园艺植物育种总论课程

园艺植物育种学课程（Theoryofhorticulturalplantbreeding）（48学时）一、简要说明面向园艺专业本科（四年制）的专业核心课。 48学时（其中课堂讲授36学时，实验12学时），学分3.0分。二、课程教学目的根据近些年国内外园艺植物育种的进展， 在常规育种的基础上，着重讲优势杂交育种利用各种制种技术、诱变育种、倍性育种、 生物技术育种等。通过园艺植物育种导论的学习，使学生在了解和掌握遗传变异规律及其原因的基础上， 理解和掌握植物新品种选育的基本原理和方法。三、教学基本要求和方法通过教学和实验，让学生掌握资源调查、选种、杂交育种、诱变育种、倍性育种、

分子育种、良种繁育等园艺育种的原理和技术， 注重学生实践技能的培养。以讲授课为主，同时通过实验来培养学生的动手能力。四、课程考核方式闭卷考试。平时成绩占30%,期末成绩占70%。五、授课教材及主要参考书目授课教材：景士西.园艺植物育种学总论［北京：中国农业出版社，2000.主要参考书目：.程金水.园林植物遗传育种学］ 北京：中国林业出版社，2000..王小佳.蔬菜育种学（各论） ［MC.北京：中国农业出版社，2000..曹家树，申书兴.园艺植物育种学］ MC.北京：中国农业大学出版社，2001..周长久.现代蔬菜育种学［M.北京：科学技术文献出版社，1996..吕爱枝.作物遗传育种［MC.北京：高等教育出版社，2005.六、教学内容及学时分配：课堂教学实 验早授课内容学时序号实验内容学时1.绪论21园艺植物多倍体的诱导和鉴别92.种质资源32园艺植物有性杂交实验93.引种33园艺植物芽艾嵌合体观祭34.选择育种44园艺植物花粉生活力测定35.常规杂父育种35园艺植物多倍体的鉴别36.优势杂交育种4选彳12学时实验7.营养系杂交育种38.远缘杂交育种39.诱父育种410.倍性育种211.生物技术在园艺植物育种中的应用312.新品种的审定与良种繁育2课堂教学学时合计36实验教学学时合计12注：根据季节和实际情况选做 12学时实验。六、教学内容及学时分配（一）理论教学内容（36学时）第一章绪论（2学时）1、目的要求：要求学生掌握育种学、品种的概念，熟悉园艺植物育种学的研究任务、

园艺植物育种的目标，了解园艺植物育种的发展趋势。2、讲授内容第一节园艺植物育种学简介1、园艺植物育种的概念和性质2、园艺植物育种的内容和与其他学科的关系第二节品种的概念与特征1、品种的概念2、品种的特征第三节园艺植物育种的主要目标性状1、产量2、品质3、成熟期4、对病、虫害的抗逆性5、对机械化生产的适应性6、对保护地栽培的适应性第四节园艺植物育种的历史和发展趋势1、园艺植物育种的历史2、园艺植物育种的展望第二章种质资源（ 3学时）1、目的要求：要求学生掌握种质资源的特点、分类、作用、保存、研究的方法，熟悉种质流失产生的原因及植物多样性保护的迫切性和必要性等。2、讲授内容第一节种质资源工作的重要性和迫切性1、基本概念2、种质资源的类别3、种质资源的重要性第二节种质资源的考察征集与保存1、种质资源的调查2、种质资源的收集3、种质资源的保存第三节种质资源的研究、利用和创新1、种质资源的研究2、种质资源的利用和创新第三章 引种（3学时）1、目的要求：要求学生掌握引种的概念，分析影响引种成败的因子，掌握引种的程序及引种方法，以便成功进行引种。2、讲授内容第一节引种的概念及意义1、引种的概念2、引种的意义第二节引种的原理1、引种的遗传学原理2、引种与生态学的研究第三节引种的方法1、引种的方法2、引种中应注意的事项3、引种成功的标准第四章 选择育种（ 4学时）1、目的要求：要求学生掌握选择育种的概念、有性繁殖植物的选择方法和芽变选种的方法，了解选择育种意义等。2、讲授内容第一节选择与选择育种1、概念2、选择的实质3、选择标准的制定第二节有性繁殖植物的选择育种1、混合选择法2、单株选择法3、影响选择效果的因素4、选种的程序第三节芽变选种1、芽变与芽变选种2、芽变的特点3、芽变的细胞组织学基础4、芽变选种的程序第五章常规杂交育种（ 3学时）1、目的要求：要求学生掌握园艺植物杂交亲本的选择与组配、杂交方式的确定、杂交技术和杂交后代的选择方法，熟悉有性杂交育种的意义等。2、讲授内容第一节 常规杂交育种的意义和杂交方式1、常规杂交育种的意义2、常规育种的杂交方式第二节 常规杂交育种亲本的选择与选配1、常规杂交育种亲本选择原则2、常规杂交育种亲本选配原则第三节 有性杂交技术1、杂交育种计划的制定和准备工作2、隔离措施3、父本花粉采集4、去雄、套袋授粉6、杂交后的管理第四节 杂种后代的选育1、杂种的培育2、杂种后代的选择第六章优势杂交育种（ 4学时）目的要求： 要求学生理解优势杂交育种的遗传理论机理， 掌握优势杂交育种的利用，选育一代杂种的一般程序和杂种种子的生产。2、讲授内容第一节 杂种优势利用的概况及表现1、优势杂交育种的概念2、杂种优势的分类与度量3、优势杂交育种与常规杂交育种的异同4、杂种优势的早期预测5、杂种优势固定的途径第二节优势杂交育种的遗传理论机理1、显性作用假说2、超显性作用假说第三节选育一代杂种的一般程序1、选育优良自交2、自交系间配组方式的确定3、品种比较实验和生产试验第四节杂种种子的制种方法1、人工杂交制种法2、化学去雄制种法3、利用苗期标志性状的制种法4、利用单性株的制种法5、利用雄性不育系制种法6、利用自交不亲和系制种法第五节雄性不育系的利用1、雄性不育的概念及其类别2、雄性不育系的利用第七章营养系杂交育种（ 3学时）1、目的要求： 要求学生掌握营养系品种的性状遗传特点、 亲本选配及杂交技术的特点，熟悉营养系杂交育种后代的选择方法等。2、讲授内容第一节 营养系品种的性状遗传特点第二节 亲本选配及杂交技术的特点1、亲本选配的特点2、杂交技术特点第三节童期、童性和杂种培育选择特点1、童期、童性及其与成年期性状的相关2、杂种的培育和选择第八章远缘杂交育种（ 3学时）1、目的要求：要求学生理解远缘杂交的遗传理论机理，掌握远缘杂交不亲和性、不育性现象和原因及其克服方法，选育一代远缘杂种的一般程序。2、讲授内容第一节 远缘杂交的概念与意义1、远缘杂交的概念2、远缘杂交的特点3、远缘杂交的意义第二节 远缘杂交不亲和性及其克服方法1、远缘杂交不亲和性现象及其原因2、克服远缘杂交不亲和性方法第三节 远缘杂种不育性及其克服方法1、远缘杂种不育性表现及原因2、远缘杂种不育性克服方法第四节 远缘杂种后代的分离与选择1、远缘杂种的分离2、远缘杂种的选择第九章诱变育种（ 4学时）1、目的要求：掌握诱变育种种类与特点，熟悉物理诱变和化学诱变的原理、方法，了解物理诱变和化学诱变的程序。2、讲授内容第一节诱变育种的特点和意义1、诱变育种的特点2、诱变育种的意义第二节辐射诱变1、射线种类2、辐射诱变的机理3、辐射处理的方法第三节 化学诱变1、化学诱变剂的种类2、化学诱变方法第四节 诱变后代的选育第十章倍性育种（ 2学时）1、目的要求：掌握倍性育种的概念，多倍体的种类、特点；熟悉多倍体和单倍体鉴定方法，熟悉多倍体和单倍体的诱导及其在育种上的应用。2、讲授内容第一节多倍体的起源和种类1、多倍体的起源2、多倍体的种类第二节多倍体的特点1、巨大性2、生理特性发生变化3、适应性强4、多倍种类育性降低第三节人工诱导多倍体的方法1、诱导多倍体材料的选择

2、秋水仙素的理化性质、配制与贮藏3、处理材料的适宜时期4、秋水仙素的浓度与处理时间5、常用秋水仙素处理的方法第四节多倍体的鉴定与后代选育1、植物多倍体的鉴定2、多倍体后代选育第五节单倍体植物的特点及其产生的途径1、单倍体的特点2、获得单倍体的途径第十一章 生物技术在园艺植物育种中的应用（ 3学时）1、目的要求： 掌握植物组织培养的基本方法和植物基因工程的基本流程； 熟悉植物基因工程的常见方法；了解植物组织培养和基因工程在园艺植物上的应用。2、讲授内容第一节 植物组织培养1、植物组织培养的简介2、植物组织培养的基本步骤3、植物组织培养的应用第二节 基因工程1、基因工程的发展史2、基因工程的基本步骤3、基因工程的应用第十二章 新品种的审定与良种繁育（ 2学时）1、目的要求：要求学生掌握良种繁育的概念、意义、任务、品种退化的原因以及解决方法，了解新品种的审定和推广工作。2、讲授内容第一节品种审定1、品种审定意义2、品种审定的组织机构3、品种审定的程序第二节 品种推广1、品种推广原则2、品种推广的方法3、品种区域化第三节良种繁育1、良种繁育的概念12学时实验，选做实验一 +12学时实验，选做实验一 +实验三或实验（二）实验教学内容（根据季节和实际情况选做四，实验二 +实验三或实验五）实验一 园艺植物多倍体的诱导和鉴别（ 9学时）1、实验目的：要求学生提早自主制定诱变的植物种类、具体的材料、处理方法、秋水仙素浓度、处理时期、时间以及今后田间观察对比等详细的方案。明确多倍体植物在细胞、组织、器官上的巨大性，明显大于二倍体植物。2、实验方法：学生自主设计诱导方案，由指导老师审阅并在实验室指导实施；田间种植观察，形态鉴别初步获得多倍体的植株； 实验室观察比较园艺植物多倍体叶片表皮气孔大小和密度、染色体数目的差异。3、实验仪器：生物显微镜，载玻片等。4、实验操作方法：1）多倍体的诱导秋水仙素溶液的配制： 称取1g秋水仙素粉末，先溶于少量酒精中，然后加冷水定容至100mL，配成1％质量浓度的母液，装于棕色瓶内， 1-4℃冰箱保存备用，使用时再稀释成所需要的浓度。秋水仙素处理：对种子进行处理时，先用清水浸种，使种子处于萌动状态；然后用0.1%-1%的秋水仙素溶液浸泡种子，浸泡后用清水洗净，略阴干后播种。对相同实验材料的同学进行分组管理并确定田间种植小区。以没有处理的作对照。2）多倍体的鉴定外部形态鉴定：观察多倍体与二倍体幼苗，从叶片厚度、颜色深浅、植株生长强弱等方面加以区别。气孔鉴定：在载玻片上滴上一滴水，撕下中部的叶片表皮，在水滴上展开，盖上盖玻片； 随机测定 10个气孔的纵径和横径的大小， 计算平均值， 分别比较多倍体和二倍体气孔纵径和横径的差异；随机计数 10个视野的气孔个数，测定视野的直径，计算视野面积，计算平均气孔密度并比较。染色体鉴定： 直接用诱变植株的根尖细胞或花粉母细胞制片染色， 在显微镜下检测染色体的数目。5、实验项目类型：综合性实验。、作业：提交实验设计和实验结果。实验二 园艺植物有性杂交实验（ 9学时）1、实验目的：掌握用TTC染色法快速测定花粉生活力的方法；掌握基本的杂交技术，明确杂交过程的关键步骤。 了解不同园艺植物种类的花器官结构特征、 开花授粉特点和采种方法。2、实验方法：观察几种园艺植物花器官的组成与结构特征，学生自主制定实验方案，开展园艺植物有性杂交。3、实验仪器：生物显微镜、调温培养箱、镊子、大头针、标签、硫酸纸、牛皮纸袋等。4、实验操作方法：（1）制定具体详细的计划，确定各个步骤的具体实践的日期。（2）花器结构及开花授粉习性的观察：观察花器官的结构特征、开花时间及花期长短、花性、雄蕊和雌蕊生长发育情况等。（3）花粉生活力测定：①在载玻片上^上一滴TTC（氯化三苯基四氮吵），撒上花粉或把花药夹破去渣，盖上盖玻片，让其漂浮，注意不要压片；② 37℃下恒温处理 20分钟，取出计算视野下深红色花粉粒占全部花粉粒的比例，计数10个视野，算平均值。（4）杂交实验：采集花药开裂的父本盛开的花朵，选取含苞欲放的母本的花蕾；对母本花蕾去雄，夹断花丝，注意不要用力拔，防止拔断花柄和损伤花器， 尤其注意不要损伤柱头，单花直接授粉或采集花粉混合授粉；套袋：袋口折好并穿上大头针，尽可能封紧，防止昆虫进出；挂标签：注意一定要用铅笔或其它惰性笔书写；画田间示意图，定位到植株位置和枝条的方位；并于授粉后 7-15天去袋检查坐果的情况。5）田间管理及种子采收：杂交后要细心管理，注意观察记录，及时防治病虫和人为伤害。适时采种，杂种成熟后，采收时连同挂牌放入牛皮纸袋中，注明收获时期。5、实验项目类型：综合性实验。6、作业：撰写实验计划，描述几种园艺植物花器官的结构特征；计算花粉平均生活力；交田间示意图，标明杂交授粉的株数、套袋个数、具体位置、操作人、日期等。实验三 园艺植物芽变嵌合体观察（ 3学时）1、实验目的：巩固理解扇形嵌合体和周缘嵌合体以及组织发生层的概念。2、实验方法：观察比较园艺植物不同类型的嵌合芽变类型。3、实验仪器：镊子、厘米尺等。4、实验操作方法：观察芽变类型，描述芽变的性状表现，比较扇形嵌合体和周缘嵌合体的形态差异；分析不同嵌合体组织发生层的嵌合类型。5、实验项目类型：基础性实验。、作业：描述嵌合体各种类型的表型状况并分析它们互相转化的机理。实验四 园艺植物花粉生活力测定（ 3学时）1、实验目的：掌握用 TTC染色法快速测定花粉生活力的方法。2、实验方法：利用 TTC染色法测定花粉生活力。3、实验仪器：生物显微镜、镊子等。4、实验操作方法：在载玻片上滴上一滴 TTC（氯化三苯基四氮唑） ，撒上花粉或把花药夹破去渣，盖上盖玻片，让其漂浮，注意不要压片； 37℃下恒温处理20分钟，取出计算视野下深红色花粉粒占全部花粉粒的比例。5、实验项目类型：基础性实验。6、作业：比较两种贮藏不同时间的花粉平均生活力。实验五 园艺植物多倍体的鉴别（ 3学时）1、实验目的：明确多倍体植物在