自考園林植物遺傳育種.doc

園藝植物育種學(xué)：是研究選育與繁殖園藝植物優(yōu)良品種的原理和方法的科學(xué)。品種：經(jīng)人類選育的，經(jīng)濟性狀及農(nóng)業(yè)生物學(xué)特性符合生產(chǎn)要求的，遺傳上相對穩(wěn)定的栽培 植物群體。 優(yōu)良品種：用常規(guī)種原種繁殖的種子，其純度、凈度、發(fā)芽率、水分四項指標(biāo)均達到良種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的種子。 品種的時間性： 品種在一定時間內(nèi)其產(chǎn)量、 品種和適應(yīng)性等經(jīng)濟性狀符合生產(chǎn)和消費的需要 品種的時間性： 地區(qū)性：每一個品種的生物學(xué)特征適應(yīng)于一定地區(qū)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。 一致性：同一品種個體間在一些主要經(jīng)濟性狀方面是相對整齊一致的。穩(wěn)定性：品種經(jīng)過反復(fù)繁殖后其相關(guān)特征或特性保持相對不變。 主要目標(biāo)性狀：園藝作物特別需要改良的性狀。 生物產(chǎn)量：是指作物在生產(chǎn)期間生產(chǎn)和積累有機物質(zhì)的總量，即全株根、莖、葉、花和果實等干物質(zhì)總重量，稱作生物產(chǎn)量。計算生物產(chǎn)量時通常不包括根系(塊根作物除外)。 經(jīng)濟產(chǎn)量： 經(jīng)濟產(chǎn)量是植物在整個生育過程中所累積的可直接供人們食、 用或作其它用途的產(chǎn)品的重量，通常用單位面積上生產(chǎn)的鮮重或風(fēng)干重或干物質(zhì)重表示。 產(chǎn)量構(gòu)成因素： 產(chǎn)量構(gòu)成因素：組成產(chǎn)量的因素。 種質(zhì)資源： 種質(zhì)資源：把具有種質(zhì)并能繁殖的生物體統(tǒng)稱為種質(zhì)資源。 種質(zhì)： 能從親代傳遞給子代的遺傳物質(zhì)。 當(dāng)?shù)胤N質(zhì)資源： 指在當(dāng)?shù)氐淖匀缓驮耘鄺l件下， 經(jīng)長期的栽培與選育得到的地方品種和當(dāng)前推廣的改良品種。 外地種質(zhì)資源：指在國內(nèi)不同氣候區(qū)域或由國外引進的植物品種和類型。 人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源： 包括人工誘變而產(chǎn)生的突變體、遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)造的新類型、育種過程 中的中間材料、基因工程創(chuàng)造的新種質(zhì)。 引種：從外地或外國引入本地區(qū)所沒有的植物，使它在新的地區(qū)生長發(fā)育，以增加本地區(qū)的植物資 源，這種人工的植物遷移過程叫引種。 簡單引種： 該植 簡單引種 是指將一種植物從現(xiàn)有的分布區(qū)域或栽培區(qū)域人為地遷移到其他地區(qū)種植， 物品種由于環(huán)境適應(yīng)能力強或兩地之間的環(huán)境差異小而能夠直接栽培。 馴化引種：通過人工栽培，自然選擇和人工選擇，使野生植物、外來（外地或外國）的植物 能適應(yīng)本地的自然環(huán)境和栽種條件，成為生產(chǎn)需要的本地植物。 主導(dǎo)生態(tài)因子： 決定引種成功的限制因素，溫度，光照，水分等。 選擇育種：利用選擇手段從植物群體中選取符合育種目標(biāo)的類型，經(jīng)過比較、鑒定從而培育 出新品種的方法 芽變選種：對由芽變發(fā)生的變異進行選擇，從而培育出新品種。 實生選種：指利用園藝植物實生繁殖過程中，在自然授粉下，因植株個體基因重組或基因突 變所產(chǎn)生的品種內(nèi)或品種間的遺傳物質(zhì)交流和突變， 從而產(chǎn)生的各種遺傳性變異， 并通過一 次或多次定向選擇，達到改善品種群體的遺傳組成或獲得優(yōu)良新品種的一種育種途徑。 有 性雜交育種：又稱組合育種，它是通過人工雜交的手段，把分散在不同親本上的優(yōu)良性狀組 合到雜種中，對其后代進行多代培育選擇，比較鑒定，以獲得遺傳性相對穩(wěn)定、有栽培利用 價值的定型新品種的育種途徑。正交：基因型不同的兩種個體甲和乙雜交，如果將甲作父本，乙作母本定為正交，那么以乙 作父本，甲作母本為反交 回交：雜交第一代及其以后世代與其親本之一再進行雜交稱回交。 多親雜交：參加雜交的親本為3 或3個以上的雜交叫多親雜交, 又稱復(fù)合雜交或復(fù)交。 多父本授粉： 多父本授粉：一個以上的父本品種花粉混合授給一個母本品種的方式 合成雜交：參加雜家的親本先兩兩配成單交種，然后將單交種雜交兩親雜交：參加雜交的原始親本只有2個。 雌性系： 雌性系：指具有雌性基因，只生雌花不生雄花且能穩(wěn)定遺傳的品系。 自交系： 自交系是由一個單株經(jīng)過連續(xù)數(shù)代自交和嚴(yán)格選擇而產(chǎn)生的性狀整齊一致， 基因型純合，遺傳性穩(wěn)定的自交后代系統(tǒng) 苗期標(biāo)記性狀：在幼苗期用來區(qū)別真假雜種且呈隱性遺傳的植物學(xué)性狀稱為 苗期標(biāo)記性狀 三交種： 用兩個自交系先配成單交種， 再以單交種作母本與第三個自交系雜交而成雜種一代 親和指數(shù)：親和指數(shù) = 結(jié)籽數(shù) / 授粉花數(shù)化學(xué)去雄： 化學(xué)去雄：在花粉發(fā)育前的適當(dāng)時期，噴灑一些內(nèi)吸性的化學(xué)藥劑于母本植株，破壞其雄配 子的正常發(fā)育或改變植物的性分化傾向，可以抑制花粉的正常發(fā)育過程，使花粉敗育，達到 殺雄的目的。 自交不親和性：兩性花植物,雌雄性器官正常,在不同基因型的株間授粉能正常結(jié)籽,但是花 期自交不能結(jié)籽或結(jié)籽率極低的特性 雙交種：四個自交系 先配成兩個單交種，再用兩個單交種配成用于生產(chǎn)的雜種一代。雄性不育性：在兩性花植物中，某些植株雄性器官表現(xiàn)退化、畸型或喪失功能，而雌性器官 發(fā)育正常的現(xiàn)象。 遠(yuǎn)緣雜交： 遠(yuǎn)緣雜交指的是親緣關(guān)系疏遠(yuǎn)的類型之間的雜交。 多指種屬間存在雜交障礙的雜 一般配合力： 一般配合力是指某一親本系與其它親本系所配的幾個F1的某種性狀平均值與該試驗全部F1的總平均值相比的差值。 特殊配合力： 特殊配合力是指某特定雜交組合的某性狀實測值與根據(jù)雙親一般配合力算得的理論值的離差。烷化劑：帶有一個或多個活性烷基，能置換DNA分子的H原子（烷化作用），改變基因的分子 結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致突變的化學(xué)物質(zhì)。 外照射：輻射源不進入植物體內(nèi)，只是利用其射線從外部照射植物各個器官。 內(nèi)照射：將放射性元素引入植物體內(nèi)，由其放射出的射線在體內(nèi)組織和細(xì)胞內(nèi)進行照射。 臨界劑量：輻射后成活率為對照40%的輻射劑量。 致死劑量：輻射后引起 50% 植株死亡（與對照相比）的輻射劑量。 多倍體育種：以人工誘發(fā)植物染色體數(shù)目發(fā)生變異后所產(chǎn)生的遺傳效應(yīng)為根據(jù)的育種技術(shù)， 對細(xì)胞核中具有 3 套以上染色體的多倍體植物進行選育，獲得新品種的方法。 異源多倍體：由兩個或兩個以上不同物種的染色體組組成。 同源多倍體：形成多倍體的染色體組來自同一物種。 繁殖系數(shù)：單位面積種子產(chǎn)量/單位面積種子用量 生物學(xué)混雜：有性繁殖植物在開花期間，由于不同品種間或種間發(fā)生了天然雜交，造成的混 雜 退化：在生產(chǎn)栽培過程中，優(yōu)良品種逐漸喪失其優(yōu)良性狀，失去原品種典型性的現(xiàn)象。 機械混雜：在生產(chǎn)過程中，如種苗處理、播種、收獲、運輸、脫粒、儲藏等，由于不嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，人為地造成 二、思考題 園藝植物優(yōu)良品種在生產(chǎn)上的重要性？ 1 園藝植物優(yōu)良品種在生產(chǎn)上的重要性？ 能夠促進增產(chǎn)和增收，能夠改進品種，提高品質(zhì)，延長產(chǎn)品的供應(yīng)期，增強抗逆性，增強 抗病蟲性，適應(yīng)集約化管理，節(jié)約勞力，促進生態(tài)環(huán)境的改善。 2 種質(zhì)資源的意義如何？ 1、種質(zhì)資源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。2、植物是人類食物的來源。3、種質(zhì)資源是 人類培育生物新品種的物質(zhì)基礎(chǔ)。4、植物新品種的培育離不開種質(zhì)資源。 3 種質(zhì)資源保存的途徑？ 1）種植保存。2）種子貯藏保存。3）花粉貯藏保存。4）枝條貯藏保存。5）組織培養(yǎng)保 存。6）低濕冷庫保存。7）基因文庫保存。 4 育種目標(biāo)的制定有什么意義？ 1、使新品種符合生產(chǎn)和市場的需要。2、使新品種有較高的經(jīng)濟效益和社會效益。3、使育種目 標(biāo)實現(xiàn)的可能性增大。4、使近期需要與長遠(yuǎn)利益兼顧。5、更好地處理好目標(biāo)性狀和非性狀的關(guān)系。 5 園藝植物育種目標(biāo)主要包括哪些方面？ 1.高產(chǎn)穩(wěn)定。2.品種優(yōu)良。3.適應(yīng)性強。4.抗病蟲和除草劑。5.不同成熟期。 6 引種的意義何在？包括哪幾種類型的引種？各種引種的遺傳學(xué)原理如何？ 答：1、是植物育種的有效途徑。2、擴大良種的種植面積，延伸作物種植的界限。3、充 實育種資源。類型有：簡單引種，馴化引種。 1)簡單引種的遺傳學(xué)原理：簡單引種是植物 在其遺傳性適應(yīng)范圍之內(nèi)的遷移， 這種適應(yīng)范圍受到基因型的嚴(yán)格限制， 是植物基因型在地 區(qū)適應(yīng)性方面的反應(yīng)規(guī)范。 2)馴化引種的遺傳學(xué)原理：馴化引種是引種植物向其原有遺傳 性適應(yīng)范圍以外的遷移。 7 溫度、光照、降雨對園藝植物引種成功有哪些影響？并各舉一例說明。 1、溫度不適會造成致命傷害，不能生存，或者影響產(chǎn)量，品種。 2、光照主要包括晝夜交替的光周期、光照時間及光照強度。 3、降水包括年降水量、降水在四季的分布和空氣濕度。 8 引種馴化的方法有哪些？怎樣才算引種成功？ 引種目標(biāo)及其可行性分析：適地適樹、改地適樹、改樹適地；引種材料的搜集與檢疫； 引種試驗、馴化與選擇。 成功的標(biāo)準(zhǔn)：不加保護或稍加保護能正常生長，通行的繁殖方法能正常繁殖，產(chǎn)品質(zhì)量 或經(jīng)濟價值沒有降低。9 選擇的實質(zhì)是什么？ 影響選擇效果的因素有哪些？ 答：選擇的實質(zhì)就是差別繁殖。 影響因素：原始群體：未加選擇的群體。入選單株：入選群體 選擇差的大小反映了選擇的效果，選擇差越大，則選擇的強度越大，反之。10 株選的標(biāo)準(zhǔn)如何確定？株選有哪些方法? 1、明確目標(biāo)性狀 2、分清目標(biāo)性狀的主次 3、掌握適宜的選擇標(biāo)準(zhǔn)，選種時要注意排除誤差。 1、單一性狀選擇， 2、綜合性狀選擇 11芽變的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是什么？ 1、芽變的發(fā)生和嵌合體的類別，梢端分生組織的組織發(fā)生層學(xué)說，在被子植物梢端，分生組織有 ， 三個相互區(qū)分的細(xì)胞層叫做組織發(fā)生層，分別用 L1、L2、L3 表示，植物的不同組織即由這三個層次 的細(xì)胞分別衍生而來。變異的發(fā)生，上述三個層次的細(xì)胞在正常情況下具有相同的細(xì)胞，當(dāng)某層的細(xì) 胞發(fā)生突變時就有可能發(fā)生芽變，發(fā)生在 L1 層，則表皮出現(xiàn)變異；發(fā)生在 L2 層，表皮的外層和孢原 組織出現(xiàn)變異，發(fā)生在 L3 層，皮層的內(nèi)層和中柱就會出現(xiàn)變異。嵌合體的類別：一般突變只在個別 層發(fā)生，三層同時發(fā)生的可能性幾乎不可能，分為周緣嵌合體和扇形嵌合體。2、芽變的轉(zhuǎn)化，嵌合 體一般是不穩(wěn)定的，隨著植物體的生長，都會發(fā)生轉(zhuǎn)化。 12 種子繁殖的園藝植物主要包括哪些類型？它們的選種方法有哪些？其選種程序如何？ 類型：蔬菜?；ɑ?。 方法：混合選擇法，原始群體多個優(yōu)良單株混合采種播種 單株選擇法：從原始群體中選取優(yōu)良單株分別編號，分別留種，次年單獨種植成一單株小 區(qū)，根據(jù)各株系的表現(xiàn)驚醒鑒定的選擇方法。 13 有性雜交育種有何重要性？ 人們根據(jù)遺傳規(guī)律，按照育種目標(biāo)，使具有不同遺傳基礎(chǔ)的兩個親本按照預(yù)定計劃進行 雜交， 有可能在雜種后代中選出人們預(yù)期的綜合了雙親優(yōu)良性狀的單株， 進一步對這些優(yōu)良 單株進行選擇培育，從而獲得一個預(yù)期的新品種。14 有性雜交育種中，親本選擇、選配的原則是什么？ 親本選擇：1）廣泛搜集符合育種目標(biāo)的原始材料，從中精選親本；2）親本應(yīng)盡可能具有較 多的優(yōu)良性狀；3）明確親本的目標(biāo)性狀，分清目標(biāo)性狀的主次；4）重視選用地方品種；5） 親本的一般配合力要高。選配的原則：1）父母本性狀互補；2）選用不同生態(tài)類型的親本配 組；3）以具有較多優(yōu)良性狀的親本作父本；4）親本之一的性狀應(yīng)符合育種目標(biāo)；5）用一 般配合力高的親本配組；6）注意父母本的開花期和雌蕊的育性。 注意的問題： 有性雜交前的準(zhǔn)備工作： 制定雜交計劃， 準(zhǔn)備雜交用具。 親本株的培育和選擇： 隔離和去雄；花粉的制備授粉、標(biāo)記和登記。雜交后的管理：對雜交母本植株加強管理，包 括及時施肥灌水、病蟲害防治，其他一些意外損害的防止。 15 回交育種的遺傳效應(yīng)？ 增強雜種后代群體內(nèi)具有輪回親本性狀個體比例。增強雜交后代的輪回親本性狀。16 回交親本的選配及回交后代的處理應(yīng)注意什么問題？ 親本的選配：輪回親本的綜合性狀優(yōu)良，只有一、兩個性狀需要改良。 非輪回親本的輸出性狀表現(xiàn)突出且由少數(shù)基因控制。 回交后代的處理：非輪回親本性狀為顯性時，從 F1 和每次回交子代中選擇具有非輪回親 本優(yōu)良性狀的個體與輪回親本回交。當(dāng)非輪回親本的性狀為隱形時，就要將 F1 和每次回交 的子代分別自交一次，才能從后代中選出具有該優(yōu)良性狀的個體繼續(xù)回交。17 何為遠(yuǎn)緣雜交不親和性、遠(yuǎn)緣雜種的不稔性、遠(yuǎn)緣雜種的不育性？它們的克服途徑？ 雜交不親和性：遠(yuǎn)緣雜交時，通常表現(xiàn)不能結(jié)籽或結(jié)籽不正常的現(xiàn)象?？朔緩剑喝旧w加 倍；選擇適當(dāng)親本；有性媒介；混合授粉；重復(fù)授粉；花柱短截；應(yīng)用植物激素。 18 利用雜種優(yōu)勢必須的基本條件有哪些？雜種優(yōu)勢育種有哪些程序？ 基本條件：有純度高的優(yōu)良親本品種或自交系；有強優(yōu)勢的雜交組合；繁殖與制種工序簡 單易行，種子生產(chǎn)成本低。 一般程序：優(yōu)良自交系的選育；配合力的測定；配租方式的確定；雜交種子的生產(chǎn)。 19 為降低雜交種子生產(chǎn)成本，一般雜交種子的生產(chǎn)采用哪些方法？ 雜交一帶的種子成本主要由去雄授粉的成本構(gòu)成。簡單制種法：雌雄異株植物；雌雄同株 異花植物；雌雄同花的異花授粉植物；雜交種子的生產(chǎn)。 20 在優(yōu)勢育種中，雄性不育系、保持系、恢復(fù)系各自的作用是什么？ 雄性不育系：對于可遺傳的雄性不育，經(jīng)過選育可育成不育性穩(wěn)定的系統(tǒng)。 雄性不育保持系：給不育系授粉能保持不育系的不育性的品種或自交系。 雄性不育恢復(fù)系： 用來給雄性不育系授粉， 使雜交一代品種群體中每個植株恢復(fù)雄性繁殖 能力的純合自交系。 21、何為自交系？自交系選育的理論根據(jù)是什么？如何選育優(yōu)良自交系？ 自交系是由某個優(yōu)良單株連續(xù)自交多代，經(jīng)過選擇而產(chǎn)生的基因型相對純合的后代群體。 異花授粉作物在人工選擇、控制下連鎖自花授粉產(chǎn)生的后代。 22 自交不親和系在雜交種子生產(chǎn)中，有何優(yōu)缺點？ 優(yōu)點：自交不親和性在十字花科蔬菜植物中廣泛存在，獲得不親和株比較有把握。不需要 選育保持系，可以省去選育保持系的龐大工作量和較長的選育過程。 缺點：由于自交不親和性的存在，故獲得自交種子比較困難。即使采用蕾期授粉，多數(shù)自 交不親和系種子的產(chǎn)量仍然不多。同時，蕾期授粉提高了雜種一代種子的生產(chǎn)成本。 23 優(yōu)良自交不親和系有哪些特點？自交不親和系的如何選育？ 優(yōu)良自交不親和系特點：除滿足配合力高，整齊度高，產(chǎn)量高，抗病，抗逆，綜合性狀好 的要求外，還必須具備：1、高度穩(wěn)定的花期自交不親和性。2、較高的蕾期自交親和指數(shù)。 3、自交多代后生活力衰退不顯著。 選育自交不親和系的方法：和自交系選育一樣，通過連續(xù)多代自交分離而得。 S0：蕾期自交，確保每個入選株有自交后代；花期自交，測定親和指數(shù)，選擇不親和植株。 S1 及以后世代：每個時代對于入選的自交不親和單株自交后代的自交不親和性及其它經(jīng)濟 性狀進行選擇鑒定，經(jīng)過 4-5 代后，對系內(nèi)株間的親和性進行測定，以篩選出 S 基因型純合 個體。 24 如何利用自交不親和系制種？ 利用自交不親和性配制單交種是國內(nèi)通行方法。 最好選用正反交的增產(chǎn)效果都顯著而經(jīng)濟 性狀一致的組合制種。設(shè) 3 個區(qū)：制種區(qū)，母本繁殖區(qū)、父本繁殖區(qū)。 25 誘變育種有何意義及特點？輻射誘變中電離輻射作用過程？電離輻射的遺傳效應(yīng)如 何？ 誘變育種意義及特點：提高突變頻率、擴大變異譜，創(chuàng)造新類型；適于改良品種的個別 性狀；誘變處理比較簡單，可縮短育種年限；變異方向和性質(zhì)不易控制。 26 化學(xué)誘變的特點及注意的問題？ 特點：使用經(jīng)濟方便，有一定的專一性，化學(xué)誘變能產(chǎn)生較寬的突變譜，且下一代育性 增高。注意的問題：安全問題，一般化學(xué)誘變劑都有極強的毒性。后處理：進入到植物體內(nèi) 的藥劑， 待達到預(yù)定的處理時間后， 如不及時采取適當(dāng)?shù)呐懦胧?則還會繼續(xù)作用產(chǎn)生 “后 效應(yīng)” 。而過度的處理則造成更大的生理損傷，降低突變率。 27 可用哪些方法進行突變體鑒定？ 形態(tài)鑒定：在田間對播種的誘變材料的開花期、株高、花數(shù)、果數(shù)等性狀進行鑒定。 實驗室鑒定：包括對營養(yǎng)成分及其含量、染色體的形態(tài)、數(shù)量、結(jié)構(gòu)的鑒定。 28 園藝植物多倍體有哪些特點？多倍體鑒定主要采用哪些方法？ 特點:巨大性；生活力旺盛；育性低。 方法:直接法，對染色體數(shù)進行鑒定。 間接法：根據(jù)氣孔大小、花粉粒的大小等來判斷。29 秋水仙堿誘導(dǎo)多倍體的原理如何？在誘變中應(yīng)注意哪些問題？ 當(dāng)秋水仙堿與正在分裂的細(xì)胞接觸后， 使分裂的細(xì)胞核紡錘絲立即縮小， 阻礙紡錘