葡萄、杨柳、苏铁、红豆杉、罗汉松、南洋杉。

（１００％）2）雌雄同株异花：葫芦科植物（甜瓜除外）、甜玉米、醉蝶花、核桃、板栗、榛、松、柏、杉（１００％）3、园艺植物的品种类型：（一）同型纯合类：1.纯育品种（pure line cultivar）：纯系品种、常规品种、定型品种.2、自交系(inbred line):单株经过若干代连续强制自交严格选择而获得的群体。

（二）、同型杂合类3、.杂交种4.营养系品种（三）、异型纯合类5.杂交合成群体6.多系品种第三章育种对象和目标主要育种目标：1、高产稳产2、优质3、适应性强4、抗病虫害和除草剂5、不同成熟期6、适于保护地目标性状：1、产量性状2、品质性状3、适应性4、对病虫害和除草剂的抗耐性5、成熟期6、对保护地生产的适宜性第四章种质资源1、种质(germplasm)：是决定生物遗传性状，并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质。

生物技术在园林植物育种中的应用园林工程建设是一项公益性、民生性工程，做好植物育种工作至关重要。

新时期，传统育种技术逐渐无法满足育种工作需求。

在园林植物育种中应用生物技术，能够更好地满足新时期园林植物育种及绿化需求。

一、生物技术概述生物技术属于新型综合性技术，该技术涵盖了多项技术，包括:发酵工程技术、基因工程技术，细胞工程技术、酶工程技术等等。

生物技术是在传统技术的基础之上，融合现代技术的所形成的。

传统生物技术的应用，主要体现在种子选育、啤酒发酵等领域，现代生物技术的应用，主要体现在试管核酸技术、细胞生物学技术、细胞融合技术等等。

和传统生物技术相比较而言，现代生物技术的优势更加明显，目前被广泛应用于各个领域当中，为人们的工作及生活带来了极大的便利，极大地促进了社会发展与进步。

二、生物技术在园林植物育种中的具体应用分析(一)细胞工程育种技术。

现代生物技术凭借自身的诸多优势，被广泛应用于各个领域当中。

在园林植物育种中，生物技术发挥着至关重要的作用，被越来越多的人所关注。

细胞工程育种技术作为现代生物技术的重要体现，利用该技术进行园林植物育种，主要以应用原生质体培养技术、体细胞融合及杂交技术等为主。

充分结合园林植物的特点，对不同植物细胞进行融合，并借助细胞分子技术来改变植物原有性质，培养新型的植物品种。

在细胞工程育种技术中，原生质体培养技术的应用最为广泛。

生物学理论下，植物细胞和动物细胞相比较而言，具备了细胞壁，会给不同细胞的融合造成一定的影响。

然而借助原生质体培养技术，则能够将上述阻碍消除掉，融合多种不同植物的细胞，并获得新的植物种类，使得园林植物种类更加丰富。

现阶段，在园林植物育种工作中，细胞工程育种技术发挥着至关重要的作用，并且取得了良好的效果。

以菊花为例，是园林绿化常见植物，具备较高的观赏性，同时也具备一定的商业价值。

借助细胞工程育种技术展开菊花育种，能够实现组织培养、脱毒苗和大规模繁殖，并且能够更加稳定地遗传菊花的优良特性。

生物技术在园艺作物上的应用
生物技术在园艺作物上的应用主要体现在以下几个方面：
1. 改良作物品质和提高产量：通过基因工程技术，可以克隆出参与光合作用的基因，保证作物产量的提高。

此外，利用生物技术还可以增加园艺作物器官中必需氨基酸或蛋白质的含量，改变作物中油脂的某一成分的含量，以及提高淀粉的质量与含量。

2. 提高园艺作物的抗性：生物技术可以帮助园艺作物抵抗各种逆境，包括抗虫、抗病毒、抗病、抗旱、抗盐碱等。

例如，通过基因工程技术可以培育出抗虫的园艺作物，减少农药的使用，降低环境污染。

3. 促进园艺作物的繁殖：通过花粉花药培育和原生质体融合等育种技术，可以促进园艺作物的繁殖，缩短育种周期，提高育种效率。

4. 检测和鉴定园艺作物的品种和品质：利用生物技术可以对园艺作物的品种和品质进行快速、准确的检测和鉴定，有助于维护市场秩序，保障消费者权益。

总的来说，生物技术在园艺作物上的应用具有广阔的前景，不仅可以提高作物的产量和品质，还可以增强作物的抗性，促进作物的繁殖，以及检测和鉴定作物的品种和品质。

随着科技的不断发展，生物技术在园艺作物上的应用将会越来越广泛。

2018年硕士研究生招生考试试题
考试科目: 园艺植物栽培学与育种学满分：150分考试时间：180分钟
一、名词解释（每小题3分，共45分）
1. 冬剪
2. 园艺植物栽培学
3. 根域限制
4. 短截
5. 土壤消毒
6. 嫁接繁殖
7. 发芽势
8. 叶面喷肥
9. 驯化引种 10. 实生选种
11. 远缘杂交 12. 回交 13. 自交不亲和 14. 品种退化15. 杂种优势
二、简答题（共65分）
1. 疏剪与缩剪的作用（6分）
2．植株生长控制的目的？（6分）
3.种子繁殖的优缺点？（6分）
4.盐碱地改良措施？（5分）
5．根外追肥的优点和缺点。

（5分）
6．园艺植物扦插繁殖时，促进生根的方法有哪些？（6分）
7. 利用雄性不育系进行杂种优势育种的意义？（4分）
8. 杂种优势育种中杂交种子生产的方法有哪些？（6分）
9. 芽变的特点？（5分）
10. 简述单株选择法优缺点。

（5分）
11. 简述高纬度地区的植物引种到中纬度地区后容易造成冻害的原因。

（6分）
12. 园艺植物种质资源的保存方法？（5分）
三、论述（每题20分，共40分）
1. 试论述我国园艺生产目前存在的问题及面临的机遇。

（20分）
2. 举例说明生物技术在园艺作物育种上的应用。

（20分）
第1页，共37页。

园艺植物育种学第一章绪论园艺植物育种学概念：研究选育园艺植物新品种的原理和方法的科学。

园艺植物育种的主要内容：根据人类需要利用自然变异以及利用品种间杂交、远缘杂交、人工诱变、离体组织培养和DNA分子改造等途径来创造新的变异，按照一定的目标进行选择，筛选出新品种。

进化：生物接受环境给予的刺激后产生形态和性状的改变，以适应现有的生境，这种演变发生的过程称为进化。

进化分为自然进化和人工进化。

达尔文把这些进化的要素归为变异、遗传和选择。

变异是选择的基础，遗传是选择的保证，选择是淘汰不良变异，积累优良变异的手段。

品种：指一个种内遗传特性稳定，经济价值较高，具有共同来源和一致性状的良种群体。

是育种的主要对象，同时也是栽培作物的基本单位。

新品种审定的主要内容：优良、适应、稳定、整齐、特异。

品系：育种过程中表现优良的株系。

良种：指在一定时间、一定的地区生产上有发展前途、栽培面积较大的品种。

园艺植物育种的基本途径：①雄性不育性的利用②远缘杂交创造新物种、新类型③花药培养和单倍体育种④诱变技术和诱变育种育种的传统方法：查（已有变异）引（已有变异）选（自然变异）育（创新变异）育种学的任务：根据生产和消费者对品种的要求，确定合适地育种目标，并根据园艺植物的遗传变异规律，不断地创造新种质，培育新品种，以满足生产和消费的需要。

第二章园艺植物的繁殖习性、品种类型和育种特点完全花：一朵具有花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群的花称完全花。

不完全花：缺少花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群一至三部分的花，称不完全花。

自交：雌雄同体的生物同一个体上的雌雄交配。

包括自花授粉和异花的同株授粉。

异交：不同个体上的雌雄交配。

自然异交率(%)：F1中显性性状个体数/ F1总个体数×100%自花授粉：雌蕊接受同一花朵的花粉叫自花授粉。

自花授粉植物：自然情况下，以自花授粉为主的植物叫做自花授粉植物。

特点：①兼有雌蕊和雄蕊的完全花②雌雄蕊同时成熟③不存在自交不亲和④花器结构有利于自花授粉常自花授粉植物：指那些有自花授粉习性，但花器结构不太严密，从而发生部分异花授粉的植物，又叫常自交植物。