作物育種學(xué)總論復(fù)習(xí)資料_第1頁
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文檔簡介

作物育種學(xué)復(fù)習(xí)資料作物育種學(xué):是研究選育和繁殖作物優(yōu)良品種的理論和方法的科學(xué)。作物品種:人類在一定的生態(tài)條件和經(jīng)濟(jì)條件下,根據(jù)人類需要所選育的某種作物的某種群體;這種群體具有相對穩(wěn)定的遺傳特性,在生物學(xué)、形態(tài)學(xué)及經(jīng)濟(jì)性狀上的相對一致性,能與同一作物的其它群體相區(qū)別;這種群體在相應(yīng)地區(qū)和耕作條件下種植,在產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)等方面都能符合生產(chǎn)發(fā)展的需要。作物品種的3個基本特性:特異性;一致性;穩(wěn)定性。作物育種的主要目標(biāo)性狀高產(chǎn),穩(wěn)產(chǎn),優(yōu)質(zhì),適應(yīng)機(jī)械化矮稈品種為什么能增產(chǎn)20世紀(jì)60年代矮稈育種被譽(yù)為“綠色革命”其增產(chǎn)原因是通過降低個體的植株高度,一方面,增加密度,降低莖稈所占比重,從而提高收獲指數(shù);另一方面,株高降低也可減少倒伏。有性繁殖的授粉方式有哪幾種,根據(jù)是什么有性繁殖的授粉方式有自花授粉,異花授粉,常異花授粉,根據(jù)是天然異交率自花授粉作物的天然異交率低于4%異花授粉作物的天然異交率在50%以上常異花授粉作物的天然異交率在5%?50%之間什么是純系品種,雜交種品種,多系品種純系品種:純系品種,也稱自交系品種,是指主要農(nóng)藝性狀的遺傳基礎(chǔ)相同,并由基因型純合的個體組成的一種作物群體。艮L個體基因型純合,群體同質(zhì)。雜交種品種:雜交種品種,簡稱雜種品種,是指在選擇親本和控制授粉條件下,生產(chǎn)的雜種-代(FD。多系品種:多系品種一般是用幾個近等基因系的種子混合繁殖而成。近等基因系是純系,遺傳背景相似,只在個別性狀上有差異。如小麥等作物的抗病多系品種。種質(zhì)資源的含義是什么種質(zhì)資源(germplasmresources)是國際上的通用名稱。所謂種質(zhì)指的就是遺傳物質(zhì)。因此,種質(zhì)資源也叫遺傳資源或基因資源,指的都是培育新品種所用的原始材料。依據(jù)來源劃分,種質(zhì)資源有幾大類,各是什么依據(jù)來源劃分,種質(zhì)資源有4大類,包括本地種質(zhì)資源,外地種質(zhì)資源,野生種質(zhì)資源,人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源瓦維洛夫把作物分為幾個起源中心瓦維洛夫把作物分為8個起源中心起源于中國起源中心的作物有哪幾種(兩個)起源于中國起源中心的作物有高粱、谷子、大豆、養(yǎng)麥、大麻。什么叫選擇育種,與其它育種方法相比有何特點(diǎn)選擇育種是利用作物品種的自然變異,通過選擇而育成新品種的育種方法。選擇育種是作物育種的最基本的方法。其特點(diǎn)是簡便易行,快速有效,不需要人工創(chuàng)造變異。此法是最早采用的育種方法,但現(xiàn)在和將來仍然不失其應(yīng)用價值。什么叫單株選擇,什么叫混合選擇,二者有什么不同1) 單株選擇法:單株選擇也叫系統(tǒng)選擇或個體選擇,是一種基因型的選擇方法。其方法是,根據(jù)育種目標(biāo)從原始群體中按表現(xiàn)型選擇優(yōu)良單株,然后以單株為單位脫粒保存,下一年將每一單株的種子種成1行或1個小區(qū),稱為穗行或株行,同時種上對照品種進(jìn)行比較,最后選出整齊一致的優(yōu)良穗行。2) 混合選擇法:混合選擇法是根據(jù)育種目標(biāo),從群體中按表型選擇優(yōu)良單株,然后將當(dāng)選的若干單株混合脫粒保存,次年將混合脫粒的種子種成小區(qū),同時種上對照進(jìn)行比較,進(jìn)而選出優(yōu)良的混合群體。不同點(diǎn):是否選擇單株什么是長日照作物,短日照作物,短日照作物南北引種在產(chǎn)量與生育期上有何變化1) 長日照作物:當(dāng)日照時間長于12小時,才能夠開花的作物稱為長日照作物2) 短日照作物:當(dāng)日照時間短于12小時,才能夠開花的作物稱為長日照作物3) 短日照作物(水稻)南北引種南種北引時,日照變長,不利于短日照作物的生長,使作物生育期延長,甚至不能開花結(jié)實,產(chǎn)量降低北種南引時,日照變短,利于短日照作物生長,是生育期縮短,提前開花,但植株、穗變小,結(jié)實率下降,存在能否高產(chǎn)的問題。引種工作的主要程序和方法1)搜集引種材料引種材料的搜集,可以到實地考察,也可以向產(chǎn)地征集或向向有關(guān)單位轉(zhuǎn)引。2)嚴(yán)格遵守種子檢疫制度引種是傳播病、蟲、草害的主要途徑。在引種工作中必須嚴(yán)格地遵守種子檢疫制度,一般不能從疫區(qū)大量引種,必要時,從疫區(qū)引入的少量種子要在檢疫圃中隔離種植,一旦發(fā)現(xiàn)檢疫對象要徹底清除,不可蔓延。3)先試驗后推廣要堅持先試驗后推廣的原則A.觀察試驗:將引入的少量種子種成1?2行與對照品種進(jìn)行比較,初步觀察其適應(yīng)性、豐產(chǎn)性和抗逆性等,選擇表現(xiàn)好的材料再進(jìn)行下一步試驗。B.品種比較試驗和區(qū)域試驗:將觀察實驗中表現(xiàn)比較好的材料通過品種比較試驗和多點(diǎn)次的區(qū)域試驗確定引進(jìn)品種的使用價值和適應(yīng)區(qū)域。栽培試驗:確定引進(jìn)品種的栽培方法。4)引種材料的選擇一是保持原品種的典型性和純度,可進(jìn)行混合選擇;二是如果出現(xiàn)優(yōu)良變異,還可采用單株選擇法育成新的品種。雜交育種的原理雜交育種是利用同一物種內(nèi)不同基因型的品種或類型間雜交,使雜種后代產(chǎn)生多種基因型變異,再通過一系列純化和選擇程序,從中選擇表型優(yōu)良基因型純合的系統(tǒng)而育成新品種的育種方法。其原理是:1)基因重組綜合雙親優(yōu)良性狀2)基因互作產(chǎn)生新性狀3)基因累積產(chǎn)生超親性狀舉例說明什么是單交,三交,回交)單交:用兩個親本進(jìn)行一次雜交的雜交方式稱為單交(singlecross)或成對雜交,例如A與B雜交,以AXB或A/B表示,寫在前面的A親本為母本,后面的B為父本。2) 三交:先用兩個親本雜交獲得F”然或再用第三個親本與之進(jìn)行再雜交。例如A與B雜交產(chǎn)生F”其后代F】再與C雜交??捎茫ˋXB)XC或A/B//C表示。3) 回交:回交是指兩個親本雜交產(chǎn)生的雜種,再與親本之一進(jìn)行再雜交的雜交方式。例如A與B雜交產(chǎn)生Fi,其后代Fl在與A或者B雜交。簡述系譜法的過程,并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評價(作業(yè))(1)要點(diǎn):自雜種第一次分離世代(單交F2復(fù)交F1)開始,每一世代均按單株選擇法進(jìn)行選擇并予以編號,直至選到性狀表現(xiàn)整齊一致的優(yōu)良系統(tǒng),然后按系統(tǒng)混合收獲參加一個試驗程序。(2)優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):系譜法由于在分離世代起連續(xù)進(jìn)行單株選擇,可對主效基因控制的質(zhì)量性狀和遺傳力較高的數(shù)量性狀起到定向選擇的作用,能較早地集中精力對少數(shù)優(yōu)良植株進(jìn)行鑒定和評價。缺點(diǎn):系譜法從F2代起嚴(yán)格地選擇單株,工作量大,優(yōu)良基因型中選率低,特別是對那些多基因控制的性狀效果更差。簡述混合法的過程和依據(jù),并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評價(作業(yè))(1)要點(diǎn):混合法(bulkirethod)是在雜種分離世代按組合種植,不進(jìn)行選擇直到估計雜種后代群體中純合率達(dá)到8陽上時(約FAF&,再進(jìn)行1?2次單株選擇,下一代建立系統(tǒng)(種成株系),然后,選出優(yōu)良系統(tǒng)進(jìn)行升級試驗。(2)混合法的理論依據(jù)a)育種目標(biāo)要求的許多重要的經(jīng)濟(jì)性狀都是微效基因控制的數(shù)量性狀,這些性狀易受環(huán)境條件影響,在早世代遺傳力最低,選擇可靠性差。3雜種早世代純合體少,如果有10對基因差異的雜種,F(xiàn)2的純合體僅占0.1%F6也只有73%因此,若F2進(jìn)行單株選擇不僅效率低,而且由于種植群體有限會因此丟掉許多對產(chǎn)量有利的基因和基因型。QF2是多種基因型組成的群體,由于基因型間的競爭,有些產(chǎn)量和品質(zhì)性狀優(yōu)良的個體可能因競爭力差,產(chǎn)量潛力得不到充分表現(xiàn)而被淘汰?;谏鲜鲈?,混合法要求群體要大,代表性要廣,在收獲和播種時每個世代盡可能包括各種類型的大多數(shù)植株。到選擇單株世代,選擇的單株數(shù)量盡可能多些,甚至可以選擇幾百乃至上千選擇無需過嚴(yán),主要是靠下一代的系統(tǒng)表現(xiàn)嚴(yán)格淘汰。(3優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):混合法選擇簡單,種植容易,又可保留多種多樣基因型的個體。此外,混合法還適于溫室和南繁加代,從而加速育種進(jìn)程。缺點(diǎn):混合法要在種植若干年后才進(jìn)行個體選擇,建立系統(tǒng);而且,由于缺少各單株間的系譜關(guān)系,在雜交組合群體中選擇單株比在系統(tǒng)中選擇難度大得多。因此,混合法選株的量大,系統(tǒng)比較難,選育年限長等是混合法的缺點(diǎn)。什么是輪回親本,什么是非輪回親本1) 輪回親本:在回交育種中多次使用的親本。因為輪回親本是目標(biāo)性狀的接受者又稱受體親本2) 非輪回親本:在回交中只使用一次的親本。因為輪回親本是目標(biāo)性狀的提供者又稱供體親本回交育種的程序和方法(作業(yè))雜交根據(jù)育種目標(biāo)的要求,選擇適宜的輪回親本和非輪回親本進(jìn)行雜交,獲得F1,使雙親的性狀結(jié)合在一起。2回交用雜交產(chǎn)生F1或回交后代與輪回親本連續(xù)回交使后代恢復(fù)成輪回親本的優(yōu)良植株,并具有非輪回親本提供的目標(biāo)性狀使輪回親本的遺傳組分在后代中逐步加強(qiáng)。這里可分兩種情況:(1) 如果要轉(zhuǎn)育的非輪回親本的目標(biāo)性狀是顯性性狀,即F1可以直接表現(xiàn),則可在回交—代(BC1),經(jīng)過嚴(yán)格選擇具有該性狀的基礎(chǔ)上,選擇其它性狀傾向輪回親本的植株繼續(xù)回交。BC2BC3等以后各代以此類推。每次回交后都直接與輪回親本進(jìn)行再回交,直至使回交后代除目標(biāo)性狀外,與輪回親本基本相似為止。(2)如果要轉(zhuǎn)育的非輪回親本的目標(biāo)性狀是隱性性狀,F(xiàn)1不能直接表現(xiàn),則需要通過將F1自交后,在F2分離出了隱性性狀再與輪回親本回交,獲得BCLBC1再自交一次,分離出隱性性狀后再與輪回親本繼續(xù)回交。這樣,回交—代,自交—代,再回交,回交與自交交替進(jìn)行,拉長了回交的進(jìn)程。為了加速轉(zhuǎn)育隱性性狀的育種進(jìn)程,可在有分麋的作物中,在同一植株的不同穗上分別做自交和回交,然后對應(yīng)種植其后代,凡是自交后分離出目標(biāo)性狀的,其相應(yīng)的回交穗即可用于繼續(xù)回交。此法雖可加大后代群體,但可加速世代進(jìn)程。3.自交經(jīng)過一定代數(shù)的回交后,回交后代的表型基本上與與輪回親本一致了,但是所轉(zhuǎn)育的目標(biāo)性狀仍然是雜合的。因此,在最后一次回交后,要進(jìn)行1?2次的自交,目的是使目標(biāo)性狀達(dá)到純合。什么叫作雜種優(yōu)勢雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的一種重要的生物學(xué)現(xiàn)象。它是指兩個遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種(F1),在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性以及產(chǎn)量和品質(zhì)等性狀上優(yōu)于其親本的現(xiàn)象。如何測定作物的中親優(yōu)勢,超親優(yōu)勢,對照優(yōu)勢(作業(yè))測定配合力常用的方法有哪幾種,各有什么特點(diǎn)(可只背加粗的字體)測定配合力常用的方法有共同測驗種法,輪交法,多系測定法(1) 共同測驗種法此法是選用一個遺傳基礎(chǔ)廣泛的群體品種或綜合種作為共同測驗種,與若干被測系分別雜交獲得若干個測交種,下一年將這些測交種種于田間進(jìn)行比較堅定。由于這些測交種都使用了一個相同的親本(測驗種),因此不同測交種間的差異反映了被測系之間的配合力差異,如果某一測交種表現(xiàn)產(chǎn)量高,就說明這個測交種所用的相應(yīng)的被測系在產(chǎn)量性狀上是高配合力的。但此法只能測定一般配合力。(2)輪交法選用一組被測系相互輪換雜交,配成所有可能的組合。如有n個被測系,貝U可配成n(n-l)/2個測交種,下一季進(jìn)行田間評定。輪交法是被測系互為測驗種的方法。既能測定一般配合力,又能測定特殊配合力o但在被測系數(shù)目較大時因為組合數(shù)目太多,不易采用。(3)多系測定法此法是選用一組優(yōu)良自交系或骨干系作測驗種,分別與若干個被測系雜交,如選用A、B、C、D四個骨干系作測驗種,分別與20個被測系測交,應(yīng)配成80個測交種,經(jīng)下一季的田間評定后,可同時獲得一般配合力和特殊配合力兩種信息。多系測定法具有測用結(jié)合的作用,既測定了配合力,又可選育出雜交種。什么是配合力,一般配合力,特殊配合力)配合力(combiningability)也稱組合力,是自交系(雜種親本)的一種內(nèi)在屬性。它是指雜種親本能產(chǎn)生高生產(chǎn)力和高生活力后代的能力,是通過雜種而反映出來的親本特性。)—般配合力(GCA)是指某一親本(自交系或品種)在若干個雜交組合中,雜種一代某一數(shù)量性狀值的平均表現(xiàn)。它是由基因的加性效應(yīng)決定的,是可以遺傳的部分。)特殊配合力(SCA)是指兩個指定親本所組成的雜交種的生產(chǎn)能力和其它的數(shù)量性狀值。它是由基因的非加性效應(yīng)決定的,是不能遺傳的部分。怎樣利用三系兩田配套生產(chǎn)雜交種三系是指雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢復(fù)系。兩田是指不育系繁殖田和雜交制種田。1.雄性不育系簡稱不育系,是指雌蕊正常,能接受外來花粉而受精結(jié)實;雄性器官不能正常發(fā)育,沒有花粉或花粉空癟無生命力,具有這種特性的品系或自交系稱作雄性不育系。雄性不育保持系簡稱保持系。不育系本身不能繁殖后代,需要有一個正常可育的的品系與之授粉使,其后代仍然保持雄性不育的特性,這個給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。雄性不育恢復(fù)簡稱恢復(fù)系。某些正常可育的品系與不育系雜交后,不僅能使不育系正常結(jié)實,而且還能使雜種一代不育性消失,恢復(fù)到正常散粉結(jié)實的狀態(tài)。具有這種特性的品系就叫雄性不育恢復(fù)系?!叭祪商铩迸涮椎碾s交制種體系利用三系(不育系、保持系和恢復(fù)系)配套生產(chǎn)雜交種子需要設(shè)置兩個隔離區(qū)即為“兩田”一個是用來繁殖親本不育系的,稱為不育系繁殖田;另一個隔離區(qū)是生產(chǎn)雜交種子的,稱為雜交制種田。在不育系繁殖田里,用不育系作母本,保持系作父本,在不育系植株上收獲的種子仍為雄性不育系,供下一年不育系再繁殖和雜交制種之用。保持系則可用自交的方法進(jìn)行繁殖。在雜交制種田里,用不育系作母本,用恢復(fù)系作父本,產(chǎn)生的雜交種子供下年生產(chǎn)田使用,恢復(fù)系可自交繁殖。什么叫誘變育種誘變育種是指人為的利用物理、化學(xué)等因素,誘導(dǎo)作物產(chǎn)生遺傳變異,再經(jīng)過選擇和鑒定,直接或間接地培育成作物新品種的方法。誘變育種后代從哪一代開始選擇誘變育種后代從哪M2代開始選擇Ml出現(xiàn)變異為什么不進(jìn)行選擇因為Ml代會出現(xiàn)一些表型變異。如出現(xiàn)畸形植株、生長不良、發(fā)育遲緩、育性不正常等表現(xiàn),這是由于輻射造成的Ml生理損傷所致。從遺傳上看,突變往往發(fā)生在個別細(xì)胞之中,且多為隱性突變,所以植株本身是嵌合體,形態(tài)上不易顯露,因此不進(jìn)行選擇。但處理材料如果是單倍體或雜交種,就要進(jìn)行選擇了。單倍體和單倍體育種1) 單倍體(haploid)是指具有配子染色體組的個體或細(xì)胞,通常單倍體用n表示。2) 單倍體育種:在育種上,利用這一特性可加速雜種后代的純合速率,再通過選擇和鑒定等程序育成新品系、新品種。這一過程稱為單倍體育種。單倍體育

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