现代作物育种学的发展动向课件

1、作物育种学总论 绪 论农业是国民经济的基础，我国以世界7的耕地生产了24%的粮食，养活了22的人口。 21世纪谁来养活中国？ 粮食的安全性？两个问题的提出19951998年，粮食持续增长；1999年开始，粮食生产开始滑坡；我国粮食总产量最高达5.1亿吨，最低下降至4.3亿吨；每年粮食缺口达0.25-0.35亿吨 以小麦生产为例：我国最低小麦每年消费1.05亿吨我国粮食生产现状提高作物的生产水平，是农业持续发展的重要保证。提高生产水平依赖于： 作物的遗传改良作物育种 作物生长条件的改善作物栽培等作物育种水平更是关系农产品质量提高的首要条件。第一节 自然进化与人工进化一、生物进化的三要素：遗传、变

2、异和选择 遗传、变异是生物进化的内因和动力，选择是生物进化的外因，决定生物进化的方向二、作物的起源与进化驯化遗传改良野生植物栽培作物各种新品种采集植物是栽培植物的原始类型渔猎与采集是古人类获得食物的基本方式，有选择的采集孕育着农业的起源。原始社会的农业在人类居住地附近较肥沃土地上，长成繁茂的野生植物，是向栽培植物转变的萌芽。耕作管理和无意识的人工选择，逐步形成了符合人类需要的栽培植物。野生棉和栽培棉的棉桃多年生野大麦草和栽培大麦三、自然进化与人工进化的比较作物育种就是适当利用自然进化的人工进化自然进化人工进化变异来源自然变异人工创造的变异为主选择方式自然选择人工选择为主进化速度缓慢较迅速进化方

3、向有利于个体生存和种群繁殖有利于人类需要进化结果形成新物种、类型培育出品种 一、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。 第二节 作物品种的概念与作用品种是经济上的类别，不是植物分类上的类别；但每个品种都属于植物分类学中一定的种和亚种；品种是重要的农业生产资料；品种群体的遗传性相对稳定，主要性状相对一致品种在利用上有地区性和时间性。 二、品种的特性品种的三性（DUS）：特异性（distinctness）一致性(uniformity)、稳定性(stability)三、优良品种在农业发展中的作用(一)提高单位面积

4、产量世界人口人均耕地谷物总产上世纪初16亿0.56 hm25.33亿吨1987年50亿0.29 hm218.8亿吨绿色革命带来的变化杂交水稻之父袁隆平杂交水稻之父”袁隆平(二)改进产品品质 不同小麦品种烘烤品质(三)减轻或避免自然灾害的危害，保持稳产性和产品品质马铃薯晚疫病 具有抗病基因的野生马铃薯(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第三节 作物育种学的发展一、作物育种学的概念、特点及任务 概念: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。 特点：综合性；实践应用性。 任务：选育优良品种； 繁育优良品种

5、的优质种子。通过长期自然选择和人工选择，野生植物逐渐形成作物，并为人类提供足够的食物二、作物育种学的发展选择和杂交等与进化的关系（1859-1876）达尔文在物种起源（1859）和植物界异花受精和自花受精的效应（1876）中所阐明的选择和杂交等与进化的关系，对以后的育种工作有深刻影响孟德尔定律的重新发现（20世纪初）孟德尔定律的重新发现，使植物育种进入一个新的阶段。约翰逊的纯系学说（1903）约翰逊的纯系学说不仅为纯系育种奠定了理论基础，也为区分遗传变异和环境变异提供了有力的论据。杂交玉米的研究WJBeal（1876-1882）玉米种间杂交1900-1908 伊斯特和沙尔培育玉米自交系和单交种

6、 19161918琼斯培育双交种，为杂交种子生产开辟了新途径。19201925 Henry Wallace培育出有名的杂交种Copper cross， 20世纪20-30年代,作物育种学逐步发展为具有较系统理论和科学方法的一门应用科学 1927年美国Hayes&Garber著 1936年中国王绶著绿色革命 20世纪60年代中期在发展中国家兴起的，以采用农作物高产良种为中心的一场技术革命，其主要内容是大规模地推广矮秆、半矮秆、抗倒伏、产量高、适应性广的小麦和水稻等作物优良品种，并配合灌溉、施肥等技术的改进。这一农业技术革命使农业取得了革命性的进展，因而被誉为“第一次绿色革命”。 转基因抗虫棉与抗

7、虫杨树转基因大豆与烟草三、常规育种技术特点(一)常规育种的概念 当前普遍采用的传统技术手段所开展的作物育种工作,这是个不断发展的动态概念,现阶段主要指选择育种和杂交育种.(二)常规育种特点综合多个优良基因，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平；盲目性大；经验性强。四、现代作物育种学的发展动向育种目标提高；育种基础理论研究加强；种质资源工作得到重视与加强；性状鉴定手段现代化，选育效率高；开拓许多育种的新方法与新技术。五、分子育种的优点有利基因在生物间可进行随机交换；可以获得生物的定向变异；是使个别目的基因转移的技术第四节 作物育种的成就和展望（自学为主）新中国成立以来，我国作物育种工作取得了巨大成就，部分育种领域居国际领先水平；新疆