作物育种学复习题

作物育种学复习题
1、试述选育⼩麦⾼产品种的主要途径有哪些？
作物的产量受多种因素⽀配，既要产量因素和群体结构良好，⼜要有⾼产的⽣理基础。

丰产潜⼒的实现还有赖于品种各种特征特性和⾃然、栽培条件的良好配合。

育种思路：
1、合理的株型:⾼产要求品种具有合理的株型，这是⾼产品种的⽣育基础和形态特征。

矮秆育种,理想株型育种
2、⾼光效育种
3、合理的源、流、库关系
4、产量因素的合理组合。

2、论述种质资源的概念和种质资源在作物育种中的重要性。

种质资源：指具有特定种质或基因、可供育种及相关研究利⽤的各种⽣物类型。

或遗传资源或基因资源。

⼀、种质资源是育种⼯作的物质基础
⼆、作物育种的突破性成就决定于关键性基因资源的发现和利⽤
三、新的育种⽬标能否实现决定于所拥有的种质资源
四、种质资源也是⽣物学理论研究的重要基础材料
3、从作物育种的⾓度简述⾃交和异交的遗传效应。

（⼀）⾃交的遗传效应
1、使杂合的基因型趋向纯合
2、⾃交引起杂合基因型的后代性状发⽣分离。

连续⾃交则使初始的杂合基因型逐渐趋向于产⽣若⼲种遗传上不同的纯合基因型。

3、⾃交引起杂合基因型的后代⽣活⼒衰退。

（⼀）异交的遗传效应
1、异交形成杂合基因型。

异交是指由基因型不同的两亲配⼦的受精结合，所产⽣的后代基因型是杂合的，双亲的遗传差异越⼤，杂种的杂合程度愈⾼。

2、异交增强后代的⽣活⼒。

异交使后代的⽣活⼒增强，主要表现在⽣长势、繁殖⼒、抗逆性等数量性状⽐亲本明显提⾼，即数量性状⽅⾯⽐亲本明显提⾼——杂种优势。

4、单株选择和混合选择是选择育种的两种基本⽅法，简述这两种选择⽅法的特点、优缺点及各适⽤于何类作物。

（⼀）单株选择法⼜称个体选择法
这是最基本的选择⽅法之⼀。

以个体(单株、单穗、单铃等）为单位进⾏选择。

单株选择的优点与缺点
优点：
（1）对所选优株的基因型进⾏鉴定,消除环境引起的误差，提⾼选择效率。

（2）多次单株选择法可定向积累变异，有可能选出超过原始群体内最优良单株的新品种(即优中选优,不断选优)。

（3）可按多⽅向选择，形成不同的新品种或新类型。

缺点：
（1）单株选择可能丢失⼀些有利基因
（2）程序较复杂,费⼯费时
（3）选育时间较长
（4）异花授粉作物多次隔离授粉易引起⽣活⼒衰退
单株选择多⽤于⾃花授粉、常异花授粉作物和⽆性繁殖作物品种的选育。

从变异的品种群体中，选择优良单株，所选单株混合收获，混合脱粒，下⼀年混合播种，与原品种和对照品种进⾏⽐较。

混合选择的优点与缺点：
优点：
（1）选择程序简单，省时省⼒。

不需要很多⼟地、劳⼒就能迅速地从混杂群体中分离出优良类型，可以很快获得⼤量种⼦供⽣产利⽤。

（2）混合选择时不同单株间可以⾃由授粉，可以保持丰富的遗传特性，故不会造成⽣活⼒衰退。

（3）育成新品种时间短。

缺点：
（1）不能对单个后代进⾏鉴定，群体中含有优良的单株后代和表现型优良但基因型不良的单株后代，不能有效地挑选出优良的基因型，优良程度降低，选择效果较差。

（2）不能追溯优良后代的历史系统，不利于积累育种经验。

（3）⼀些与⽣物学性状有⽭盾的经济性状不易选择。

混合选择⽤于异花授粉作物群体改良.
5、试述系谱法、混合法的⼯作要点及各⾃的优缺点。

系谱法的⼯作要点
杂种⼀代(F1)
主要任务是分辨真假杂种，除掉与母本完全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。

不进⾏选单株。

种植：按杂交组合排列种植，点播、组合两旁分别种植⽗母本.种植数决定于F2群体的⼤⼩及繁殖系数。

收获: 同⼀组合的单株混合收获，写明⾏号、组合名称及编号。

不同组合分别脱粒装袋保存。

杂种⼆代(F2)或复交⼀代—选择的关键世代
主要任务是选定优良组合，淘汰不良组合，并从优良组合中选拔优良单株，其中选单株是这⼀世代的⼯作重点。

种植：按杂交组合点播,组合前后分别种植⽗母本，同时，每逢10或20⾏种植⼀⾏推⼴品种做为对照。

收获：⼊选植株分株收获,稻麦等有分蘖的⽲⾕类作物应连根拔起，将同⼀组合的各个单株捆成⼀捆，并标明⾏号。

在⽥间选择的基础上，在室内进⾏细致的分株考种脱粒，分株保存。

并编写组合号、⾏号和株号。

杂种第三代(F3)—对⼊选F2单株进⼀步鉴定和选择的重要世代主要⼯作内容是选拔优良株系，淘汰不良系统。

种植：按组合排列，当选单株点播成⾏；在适当位置种植对照品种。

收获：每个单株按组合株系分别收获、编号; 按株分别脱粒保存。

杂种四代(F4)及其以后世代—选拔优良⼀致的系统
主要⼯作内容是选择优良系统群中的优良系统,并从中选拔优良单株。

种植：按组合、按系统排列，当选单株点播成⾏；设对照。

收获：收获同F3。

将优良系统的中选单株连根拔起，同⼀系内的单株捆成⼀捆，挂牌标明⾏号，按株分别脱粒保存。

F5及其以后世代的⼯作与F4相同.
系谱法的优缺点
优点缺点
①对质量性状和遗传⼒⾼的数量性状早代选择便于优中选优，能及早获得优良性状，可及时组织试验、⽰范、繁殖；①数量性
状早代选择中选率低，多基因控制的性状易丢失；
②能排除基因型间竞争⽽导致的不同类型的消长；③逐代选系选株，逐代建⽴系谱档案，便于查源，便于研究。

②⼯作繁重。

⼯作量⼤，占地多，往往受⼈⼒、⼟地条件的限制，不能种植⾜够⼤的杂种群体，使优异类型丧失了出现的机会
混合法⼯作要点：
杂种分离世代按组合混收混种，混合群体要⼤，代表性要强，每组合种上万株。

杂种后代遗传性趋于稳定的世代，稀植点播，⼤量进⾏单株选择，每组合选 3000～5000 株（纯合个体数达 80% 左右的世代，约 F5～F8）株系⽐较，当选单株种成株⾏，选拔优良株系，按系混收
升级试验。

混合法优缺点
优点：
（1）早代不选，混收混种⼯作简便；
（2）多基因控制的优良性状混合法可以提⾼选择的准确性，不易丢失。

混合法可保存较多的类型和优良基因，有利于基因⼴泛重组，有利于数量性状的形成和选择；
（3）混合法可使杂种群体经受⾃然选择，有利于发展抗逆性和适应性，利于选出适应性强的个体。

缺点：
（1）不能尽早掌握优良性状，不便于优中选优，育种年限长
（2）基因间竞争会导致不同类型的消长；⼀些⼈类需要的性状可能丢失，如：⼤粒、早熟、矮秆等类型；
（3）选株世代⼯作量⼤，因缺乏历史的观察和亲缘参照单株难选，优良类型不易确定；在F2群体选择单株⼗分困难；株系⽐较⼯作量⼤。

6、试述杂交育种亲本选配的原则。

1、双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上的优缺点尽可能互补.
2、亲本之⼀最好是能适应当地条件、综合性状较好的推⼴品种。

3、选⽤⽣态类型差异较⼤，亲缘关系较远的材料作亲本。

4、选⽤⼀般配合⼒好的材料作亲本。

7、试述回交育种的回交育种的优点与局限性及主要⽤途。

设轮回亲本A感病，⾮轮回亲本B抗病（具抗病基因R），请⽤图⽰表明通过回交将抗病基因R 导⼊亲本A的过程。

回交育种的特点
1、回交育种的优点：
(1) 后代群体易于选择控制：由于回交过程中选择依据明确，即选具有⽬标性状且综合性状像轮回亲本的个体即可，由于回交的遗传效应，易控制杂种群体向
着育种⽬标发展，不像杂交育种，分离⼴泛类型多。

(2)群体⼩，便于加代：⼀般⼏⼗、⼏百株。

选择主要针对被转移的⽬标性状，只要⽬标性状显现，在任何环境条件下均可进⾏选择，为异地、异季加代提供⽅便。

(3)有利于打破⽬标性状基因与不良基因连锁。

(4)易于推⼴：只在原品种的基础上改良⼀⼆个性状，丰产性、适应性及要求的栽培条件与原品种相近，且也易为轮回亲本推⼴地区的农民接受。

回交育种的缺点
（1）只限于改良单⼀性状，不能获得重⼤突破
（2）要求被转移的性状受少数基因控制，属于数量遗传的性状不易导⼊。

（3）每回交⼀次需要做⼤量的杂交⼯作，⼯作量
⼤，费时费⼯。

回交育种的⽤途
1、改良现有品种的个别缺点，⽽保持其优良性状.是抗病育种的有效⼿段。

2、在杂种优势利⽤中，不育系和恢复系的回交转育。

3、解决远缘杂交杂种不育和分离世代过长等问题。

4 、选育近等基因系和多系品种。

8、试述杂交育种和杂种优势利⽤异同点
同：基因重组综合双亲优良性状
基因互作产⽣新的性状
基因积累产⽣超亲性状
都要进⾏杂交亲本的选配和配合⼒的测定
1. 遗传效应理论上，常规杂交育种利⽤的主要是加性效应和部分上位效应，是可以固定遗传的部分；优势育种利⽤的是加性效应和不能固定遗传的⾮加性效应。

2.育种程序常规杂交育种—先“杂”后“纯”。

即先杂交后⾃交，最后得到基因型纯合的定型品种。

优势育种—先“纯”后“杂”。

⾸先选系⾃交，再经配合⼒分析和选择，最后得到优良基因型杂合的杂交品种。

3.种⼦⽣产常规育种简单，每年直接从⽣产⽥或种⼦⽥内植株上收获种⼦。

优势育种复杂，不能在⽣产⽥留种，每年必须专设亲本繁殖区和⽣产⽤种基地。

9、试述远缘杂交的三⼤困难及克服⽅法
远缘杂交，常常遇到三⼤困难：
杂交不易成功（不可交配性、难配性、不亲和性）
杂种夭亡、不育或育性很低。

杂种后代性状分离范围⼤，时间长，不易稳定。

克服远缘杂交不亲和性的⽅法
（1）亲本的选择与组配
（2）媒介法（桥梁法）
（3）染⾊体预先加倍
（4）采取特殊的授粉⽅式
（5）理化因素处理
（6）⽣物技术
杂种夭亡、不育及其克服⽅法
（1）杂种胚的离体培养
（2）杂种染⾊体加倍
（3）利⽤回交法
（4）延长杂种⽣育期
（5）其他⽅法：如可⽤嫁接法克服远缘杂种夭亡和不育。

远缘杂后代分离的控制
（1) F 1 染⾊体加倍
（2) 回交
（3) 诱导远缘杂种产⽣单倍体
（4) 诱导染⾊体易位
10、试述优良不育系和恢复性应具有哪些特点？选育质核互作雄性不育系、保持系和恢复性的⽅法及利⽤细胞质雄性不育三系、细胞核雄性不育⼆系、光温敏两系繁殖与制种的⽅法。

雄性不育系的四点基本要求：
①不育性稳定彻底，不育率达100%；
②不育性能够稳定遗传；
③性状整齐⼀致，与它的保持系相似；
④雌性器官发育正常。

具有应⽤价值的优良不育系，还要具有：
①配合⼒好；
②恢保⾯⼴，可恢复性好；
③异交习性好（花时同步、张颖⾓度⼤、柱头⼤，外露率⾼，⽣活⼒强）
④品质好；
⑤抗性好；
⑥细胞质不具严重弊病。

恢复系必须具备三个基本条件：
①纯系；
②它能使不育系的不育性完全恢复正常；
③恢复性稳定遗传，恢复性不因世代的增加或环境的改变⽽变化。

优良恢复系还必须具备以下优良特性：
①恢复⼒强；
②配合⼒好；
③遗传基础丰富，能与不育系保持有较⼤的遗传距离；
④株⾼稍⾼于不育系，花时较长，花粉量⼤，有利异交结实；
⑤品质好；
⑥抗性好。

不育系和保持系选育的⽅法
①远缘杂交核置换法
②回交转育
③⼈⼯制保
恢复系的选育⽅法
（1）测交筛选法
（2）回交转育（定向转育法）
（3）杂交选育法：可⼈⼯创造新变异,使两个亲本的优点结合,选育出新的恢复系.杂交选育法是恢复系选育的主要⽅法。

（4）⼈⼯诱变
三系法配制杂种品种包括繁殖和制种两个过程，分别在不同的隔离区进⾏。

繁殖⽥由不育系和保持系组成，主要⽬的是繁殖不育系种⼦，供下代繁殖和制种⽤。

制种⽥由不育系和恢复系组成，主要⽬的是获得商品杂种种⼦供⼤⽥⽣产应⽤。

核雄性不育的应⽤
受细胞核不育基因控制的，与细胞质⽆关或者⽆法找到正常细胞质。

核不育基因⼤多是隐性的，所以核不育的恢复品种很多，但保持品种没有，不能实现三系配套。

核雄性不育来源：⾃然突变产⽣不育株、理化诱变获得不育株。

1、隐性核雄性不育
2、显性核雄性不育
3、环境诱导核雄性不育
光温敏雄性不育系的选育途径：
杂交转育
系统选育
诱变选育
组织培养等⽅法。

11、作物杂种优势利⽤必须满⾜哪些基本条件？作物杂种优势利⽤的途径主要有哪些？
杂种优势利⽤的基本原则/条件
（⼀）选配强优势组合
1、满⾜品种三条件，即DUS
2、强优势：配合⼒、亲本性状
（⼆）亲本的纯度要⾼,异交结实率⾼
（三）杂交制种技术简单易⾏可靠
1、亲本的繁殖简单易⾏，便于保持亲本的纯度，提⾼亲本的种⼦产量；
2、杂交制种简单易⾏，制种产量⾼；
3、有健全的种⼦⽣产和管理体系。

利⽤杂种优势的途径
（⼀）⼈⼯去雄⽣产杂种种⼦
（⼆）利⽤标志性状⽣产杂种种⼦
（三）化学杀雄⽣产杂种种⼦
（四）利⽤⾃交不亲和性⽣产杂种种⼦
（五）利⽤雄性不育⽣产杂种种⼦
12、简述单倍体在作物育种上的利⽤价值。

1、可加速遗传育种材料的纯合，缩短育种年限。

通过获得单倍体后⼈⼯加倍，只需⼀个世代便可得到纯合的⼆倍体。

2、单倍体可以提⾼诱变育种效率。

单倍体可以使隐性突变在当代花粉植株上显现出来，便于选择；提⾼诱变育种的效率。

3、克服远缘杂种不育与杂种后代的疯狂分离。

把远缘杂种产⽣的少数有活⼒的花粉培养成单倍体植株，再通过染⾊体加倍培育成可育的远缘杂种。

4、排除显隐性的⼲扰，提⾼选择的效率。

5、培育异花植物的⾃交系
6、单倍体技术与⽣物⼯程技术相结合，对育种学及遗传基础研究都有很重要的意义。

7、利⽤单倍体进⾏品种纯化。

13、轮回选择的作⽤有哪些？试绘图并⽂字说明群体内半同胞轮回选择的程序和⽅法。

轮回选择的作⽤
提⾼群体内数量性状有利基因频率；
打破不利的基因连锁，增加有利基因重组的机会，使有益基因聚合；
使群体不断得到改良并保持较⾼的遗传变异⽔平，增强适应性，以供进⼀步选择之⽤；
作为育种⼯作的战略思想，把短期的和中期、长期的育种⽬标结合起来。

第⼀年原始群体（优良⾃然群体或⼈⼯合成群体）
↓
选100株(S0)以上⾃交得S1 -----测验种×S0
↓↓
第⼆年室内妥善保存⾃交种⼦(S1) 测交种⽐较试验
↓
第三年互交区根据测交种鉴定结果选出约10%最优
↓测交种相对应的S1，在隔离区进⾏互交
第⼀轮改良群体C1
14、何为群体改良？基础群体应达到哪些要求？
群体改良:对变异群体进⾏周期性选择和重组来逐渐提⾼群体中有利基因和基因型的频率,以改进群体综合表现的育种⽅法。

基础群体的要求
1、基础群体遗传基础丰富。

基础群体类型要丰富、性状差异要⼤。

2、基础群体优良基因多。

基础群体有利基因多、平均⽔平⾼，改良后的群体平均表现和优良个体的表现⽔平更⾼，才能保证群体改良的效果。

3、基础群体配合⼒较⾼。

对于利⽤杂种优势选育杂交种品种的作物，改良后的群体主要⽤于选育⾃交系，⽽优良⾃交系的⾸要条件是配合⼒⾼。

15、试述⼀个垂直抗性品种推⼴后，抗性丧失的原因及其对策？
品种抗病性丧失原因
（1）从病原菌看：主要是由于病原菌的易变性产⽣了新的致病性不同的⽣理⼩种，使作物品种由抗病转为感病。

（2）从品种看：①由于品种的劣变②由于⽣产上栽培品种为病原菌的变异、寄⽣、保存、传播、流⾏创造了条件。

（3）从环境条件看：环境条件改变导致了品种抗性的丧失。

品种的抗性的稳定、持久的保持措施
（1）抗源轮换（2）抗源的合理布局（3）抗源的聚集（4）选育和利⽤群体抗性遗传复杂的品种。

（5）选育和利⽤垂直、⽔平兼备的品种（6）要不断挖掘新基因,开展有组织的抗性基因聚合育种，增加持久抗病性，做到抗性基因的合理利⽤。

（7）认真搞好良种繁育⼯作，严格防⽌品种退化混杂，以使良种良法相结合.
16、试述转基因育种的程序及其与常规育种技术相⽐有哪些优缺点？
与常规育种技术相⽐，转基因育种在技术上较为复杂，要求也很⾼，但是具有常规育种所不具备的优势。

主要体现在：
拓宽可利⽤的基因资源；
培育⾼产、优质、⾼抗优良品种提供了崭新的育种途径；
可以对植物的⽬标性状进⾏定向变异和定向选择；
可以⼤⼤提⾼选择效率，加快育种进程。

此外，还可将植物作为⽣物反应器⽣产药物等⽣物制品。