作物育种学章节重点与难点

作物育种学章节重点与难点
目录
绪论 (01)
第一章：作物的繁殖方式与育种 (01)
第二章：育种目标 (03)
第三章：种质资源 (04)
第四章：引种和选择育种 (05)
第五章：杂交育种 (07)
第六章：回交育种 (10)
第七章：诱变育种 (12)
第八章：远缘杂交育种 (12)
第九章：倍性育种 (14)
第十章：杂种优势的应用 (15)
第十一章：雄性不育性及杂交制种 (18)
第十二章：抗病虫育种 (19)
第十三章：抗逆性育种 (20)
第十四章：群体改良和轮回选择 (21)
第十五章：细胞工程 (22)
第十六章：基因工程 (23)
第十七章：分子标记辅助选择育种 (24)
第十八章：品种的审定和推广 (28)
绪论
育种学：作物育种学是研究选育和繁育作物优良品种的理论和方法的科学。

品种：
作物品种：是人类在一定的生态和经济条件下，根据自己的需要所选育的某种作物的某种群体。

特征特性：
1：遗传上的相对稳定性。

2：形态上的整齐一致性。

3：有别于同一作物的其他群体。

4：一定的生态适应性。

如何识别不同的品种？
1：外部形态性状：株高、株形、颜色、籽粒
2：内在的遗传物质：Protein DNA
优良品种在农业上的作用？
1：提高产量
2：改善品质
3：增强抗性
4：扩大栽种地区
5；改革耕作制度
6：促进农业机械化
品种的合理利用？
1：根据品种的特征特性，因地制宜地种植良种。

2：良种良法相结合。

3：注意品种的合理布局与合理搭配。

4：注意优良品种的防杂保纯和良种良繁工作。

第一章：作物的繁殖方式与育种
名词：
1.有性繁殖：指通过雌雄性细胞相互结合而繁殖后代的方式。

为植物繁殖的基本方式由雌配子（卵细胞）和雄配子（精细胞）相互结合（即受精）产生后代。

2.无性繁殖：
3.自花授粉：同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，或同株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上。

4.异花授粉：指雌蕊柱头接受异株花粉的授粉方式。

5.常异花授粉：同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代。

通常以自花授粉为主，又常常发生异花授粉，介于典型的两者之间。

6.自交不亲和性：某些作物具有完全花，并可以形成正常的雌雄配子，但自交不结实或结实极少的特性。

7. 雄性不育性：植株的花粉败育，不产生有功能的雄配子的特性。

思考题：
1.不同授粉方式作物的遗传特点及育种方法？
一：自花授粉作物：
遗传特点：1：个体基因型纯合2：群体内基因型单一3：群体内个体之间表现型整齐一致。

4：遗传稳定。

育种与良繁方法：1：利用自然变异和异交----选择育种2：杂交育种3：杂优利用，不易去雄4：良繁时适当隔离。

二：异花授粉作物
遗传特点：在长期自由授粉的条件下，其品种群体具有以下特点：
1：个体基因型杂合2：群体内基因型复杂3：群体内个体之间表现型不一致4：遗传不稳定，自交衰退。

育种与良繁方法：
育种方法：杂优利用
良繁方法：严格隔离，防止混杂。

三：常异花授粉作物：
遗传特点：
1：群体内多数个体的基因型纯合，少数杂合。

2：群体内遗传基础复杂
3：自交衰退不明显。

育种与良繁方法
1：选择育种
2：杂交育种
3：杂优利用
4：良繁时隔离种植。

2. 如何测定作物的自然异交率？
确定授粉方式的方法：
（一）：根据构造、开花习性等
（二）：人工自交观察衰退情况。

（三）：测定异交率：
一：父本---显性标志性状，母本---相应隐性性状
二：父母本间行种植或父本种在母本周围。

三：收母本植株种子，播种，统计；天然异交率=（F1 中显性性状个体数/F1 总个体数）*100%
自然异交率在4%以下的是典型的自花授粉作物。

自然异交率在50%--100%的是典型的异花授粉作物。

自然异
交率在4%--50%之间的是常异花授粉作物。

3. 自交和异交的遗传效应？
自交的遗传效应
1：纯合基因型，使杂合的基因型趋向纯合。

2：性状分离，杂合基因后代发生性状分离
3：自交衰退：杂合基因型作物，自交后代的生活力衰退的现象，表现为：生长势下降、繁殖力抗逆性减弱、
产量降低等。

异交的遗传效应
1：异交形成杂合基因型
2：增强后代的生活力：异交使后代的生长势、生活力、抗逆性等方面增强和产量提高，称为杂种优势。

4. 作物品种的类型及含义？
一：自交系品种
是指遗传基础相同、基因型纯合的植株群体。

特点：1：基因型纯合2：可以重复利用
二：杂交种品种
指在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的F1 植株群体
三：群体品种
指由基因型不同的植株组成的个体群
1：异花授粉作物的自由授粉品种
2：异花授粉作物的综合品种
3：自花授粉作物的杂交合成群体
4：多系品种
四：无性系品种
指经过无性繁殖而形成的品种。

是由一个无性系或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成，基因型由
母体决定，个体内基因型杂合或纯合，个体间一致。

5. 各类品种的育种特点？
一：自交系品种的育种特点
自交系品种是由同一群同质的和纯合的基因型植株组成，严格讲是来自一株优良纯合基因型植株的后代，
故育种上采用：
1：自花授粉结合单株选择连续自交下选择纯合优良的基因型。

2：在性状分离和遗传变异丰富的大群体中进行单株选择。

二：杂交种品种的育种特点
自交系间杂交种优势最强
1：杂交种品种的育种包括两个步骤：自交系育种和杂交组合育种。

2：必须进行自交系及自交系间的配合力测定。

三：群体品种的育种特点
群体品种育种的基本目的是创建和保持广泛的遗传基础和基因型多样性，故在育种上具有以下特点：1：对后代群体一般不进行单株选择
2：保持较大的随机样本群体
在多代自由授粉下逐步打破连续，积累有利的基因改良群体。

（自由授粉+较大的群体）四：无性系品种的育种特点
利用有性杂交产生杂优，利用无性繁殖固定杂优。

是由一个无性系或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成，基因型由母体决定，个体内基因型杂合或
纯合，个体间一致。

育种特点：
利用有性杂交产生杂优，利用无性繁殖固定杂优。

第二章：育种目标
名词：
育种目标：
就是对所要选育的品种的要求。

明确选育具有那些优良性状的新品种。

是选育品种的计划，是蓝图是关键。

育种目标是育种工作育种工作的依据和指南，制定育种目标是育种工作的第一步，是育种工作成败的关键。

高光效育种：
以提高作物的光合效率为目标的遗传改良。

狭义：生理育种以提高光合效率为目标广义：高光效+株型育种
高光效品种的生理特征有光补偿点低，二氧化碳补偿点低，光呼吸少，光合运转率高，对光不敏感等
形态特征有矮杆抗倒，叶片上举，色深，着生合理，相互遮光少，绿叶时间长等。

高光效育种就是根据这些特征性
进行选择的。

问题：
1：制定育种目标的一般原则？
一：抓当地生产的主要问题
二：着眼当前、顾及发展。

三：育种目标要落实到具体性状上
四：考虑品种合理搭配
2：现代农业对品种的要求?
一：高产
（一）：产量因素的合理组合
（二）：合理的源库关系
（三）：合理株型：矮化育种
（四）：经济系数
（五）：高光效：高光效育种
二：优质
三：稳产
1：抗病虫品种是防止病虫害的最经济有效的措施
2：抗逆性：抗寒、抗旱、耐湿、耐盐碱
3：抗除草剂、化感作用等。

四：适应机械化
要求品种株型紧凑，杆硬不倒，生长整齐，株高一致，穗、荚、铃部位集中，成熟度一致，不裂荚，不落粒。

第三章：种质资源
名词：
1：种质资源：指具有特定的种质或基因，可供育种及相关研究利用的各种生物类型。

2：起源中心：有两个特征，即基因的多样性和显性基因的频率较高，又名基因中心或变异多样化中心。

3：初生中心：最原始的起源地
4：次生中心：当作物由原生起源中心地向外地扩展到一定范围时，在边缘地点形成次生起源中心5：原生生物：人类有目的驯化的作物
6：次生生物:非人类有目的的驯化的作物
7：初级基因库：亲缘关系近，杂交可育。

8：次级基因库：亲缘关系较远，有杂交不育或不实
9：三级基因库：亲缘关系更院，杂交不育或不实现象严重
问题：
1：简述种质资源的重要性
一：种质资源是育种工作的物资基础，是实现新的育种目标的保证
二：特殊种质资源是育种工作取得突破性进展的关键
2：起源中心学说的主要内容
1：作物起源中心：有两个特征，即基因的多样性和显性基因的频率较高，又名基因中心或变异多样化中心。

2：最原始的起源地称为原生起源中心，当作物由原生起源中心地向外地扩展到一定范围时，在边缘
地点形成
次生起源中心
3：同一来源的变异类型具有相似的性状
4：根据驯化的来源，作物可分为原生作物和次生作物
3：保存种质资源的主要方法
1：种植保存：
2：贮藏保存：A：干燥器B：利用自然条件C：品种资源库
3：试管保存：利用植物细胞的遗传全能性
4：简述种质资源的类别
一：根据亲缘关系分
1：初级基因库
2：次级基因库
3：三级基因库
二：按来源分
1：本地种质资源
2：外地种质资源
3：野生种质资源
4：人工创造的种质资源
5：不同来源的种质资源的特点及利用价值
按来源分
1：本地种质资源：特点：具有高度的地区适应性利用：过去可直接用于生产，现在作为育种材料
2：外地种质资源：特点：生态类型的多样性对本地生态条件的不完全适应性
利用：多数作为育种的原始材料部分可直接用于生产3：野生种质资源：特点：整体性状的不良性和个别性状的特异性利用：间接利用4：人工创造的种质资源：特点：特殊的优良性状利用：间接利用
6：指出下列作物的起源中心：小麦、玉米、水稻、棉花、大豆、甘薯
小麦：
玉米：
水稻：
棉花：
大豆：
甘薯：
第四章：引种和选择育种
名词：
1：引种：广义：泛指从外地区，外国引进各种种质资源的过程
狭义：作为育种途径之一，指将外地区或外国的品种、品系，经过简单的试验，证明适合本地区栽培后，
直接引入并在生产上推广应用发方法。

2：驯化：将外地或外国的品种（系）选择培育成本地推广品种的过程。

3：生态环境：各种生态因素的复合体各种生态因素都处于相互影响和相互制约的复合体中，它们综合作用于作物，
形成生态环境
4：生态类型：
5：选择育种：指在现有的作物群体中，选择优良的自然变异，通过比较试验，进而育成新品种的育种方法。

6：混合选择：个体选择—混合种植—混合鉴定—决定取舍
7：气候相似论：地区之间在影响作物生长的主要气候因素上，应相似到足以保证作物品种相互引种成功时，引种
才有成功的可能性。

8：系统育种：从现有品种群体中选出优良个体，种成系统，通过试验鉴定，选优去劣，育成新品种的方法。

思考题：
1：引种的基本原理？
气候相似论：地区之间在影响作物生长的主要气候因素上，应相似到足以保证作物品种相互引种成功时，
引种才有成功的可能性。

2：依据作物对环境反应的敏感程度，将作物分为？
敏感型作物：如大豆等引种范围小。

迟钝型作物：如甘薯，花生等引种范围大
中间型作物：如玉米，水稻，棉花等
3：主要农作物的引种规律？
由南方引种到北方由北方引种至南方
高温短日照作物延迟成熟提早成熟，株穗粒变小
低温长日照作物生育期缩短生育期延长，营养器官加大
4：高温短日照和低温长日照的代表作物及引种规律？
一：低温长日照作物引种规律（小麦为例）
1：北种南引：冬性品种则不能通过春化阶段，半冬性品种即使通过了也会延迟拔节，甚至不能抽穗。

因
此，不能长距离引种。

生育期延长。

2：南种北引：将南方春性或半春性小麦北引，则往往因北方严冬寒冷不能安全越冬。

生育期缩短，早熟。

二：高温短日照作物（水稻）
1：南种北引：日照由短变长，温度由高变低，生育期延长。

A：引早熟种B：引早稻作中稻或晚稻C：
晚稻引种距离不宜太大，引早熟种。

2：北种南引：A：生育期缩短，出穗早，穗粒小，粒重降低，经济性状变差
B：还有北方温差大，积累多，南方则反之。

5：产生自然变异的原因是？
一：自然突变
二：自然异交
三：新育成品种群体的变异：有些品种育成时，有些性状并未纯合，尤其是一些多基因控制的数量性状，以致
在推广后仍然发生一些分离，有些性状在推广后仍然发生一些分离，有些性状在推广到新地区后，在新的生态
条件下暴露出其中的变异。

6：纯系育种的程序？
大田单株选择
株行鉴定
品系产量比较试验
区试和生产示范试验
审定和推广
7：选择育种的基本原理？
纯系学说：
1：在自花授粉作物的原始群体中，进行单株选择是有效的
2：在同一纯系内继续选择是无效的
8：混合选择的育种程序？
1：单株选择
2：混合鉴定
3：繁殖推广
一：单向混合选择育种：按育种目标从原始群体中选择个体，混合脱粒，混合种植，并与原始品种比较，若比原
品种优越则可繁殖推广。

二：集团混合选择：从原始群体品种中，分别选择不同类型的个体，按照类型混合脱粒，组成集团，与原始品种
比较，若比原品种优越则可繁殖推广。

三：改良混合选择：从原始品种中，选择个体，分别鉴定，选优系混合原始品种比较，优则可繁殖推广。

9：性状鉴定的方法与类别？
1：直接鉴定和间接鉴定
2：自然鉴定和诱发鉴定
3：田间鉴定和实验室鉴定
4：本地鉴定和异地鉴定
第五章：杂交育种
名词：
1. 杂交育种:不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代选育新品种的方法。

2. 单交:用二个亲本进行一次杂交。

表示方法：以A ×B 或A / B 一般母本在前：
3. 复交:用两个以上的亲本，进行一次以上的杂交；
4. 三交:三个亲本依次杂交（A ×B ）×C A / B // C
5. 双交:两个单交种再进行杂交
三品种双交：（A ×C ）×（B ×C） A / C // B /C
四品种双交：（A ×B ）×（C ×D） A / B // C / D
6. 聚合杂交:指经过一系列杂交，将几个亲本聚合在一起的杂交方式。

7. 多父本授粉:将一个以上亲本的花粉混合起来，给一个母本授粉的方式。

8. 系谱法:从杂种的分离世代开始单株选株，分别种植成株行（株系），即系统；以后各世代均在优良的系统中连
续进行单株选择，直到选出性状优良一致的系统升级进行产量比较试验。

在选择的过程中，各世代予以系统编号，
以便考察系统的历史和亲缘关系，故称系谱法。

9. 混合法:在杂种的分离世代，按组合混合种植，不选单株，直到一定世代，性状纯合率达到80％以上时（约在
F5~F6），才开始选择单株，下一代成为一个稳定的系统，进而育成新品种的方法，叫混合法
10. 衍生系统法:指在F2 或F3 选一次单株，以后各世代按系统混合种植，不选单株，只淘汰一些表现不好的衍生
系统，直到性状趋于稳定(F5~F6)时，再在优良的衍生系统中选择单株，进而通过鉴定、产比培育新品种的一种选
择方法。

11. 单粒传法:从杂种的分离世代（F2）开始，按组合每株收一粒种子，混合种植，直至性状基本稳定的F5~F6 世
代时才大量选择优良的单株，下年种成株系，参加鉴定、产比进而培育新品种的方法。

12. 系统群:来自同一F3 系统（即F2 单株）的F4 株系称为系统群。

13. 姊妹系:系统群内各株系间互为姊妹系。

思考题：
1. 杂交亲本选配的基本原则
（一）双亲优点多，缺点少，优缺点互补
（二）亲本之一最好为当地推广的优良品种
（三）选用生态型差异较大、地理来源远、亲缘关系远的材料作亲本
（四）亲本的配合力要高
2. 如何理解杂交亲本的双方的有缺点应尽可能的互补？
由于数量性状的遗传特点，杂种后代的表现与亲本平均值密切相关，故亲本优点要多。

国内外育种实践还表明，应该注意利用已经改良加工过的材料，即中间材料，而不必采用尚处于原始状态的材
料。

性状互补是指亲本的若干优良性状综合起来应能满足育种目标需要。

要针对一个亲本的主要缺点来选配另一亲本。

亲本的目标性状应有足够的强度，同时避免带有特殊不良性状的品种。

双亲优点多，缺点少，优缺点互补是选配亲本的首要原则，是杂种后代具有优良基因型的基本保证。

3. 为什么要求杂交亲本要具有较好的配合力？
一般配合力：指一个亲本与其他若干亲本杂交后，杂种后代在某个性状上表现的平均值。

一般配合力好的亲本，往往会得到好的后代，育出好的品种。

4. 分别简述单交、三交、双交、四交方式的特点
（一）单交：
表示方法：以A × B 或A / B
1. 正反交遗传差异不大则考虑便于工作：
2. 正反交差异大，则根据遗传效果考虑，用具优良细胞质效应的品种作母本：
（二）复交
①三交（A ×B ）×C A / B // C
②双交
三品种双交：（A × C ）×（B ×C） A / C // B /C
四品种双交：A ×B ）×（C ×D） A / B // C / D
③四交(tetra cross):四个亲本依次杂交[（A ×B ）× C ] ×D A / B // C/3/D
5. 系谱法各世代的工作要点
F1
（1）种: 按组合种，单株植，种植亲本及对照品种，种植数决定于F2 群体的大小及繁殖系数。

（2）选择:去假杂种：与母本为对照，注意标志性状.淘汰有严重缺点的组合：如早衰、病虫害严重的
（3）收: 按组合混收种子
F2
（1）种：
按组合种植，单株植，田间均匀设对照，以便参照各杂种植株最临近的对照选择单株；
适当种植亲本，根据亲本及F2 表现，了解亲本的性状遗传特点，为选配亲本积累经验。

群体大小依据：（稻麦一般每组合2000~6000 株）育种目标广狭；亲本数多少；组合好坏；亲本差距大小。

（2）选：
淘汰不良组合，无目标性状，综合性状太差的组合在优良组合中选优良单株
选株标准:质量性状和遗传力高的数量;性状严格些，如抽穗期、株高、穗长。

遗传力低的宽松些，选择时仅供
参考，如单株产量、单株分蘖数等。

F2 是选择的关键世代，中选单株的好坏在很大程度上决定了以后世代的好坏。

选株数量依据育种目标、杂交方式、组合好坏而定。

选择标准不宜过高，以致过分缩小选择规模，失去大量优良基因及其重组机会而招致失败。

（3）收：
按组合分株收，分株脱粒保存。

F3
（1）种：一株一区，建立株系（系统），种CK。

（3）留种：单株收种
F4
（1）种：方法同F3，一株一区，建立株系，种CK。

（2）选：对性状整齐一致的选系
对性状有分离的选株
①选株：选拔上应依综合性状表现，从优良系统群中选系统，再从优良系统中选单株，选择时依据的性状要求
更为全面。

②选系：F4 开始可选拔优良一致的品系，升级进行产量试验，但由于纯合度还较低，故混收前仍应选单株。

对优良但尚有分离的株系只选株。

F5
F5 及以后世代，随着世代的推进，优良一致品系出现的数目逐渐增多，工作重点也由以选株为主转移到：以
选系为主，选株为辅。

①以选拔优良品系升级为主。

②在杂种五、六代仍可在升级系统中选株。

6. 系谱法的优缺点
优点：
①较早集中优良株系，可及时组织试验、示范、繁殖；
②便于查源，便于研究；
缺点：
①中选率低，多基因控制的性状易丢失;
②工作繁重。

8. 简述杂交育种的程序
（一）原始材料圃和亲本圃
（二）选种圃
（三）鉴定圃
（四）品种比较试验圃
（五）生产试验和多点试验
（六）种子区和繁殖田
9. 混合法的工作要点及理论依据
基本步骤：
1. 早代按组合混合种植，不予选择（每组合种上万株）。

2. 待杂种遗传性趋于稳定时（纯合个体数达80%左右的世代，约F5~F8）建立株系（每组合选3000~5000 株）。

3. 选拔优良株系升级试验。

各世代混收混种
①随机混收；
②初步选择: 淘汰明显的劣株，或在F2 或其他混种世代，针对遗传力高的性状选择一次单株，以后
仍按混合法处理，也可连续进行混合选择或分类选择而形成各种不同的改良混合种植法。

理论依据
1、数量性状早期世代选择不准。

2、早期不选择，可以避免群体内基因的丢失
3、早代自然选择，可以增强对当地环境条件的适应性。

故混合法要求：
①播种群体大；
②代表性广，即每代收获和播种的群体应尽可能包括各种类型的植株；
③选择世代入选的株数要多
10. 混合法的优缺点
1. 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不易丢失。

2. 缺点：
（1）有些性状可能丢失：早熟、耐肥、矮秆等类型；
（2）性状稳定世代单株难选：因缺乏历史的观察和亲缘参照，优良类型不易确定；
（3）延长育种年限。

11. 衍生系统法的优缺点及理论依据
从选择方法来看：
为系谱法与混合法相结合的一种方法，兼具二者的优点，并在一定程度上可克服二者的缺点。

和系谱法相比：
1、此法早代选株，按系种植，发挥了系谱法的长处。

2、此法中间世代混合种植，可以在系统内保存较多的变异，弥补了系谱法的缺点。

和混合法相比：
1、此法中间世代混合种植，保存变异，有混合法的优点；
2、此法分系种植，克服了混合法群体内生存竞争的问题，使经济性状有较多的机会表现出来；
3、此法早代选株，淘汰系统，使工作量减少。

12. 单粒传法的工作要点及优缺点
舍弃逐代变小的株内变异，保存逐代加大的株间变异。

优点：
①早期世代节省人力、物力；
②便于室温和异地加代。

缺点：（与系谱法比）
①对家系选择机会少，缺乏系统观察，单株选不准；
②晚期试验较庞大，由于只经一次选择，必须保留较多的品系进行产量比较试验；
③缺乏系内选择。

第六章：回交育种
1：名词：
回交：两个亲本杂交后，F1 再和双亲之一重复杂交，叫回交。

轮回亲本：指在回交过程中，用于重复杂交的亲本，又叫受体亲本。

非轮回亲本：又称供体亲本。

回交育种：指利用回交方法，改良优良品种的个别不良性状从而选出新品种的育种方法。

2：回交育种的程序？
（1）：双亲杂交
（2）：F1 回交于轮回亲本。

从回交后代中选择具有目标性状（象非轮回亲本）和综合性状（象轮回亲本）的植株
与轮回亲本连续回交。

（3）：自交纯化，在自交过程中选择具有目标性状且农艺性状优良的植株及稳定系统。

（4）：按常规进行产量比较试验，区域试验，生产试验。

3：轮回亲本和非轮回亲本的选择？
1：轮回亲本
优良品种，只存在个别缺点，是被改良的对象
（1）：产量高、适应性强、综合性状好，只存在个别缺点。

（2）：经过数年改良后仍能在生产上有较强时间的使用价值的品种。

2：非轮回亲本
目标性状的提供者
（1）：具有突出的目标性状
（2）：目标性状最好的单基因或少数基因控制的质量性状，且表现为显性的，与不良性状无连锁。

性状易于
鉴定选择。

如果是数量性状，遗传力要高。

（3）：尽可能没有严重缺点，可使回交育种进程快些，最好不与不良基因连锁，如与不良基因连锁则进程慢。

7：回交法的优缺点？
优点：
（1）：针对性强：只对目标性状进行选择，目的明确
（2）：有利于打破基因连锁，创造综合双亲优良性状的材料。

（3）：回交所需要的育种群体小，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。