作物育种学-绪论精讲

作物育种学内容作物育种学的内容和任务作物育种学发展品种的概念和作用我国作物育种的成就如何学习作物育种学？现代农作物生产的主要投入要素

当今世界提高粮食产量的主要因素是什么？

水、肥、病虫害控制、品种外因和内因

水

肥作物增产的环境因素

病虫害

品种

作物本身的遗传潜力1.作物育种学的内容和任务1.1什么是作物育种？作物育种学是以研究作物经济性状遗传改良为目的的应用基础学科,是研究选育和繁殖农作物优良品种的理论与技术的科学（研究选育和繁育新品种理论与技术的科学）。Cropbreedingistheartandscienceofchangingheredityofcropstoimprovetheireconomicutilitytoman.1.2作物育种的主要任务发掘,研究和利用各有关作物种质资源；选育适于不同地区生产发展需要的高产、稳产、优质、抗逆、熟期适当、适应性强的优良品种、杂交种以及新作物；提供数量多,质量好,成本低的生产用种；并在推广新品种的过程中，不断地保持和提高其种性，实现生产用种良种化，种子质量标准化，实现农业生产的持续稳定发展。1.3作物育种的主要内容育种目标的制订及实现目标的相应策略种质资源的搜集,保存,研究评价,利用及创新选择的理论与方法，人工创造变异的途径,方法及技术杂种优势利用的途径与方法目标性状的遗传、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、推广和种子繁育等1.4作物育种的意义到2030年，我国粮食单产要求比现在（290公斤/亩）提高45%～50%。要求全国主要农作物品种更换4～5次。提高作物产量的诸项农业技术措施(如品种，肥料，灌溉，栽培技术等)中，良种的贡献占30%--60%。我国目前只占30%左右。从作物生产成本上看，种子的成本投入只占5-10%左右。

1.4作物育种的意义选育和推广农作物良种是从根本上改善农产品品质的有效途径。

成绩：“双低”油菜，高油玉米，

问题：南方早籼，优质小麦选育和推广农作物良种还是增强作物抗病虫能力和抗逆性、减少产量损失，并进一步提高对养分资源利用效率的有效途径。每年因病虫草鼠害造成的产量损失达10%以上(棉铃虫，玉米病毒病，小麦纹枯病等)旱、涝、盐碱地占全国耕地面积的一半以上我国磷肥、钾肥资源十分短缺

1.4作物育种的意义育种材料和方法上的创新及应用能够带动育种水平上的突破。

“矮孟牛”，1B/1R小麦亲本，水稻“野败”不育系，玉米Mo17自交系

杂种优势利用－20世纪农业上的

“曼哈顿工程”造就现代种子企业的核心关键技术

隆平高科

登海种业四倍体小麦（AABB，AAGG）HMW--GS的SDS图谱1--7为四倍体小麦（染色体组为AABB）8--15为提莫菲维小麦（染色体组为AAGG）袁隆平农业高科技股份有限公司（隆平高科）紧紧围绕新时期农业产业优化升级和可持续发展战略要求，遵循“创造无限、惠及人类”的经营理念，致力于杂交水稻、杂交辣椒、杂交棉花、杂交玉米、杂交油菜和优质西甜瓜、蔬菜新品种（组合）的选育创新、快速扩繁和推广销售。截止2011年底，总资产达到18亿，销售收入突破12亿元。山东登海种业股份有限公司是著名的玉米育种和栽培专家李登海研究员创建的农业高科技企业。公司注册资本8800万元，2005年4月18日，公司向社会公众发行股票2200万股，在深圳证券交易所中小企业板成功上市。杂交玉米之父身价超11亿（2005-04-20）

随着登海种业前日在中小板的上市，李登海，这位与世界“杂交水稻之父”袁隆平并称为“南袁北李”的“杂交玉米之父”第一次被资本市场衡量出身价，并以超过11亿的纸上财富，超过袁隆平。

据悉，作为中小板和询价发行以来的第一高价发行股，登海种业前日上市后最高攀至25.76元，全天成交均价24.36元，收盘23.91元。仅以收盘价计算，李登海的纸上财富已达到11.84亿元。2.作物育种学发展人类的祖先对植物个体进行选择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。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”。

墨西哥从1960年推广矮秆小麦，在短短3年时间达到了占种植面积的95%，总产接近200万吨，比1944年提高5倍，并部分出口。印度实施绿色革命发展战略，1966年从墨西哥引进高产小麦新品种，同时增加了化肥、灌溉、农机等投入，至1980年促使粮食总产量从7235万吨增到1.5万吨，翻了一翻，由粮食进口国变为粮食出口国。年份70年代80年代末亩产量135公斤221公斤增长率63%推广绿色革命国家的水稻亩产量变化到1995年，发展中国家种植小麦1亿hm2，其中60%采用绿色革命的研究成果。世界人口人均耕地谷物总产上世纪初16亿0.56hm25.33亿吨1987年50亿0.29hm218.8亿吨绿色革命带来的变化

1985年至1987年间人均占有粮食由246公斤增至380公斤。1960年至1985年期间粮食增长率达2.6%，高于人口增长率。杂交水稻1964年，袁隆平在安江农校稻田发现水稻雄性不育株，为杂交水稻研究迈开了第一步；1970年，袁隆平的助手李必湖在海南发现了“野败”，为实现籼型杂交稻“三系”配套立了大功；1987年李必湖的助手邓华凤发现了“安农S—1光敏不育系”，为杂交稻由“三系法”过渡到“两系法”，为实现籼粳亚种间杂交优势利用创造了重要条件。生物技术与育种

1983年第一例转基因植物问世。1998年，全球转基因作物的种植面积达到2780万公顷，1999年增至3990万公顷。1999年美国60%以上的大豆已为转基因大豆，转基因棉花占全美植棉面积的30%--50%，转基因玉米占玉米总面积的33%，其中抗除草剂大豆、抗虫玉米、抗虫棉花为大宗产品。抗虫棉主要为单价（Bt）抗虫棉和双价（Bt/CpTI）抗虫棉3.品种的概念和作用品种（cultivar）：

人类在一定的生态条件和经济条件下，根据自己的需要所选育的某种作物的某种群体；该群体具有相对稳定的遗传特性。即该群体在生物学，形态学及经济性状上是相对一致的，并以此与同一作物的其他群体相区别。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。3.1作物品种的概念品种是重要的农业生产资料品种不是植物分类的单位品种具有区域性品种具有时间性特异性（distinctness）一致性（uniformity）稳定性（stability）简称作物品种的“DUS”

3.2作物品种的三个基本要求或属性3.3优良品种在农业生产上的作用大幅度提高单位面积产量从根本上改善农产品品质减轻和避免自然灾害的损失扩大作物的种植地区促进耕作制度改革和复种指数提高促进农业机械化发展，提高劳动生产率提高农业生产的经济效益4.我国作物育种的成就4.1我国作物育种工作的主要成就搜集、保存了大量品种资源，并进行了初步鉴定，研究和利用选育出一大批农作物新品种大力普及、推广良种，产生了巨大的经济效益逐步建立和健全了主要作物的品种区域试验、品种审定和良种繁育体系水稻育种成就：三系法杂交水稻的研究两系法杂交水稻的研究超级育种研究玉米育种成就：种质的开拓创新转基因工程

小麦育种主要成就：种质资源的创新小麦杂种优势的利用优质、高产、高效小麦新品种的选育杂交玉米杂交旱稻转基因抗虫棉与抗虫杨树转基因大豆与烟草对育种工作者提出的挑战现代作物品种要适应现代栽培条件的要求现代作物品种要适应现代化收获的要求现代作物品种要抗逆境现代作物品种要优质今后展望进一步加强品种资源工作积极开展育种理论方法的研究以常规育种为基础，积极探索新的育种途径和技术加强育种策略研究，改革育种机构、体制。扩大育种规模，改进育种手段，增加应变能力，加速新品种选育进一步健全、完善区域试验、品种审定及良种繁育体系和制度，加强种子立法工作改变重量轻质的观念，把量中求质放在重要的地位加强基础研究，引进高新技术

5、如何学习作物育种学？

作物育种变异遗传选择变异自然变异人工创造的变异引种（拿来主义）选择育种（靠天吃饭）杂交育种（自力更生）杂种优势利用诱变育种倍性育种远缘杂交育种根据变异的来源不同形成了不同的育种方法利用链霉素诱变获得小麦不育系

可育穗不育穗细胞工程细胞和组织培养（细胞工程）原生质体培养及体细胞杂交（细胞工程）染色体操作（染色体工程）重组DNA及转基因技术（基因工程）根据变异的来源不同形成了不同的育种方法质量性状遗传（简单）数量性状遗