作物育种学总论复习资料

作物育种学复习资料作物育种学：是研究选育和繁殖作物优良品种的理论和方法的科学。作物品种：人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类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，能与同一作物的其它群体相区别；这种群体在相应地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要。作物品种的3个基本特性：特异性；一致性；稳定性。作物育种的主要目标性状高产，稳产，优质，适应机械化矮秆品种为什么能增产20世纪60年代矮秆育种被誉为“绿色革命”其增产原因是通过降低个体的植株高度，一方面，增加密度，降低茎秆所占比重，从而提高收获指数；另一方面，株高降低也可减少倒伏。有性繁殖的授粉方式有哪几种，根据是什么有性繁殖的授粉方式有自花授粉，异花授粉，常异花授粉，根据是天然异交率自花授粉作物的天然异交率低于4%异花授粉作物的天然异交率在50%以上常异花授粉作物的天然异交率在5%〜50%之间什么是纯系品种，杂交种品种，多系品种纯系品种：纯系品种，也称自交系品种，是指主要农艺性状的遗传基础相同，并由基因型纯合的个体组成的一种作物群体。艮L个体基因型纯合，群体同质。杂交种品种：杂交种品种，简称杂种品种，是指在选择亲本和控制授粉条件下，生产的杂种-代(FD。多系品种：多系品种一般是用几个近等基因系的种子混合繁殖而成。近等基因系是纯系，遗传背景相似，只在个别性状上有差异。如小麦等作物的抗病多系品种。种质资源的含义是什么种质资源(germplasmresources)是国际上的通用名称。所谓种质指的就是遗传物质。因此，种质资源也叫遗传资源或基因资源，指的都是培育新品种所用的原始材料。依据来源划分，种质资源有几大类，各是什么依据来源划分，种质资源有4大类，包括本地种质资源，外地种质资源，野生种质资源，人工创造的种质资源瓦维洛夫把作物分为几个起源中心瓦维洛夫把作物分为8个起源中心起源于中国起源中心的作物有哪几种(两个)起源于中国起源中心的作物有高粱、谷子、大豆、养麦、大麻。什么叫选择育种，与其它育种方法相比有何特点选择育种是利用作物品种的自然变异，通过选择而育成新品种的育种方法。选择育种是作物育种的最基本的方法。其特点是简便易行，快速有效，不需要人工创造变异。此法是最早采用的育种方法，但现在和将来仍然不失其应用价值。什么叫单株选择，什么叫混合选择，二者有什么不同1） 单株选择法：单株选择也叫系统选择或个体选择，是一种基因型的选择方法。其方法是，根据育种目标从原始群体中按表现型选择优良单株，然后以单株为单位脱粒保存,下一年将每一单株的种子种成1行或1个小区，称为穗行或株行，同时种上对照品种进行比较，最后选出整齐一致的优良穗行。2） 混合选择法：混合选择法是根据育种目标，从群体中按表型选择优良单株，然后将当选的若干单株混合脱粒保存，次年将混合脱粒的种子种成小区，同时种上对照进行比较，进而选出优良的混合群体。不同点：是否选择单株什么是长日照作物，短日照作物，短日照作物南北引种在产量与生育期上有何变化1） 长日照作物：当日照时间长于12小时，才能够开花的作物称为长日照作物2） 短日照作物：当日照时间短于12小时，才能够开花的作物称为长日照作物3） 短日照作物（水稻）南北引种南种北引时，日照变长，不利于短日照作物的生长，使作物生育期延长，甚至不能开花结实，产量降低北种南引时，日照变短，利于短日照作物生长，是生育期缩短，提前开花，但植株、穗变小，结实率下降，存在能否高产的问题。引种工作的主要程序和方法1）搜集引种材料引种材料的搜集，可以到实地考察，也可以向产地征集或向向有关单位转引。2）严格遵守种子检疫制度引种是传播病、虫、草害的主要途径。在引种工作中必须严格地遵守种子检疫制度，一般不能从疫区大量引种，必要时，从疫区引入的少量种子要在检疫圃中隔离种植，一旦发现检疫对象要彻底清除，不可蔓延。3）先试验后推广要坚持先试验后推广的原则A.观察试验：将引入的少量种子种成1〜2行与对照品种进行比较，初步观察其适应性、丰产性和抗逆性等，选择表现好的材料再进行下一步试验。B.品种比较试验和区域试验：将观察实验中表现比较好的材料通过品种比较试验和多点次的区域试验确定引进品种的使用价值和适应区域。栽培试验：确定引进品种的栽培方法。4）引种材料的选择一是保持原品种的典型性和纯度，可进行混合选择；二是如果出现优良变异，还可采用单株选择法育成新的品种。杂交育种的原理杂交育种是利用同一物种内不同基因型的品种或类型间杂交，使杂种后代产生多种基因型变异，再通过一系列纯化和选择程序，从中选择表型优良基因型纯合的系统而育成新品种的育种方法。其原理是：1）基因重组综合双亲优良性状2）基因互作产生新性状3）基因累积产生超亲性状举例说明什么是单交，三交，回交）单交：用两个亲本进行一次杂交的杂交方式称为单交（singlecross）或成对杂交，例如A与B杂交，以AXB或A/B表示，写在前面的A亲本为母本，后面的B为父本。2） 三交：先用两个亲本杂交获得F”然或再用第三个亲本与之进行再杂交。例如A与B杂交产生F”其后代F】再与C杂交。可用（AXB）XC或A/B//C表示。3） 回交：回交是指两个亲本杂交产生的杂种，再与亲本之一进行再杂交的杂交方式。例如A与B杂交产生Fi,其后代Fl在与A或者B杂交。简述系谱法的过程，并对其优缺点进行评价（作业）（1）要点：自杂种第一次分离世代（单交F2复交F1）开始，每一世代均按单株选择法进行选择并予以编号，直至选到性状表现整齐一致的优良系统，然后按系统混合收获参加一个试验程序。（2）优缺点：优点：系谱法由于在分离世代起连续进行单株选择，可对主效基因控制的质量性状和遗传力较高的数量性状起到定向选择的作用，能较早地集中精力对少数优良植株进行鉴定和评价。缺点：系谱法从F2代起严格地选择单株，工作量大，优良基因型中选率低，特别是对那些多基因控制的性状效果更差。简述混合法的过程和依据，并对其优缺点进行评价（作业）（1）要点：混合法（bulkirethod）是在杂种分离世代按组合种植，不进行选择直到估计杂种后代群体中纯合率达到8阳上时（约FAF&,再进行1〜2次单株选择，下一代建立系统（种成株系），然后，选出优良系统进行升级试验。（2）混合法的理论依据a）育种目标要求的许多重要的经济性状都是微效基因控制的数量性状，这些性状易受环境条件影响，在早世代遗传力最低，选择可靠性差。3杂种早世代纯合体少，如果有10对基因差异的杂种，F2的纯合体仅占0.1%F6也只有73%因此，若F2进行单株选择不仅效率低，而且由于种植群体有限会因此丢掉许多对产量有利的基因和基因型。QF2是多种基因型组成的群体，由于基因型间的竞争，有些产量和品质性状优良的个体可能因竞争力差，产量潜力得不到充分表现而被淘汰。基于上述原因，混合法要求群体要大，代表性要广，在收获和播种时每个世代尽可能包括各种类型的大多数植株。到选择单株世代，选择的单株数量尽可能多些，甚至可以选择几百乃至上千选择无需过严，主要是靠下一代的系统表现严格淘汰。（3优缺点优点：混合法选择简单，种植容易，又可保留多种多样基因型的个体。此外，混合法还适于温室和南繁加代，从而加速育种进程。缺点：混合法要在种植若干年后才进行个体选择，建立系统；而且，由于缺少各单株间的系谱关系，在杂交组合群体中选择单株比在系统中选择难度大得多。因此，混合法选株的量大，系统比较难，选育年限长等是混合法的缺点。什么是轮回亲本，什么是非轮回亲本1） 轮回亲本：在回交育种中多次使用的亲本。因为轮回亲本是目标性状的接受者又称受体亲本2） 非轮回亲本：在回交中只使用一次的亲本。因为轮回亲本是目标性状的提供者又称供体亲本回交育种的程序和方法（作业）杂交根据育种目标的要求，选择适宜的轮回亲本和非轮回亲本进行杂交，获得F1,使双亲的性状结合在一起。2回交用杂交产生F1或回交后代与轮回亲本连续回交使后代恢复成轮回亲本的优良植株，并具有非轮回亲本提供的目标性状使轮回亲本的遗传组分在后代中逐步加强。这里可分两种情况：（1） 如果要转育的非轮回亲本的目标性状是显性性状，即F1可以直接表现，则可在回交—代（BC1）,经过严格选择具有该性状的基础上，选择其它性状倾向轮回亲本的植株继续回交。BC2BC3等以后各代以此类推。每次回交后都直接与轮回亲本进行再回交，直至使回交后代除目标性状外，与轮回亲本基本相似为止。（2）如果要转育的非轮回亲本的目标性状是隐性性状，F1不能直接表现，则需要通过将F1自交后，在F2分离出了隐性性状再与轮回亲本回交，获得BCLBC1再自交一次，分离出隐性性状后再与轮回亲本继续回交。这样，回交—代，自交—代，再回交，回交与自交交替进行，拉长了回交的进程。为了加速转育隐性性状的育种进程，可在有分麋的作物中，在同一植株的不同穗上分别做自交和回交，然后对应种植其后代，凡是自交后分离出目标性状的，其相应的回交穗即可用于继续回交。此法虽可加大后代群体，但可加速世代进程。3.自交经过一定代数的回交后，回交后代的表型基本上与与轮回亲本一致了，但是所转育的目标性状仍然是杂合的。因此，在最后一次回交后，要进行1〜2次的自交，目的是使目标性状达到纯合。什么叫作杂种优势杂种优势是生物界普遍存在的一种重要的生物学现象。它是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种（F1）,在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性以及产量和品质等性状上优于其亲本的现象。如何测定作物的中亲优势，超亲优势，对照优势（作业）测定配合力常用的方法有哪几种，各有什么特点（可只背加粗的字体）测定配合力常用的方法有共同测验种法，轮交法，多系测定法（1） 共同测验种法此法是选用一个遗传基础广泛的群体品种或综合种作为共同测验种,与若干被测系分别杂交获得若干个测交种，下一年将这些测交种种于田间进行比较坚定。由于这些测交种都使用了一个相同的亲本（测验种），因此不同测交种间的差异反映了被测系之间的配合力差异，如果某一测交种表现产量高，就说明这个测交种所用的相应的被测系在产量性状上是高配合力的。但此法只能测定一般配合力。（2）轮交法选用一组被测系相互轮换杂交，配成所有可能的组合。如有n个被测系，贝U可配成n（n-l）/2个测交种,下一季进行田间评定。轮交法是被测系互为测验种的方法。既能测定一般配合力，又能测定特殊配合力o但在被测系数目较大时因为组合数目太多，不易采用。（3）多系测定法此法是选用一组优良自交系或骨干系作测验种，分别与若干个被测系杂交，如选用A、B、C、D四个骨干系作测验种，分别与20个被测系测交，应配成80个测交种，经下一季的田间评定后，可同时获得一般配合力和特殊配合力两种信息。多系测定法具有测用结合的作用，既测定了配合力，又可选育出杂交种。什么是配合力，一般配合力，特殊配合力）配合力（combiningability）也称组合力，是自交系（杂种亲本）的一种内在属性。它是指杂种亲本能产生高生产力和高生活力后代的能力，是通过杂种而反映出来的亲本特性。）—般配合力（GCA）是指某一亲本（自交系或品种）在若干个杂交组合中，杂种一代某一数量性状值的平均表现。它是由基因的加性效应决定的，是可以遗传的部分。）特殊配合力（SCA）是指两个指定亲本所组成的杂交种的生产能力和其它的数量性状值。它是由基因的非加性效应决定的，是不能遗传的部分。怎样利用三系两田配套生产杂交种三系是指雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系。两田是指不育系繁殖田和杂交制种田。1.雄性不育系简称不育系，是指雌蕊正常，能接受外来花粉而受精结实；雄性器官不能正常发育，没有花粉或花粉空瘪无生命力，具有这种特性的品系或自交系称作雄性不育系。雄性不育保持系简称保持系。不育系本身不能繁殖后代，需要有一个正常可育的的品系与之授粉使，其后代仍然保持雄性不育的特性，这个给不育系授粉使其后代仍然保持雄性不育特性的品系就叫保持系。雄性不育恢复简称恢复系。某些正常可育的品系与不育系杂交后，不仅能使不育系正常结实，而且还能使杂种一代不育性消失，恢复到正常散粉结实的状态。具有这种特性的品系就叫雄性不育恢复系。“三系两田”配套的杂交制种体系利用三系（不育系、保持系和恢复系）配套生产杂交种子需要设置两个隔离区即为“两田”一个是用来繁殖亲本不育系的，称为不育系繁殖田；另一个隔离区是生产杂交种子的，称为杂交制种田。在不育系繁殖田里，用不育系作母本，保持系作父本，在不育系植株上收获的种子仍为雄性不育系，供下一年不育系再繁殖和杂交制种之用。保持系则可用自交的方法进行繁殖。在杂交制种田里，用不育系作母本，用恢复系作父本，产生的杂交种子供下年生产田使用，恢复系可自交繁殖。什么叫诱变育种诱变育种是指人为的利用物理、化学等因素，诱导作物产生遗传变异，再经过选择和鉴定，直接或间接地培育成作物新品种的方法。诱变育种后代从哪一代开始选择诱变育种后代从哪M2代开始选择Ml出现变异为什么不进行选择因为Ml代会出现一些表型变异。如出现畸形植株、生长不良、发育迟缓、育性不正常等表现，这是由于辐射造成的Ml生理损伤所致。从遗传上看，突变往往发生在个别细胞之中，且多为隐性突变，所以植株本身是嵌合体，形态上不易显露，因此不进行选择。但处理材料如果是单倍体或杂交种，就要进行选择了。单倍体和单倍体育种1） 单倍体（haploid）是指具有配子染色体组的个体或细胞，通常单倍体用n表示。2） 单倍体育种:在育种上，利用这一特性可加速杂种后代的纯合速率，再通过选择和鉴定等程序育成新品系、新品种。这一过程称为单倍体育种。单倍体育