《作物育種學(xué)各論》（最終修改版）

《作物育種學(xué)各論》（最終修改版）《作物育種學(xué)各論》必須掌握的內(nèi)容緒論1、育種計(jì)劃所包含的基本內(nèi)容（書本P1）確定所要選育的品種類型；明確選育目標(biāo)性狀與要求；籌措育種性狀遺傳變異的來源及育種群體的創(chuàng)造；提出所擬采用的育種途徑、方法、技術(shù)與策略；規(guī)劃田間育種試驗(yàn)和試驗(yàn)測(cè)試的布局與配合；安排新品種審定和種子的擴(kuò)繁與生產(chǎn)。2、品種類型及其特點(diǎn)（P1）1、自交系品種2、雜交系品種3、群體系品種：異花授粉作物的自由授粉品種，異花授粉作物的綜合品種，自花授粉作物的雜交合成群體，自花授粉作物的多系品種4、無(wú)性系品種3、育種目標(biāo)性狀（P3）育種目標(biāo)包括產(chǎn)量、品質(zhì)、生育期、抗病蟲性，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性、抗逆性、遺傳和環(huán)境互作特性、繁育特性，以及一些特異要求如立苗性、扦插成活率、耐農(nóng)藥度性能等。4、育種性狀遺傳變異的來源（第4頁(yè)）1、地方品種：常具有多種自然變異類型的群體。經(jīng)長(zhǎng)期的自然選擇保留下來的農(nóng)家品種是最寶貴的育種資源。2、引種（外來種）：引進(jìn)新的種質(zhì)，包括野生種。3、有性雜交：1）變異方向可以由親本選配加以控制；2）可以通過各種雜交方式創(chuàng)造雜種群體；3）雜交育種常伴隨較長(zhǎng)的分離純合過程；組群篩選法花培育種法4、人工誘變：1）創(chuàng)造新材料2）培育新品種5、無(wú)性系變異6、轉(zhuǎn)基因育種：遺傳基礎(chǔ)狹窄導(dǎo)致遺傳脆弱性----拓寬遺傳基礎(chǔ)5、育種的主要途徑、方法、技術(shù)和策略。與“育種性狀遺傳變異的來源”結(jié)合起來回答。1）育種途徑：雜交育種，雜種優(yōu)勢(shì)利用，生物技術(shù)育種，細(xì)胞工程育種，分子育種，轉(zhuǎn)基因育種，誘變育種，輻射育種，航天育種，太空育種2）育種的試驗(yàn)技術(shù)：1、育種過程中一個(gè)重要的內(nèi)容是對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行鑒定，選擇符合育種目標(biāo)的個(gè)體。2、注重田間試驗(yàn)技術(shù)，保證試驗(yàn)準(zhǔn)確性與精確性是最基本的育種策略。3、試驗(yàn)的唯一差異原則：非處理因素的一致性。4、田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則：重復(fù)、隨機(jī)、局部控制。5、最常用：間比設(shè)計(jì)、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。6、雜交育種的程序、多點(diǎn)試驗(yàn)。6、育種的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則是力求試驗(yàn)處理品種、品系效應(yīng)的唯一差異（含義？），具體與育種進(jìn)程相對(duì)應(yīng)。說明育種工作的基本程序？各育種階段的特點(diǎn)？如何設(shè)計(jì)相應(yīng)的田間試驗(yàn)？（P8）育種的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則是力求試驗(yàn)處理品種、品系效應(yīng)的唯一差異，即要保持供試材料間非處理因素的一致性，以使供試材料間具有可比性。具體的品種選育試驗(yàn)設(shè)計(jì)與育種進(jìn)程相對(duì)應(yīng)，育種試驗(yàn)從早期選種圃、鑒定圃到后期品系比較試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)，其參試材料數(shù)由多變少，每個(gè)材料科供試驗(yàn)的種子量由小變大，對(duì)試驗(yàn)精確度要求也相應(yīng)提高。初期有大量選系需要鑒定，限于選系的種子量和試驗(yàn)規(guī)模一般難以進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，多采用順序排列法，利用對(duì)照矯正試驗(yàn)小區(qū)肥力差異，也可采用增廣設(shè)計(jì)。育種中后期，供試材料較少時(shí)，一般采用間比法設(shè)計(jì)，隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)或分組隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)等；參試品系數(shù)量還較大時(shí)，還可以采用分組內(nèi)重復(fù)、重復(fù)內(nèi)分組、格子設(shè)計(jì)等不完全區(qū)組設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)誤差的無(wú)偏估計(jì)與品系比較。育種試驗(yàn)后期及品種區(qū)域試驗(yàn)，因需鑒定品種的適應(yīng)性，常需進(jìn)行多年，多點(diǎn)試驗(yàn)，一般采用多年。多點(diǎn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。水稻7、國(guó)內(nèi)外（含中國(guó)）育種概況（如，50年來，我國(guó)水稻育種經(jīng)歷了哪3個(gè)重要時(shí)期？重要成就？）50年來，我國(guó)水稻育種經(jīng)歷了3個(gè)重要發(fā)展時(shí)期：1、高桿良種的評(píng)選利用（40年代末期到50年代后期）：早秈南特號(hào)，中秈勝利秈，中粳黃殼早廿日，晚粳老來青2、矮化育種階段（50年代后期到70年代初期）3個(gè)里程碑式的品種：矮腳南特，廣場(chǎng)矮，臺(tái)中在來1號(hào)3、雜種優(yōu)勢(shì)利用階段（70年代初到80年代初）袁隆平，李必湖，顏龍安，謝華安，汕優(yōu)638、★【水稻雜交育種的親本選配和雜交稻育種的親本選配有何異同？】相同之處：具有相同的選配親本的原則1.雙親應(yīng)具較多的優(yōu)點(diǎn)，較少的缺點(diǎn)，親本之間優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。2.親本中有一個(gè)適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件的推廣良種。3.親本之一的目標(biāo)性狀應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。4.選用生態(tài)類型或親緣關(guān)系或地理位置相差較大的品種組配親本。5.親本具有優(yōu)異的一般配合力。不同之處：要點(diǎn)：雜交育種育成的是純系品種，雜交稻育種育成的是雜交種品種（F1）；雜交稻親本要有優(yōu)良的農(nóng)藝性狀，還要有高的一般配合力和特殊配合力。9、了解控制重要農(nóng)藝性狀（如，產(chǎn)量、抗病、品質(zhì)等）的基因（名稱）如：水稻矮化育種的矮源主要有：矮腳南特，矮仔占，低腳烏尖等，都帶有矮稈基因sd-1。10．分布在中國(guó)的野生稻有幾種？分別屬于哪個(gè)染色體組？普通野生稻分布的最北界在哪里？稻屬植物有22個(gè)種,其中栽培種2個(gè)。染色體數(shù)有2n=24(二倍體)和2n=48(四倍體)兩種。已知的染色體組有AA、BB、CC、DD、EE、FF，尚有5個(gè)種的染色體組未知。中國(guó)有3種野生稻：1.普通野生稻，染色體組AA----------最北江西東鄉(xiāng)縣28°14′N2、藥用野生稻，染色體組CC3、疣粒野生稻，染色體組GG11．我國(guó)栽培稻的起源水稻栽培歷史極為悠久，余姚河姆渡（6950±130BC）；浙江桐鄉(xiāng)羅家角（7040±150BC）；河南舞陽(yáng)賈湖遺址（8000BC）12．亞洲栽培稻的祖先種（普通野生稻）13．稻屬有兩個(gè)栽培種：亞洲栽培稻O.sativa；非洲栽培稻O.Glaberrima14．我國(guó)第一批雜交選育的半矮稈品種有：廣場(chǎng)矮、珍珠矮和江南矮等。矮稈品種的增產(chǎn)作用是通過：降低個(gè)體的植株高度、增加密度；增施肥料，減少倒伏、提高產(chǎn)量；降低莖稈所占比重、提高收獲指數(shù)等來實(shí)現(xiàn)的。15．品種間雜交育種和亞種間雜交育種的特點(diǎn)（一）亞種內(nèi)雜交育種1.特點(diǎn)：①不存在生殖隔離，雜種結(jié)實(shí)率正常；②性狀穩(wěn)定較快；③較易累加多種優(yōu)良基因。2.重要環(huán)節(jié)：①優(yōu)良種質(zhì)資源的利用；②雜交親本的選配；③早代群體目標(biāo)性狀的鑒定和優(yōu)良個(gè)體的選擇。（二）秈粳亞種間雜交育種1.意義：粳稻：耐寒、耐肥抗倒、葉片堅(jiān)挺、不易早衰、不易落粒、出米率高、直鏈淀粉含量較低、米膠較軟；秈稻：省肥、生長(zhǎng)繁茂、谷粒較長(zhǎng)；期望把二者的優(yōu)良性狀結(jié)合起來2.秈粳交雜種的特點(diǎn)：植株高大、穗大粒多、發(fā)芽勢(shì)強(qiáng)、分蘗勢(shì)強(qiáng)、莖粗抗倒、根系發(fā)達(dá)、再生力及抗逆力強(qiáng)；但易表現(xiàn)結(jié)實(shí)率偏低、生育期偏長(zhǎng)、植株偏高等不良性狀。16．新（理想）株型（P14）半矮桿叢生早長(zhǎng)株型，株高100cm，上部三葉長(zhǎng)、直、窄、厚，V字型，劍葉長(zhǎng)50cm，高出穗層20cm，穗彎垂。17．后代結(jié)實(shí)率低和性狀不易穩(wěn)定是秈粳雜交育種的主要障礙，怎樣克服？舉例說明。克服方法：回交、復(fù)交、橋梁親本、育性親和源等18．舉例說明雜交育種的系譜法和混合法的育種程序。（一）系譜法：如早秈二九青（二）混合法：早代混合選擇，高代單株系選的方法。1.實(shí)例：IR8。19．★質(zhì)核互作雄性不育與恢復(fù)的遺傳解釋（以一對(duì)基因?yàn)槔┥a(chǎn)。（重點(diǎn)掌握不育系、保持系、恢復(fù)系的基因型，并要擴(kuò)展到兩對(duì)基因的情況。）20．生產(chǎn)上能實(shí)現(xiàn)三系配套的雄性不育系（A）必須具備的條件；優(yōu)良保持系（B）和恢復(fù)系（R）應(yīng)具備的特性?優(yōu)良的水稻雄性不育系和保持系必須具備的條件：1.雄性不育系①不育徹底、穩(wěn)定；②可恢性好；③良好開花習(xí)性和異交性能。2.保持系：不育系的同核異質(zhì)體①一定的豐產(chǎn)性和良好的配合力。②花藥發(fā)達(dá)、花粉量大；③具有一定的抗性和較好的稻米品質(zhì)。優(yōu)良恢復(fù)系必須具備以下幾個(gè)條件：①恢復(fù)性強(qiáng)而穩(wěn)定；②配合力高；③具有較好的農(nóng)藝性狀和抗性；④植株略高于不育系，花時(shí)略遲于不育系，花粉量大。21明水稻二九矮不育系選育過程母本：野敗×父本：二九矮共19株，全不育占90%，高度不育占F1×二九矮10%，性狀不整齊，選象父本的回交共96株，全不育占97.9%，性狀有B1F1×二九矮分離，選象父本的回交共565株，全不育占99.5%，性狀有B2F1×二九矮分離，選象父本的回交（保持系）共5565株，不育性已穩(wěn)定，性狀已B5F1整齊，完全象父本（不育系）22．與一般的常規(guī)稻相比，雜交稻優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在哪些方面？雜交稻優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：發(fā)芽快、分蘗強(qiáng)、生長(zhǎng)勢(shì)旺盛；根系發(fā)達(dá)、吸肥能力強(qiáng)；穗大粒多；光合同化和物質(zhì)積累能力強(qiáng)；遺傳背景廣，適應(yīng)性強(qiáng)，尤其對(duì)不同土壤類型的適應(yīng)性，在低產(chǎn)地區(qū)增產(chǎn)幅度大。23．【★（A\B卷都考）按不育胞質(zhì)的來源，生產(chǎn)上應(yīng)用的不育系有那些類型及其遺傳特點(diǎn)（孢子體不育；配子體不育）？】目前我國(guó)育成的不育系有7類（來源）：野敗型（WA型），岡型（G型），D型，紅蓮型（HL型），包臺(tái)型（BT型），滇型（D型），K型按遺傳特點(diǎn)分類：（1）孢子體雄性不育野敗型（WA型）；岡型（G型）；D型；（2）配子體雄性不育紅蓮型（HL型）；包臺(tái)型（BT型）；滇型；K型24．按不育花粉的形態(tài)，生產(chǎn)上應(yīng)用的不育系有那些類型及其遺傳特點(diǎn)？P31（五）類型：典敗型、圓敗型、染敗型25．簡(jiǎn)述兩系雜交水稻生產(chǎn)比三系法具有的優(yōu)勢(shì)？與三系法雜交水稻相比，兩系法雜交水稻具有顯著的優(yōu)越性：一是不育系與恢復(fù)系配組自由，選育優(yōu)良組合的幾率增大；二是不育系一系兩用，在長(zhǎng)日高溫條件下（夏季）可用于制種，在短日低溫條件下（春、秋）可用于自身的繁殖，不需要借助保持系（兩系由此而來）。因此能簡(jiǎn)化繁殖，制種程序，降低種子生產(chǎn)成本；三是由于光溫敏不育性核基因遺傳與細(xì)胞質(zhì)無(wú)關(guān)，可克服三系法不育系中細(xì)胞質(zhì)的負(fù)效應(yīng)；四是能緊跟常規(guī)稻的選育步伐，開辟秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)新領(lǐng)域，使水稻產(chǎn)量在現(xiàn)有雜交水稻基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更高產(chǎn)目標(biāo)。26．目前在生產(chǎn)上利用的光（溫）敏核雄性不育系主要存在的問題？怎樣克服？（選育不育起點(diǎn)溫度低的不育系）用農(nóng)墾58S轉(zhuǎn)育的核不育系N5088S，7001S，培矮64S優(yōu)點(diǎn)：配組自由存在問題：敗育不穩(wěn)定27．詳細(xì)闡述水稻花培育種的優(yōu)點(diǎn)和存在問題及克服的辦法。優(yōu)點(diǎn)：1.在雜交育種中提高獲得純合材料的效率，加速育種進(jìn)程，提高選育效率；2.結(jié)合誘變處理，提高誘變效果；3.結(jié)合增加選擇壓力，如在培養(yǎng)基中加入高鹽，可以選得耐鹽的材料，豐富育種內(nèi)容。4.推廣品種通過花藥培養(yǎng)可達(dá)到提純選優(yōu)的作用。存在問題1.綠苗分化率還不夠高。分化綠苗的時(shí)間長(zhǎng)，延誤種植季節(jié)。2.產(chǎn)生花粉植株的程序較繁，需要較多的人物力消耗。3.還沒有適合各種不同基因型的培養(yǎng)基，導(dǎo)致目標(biāo)基因型可能在某種培養(yǎng)基中被淘汰。4.若利用F1或早代花粉進(jìn)行培養(yǎng)，受到后代群體大小的限制，基因重組不充分，目標(biāo)基因型少，從而降低育種效率?？朔椒ǎ?.供試材料的基因型：粳稻比秈稻易獲得花粉植株。2.花粉發(fā)育時(shí)期：?jiǎn)魏似凇?.培養(yǎng)條件：脫分化需要黑暗，再分化需要光照。28．雜交稻混雜退化的主要原因？（P44）三系七圃法種子生產(chǎn)的程序（圖1-10）p45保持系和恢復(fù)系都是自交繁殖，機(jī)械混雜課導(dǎo)致相互串粉，產(chǎn)生生物學(xué)混雜引起退化。不育系混雜退化是雜交稻混雜退化的主要原因。生產(chǎn)程序：?jiǎn)沃赀x擇、分系比較、混系繁殖。不育系設(shè)株行、株系、原種三個(gè)圃；保持系、恢復(fù)系各設(shè)株行、株系二個(gè)圃，共七個(gè)圃。玉米育種29．國(guó)內(nèi)外（含中國(guó)）育種概況（P128）7000年前美洲的印第安人就已經(jīng)開始種植玉米。由于玉米適合旱地種植，因此西歐殖民者侵入美洲后將玉米種子帶回歐洲，之后在亞洲和歐洲被廣泛種植。大約在十六世紀(jì)初，中國(guó)開始引進(jìn)玉米。十八世紀(jì)又傳到印度。到目前為止，世界各大洲均有玉米種植，其中北美洲和中美洲的玉米種植面積最大。30．玉米籽粒性狀的遺傳特點(diǎn)。重點(diǎn)掌握糯質(zhì)、甜質(zhì)、高賴氨酸含量的種質(zhì)資源（基因名稱）及其利用?；ǚ壑备?。（P132）玉米籽粒性狀的遺傳除果皮屬母體組織外，有的主要與胚乳有關(guān)，受胚乳基因型控制為主，有的主要與種胚有關(guān)，受種胚基因型控制，當(dāng)然，有的還有可能受母體基因型的影響。1、籽粒類型的遺傳：玉米的籽粒根據(jù)其形狀、胚乳的質(zhì)地可分為不同的類型，它們大多呈簡(jiǎn)單遺傳，由一對(duì)或二對(duì)基因控制（1）糯質(zhì)玉米糯性是由一個(gè)隱性基因控制，當(dāng)核基因型為wxwx時(shí)，胚乳表現(xiàn)為糯質(zhì)，胚乳中幾乎100%為枝鏈淀粉，胚乳象均勻的大理石一樣，較硬，用I/KI染色呈紅棕色。（2）甜質(zhì)玉米甜質(zhì)玉米有普通甜玉米和超甜玉米之分。前者在蠟熟期前籽粒中可溶性糖分含量在8-12%之間，后者則可達(dá)18%以上。2、籽粒顏色的遺傳：籽粒的顏色受果皮、糊粉層和淀粉層等三個(gè)部分的影響。果皮色無(wú)花粉直感作用，因果皮是由子房壁形成，屬母體組織，故果皮色澤決定于母體基因型。糊粉層，淀粉層（胚乳）均有花粉直感現(xiàn)象，但必須是父本為顯性性狀時(shí)才能表現(xiàn)出來，若父本為隱性則不能表現(xiàn)。3、籽粒其它品質(zhì)性狀的遺傳1）賴氨酸含量的遺傳普通玉米籽粒中每百克蛋白質(zhì)含賴氨酸為2.54克，1963年發(fā)現(xiàn)了opaque-2（o2）中賴氨酸的含量達(dá)3.40克，比普通玉米高70％，并且色氨酸的含量也較高。2）含油量與脂肪酸組成的遺傳玉米籽粒的含油量有較為廣泛的變異，含油量的變幅是2.0-10.2％。含油量的遺傳受到許多基因的控制，至少有55對(duì)基因與含油量有關(guān)。在這些基因中，既存在高油對(duì)低油是顯性的，也有低油對(duì)高油是顯性的現(xiàn)象。分析表明：基因的加性效應(yīng)對(duì)含油量的影響比顯性效應(yīng)大。31．糯玉米、甜玉米、高賴氨酸玉米的育種特點(diǎn)高賴氨酸玉米：要求籽粒中賴氨酸的總量不低于0.4％，單產(chǎn)可略低于普通玉米推廣雜交種，不發(fā)生穗腐或粒腐病，抗大、小斑病，胚乳質(zhì)地最好為硬質(zhì)型。甜玉米：普通甜玉米乳熟期籽粒中水溶性糖含量≥8％，超甜玉米乳熟期籽粒中水溶性糖含量≥18％，穗長(zhǎng)在15ｃｍ以上，分別符合制罐、速凍或鮮食的要求，單產(chǎn)鮮果穗11250公斤/公頃（750公斤/畝）以上；32．自交系，一環(huán)系，二環(huán)系的概念；選育自交系的基本材料。選育自交系的基本材料玉米自交系是指一個(gè)玉米單株經(jīng)過連續(xù)多代自交，結(jié)合選擇二產(chǎn)生的性狀整齊一致，遺傳上相對(duì)穩(wěn)定的自交后代系統(tǒng)。一環(huán)系：地方品種，綜合品種，經(jīng)輪回選擇的改良群體二環(huán)系：各種類型的雜交種從這幾種基本材料中都可選育出優(yōu)良的自交系用于生產(chǎn)。33．玉米優(yōu)良自交系應(yīng)具