《作物育種學(xué)》教學(xué)大綱

1、作物育種學(xué)課程教學(xué)大綱Crop Breeding 一、課程基本情況課程編號(hào)：01111850課程總學(xué)時(shí)：56，其中：講課：56。 課程學(xué)分：3.5課程分類：必修開課學(xué)期：春或秋開課單位：農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院作物育種學(xué)課程教學(xué)組適用專業(yè)：農(nóng)學(xué)專業(yè)所需先修課：遺傳學(xué)、植物病理學(xué)、農(nóng)業(yè)昆蟲學(xué)、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、分子遺傳學(xué)課程負(fù)責(zé)人：李保云二、課程內(nèi)容簡介作物育種學(xué)是以作物育種原理、育種方法和重要目標(biāo)性狀選育為核心的一門科學(xué)，同時(shí)又是一門緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的應(yīng)用科學(xué)。作物育種學(xué)是農(nóng)學(xué)專業(yè)的必修課。本課程全面系統(tǒng)地介紹育種目標(biāo)、種質(zhì)資源、育種方法（包括引種與選擇育種、雜交育種、雜種優(yōu)勢利用、誘變育種、

2、遠(yuǎn)緣雜交與倍性育種、群體輪回選擇、生物技術(shù)在育種中的應(yīng)用等）、主要目標(biāo)性狀的育種方法（包括抗病蟲育種、抗逆性育種和作物品質(zhì)改良）和種子生產(chǎn)等作物新品種選育全過程中涉及的主要工作內(nèi)容。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生全掌握作物育種學(xué)的基本概念、基本原理和假說、基本育種方法和技術(shù)，了解作物育種學(xué)的最新發(fā)展。學(xué)會(huì)應(yīng)用作物育種學(xué)基本原理和方法分析和解決作物育種中的實(shí)際問題，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。Crop breeding is not only the science researching crop breeding principles, breeding methods and important tr

3、aits, but also practical science greatly related to biological production. Crop breeding is a required course for agronomy specialty. This course systematically describes the breeding objectives, genetic resources, breeding methods (including selection breeding, cross breeding, heterosis utilization

4、, mutation breeding, distant breeding and ploidy breeding, population recurrent selection, biotechnology utility in crop breeding, and so on), breeding methods for special traits (such as disease and pest resistance breeding, stress resistance breeding and crop quality improvement ) and seed product

5、ion. Students are required to master basic concepts, basic principles and hypothesis, basic breeding methods and technology, to understand advances of Crop breeding, to resolve general problems of crop breeding, and to improve ability of combining theory with practice.三、各部分教學(xué)綱要緒言（2學(xué)時(shí)）1作物育種學(xué)研究的對象：作物育

6、種和作物良種繁育，品種的概念及特點(diǎn)2作物育種學(xué)的的性質(zhì)、任務(wù)和內(nèi)容3作物育種學(xué)的發(fā)展：作物育種學(xué)的發(fā)展階段（達(dá)爾文的植物界異花受精和自花受精的效應(yīng)，孟德爾遺傳規(guī)律的重新發(fā)現(xiàn)，約翰遜的純系學(xué)說，玉米雜種優(yōu)勢利用，綠色革命，雜交水稻，生物技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用），國內(nèi)外育種成就與展望4. 品種的概念和作用：品種的概念，品種的三個(gè)基本要素，優(yōu)良品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用5育種目標(biāo)：現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)對作物品種的要求（高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟和適應(yīng)機(jī)械化），制訂植物育種目標(biāo)的原則和方法，作物育種的主要目標(biāo)性狀（高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、生育期適宜和適應(yīng)機(jī)械化需要）第一章 作物的繁殖方式及品種類型（2學(xué)時(shí)）1作物繁殖方式：有

7、性繁殖（自花授粉作物、異花授粉作物和常異花授粉作物的花器構(gòu)造特點(diǎn)及開花習(xí)性），無性繁殖，無融合生殖2自交與異交的遺傳效應(yīng)：自交的遺傳效應(yīng)，異交的遺傳效應(yīng)3作物品種的類型及其遺傳組成特點(diǎn)：自交純系品種及其遺傳組成特點(diǎn)，雜交種及其遺傳組成特點(diǎn)，群體品種及其遺傳組成特點(diǎn)（自花授粉作物的多系品種、異花授粉作物的自由授粉群體品種、異花授粉作物綜合種和通過輪回選擇改良的品種），無性系品種及其遺傳組成特點(diǎn)（自花授粉作物和異花授粉作物無性系品種的遺傳組成特點(diǎn)）第二章 種質(zhì)資源（4學(xué)時(shí)）1種質(zhì)資源的重要性：種質(zhì)資源的概念，種質(zhì)資源工作的重要性（種質(zhì)資源是現(xiàn)代育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，稀有、特有種質(zhì)對育種成效的作用，新的育

8、種目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)取決于所擁有的種質(zhì)資源，種質(zhì)資源是遺傳學(xué)研究的重要基礎(chǔ)材料）2作物起源中心學(xué)說及其發(fā)展：瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說（瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說內(nèi)容，瓦維洛夫的作物8個(gè)起源中心，瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說在作物育種上的意義），瓦維洛夫作物起源中心學(xué)說的補(bǔ)充（Zeven和茹考夫斯基的大基因中心），Harlan等有關(guān)作物起源的觀點(diǎn)（中心和非中心體系，地理學(xué)連續(xù)統(tǒng)一體學(xué)說）3種質(zhì)資源的工作內(nèi)容：種質(zhì)資源的類別及特點(diǎn)（按育種實(shí)用價(jià)值的分類，按親緣關(guān)系的分類），種質(zhì)資源的收集（直接考查收集、征集、交換和轉(zhuǎn)引）、保存（原生境保存、非原生境保存種植保存、貯藏保存、超低溫保存、離體保存、基因文庫保存

9、），種質(zhì)資源的研究與利用4種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫介紹：國內(nèi)外種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫概況，種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用第三章 引種與選擇育種（4學(xué)時(shí)）1引種和馴化：引種和馴化的概念，引種的作用，引種的原理和規(guī)律（氣候相似性、生態(tài)條件相似性和作物生態(tài)型相似性），影響引種成功的因素（溫度、光照、緯度、海拔、栽培水平、耕作制度、土壤情況、植物的生長發(fā)育特性），引種的方法和技術(shù)（引種計(jì)劃的制定和引種材料的收集，引種材料的檢疫，引種材料的試驗(yàn)鑒定和評價(jià)觀察試驗(yàn)、品種比較試驗(yàn)和區(qū)域試驗(yàn)、栽培試驗(yàn)）。2選擇育種：選擇的基本方法（單株選擇和混合選擇），選擇育種的原理（作物品種自然變異和純系學(xué)說），選擇育種的主要技術(shù)環(huán)節(jié)和程序（純系育種

10、程序個(gè)體選擇、株行試驗(yàn)、品系比較試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)、品種審定和推廣，混合選擇育種程序混合選擇、比較試驗(yàn)、繁殖和推廣，集團(tuán)混合選擇育種和改良混合選擇育種）第四章 雜交育種（8學(xué)時(shí)）1雜交育種的概念和意義：雜交育種的概念，雜交育種的意義（雜交育種是選育作物新品種的主要方法之一，雜種后代有可能出現(xiàn)親本所不具有的新類型）2雜交育種親本選配的原則：雙親都具有較多的優(yōu)點(diǎn)，沒有突出的缺點(diǎn)，在主要性狀上的優(yōu)缺點(diǎn)盡可能互補(bǔ)；親本之一最好是能適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件、綜合性狀較好的推廣品種；注意親本間的遺傳差異，選用生態(tài)類型差異較大，親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的親本材料相互雜交；雜交親本應(yīng)具有較好的配合力；親本之一的主要目標(biāo)性狀要突

11、出,遺傳傳遞力要強(qiáng),雙親中應(yīng)盡量沒有明顯的和難以克服的不良性狀3雜交方式和雜交技術(shù)：雜交方式（單交、復(fù)交、回交），雜交技術(shù)（調(diào)節(jié)開花期、去雄、控制授粉及授粉后的管理）4雜種后代處理方法：系譜法，混合種植法，衍生系統(tǒng)法，單籽傳法5雜交育種程序：原始材料圃和親本圃，選種圃，鑒定圃，品種比較試驗(yàn)，區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)6回交育種：回交育種的概念，輪回親本（受體親本）與非輪回親本（供體親本），回交育種的意義（速度快，在改良作物品種個(gè)別缺點(diǎn)時(shí)快速有效），回交育種的親本選擇（輪回親本的選擇，非輪回親本的選擇），回交后代的處理（被轉(zhuǎn)移的目標(biāo)性狀為顯性基因控制時(shí)的回交后代處理，被轉(zhuǎn)移的目標(biāo)性狀為隱性基因控制時(shí)的回

12、交后代處理），回交的次數(shù)，回交所需的植株數(shù)，回交方法（逐步回交法，雙回交法，聚合回交法），回交育種的用途（定向改良作物品種的個(gè)別缺點(diǎn)；培育近等基因系和多系品種；培育細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，轉(zhuǎn)育恢復(fù)系；用于在遠(yuǎn)緣雜交，可提高雜種的育性，控制雜種后代的分離，提高理想類型的出現(xiàn)頻率）第五章 誘變育種（2學(xué)時(shí)）1誘變育種的成就及特點(diǎn)：作物育種的主要成就，誘變育種的特點(diǎn)（提高突變頻率，擴(kuò)大變異譜，創(chuàng)造自然界本來沒有的新性狀和新類型；打破性狀連鎖，促進(jìn)遺傳基因重新組合；有效地改變品種的某些單一性狀；簡單易行，后代穩(wěn)定較快，育種年限較短；增強(qiáng)作物抗逆性，改進(jìn)作物品質(zhì)）2物理誘變劑及其處理方法：物理誘變劑的類別與性

13、質(zhì)，物理誘變方法（外照射，內(nèi)照射，飼入法），誘變劑劑量（劑量強(qiáng)度，半致死劑量，半致矮劑量，臨界劑量）3化學(xué)誘變劑及其處理方法：化學(xué)誘變劑的類別與性質(zhì)，化學(xué)誘變方法（滴液，注射，)涂抹，熏蒸，浸泡），影響化學(xué)誘變處理效果的因素（溶液濃度，處理時(shí)間，處理溫度，預(yù)先浸泡種子，誘變?nèi)芤旱膒H值，金屬離子）4誘變育種程序：誘變材料的選擇，誘變劑量的確定，誘變?nèi)后w的確定，誘變后代的種植與選擇（系譜法，混合法）第六章 遠(yuǎn)緣雜交和倍性育種（4學(xué)時(shí)）1遠(yuǎn)緣雜交：遠(yuǎn)緣雜交的作用，遠(yuǎn)緣雜交的困難及其克服方法，遠(yuǎn)緣雜交育種的其他策略2倍性育種：多倍體育種，單倍體育種第七章 雜種優(yōu)勢利用（8學(xué)時(shí)）1雜種優(yōu)勢利用的簡史與

14、現(xiàn)狀：雜種優(yōu)勢利用的簡史，作物雜種優(yōu)勢利用的現(xiàn)狀2雜種優(yōu)勢的概念和表現(xiàn)：雜種優(yōu)勢的概念，雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)，雜種優(yōu)勢的度量3雜種優(yōu)勢的遺傳基礎(chǔ)：雜種優(yōu)勢的顯性假說，雜種優(yōu)勢的超顯性假說，雜種優(yōu)勢的上位性假說4自交系的選育與改良：自交系的親本選配，配合力及其測定，雜交種的類別，雜種優(yōu)勢利用的基本條件5利用雜種優(yōu)勢的方法：人工去雄生產(chǎn)雜交種，化學(xué)殺雄生產(chǎn)雜交種，利用自交不親和性生產(chǎn)雜交種，利用雄性不育生產(chǎn)雜交種，利用標(biāo)志性狀生產(chǎn)雜交種，利用雌性系生產(chǎn)雜交種6雜交種制種技術(shù)：規(guī)格播種，安全隔離，嚴(yán)格去雜，徹底去雄，輔助授粉，雜種分收分藏第八章 群體改良和輪回選擇（4學(xué)時(shí)）1群體改良的意義：創(chuàng)造新的種質(zhì)資

15、源，選育優(yōu)良綜合品種，改良外來種質(zhì)的適應(yīng)性2群體改良的原理：HardyWeinberg 定律，選擇和重組是群體進(jìn)化的主要?jiǎng)恿?群體改良的輪回選擇方法：基礎(chǔ)群體的建立，群體內(nèi)遺傳改良方法，群體間遺傳改良方法4雄性不育性在輪回選擇中的應(yīng)用：混合集團(tuán)選系法，S1選擇法，自交半同胞家系輪回選擇法第九章 抗病蟲育種（4學(xué)時(shí)） 1抗病蟲育種的意義與特點(diǎn)：抗病蟲育種的意義，抗病蟲育種的特點(diǎn)2品種抗病蟲性的類別與機(jī)制：病原菌致病性及其變異，作物抗病蟲性的類別，作物抗病蟲性的機(jī)制3抗病蟲性的鑒定：作物抗病蟲性鑒定方法，作物病蟲害的分級(jí)4抗病蟲性的遺傳：抗病蟲性的遺傳，基因?qū)驅(qū)W說5抗病蟲品種的選育及利用：抗源

16、的收集和創(chuàng)新，抗病蟲品種的選育方法第十章 抗逆性育種（2學(xué)時(shí)）1抗逆性育種的意義與特點(diǎn)：作物逆境種類，作物抗逆育種的意義，作物抗逆育種的特點(diǎn)2作物抗逆育種的內(nèi)容：抗旱育種，耐熱育種，耐鹽育種，抗寒育種，耐鋁育種，耐濕育種第十一章 作物品質(zhì)育種（4學(xué)時(shí)）1作物品質(zhì)的概念及其特點(diǎn)：作物品質(zhì)概念，作物品質(zhì)種類，作物品質(zhì)特點(diǎn)2作物品質(zhì)遺傳改良內(nèi)容：蛋白質(zhì)品質(zhì)遺傳改良，淀粉品質(zhì)遺傳改良，脂類品質(zhì)遺傳改良，其他微量營養(yǎng)元素遺傳改良3作物品質(zhì)改良的途徑：雜交育種，回交育種，遠(yuǎn)緣雜交，基因工程等第十二章 分子生物學(xué)技術(shù)在植物育種中的應(yīng)用（6學(xué)時(shí)）1細(xì)胞工程與作物育種：細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，原生質(zhì)體培養(yǎng)及體細(xì)胞雜交，細(xì)胞和組織培養(yǎng)在作物育種中的應(yīng)用，2轉(zhuǎn)基因技術(shù)與作物育種：轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)