园艺作物育种学总论

园艺作物育种学总论
绪论
1、为什么要进行园艺植物的育种？
选育园艺植物新品种是发展园艺生产的关键途径之一发展园艺生产的途径园艺植物栽培园艺植物育种
育种与栽培的关系育种为栽培提供栽培对象，栽培为新品种的选育提供技术保障。

2、品种和优良品种的联系和区别？
品种的概念是经人类培育选择创造的、经济性状及农业生物学特性符合生产和消费要求，在一定的栽培条件下，依据形态学、细胞学、化学等特异性可以和其他群体相区别，个体间的主要性状相对相似，以适当的繁殖方式（有性或无性）能保持其重要特性的一个栽培植物群体。

品种具有：特异性一致性稳定性地区性时间性
优良品种的概念指在适应的地区，采用优良的栽培技术，能够生产出高产、优质，并能适时供应产品的品种。

优良品种在生产中的作用
提高单位面积产量；改进产品品质；提高抗病虫害能力，减少农药污染；延长产品的供应和利用时期；适应集约化管理、节约劳力
3、园艺植物育种学的主要内容
园艺植物育种学的主要内容有：育种目标的制定及实现目标的相应策略，种质资源的搜集、保存、评价、利用和创新，目标性状的遗传、鉴定、标记及选育的方法，选择的理论和方法，人工创造变异的途径、方法和技术，杂种优势的利用途径和方法，育种不同阶段的试验技术，新品种审定、推广和繁育等。

4、园艺植物育种的基本途径包括哪些？
查、引、选、育（倍性育种、诱变育种、组合育种、优势杂交育种、营养系杂交、远缘杂交、太空育种、细胞工程、基因工程）
5、园艺植物育种的发展趋势是什么？育种体制上：
①育种工作必须主动适应市场经济发展的需要，改革“公立育种”、“政治育种”，树立市场、竞争、质量观念。

②育种单位应努力创造自我生存与发展的能力，改“等、靠、要”为“育、繁、销”一体化。

③主管部门主要负责宏观调控④切实搞好知识产权保护（新品种、新技术、新方法、新种质等）
育种目标及技术上：①育种目标，长远目标与近期目标相结合需要与可能相结合丰产育种、品质育种、抗逆育种、特定需要等②重视资源工作③重视育种基础研究，基因图谱等④发展多学科协作⑤常规育种技术与现代生物技术有机结合。

6、自然进化和人工进化的关系是怎样的？
相同：优胜劣汰是自然进化和人工进化的共同法则区别：
（1）选择的主体和进化方向。

自然进化过程中选择的主体是人以外的生物和非生物的自然条件；选择保存和积累对生物种群的生存和繁衍有利的变异。

人工进化选择的主体是人；选择保存和积累对人类有利的变异，促使野生类型向栽培类型转化。

（2）在进化原料方面自然进化完全依赖自然发生的突变和基因重组，而人工进化除了利用上述变异外还人为地通过各种诱变手段，提高突变频率和按人类需要促成各种在自然界很难，甚至不可能发生的基因重组，直至通过生物技术导入一些外源基因，丰富进化的原料。

（3）选择的目的性、计划性不同（4）进化的周期存在很大的差别
（5）在类型多样化方面自然进化往往只能产生有限的适应类型而人工进化中为了满足人们对产品的多层次、多样化的要求而创造极其丰富的类型。

人工进化虽然会产生各种各
样的变异类型，但自然进化仍会留下深刻烙印。

7、现代中国园艺作物育种的成就有哪些？
（1）开展了全国性的资源调查，初步建立了园艺植物种质资源工作体系（2）广泛进行了园艺植物的引种工作（3）新品种选育成效显著
（4）育种理论和方法的研究也取得一定成效8、现在育种业存在的弊端是什么？宏观调控作用薄弱
育种对象片面少数主要作物，多数作物；
育种目标片面高产，忽视品质等商品性状改进；片面强调实用育种，周期长、花钱多的育种和应用基础项目和投入较多的育种项目难以开展；
低水平上搞重复研究，重点不突出，力量分散，不利于人、财、物等有限资源的合理配置，使基础好、潜力大的育种单位经费短缺，育成品种档次低，缺乏竞争力；
缺乏有效的育种权益保障制度投入过低
9、园艺作物育种事业发展有哪些新要求？
（1）育种工作必须主动适应市场经济发展的需要（2）育种单位应努力创造自我生存和发展的能力（3）主管部门应切实承担起宏观调控的职责（4）切实实施新品种保护条例
10、园艺植物（1）育种育种学的内容有哪些？
（1）对象的选择，育种目标的制定及实现目标的相应策略；（2）种质资源的挖掘征集、保存、评价研究、利用和创新；（3）选择的原理和方法；人工创造变异的途径、方法和技术；（4）杂种优势的利用途径和方法；
（5）育种性状的遗传研究鉴定和选育方法；（6）育种不同阶段的田间及实验室试验技术；（7）新品种审定、推广和繁育等。

第二章育种对象和育种目标
1、什么是育种目标？园艺植物的主要目标有那些？
育种目标育种目标就是对所要育成品种的要求，也就是要育成的新品种在一定自然、生产及经济条件下的地区栽培时应具备的一系列优良性状的指标。

园艺植物育种的主要目标
高产稳产；品质优良；适应性强；抗病虫和除草剂；不同成熟期等。

园艺植物育种目标的特点是：育种目标的多样性；育成品种的高效性；不同成熟期的品种；品种的兼用性。

2、园艺植物育种的主要目标性状有哪些？产量性状（产量―单位面积上收获的产品就是一般所指的产量。

生物产量―指一定时间内、单位面积内全部光合产物的总量。

经济产量―指一定时间内、单位面积内作为商品利用部分的收获量。

（收获指数）
品质性状
感官品质分为外质和内质。

外质由视觉、触觉所感觉的园艺植物产品器官的大小、形状、色泽等品质。

内质由味觉、嗅觉、口感等感觉的风味、香气、肉质等品质。

观赏植物首先注重的是外质。

蔬菜、果树等食品类园艺植物育种时首先注重的是内质。

内质包括营养品质（由园艺植物食物产品中人体需要的营养成分及有害成分含量的多少决定）和加工品质（指产品适合于加工的有关特性）
对不良环境的适应性抗病虫性
适应机械化生产的品种：适应机械化生产品种的性状要求株型紧凑、秆壮不倒，生长整齐、成熟一致、大小均匀、长短一致、果皮韧性强、结实部位适中等。

不同成熟期的品种
3、制定育种目标的主要原则有哪些？
新品种必须符合生产和市场的需要；新品种要有较高的经济效益和社会效益；育种目标实现的可能性要大；近期需要与长远利益兼顾；处理好目标性状和非目标性状的关系。

4、园艺植物育种目标的特点育种目标的多样性
优质是更为突出的目标性状
延长供应和利用时期是园艺植物育种目标的重要因素重视兼用型园艺作物的育种5、制订育种目标的主要根据客观需要主观条件
经济效益和社会效益竞争优势
6、制订育种目标应妥善处理的几个关系问题需要与可能当前与长远
目标性状和非目标性状
育种目标和组成性状的具体指标育种目标的相对集中、稳定和实施中必要的充实和调整。

7、如何选择育种对象？育种单位或个人，在选择育种对象（即进行品种选育的操作对象）时应相对集中和稳定。

这样有利于种质资源、中间试材和经验的积累；有利于提高效率，提高
质量，多出成果和提高育成品种的竞争能力。

首先，选择具资源优势的对象。

其次，选择国内大宗生产的园艺作物作为育种对象，有利于改变在品种方面主要仰仗国外品种、种苗的不正常状态。

第三，要选择具有地区优势的育种对象。

最重要的是作为育种单位或个人在选择育种对象时必须及时掌握国内外有关园艺植物的市场信息及育种动向；充分考虑比较和其它单位在种质资源、中间试材、科技人才、场地设施、经费来源等方面有利和不利因素，知己知彼，以便在激烈的市场竞争中处于优势的地位。

可能情况下，也应发展横向协作，取长补短，共同发展。

第三章园艺植物的繁殖习性、品种类别和育种特点
1、园艺植物品种类别包括哪些？其遗传育种特点如何？
（1）纯合品种（纯育品种）育种方式：纯合育种；适合作物：自花授粉植物，如豌豆，凤仙花，水稻，小麦等；育种程序：同质结合杂结合同质新品种
杂交多代自交
同质结合杂结合同质新品种杂交多代自交；基因效应：以加性效应为主；应用时间：3～5年
（2）杂交种品种育种方式：优势育种；适合作物：异花授粉的一年生园艺作物，如菠菜，白菜，菊花等；育种程序：杂合纯合杂合品种
多代自交杂交；
基因效应：以非加性效应为主；应用时间：1年
（3）营养系品种育种方式：①杂交育种（组合育种与优势育种）②实生选种与芽变选种；适合作物：无性繁殖的园艺作物；育种程序：杂结合杂结合基因效应：
加性效应与非加性效应；应用时间：多年
2、通常说的自花授粉植物有什么特点？怎样区分？自花授粉必然是兼有雌蕊和雄蕊的完全花；而且雌雄蕊基本上同时成熟；不存在自交不亲和等特点；在花器结构上具有某些特点使自花授粉在整个传粉过程占主导地位。

大体上可分为花冠隔离型和粉药包围型。

凡属以自花授粉为主，正常异交率在10％～50％之间的为常自花授粉植物。

自花授粉植物和常自花授粉植物在长期自交和人工选择的影响下，在遗传上纯合程度很高，一般不携有致死或半致死基因，因而不发生近交或自交衰退现象。

3、什么是异花授粉植物和自由授粉植物？
在自然状态下雌蕊通过接受其它花朵的花粉受精繁殖后代的植物称为异花授粉植物（异交植物）。

自由授粉植物在花器结构和开花授粉习性方面和典型的异花授粉植物相同，但能够自由接受自花及异花的花粉而正常受精和繁殖后代，实际上是异花授粉植物中不存在自花授粉不亲和性的种类。

他们在遗传上也携有隐性有害，乃至致死基因，在连续控制自交的情况下会出现一定程度的近交衰退，但程度上有差别。

4、简要说明异花授粉植物和自由授粉植物的机制。

机制：雌雄异株和雌雄异花同株类型主要靠其性别分化保证其异花授粉。

异花授粉植物在花器结构方面有着复杂的多样性，以多种方式适应异花授粉的需要。

如开放传粉，雌雄蕊异熟有利于异花授粉；风媒花产生大量小、轻而易于飞扬的花粉，雌蕊具有外露表面大而便于捕捉飘浮花粉的柱头；虫媒花具有对昆虫等传粉动物吸引力很强的色泽艳丽、浓郁而特异的气味、发达的花冠和蜜腺；自交不亲和机制、雄性不育性以及上述两个或更多特性的联合机制等。

5、如何确定一种植物的授粉习性？
（1）仔细观察作物的花器结构，是否为雌雄异株、雌雄异花、雌蕊先熟、雄蕊先熟、闭花受精，从而初步判别它们属于异花授粉植物还是自花授粉植物。

（2）观察单一植株在空间隔离状态下的结籽情况。

不结籽表明属于异花授粉(雌、雄蕊均发育健全)，但结籽仅仅表明可自花授粉，不存在自交不亲和性(无融合生殖例外)，不能说明它属于自花授粉植物。

（3）播种自交种子观察自交对生活力的影响。

生活力下降常表明它属于自由授粉植物。

自花授粉植物和常自花授粉植物的
自交后代一般无近交衰退现象。

（4）研究同时存在自花和异花花粉来源情况下异交的比率。

将同一作物有性繁殖的两个纯合品种混植于空间隔离的试验地内。

以一对主基因控制的相对性状作为遗传标志，以隐性类型为母本和具纯显性的品种定量混合种植任其自由传粉、结籽。

然后从母本植株上采籽播种，统计后代表现显性性状个体的百分率。

6、如有一个以隐性矮生型番茄为母本和正常高株型品种用上述方法混植的试验，从矮生型植株上采种，培育的2170株中，有43株高株。

如何计算自然异交率？
自然异交率=（F1显性个体数/F1总个体数）×100％=（43/2170）×100％=1.98％有人认为由于母本品种的其它植株参与授粉也应属于异交，但在Fl中无法鉴别，建议用上述求得的数字乘以2。

如上例自然异交率应为1.98％× 2=3.96％。

7、什么是自交系(inbred line)？
自交系指从某品种的一个单株连续自交多代，结合选择而产生的性状整齐一致，遗传性相对稳定的自交后代群体。

8、什么是杂交种品种(hybrid cultivar)？
杂交种品种指用遗传上纯合的亲本在控制授粉条件下生产特定组合的一代杂种群体。

群体内植株间基因型彼此相同而又都是高度杂合，所以杂种优势显著，有较高的生产力。

9、营养系品种(clonal cultivar) ？
由单一优选植株或变异器官无性繁殖而成的品种叫做营养系品种。

营养系品种通过无性繁殖保持品种内个体间高度一致，但是它们在遗传上和杂交种品种一样是高度杂合的。

如苹果品种富士是1951年由日本果树试验场盛冈支场从国光和元帅的596株杂种中选出的一个优株，经过多次嫁接繁殖而成的，1962年命名为富士。

10、什么是多系品种(multiline cultivar)？
多系品种是由近等位基因系（near-isogenic lines）的种子混合繁殖而成。

如为提高抗病性而将若干个农艺性状表现型基本一致而抗性基因多样化的相似品系混合。

多系品种中的每个成员每年都要分别繁殖。

第四章种质资源
1、什么是种质及种质资源？
种质是指决定生物遗传性状，并将其遗传信息从亲代传给后代的遗传物质，在遗传学上称为基因（gene）。

种质是客观存在的实体，其表现形式可能是：种、品种、植株、种子、枝条、细胞、DNA片断（生物个体、器官、组织、细胞、基因）。

种质资源在遗传、育种及生产上有利用价值的一切植物材料。

种质资源是人类赖以生存和发展的基础，是人类培育生物新品种的物质基础。

2、什么是起源中心？如何研究作物起源中心？应从哪几方面对园艺植物资源进行评价？
起源中心一是指物种多样性中心二是指一个物种种内的遗传变异中心或多样性中心或基因中心包括初生中心和次生中心。

评价种质资源应该从植物学特性和生物学特性两个方面综合评价。

3、种质创新的途径及目标是什么？
种质创新的目标：遗传研究工具材料；育种亲本材料；新品种
种质创新的途径：自然突变与选择、自然突变与选择；常规杂交与远缘杂交；生物技术4、种质资源的类别有哪些？（1）本地种质资源：
在当地自然条件和耕作制度下,经过长期培育选择得到的地方品种和当前推广的改良品种。

特点：对当地的自然条件、栽培条件适应性好，当地人消费容易接受。

优良品种可直接在生产上利用。

（2）外地种质资源
指引自外地区或国外的品种或材料。

特点：具有不同于本地种质资源的遗传特性，是改良品种的宝贵种质资源。

（3）野生种质资源
包括栽培植物的近缘野生种和有潜在利用价值的植物野生种。

特点：经过长期自然选择生存下来，具有很强的适应性和抗逆性。

还可能具有栽培植物所不具有的重要特性。

（4）人工创造的种质资源
包括人工诱变而产生的突变体、远缘杂交创造的新类型、育种过程中的中间材料、基因工程创造的新种质等。

特点：具有自然界所没有的种质。

5、说明常见园艺植物的起源中心。

略（见教材）。

第五章引种驯化
1、植物引种的意义丰富植物种类以良种代替劣种
扩大栽培区域，发展商品生产及保护珍稀植物2、简单引种与驯化引种有何区别？
引种就是将一种植物从现有的自然分布区域或栽培区域人为地迁移到其他地区种植的过程。

简单引种：由于植物本身的适应性广，或者是原分布区与引入地的自然条件差异较小，或引入地的生态条件更适合植物的生长，以致植物不改变遗传性也能适应新的环境条件。

驯化引种：由于植物本身的适应性很窄，或引入地的生态条件与原产地的差异太大，植
物在自然状况下生长不正常或死亡，但通过人为的干预措施对植物的遗传特性进行逐步改良，使原本不能生存的植物可以适应新的环境而正常生长。

3、试述引种驯化的遗传学原理。

简单引种是引种材料在本身遗传性适应范围内的迁移，即在迁移适应过程中未改变本身的遗传性。

引种时可直接引进无性繁
殖材料。

驯化引种是植物向其遗传性适应范围以外的迁移，必须要改变植物的遗传型，才能使植物的适应范围扩大。

引种时，必须引进种子。

原因是：种子是通过有性过程形成的，具有多种复杂的基因型重组类型，通过播种，可以从中选择适应性最强的重组类型。

4、试述引种驯化的生态学原理。

气候相似的两地相互引种易成功。

主导生态因子是决定引种成功的限制因素。

主导生态因子：主导生态因子就是植物生长的限制因子。

不同地区的主导生态因子不同：
园艺植物的南北向引种，主导生态因子是温度。

不同纬度地区引种，光照时间长短有可能成为限制因子。

水分是引种中必须考虑的因子。

过酸过碱的土壤会成为许多植物引种的限制因子。

5、试述引种驯化的生态历史分析理论。

植物适应性的大小，不仅与其分布的现实生态条件有关，而且与其在系统发育中所遇到过的历史生态条件有关。

现代植物分布区不一定是它们的最适生长区如天山苜蓿。

古生物学的研究证明，目前地球上的植物分布状况，是古代植物经巨大的地质变迁的结果。

植物所经历的历史变迁不同，其适应性的潜在能力也不同。

历史上分布广泛的植物类型，其适应性更强，引种更易成功。

6、生态型及其确定方法。

所谓生态型是指同一种(变种)范围内在生物学特性、形态特征与解剖结构上，与当地主要生态条件相适应的植物类型。

在植物分类上同一物种(变种)可以由于生态型的差异而具有各不相同的抗寒性、抗旱性、抗涝性等等。

如何确定植物的生态型：一是分布区的主要生态条件，二是植物本身的生物学特性和形态解剖特征，
一般地讲，地理上距离较近，其生态条件差异较小，所以引种驯化中一个重要原则，就是“近区采种”。

所谓近区采种，是从离引入地区最近的分布边缘区采种，这种种子更易于通过驯化过程，（如杭州植物园引种竹柏、云锦杜鹃）
7、如何选择引入材料？
（1）确定和分析影响适应性的主导生态因子（2）调查引入材料的分布范围
由于原产或分布在不同地区的生态品种群其适应性及范围大小差异很大，如果一个种的分布包括一个以上的不同气候带，这表明它已产生适应不同气候生态条件的基因型，该物种对新的环境适应性也会大得多。

（如美国圆柏）
（3）分析引种方向与中心产区之间的关系对于每一个种类或品种，中心产区是其最适应中枢地区。

引种时将材料从现栽培区朝中心产区的方向迁移，称为向心引种；反之，将材料背离中
心产区的方向迁移，称为离心引种。

向心引种有时可简化引种试验。

中国白梨的分布范围北纬30°~41°41′，中心产区是北纬36°~39°。

（4）参考适应性相近似的种类和品种在本地区的表现对引入材料作出能否适应的判断。

例如桉树的耐寒性稍弱于樟树和油橄榄，而与柑橘类的栽培要求相近，一般认为柑橘能生长的地区可以种植桉树。

（5）考察引入材料的亲缘系统
根据材料系统发育中有关亲本类型的生态习性，估计其本身对生态环境的要求及其对引入地的适应可能性。

（6）借鉴前人引种实践的经验教训
（7）为引入抗性类型可从相应的病虫害或灾害经常发生的地区选择引入材料。

8、如何对收集材料进行登记？
登记项目应包括种类、品种名称(学名、俗名等)，繁殖材料种类(种子、接穗、插条、苗木等，嫁接苗还应注明砧木名称)，材料来源及数量，收到日期以及收到后采取的处理措施(包括苗木的假植、定植等)。

收集到的每份材料，只要来源不同和收集时间不同，都要分别编号，并将每份材料的有关资料如植物学性状、经济性状、原产地生态特点等记载说明，分别装入相同编号的档案袋内备查。

9、一二年生草本类的引种特点？
①原产地和引入地之间实际栽培季节气候的相似性；②可通过调整播种期、定植期以达到实际生育期的气候相似；③本类植物中有不少种类对日照长度和低温春化敏感，引种时应加以注意；
④不少种类可采用设施实行促成或抑制栽培乃至周年生产；⑤对以营养器官为产品的园艺植物，只要在引入地能保持其经济利用器官的品质和产量，可通过外地繁种进行生产，能否正常开花结籽可不作为引种成功与否的标准。

10、多年生宿根草本类的引种特点？
本类植物生产中常采用无性繁殖，以宿根露地越冬，引种时应注意：①除生育期的气候生态因子外，还应分析其宿根越冬期对不良环境的适应能力，当引入地气候因子超越其适应性极限不大时，可采用某些农业技术加以保护；②宿根性植物在露地栽培中其生育时期比一、二年生植物严格，有的种类对日照长短非常敏感(如秋菊)，引种时应加以注意。

11、引种工作中应注意哪些问题？（1）要进行引种目标及其可行性分析
引种目标―---就是通过引种所要解决的问题。

引种要有针对性。

可行性―-----即引种成功的可能性。

影响引种成功的因子主要有内因和外因两方面。

内因是植物本身遗传适应性的大小。