牧草及饲料作物育种学 (14.1)--第十四章抗逆性育种
抗逆育种与品质育种
3、针对抗逆性的基础特性的育种 这种方法不是直接针对抗逆性的最后表 现，而是根据形成各该抗逆性的生理生 化过程中最关键环节的指标的测定结果 进行选育。这种方法也不一定可靠，但 往往较便利，在不同程度上取得功效。
四、抗病资源收集及鉴定
此外尚有耐湿性、耐弱光、抗除草剂等 育种。
抗逆育种与品质育种
抗逆育种（breeding for stress resistance) 的意义
逆境(stress environment)或胁迫 （ stress ）：生存在自然界的植物遇 到对植物生长发育产生伤害的环境因子。
胁迫因子分类 生物胁迫（病、虫、草害） 物理胁迫（冷、冻、热、风害） 化学胁迫（旱、涝、盐害）
品质育种的意义
是增加作物营养成分含量的重要途径 优质品种有利于增进人体健康 优质品种有利于发展农牧业生产 优质品种有利于食品加工 优质品种有利于促进工业发展 优质品种有利于提高经济效益
大田作物的品质性状及其遗传 特点
小麦的品质性状及其遗传 水稻的品质性状及其遗传 园艺作物的品质及其遗传特点
（1）审慎选择具有足以代表所着重的胁迫环境 的试验点，并在这样点上进行抗耐性的 选育； 在所选用的试验地块上的胁迫程度应该稳定而一 致，使供选材料不同程度的抗感性都能得到表现 而易于识别。
（2）在人工模拟相应的危害环境或仪器设备中 进行抗耐性的鉴定，这种方法特别适应于种质资 源和育种早期材料的筛选。
防治逆境危害的基本途径
采取合理的农业措施，防治或减轻危害 提高植物抗逆性（ stress resistance）
采取化学药剂处理，改变植物生长发育节奏及内部生 理特性，从而提高抗逆性。
抗逆育种抗逆性育种方法Fra bibliotek1、对胁迫环境因素抗耐性的间接育种 在胁迫 因素存在的地块上进行生产性能试验, 根据产量 和品质的表现选育对该胁迫因素的抗耐性。另外 一种间接育种方法是，根据与该抗耐性有密切相 关的性状、特性进行选育。 2、对胁迫因素抗耐性的直接育种
育种抗逆性育种的重要性
育种抗逆性育种的重要性1 抗逆性与适应性的区别最近20多年，我国玉米进入抗逆育种阶段，包括抗生物逆境和非生物逆境。
育种者比较熟悉生物逆境（病虫害）。
国内育种者通常不关注品种的耐杂草能力，因为没有需求。
相对来说，作物品种面临的非生物逆境更复杂、更难对付，密植、高温、干旱、水渍、低氮、低温冷害、阴雨寡照、风灾、盐碱和酸性土壤等均属于非生物逆境。
此外，生育期和籽粒脱水也与抗逆性有关。
总体来说，我国最近十几年才比较重视非生物逆境，并取得较快进展。
国内科技人员习惯用适应性这个概念，符合传统思维方式，但比较笼统，没有可追踪的逻辑性，更没有育种可用的度量方法。
而科学研究必须可度量。
这就需要把抽象的适应性分解为可观察和可度量的性状，然后逐一研究。
总之，我们要习惯抗逆性这个术语。
从表面看，只是术语表达问题，其实不然。
科学研究须有逻辑思维，而基于象形文字的传统文化缺少逻辑思维，不利于科学研究。
需要明确的是，育种者面对的是可以研究、可以度量的具体“抗逆”性状，而不是笼统抽象和不可度量的“适应性”。
在这个基础上，我们才能继续讨论后续问题。
2 战略产量就是抗逆性。
难道高产不是来自遗传改良，来自杂种优势吗？在现代玉米育种的初期阶段，杂种优势确实在一定程度上提高了产量，但要想让产量得以继续提高，主要靠抗逆性。
回顾最近几十年的经历，笔者总结出农作物产量来源的3个台阶理论。
作物育种经历了几千年的农家品种改良，到100年前进入利用杂种优势的新阶段，使玉米产量潜力提升到了第一个高台阶。
这一阶段可以用遗传改良（G）代表，标志着现代遗传学理论支撑的常规育种技术取得巨大成就，与杂种优势统称为遗传贡献。
在该阶段，育种家很重视新品种的产量潜力及杂种优势强度，这是那个时期舆论的焦点和吸引投资的主要理由。
当美国玉米产量达到5t/hm2，便进入抗逆育种的新阶段，使玉米生产继续保持很高的增产速度。
这是玉米育种的第二个高台阶，即抗逆育种阶段，用G×E表示。
农作物抗逆性研究及其育种应用
农作物抗逆性研究及其育种应用农作物是人类食物来源的主要来源，也是农业发展的基础。
然而，气候变化、土地污染、病虫害等种种因素影响了农作物的生长和产量，农业面临着前所未有的挑战。
因此，农作物的抗逆性研究显得尤为重要。
抗逆性是指植物在环境不利或受到生物胁迫时，能够维持生长和发育的能力。
研究表明，抗逆性对于提高作物产量、保障粮食安全、改善环境状况等具有重要作用。
因此，提高农作物抗逆性，是现代农业发展的必要条件。
目前，研究抗逆性主要从以下几个方面展开：1.植物基因组研究随着DNA测序技术的不断发展，植物基因组研究引起了广泛关注。
研究人员通过对植物基因组的解析，发现了一些与抗逆性相关的基因，如水稻中的GHD7基因，能够抵抗盐碱胁迫；玉米中的ZmCIPK21基因，能够抵抗干旱胁迫。
这些研究奠定了揭示植物抗逆性机制的基础。
2.功能基因组学研究功能基因组学研究是研究基因在细胞中的功能和相互作用的科学。
通过功能基因组学研究，可以发现一些抗逆性相关的基因网络。
例如，通过分析拟南芥的转录因子家族，发现其中一些成员可以调节植物的生长发育和抵抗胁迫的能力。
3.分子遗传学研究分子遗传学研究主要针对抗逆性相关基因的表达和调控机制。
这些机制包括转录因子、信号传导、产生新的蛋白质等生物学过程。
目前，分子遗传学已经揭示了许多与抗逆性相关的分子机制。
例如，在柑橘中发现了一个与花生相关的基因，具有抵抗冷害和干旱的能力。
4.物理学研究物理学研究主要研究胁迫对植物的物理损伤和修复能力。
例如，珊瑚藻生存于极端的环境中，通过进化形成了抗氧化和变态反应性气体代谢的特殊途径，使之能够在酸碱度高、温度变化大和紫外线强烈的环境下生存。
利用这种物理学特征，可以为农作物的抗逆性研究提供新的思路。
对于育种应用，可以通过以下方法提高农作物的抗逆性：1.利用基因编辑技术修饰抗逆性相关基因通过基因工程技术对植物基因进行编辑，可以针对性地改变植物的基因组，增强植物对逆境的抵抗能力。
牧草及饲料作物育种学
“牧草及饲料作物育种学”各章节作业题第一章第一章目标育种作业：1 目标的概念？2 制定育种目标的原则？第二章牧草种质资源作业：1 种质、种质资源的概念？2 种质资源的类别？3 种质资源的保存方法？第三章牧草繁殖方式与育种作业：1 植物的繁殖方式可分为几种？2 有性繁殖植物根据其授粉方式分为哪几种？3 无性繁殖系的概念？4 无融合生殖主要有哪几种类型？5 如何采用遗传试验测定自然异交率？第四章引种作业：1 引种的概念？2 引种的意义3 不同纬度之间引种的规律？4引种程序？第五章选择育种作业：1 选择育种的概念？2 选择的基本原则？3 单株选择和混合选择的优缺点？第六章综合品种与轮回选择育种法作业：1 综合品种的概念？2 综合品种的特点？3 综合品种的地位？4 综合品种的程序？5 轮回选择的原理？6 轮回选择的特点和作用？7 轮回选择有哪几种基本方法？第七章杂交育种作业：1 杂交育种的概念？2 选配杂交亲本的一般原则？3 杂交组合的主要方式？4 调节开花期的基本方法？第八章杂种优势利用作业：1 杂种优势的概念？3 利用杂种优势的原则？4 牧草利用杂种优势的特点是什么？5 雄性不育系的概念？6 雄性不育的遗传类型？第九章诱变育种作业：1 诱变育种有什么特点？2 农业上常用的辐射线有哪些？3 什么叫临界剂量？4 辐射处理的方法有？第十章倍性育种作业：1 单倍体的概念？2 单倍植株的特点？3 多倍体的概念？第十一章远缘杂交育种作业：1 远缘杂交的概念？2 远缘杂交的特点？3 远缘杂交在育种中的作用？第十二章抗病育种作业：1 生理小种的概念？2 植物抗病性划分的等级？第十三章抗虫育种作业：1 植物抗虫性的概念？2 不选择性主要表现哪几方面？第十四章抗逆性育种作业：1 抗逆性育种的概念？2 抗寒性的概念？3 如何进行抗寒性的鉴定？4 抗旱性的概念？5 如何进行抗旱性的鉴定？6 根据植物抗盐机制将盐生植物分为哪几种类型？第十五章牧草品质改良作业：1 品质的概念？2 影响牧草品质的主要因素有哪些？3 牧草品质改良的内容？第十六章生物技术在牧草育种中的应用作业：1 人工种子的概念？2 体细胞杂交的概念？3 转基因主要内容应包括哪些方面？第十七章牧草及饲料作物良种繁育作业：1 一个优良品种应该具备哪些优点？2 良种繁育的基本任务是什么？3 种子田的管理工作应该包括哪些内容？4 什么叫繁殖系数？5 4级种子包括哪些种子？第十八章田间试验技术及品种审定作业：1、牧草育种不同阶段试验圃包括哪些？2、一个新品种要想成立，具备哪些条件？3、报审品种的条件和标准是什么？“牧草及饲料作物育种学”各章节作业题答案第二章第一章目标育种答案: 1、育种目标：在一定地区的自然，经济及耕作栽培条件下所要育成的新品种应具备的一系列优良性状的具体指标。
牧草抗逆性研究概述
透性不失为衡量早熟禾草坪草耐盐能力的指标之一 。 在逆境胁迫下 ， 牧草不仅在形 态结构 和生理生化 产生 相应
的变化 ， 而且在体 内诱导 合成 一类新 的 蛋 白质 即逆境 蛋 白 ， 以 提 高牧 草对 逆境 的适 应能力 。比如热激蛋 白（ Ｓ ） 又称热休 ＨＰ ， 克 蛋 白或应 激蛋 白， 是细胞在应激原 （ 如高温 ） 激下所生成 的 氟 组蛋白质。 目前人们普 遍认 为 ， 激蛋 白在植物体 内的表达 热 具有 多样性 ， 不但在 热刺激 条件 下表 达 ， 在其它 条 件下如 冻害 期、 种子的萌发期和成熟期 均有 相应 的 Ｈ Ｐ表 达 ， Ｓ 且不 同机体 在 同样胁迫 条件下产生 的 Ｈ Ｐ不同 。大部 分 的热 激蛋 白现在 Ｓ 被鉴定 为分 子伴 侣 ， 实它 们本 来就存 在 于细胞 中 ， 其 在正 常 的 细胞活 动中发挥着重要 的分子伴 侣功能 ， 细胞 的应激反应 实际 上是原有分子伴侣作用 的放大 。 ２ 逆境胁 迫下牧草的渗透调节研究 牧草处在 逆境 胁 迫 下 ， 普遍 的现象 就 是细 胞 脱水 。然 最 而， 在这 种水 分亏缺的情 况下 ， 要维 持正常 的生理过 程 ， 细胞 就 必须具有一定 的膨压 。植 物处 于逆境 中细胞 的渗透调 节作 用 是指细胞 内增加溶质降低渗透势 的减渗现 象 ， 种渗透调 节的 这 直接生理作用就是在一定范 围内维 持细胞膨 压的稳定 性 ， 而 进 使细胞的生理生化过程能够正 常进行 。 目前 已知 ， 决定植物 细 胞 渗透势的可溶性物质可分为两大 类 ， 是 由外界 环境进入 细 一 胞 内的各种无机离子 ， Ｋ ｃ 一 ； 如 、 ｌ 等 二是细胞 自身合成的 有机 物质， 主要是脯氨酸和甜菜碱 。 脯 氨酸和可溶性糖 含量 的测定 是植 物抗 逆性 研究 中 的两 项 重要 指标 ， 在逆境 条件 下这 两种 物质 常常大 量积 累 ， 一般认 为Ｋ 是一个适宜 的初期渗透调 节剂 ， 胁迫增 加 ， 分子如脯氨 小 酸 开始 积累 ， 胁迫进一步加重可 溶性糖积 累。曾兵等 【 的研究 ８ 结果表 明 ， 高温胁迫使所有鸭茅居群 体 内游 离脯氨 酸含量逐渐 积累， 并随胁迫时间的延长 ， 游离脯氨 酸含量逐 渐增加 ； 而在胁 迫处理前 ， 各居群体 内的游 离脯 氨酸含 量没 有 明显差 别 ， 这是 鸭茅对高温胁 迫 的适 应性 反应 。刘 根红等 运 用二 次通 用旋 转组合设计研究 了宁夏 ５种主要禾本 科牧草苗期 在 Ｎ Ｃ、 ａ １水分 复合胁迫下体 内脯 氨 酸含 量 的变化 ， 因素 效应 随 Ｎ Ｃ 和水 单 ａ１ 分胁迫 的增加 ， 各种禾本科牧草体 内脯 氨酸均 有增大 的趋势并
抗逆育种知识介绍
• 不同作物的不同指标（各种形态 、生理的）遗传分析表明都是多基因遗 传； 加性效应和非加性效应, 而且还受制于正反交效应的影响； 有的为加性-显性模型；
抗旱有关的渗透调节表现为质量—数量性状遗传；
• 抗旱相关性状的不同性状的一些QTLs 集中分布在染色体的某个或某些 区间, 形成基因簇；
2005年我国启动水稻节水新品种与节水技术项目 旱稻品种的选育、审定与推广
第十三章 抗逆育种
三 、抗旱性鉴定技术和指标 鉴定技术：
自然田间鉴定 田间水分控制 人工气候箱鉴定 PEG模拟干旱 抗旱育种要求在作物的品种间 、分离群体内获得最大的表型变异度 水分敏感期鉴定
鉴定指标： 1 、产量指标： 抗旱系数 = 干旱胁迫下产量/非胁迫下的产量
保护酶活性（SOD清除活性氧 、POD）
ABA 信号物质与受体蛋白结合 ， 启动防卫反应
第十三章 抗逆育种
抗寒育种 资源： 野生种 、近缘种 、地方品种 、寒地品种
育种： 杂交与远缘杂交 抗寒基因工程 1 、鱼类抗冻基因途径 抗冻蛋白AFP 、AFGP：
富含丙氨酸半胱氨酸 ， 结合糖 ，低浓度下( < 100ug/ ml)有抗冰晶化作 用 ，抗冻性比糖 、盐高出200倍以上。 该基因转入番茄 、烟草 、玉米 、马铃薯等植物均能提高抗寒能力。 afa基因 Spa-afa5基因编码葡萄球菌A 蛋白基因与极地比目鱼afa5 基因之间 的融合基因 ，转基因蕃茄组织中检测到融合蛋白及其抗冰晶化作用
第十三章 抗逆育种
抗寒性鉴定 不同作物鉴定目的方法指标不同 自然鉴定 人工鉴定
指标 形态指标： 发芽率 、发芽势 、幼苗形态、
相对绿叶面积 、幼苗死亡率 、结实率…… 生理生化指标： 膜透性（电导率）
华中农业大学339《农业知识综合一》(园林)考试大纲
华中农业大学339《农业知识综合一》（园林）考试大纲园艺植物育种学考试大纲第一部分考试内容（范围）（含对知识点的掌握要求）第一章绪论（分值0-10%）1、学习目的与要求通过本章的学习，了解植物育种学的性质、任务和主要内容，遗传改良在作物生产发展中的作用；明确作物品种的概念，自然进化和人工进化与植物育种的关系。
2、考核知识点（1）识记：品种、自然进化和人工进化的概念。
（2）领会：自然进化和人工进化与植物育种的关系。
第二章作物的繁殖方式及品种类型(分值0-10%)1、学习目的与基本要求通过本章的学习，掌握作物的繁殖方式，作物的品种类型及其特点；了解植物自交和异交的遗传效应。
2、考核知识点（1）识记：作物的繁殖方式及其品种类型。
（2）领会：作物的繁殖方式与品种类型之间的关系，自交和异交的遗传效应。
第三章种质资源(分值5-20%）1、学习目的与要求要求了解种质资源在植物育种上的重要性，种植资源的类别及其特点；领会作物起源中心学说及其指导意义。
2、考核知识点（1）识记：种质资源的概念及其范畴；种植资源的类别及其特点；瓦维洛夫的起源中心学说。
（2）领会：领会作物起源中心学说及其指导意义。
第四章育种目标（分值0-10%）1、学习目的与要求通过本章的学习，了解制定植物育种目标的原则，掌握植物育种的主要目标。
2、考核知识点（1）识记：植物育种的主要目标。
（2）领会：作物产量构成因素及其相互关系，高产育种策略等。
第五章引种和选择育种（分值5-20%）1、学习目的与要求通过本章的学习，要求了解作物引种的意义和影响引种成功的因素，领会引种的基本原理和引种的基本步骤；掌握选择育种的基本原理、方法和程序。
2、考核知识点（1）识记：引种的基本原理；选择育种的基本原理；选择的基本方法；选择育种的程序。
（2）领会：植物发育特性与引种的关系及不同作物引种后的生长发育规律；作物自然变异的原因。
（3）综合应用：根据作物引种规律及其发育特性开展主要园艺作物引种。
牧草及饲料作物育种学
内容
绪 论 第一章育种目标 第二章牧草种质资源 第三章牧草的繁殖方式与育种 第四章引种与野生资源的开发利用 第五章选择育种 第六章综合品种与轮回选择 第七章杂交育种 第八章杂种优势的利用 第九章诱交育种 第十章 单倍体与多倍体育种
第十一章远缘杂交育种 第十二章抗病育种 第十三章抗虫育种 第十四章抗逆性育种 第十五章牧草品质改良 第十六章生物技术在牧草育种中的应用 第十七章牧草及饲料作物良种繁育 第十八章牧草及饲料作物田间试验 第十九章饲用玉米育种 第二十章燕麦育种 第二十一章苜蓿育种
§-2作物起源中心学说(自学）
瓦谁洛夫（1935年）提出8个作物起源中心
1．中国—东部亚洲中心：主要起源作物如黍、稷、 粟、高粱、荞麦、大豆、茶等11种作物，136个物 种。
2．印度中心：主要起源作物如水稻、红豆、甘蔗、 香蕉等15种作物，117个物种。
3．中亚细亚中心：起源作物如普通小麦、密穗小麦、 印度圆粒小麦、豌豆、草棉等15种作物，42个物种。
二、牧草种质资源的类别、特点与利用
1）.本地种质资源：主要来源于当地的地方品种和适应当 地推广的其他牧草品种。 一般在当地栽培30年以上，适应性强，1000亩以上，如：敖汉 苜蓿、晋南苜蓿、关中苜蓿、吉林老芒麦
用途：
①当地比较适应，抗逆性强，可直接用于生产。 ②选育新品种。 如40年代西北从日本引入箭舌豌豆育成西牧333 ③作杂交亲本。 如：准格尔苜蓿×锡盟黄花苜蓿→草原1号。60年代兰州畜牧 所从西牧333中选出早熟、高产的春箭舌豌豆333A
种：
①分类上的基本单位；
②同种植物个体间无质的差异；
③同种植物要求相似的环境条件；
④生物学特性上无质的区别；
2．类别：
第十四章 抗逆性育种
1987年：登记注册。
第三节 耐盐碱性育种
一、抗盐机制 1、盐害种类及危害程度：
Na+ K+ CL- CO32- HCO3- SO24碳酸盐＞氯化物＞硫酸盐 2、耐盐性机制： 拒盐：拒绝吸收过量的有害盐离子
抗冻性：0℃以下低温条件下植物具有延长 或减缓或避免细胞间隙或原生质结冰的一种特性。 （2）、冷害：0℃以上低温影响植物正常生长发育 或造成生理损害的现象。
抗冷性：0℃以下低温下能维持正常生长发 育至完全成熟的特性。 2、越冬性：植物对低温寒害及越冬过程中冬春季 复杂逆境的综合抗性。
寒灾
大雪对植物的机械危害
选择杂交亲本时必须遵循57页上的选配亲本 的一般原则（共6条原则）
在培育草原一、二号苜蓿过程中，选配杂交 亲本时考虑了以下三个方面的问题： 1、选择了地理位置远，环境条件差异大的种当亲 本。从而大大提高了杂种优势。
即：选择与锡林郭勒黄花苜蓿地理位置较远的6个 紫花苜蓿品种。
准格尔苜蓿、苏联1号苜蓿、公农1号苜蓿、 武功苜蓿、亚洲苜蓿、府谷苜蓿。 2、选择丰产性好，适应性强的品种当亲本 1959—1962年：对苜蓿原始材料进行观察研究。 从而知道了该6个品种的产量高，适应性强。 3、根据育种目标制定杂交亲本 因为抗寒、旱性强，种子适时成熟是目标性状。 从而用黄花苜蓿当母本，紫花苜蓿当父本。 杂交方法上采用了，人工授粉和自由授粉两种 方法。
（四）、杂种后代的选育 注意事项：
杂种后代的选育工作应当从低代开始，最好 F1—F3代就开始进行。如果到F5—F6代进行选择效 果并不是那么好，因为到高代之后，植株的遗传 性就会稳定起来的，对环境条件也不会发生什么 变化。
草种质资源与育种学汇总.
条件下，根据自身的要求，经选择和培育而创造
的植物的一种群体。它具有相对稳定的遗传性和生 物学、形态学、经济性状上的相对一致性，在一 定地区和一定栽培条件下，其产量、品质和抗性 等性状符合生产要求。
特点： ①是生产上使用的概念，是一种生产资料，要在 生产上发挥效益； ②具有相对一致的特征特性； ③具有地区性； ④具有时间性； ⑤具有相对稳定和一致的遗传性； ⑥具有一定的种植面积和种子数量：育成品种 50～100亩；地方品种：1000亩以上； ⑦通过一定的育种程序： 杂交→ →选择→ →品比→ →区试→ →种繁 ⑧通过国家品种审定委员会审批登记1、2。
特征+特性→性状
2）适应性、抗逆性性状的育种较重要 3）牧草大多数为多年生，新品种培育耗时多，周期长； 4）许多牧草异花授粉，或自交不亲和；因而遗传性不一致，需 隔离； 5）许多牧草可无性繁殖，因而可建立无性系育种
3．与其它学科的关系
1）生物进化论为理论依据
生物进化的三大要素—变异、遗传与选择是育种工作中创 造、稳定、选择优良变异的理论依据
草种质资源与育种
草种质资源 第三章牧草的繁殖方式与育种 第四章引种与野生资源的开发利用 第五章选择育种 第六章综合品种与轮回选择 第七章杂交育种 第八章杂种优势的利用 第九章诱变育种 第十章 单倍体与多倍体育种（自学)
第十一章远缘杂交育种 第十二章抗病育种 第十三章抗虫育种 第十四章抗逆性育种 第十五章牧草品质改良 第十六章生物技术在牧草育种中的应用 第十七章牧草及饲料作物良种繁育
2) 与遗传学的关系
遗传学 是育种的理论基础，指导育种实践。 育种学 是遗传学的实践，经总结、提高可进一步丰富和完 善遗传学理论。
3）与栽培学的关系
栽培学：根据生物学特性的需求，努力创造良好的环境条件 （或生长发育条件），为外因。 育种学：改良种性，使品种更好地利用环境条件，内因。 要求：处理好内外因的关系，实现良种、良法的结合
抗逆育种.ppt
致病性的遗传
对真菌病害的遗传研究认为， 毒性为单基因隐性遗传。 侵染力是多基因遗传。
致病性变异
致病性变异的原因： ①突变 ②有性杂交 ③体细胞重组 ④适应性变异
二、抗病机制与抗病性的遗传
免疫 高抗 从抗性程度 中抗 中感 高感 从抗性的遗传 主效基因（单基因、寡基因）抗性 微效基因（多基因）抗性
一、植物抗病性与病原物的遗传变异
• (一)抗病性 • 植物抗病性
– 指植物对病原物危害的抵御能力，即阻止病 原物侵人和在组织内持续增长的能力。
植物的抗病性
广义的抗病性： 某一作物品种不感染或不发生某一病害， 或发生病害，但程度较轻，或产量损失较 小。 狭义的抗病性： 当作物遭到病害侵袭后，能够产生一种能 动地反映，去战胜病原菌，或减轻其为害。
使病原菌无法寄生或发展。
水平抗病性
减缓病害发展速度，推迟发病高峰来临的时间。
抗性的遗传
垂直抗病性
单基因或少数基因决定质量遗传。
水平抗病性
受微效多基因决定的数量遗传。
（5）抗性的利用 垂直抗病性
易于识别利用，但容易丧失抗性。
水平抗病性
不易识别利用，但抗性稳定。
基因对基因的理论（ Flor 1956）
耐病性不会因小种变异而丧失，但种植耐 病品种，会繁殖出大量菌源，对邻近地 区会造成一定威胁。
垂直抗病性和水平抗病性
（1）抗性的特点 垂直抗病性（小种特异性抗病性，小种 专化性抗病性）： 对于某些生理小种高度抵抗，对另一些 生理小种高度感染。 即同一寄主品种对同一病菌的不同生理 小种 具有“特异”反应或“专化”反应。
水平抗病性（小种非特异性抗病性，小种 非专化性抗病性）：
对不同生理小种没有专化反应或特异反 应，对各种生理小种的反应大体在一个 水平上波动。
牧 草 育 种 教 案
教案
课程：牧草及饲料作物育种学学时：40
班级：草业科学2003级
教师：曲善民
黑龙江八一农垦大学
理论课教案
理论课教案
理论课教案
牧草及饲料作物育种学
理论课教案
理论课教案
理论课教案
牧草及饲料作物育种学
理论课教案
牧草及饲料作物育种学
理论课教案
牧草及饲料作物育种学
理论课教案
牧草及饲料作物育种学
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牧草及饲料作物育种学
理论课教案
牧草及饲料作物育种学
理论课教案
牧草及饲料作物育种学
理论课教案
牧草及饲料作物育种学
理论课教案。
抗逆性育种(PPT 22页)
damage)
两种。 抗冻性：指其在0℃以下低温条件下具有延迟或
避免细胞间隙或原生质结冰的一种特性。 抗冷2020性/8/6 ：指其在O℃以上的低温度下能维持正常
2 抗寒性的鉴定和鉴定指标 • 复杂的数量性状。 • 进行杂交育种。 • 抗寒资源包括地方品种、引进品种、野生
2 耐湿性的鉴定与选育 鉴定方法： 场圃鉴定法即田间鉴定双重比较法，就是 将供试材料和对照品种同时分别种植于人为 湿害处理的试验田区和对照区；通过各材料 间及其与对照品种间在处理区有关性状表现 的对比，和各该材料分别在处理区与对照区 有关性状表现的对比，使供试材料的耐湿性 差异得到较准确的鉴定。
2020/8/6
习惯上把碳酸纳与碳酸氢纳为主的土壤 称为碱土，把氯化钠与硫酸纳为主的土壤 称为盐土；但是两者常同时存在，难以划 202分0/8/6，就把盐分过多的土壤统称为盐碱土，
盐胁迫的两个组成部分：渗透胁迫和离子效 应
耐盐性包括： 避盐性：如玉米、高粱等作物通过泌盐以避 盐害；又如大麦通过吸水稀释吸进的盐分 。
抗逆性育种（PPT 22页）
一 抗逆性育种意义与基本方法 1 抗逆性育种的意义
抗逆性品种的推广应用对于合理利用自 然资源，保持农业生产可持续发展有重要 意义。
2020/8/6
2 作物逆境的种类 冻害（<0℃） 低温冷害
冷害（>0℃） 温度胁迫 高温危害
大气干旱
逆境
干旱（水分过少）
水分胁迫
土壤干旱
声明：本章所有图片均源于网络。
2020/8/6
干旱的水稻田
干旱的玉米田
2天020马/8/6行空官方博客：/tmxk_docin ;QQ:1318241189
农作物抗逆性的培育与实践
农作物抗逆性的培育与实践农作物在生长过程中会面临各种各样的逆境，如干旱、洪涝、盐碱、高温、低温、病虫害等。
提高农作物的抗逆性对于保障农业的稳定发展、粮食安全以及应对气候变化等有着至关重要的意义。
一、农作物抗逆性的内涵农作物的抗逆性是指作物在不良环境条件下抵抗和适应逆境的能力。
不同的逆境对作物的影响机制有所不同。
例如，干旱会导致土壤水分不足，作物根系难以吸收足够的水分，从而影响叶片的光合作用和植株的正常生长发育。
作物需要通过调节自身的生理代谢过程来应对，如关闭气孔减少水分散失、增加根系的生长深度和广度以获取更多水源等。
盐碱地中的高盐分则会干扰作物细胞的渗透压平衡，影响养分吸收。
作物可能会通过积累一些有机物质来调节细胞内的渗透压，使其能够在高盐环境下生存。
二、传统培育农作物抗逆性的方法（一）选种与育种传统的农业生产中，农民们就非常注重选种。
他们会从田间选择那些在逆境条件下仍然生长较好的植株作为种子来源。
经过多代的选择，作物逐渐表现出对当地常见逆境的一定抗性。
育种则是更为系统的方法。
例如杂交育种，通过将具有不同优良性状的亲本进行杂交，然后从后代中筛选出具有抗逆性的个体。
像一些耐旱的小麦品种，可能是将本地耐旱的小麦品种与高产但不耐旱的品种杂交，经过多年的选育而得到。
这种方法可以整合不同亲本的优良基因，使后代具备更强的抗逆能力。
（二）栽培管理措施合理的栽培管理也有助于提高农作物的抗逆性。
例如，合理的灌溉制度对于应对干旱和洪涝都有帮助。
在干旱地区，采用滴灌、喷灌等节水灌溉方式，可以在节约用水的保证作物在关键生育期有足够的水分供应。
而在雨水较多的地区，通过修建排水系统，能够避免作物遭受洪涝灾害。
施肥也是重要的环节，平衡施肥可以提高作物的生长势，增强其对逆境的抵抗能力。
例如，增施钾肥可以提高作物的抗倒伏能力，对于应对风雨等逆境有积极意义。
三、现代生物技术在农作物抗逆性培育中的应用（一）基因工程基因工程为农作物抗逆性的培育带来了新的机遇。
植物抗盐性生理遗传及育种
不耐旱叶片表皮极度密集的气孔
双子叶植物开放的气孔 单子叶植物的气孔
仙人掌表面向内凹陷的气孔
第14章 抗逆性育种
2、生理生化指标
• 离体叶片持水能力、根冠淀粉水 解状况；
• 花粉败育率；
• 叶绿素稳定性；
• 气孔开度、ABA、叶水势、耐高 温承受力和冠层温度气孔调节
•膜透性、叶片导性；
Low temp
冻害（<0℃）
Temperature stress
高温
High temperature
干旱
）
非生物逆境
Abiotic stress
水分胁迫
Water stress
（drought） 湿害、渍害
（water logging）
矿物质胁迫
Mineral stress
盐碱（Salinity） 铝害（Aluminium） 缺铁（Fe Deficiency）,等
最大特点：表现在形态结构上 耐旱性：作物忍受组织水势低的能力， 在其内部结构可与水分胁迫达到热力学平 衡，而不受伤害或减轻损害。
最大特点：表现在生理上抗旱
1.避旱（drought
escape）
生长期短
第14章 抗逆性育种
第14章 抗逆性育种
2.免旱：在水分胁迫条件下维持 较高水势或压力势的能力
的开展
第14章 抗逆性育种
重点与难点
作作物抗寒性、抗旱性、耐盐性的遗传、鉴定与选育 。
思考题 1.何谓环境胁迫（逆境）、避旱、免旱、耐旱、寒 害、冻害和冷害？ 2.作物逆境的主要种类？ 3.抗逆育种的主要特点是什么？ 4.作物的抗旱性、耐盐性和抗寒性的含义是什么？ 其主要育种方法有那些？ 5.作物抗逆性鉴定的主要方法有那些？
牧草及饲料作物育种学 试题库
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牧草及饲料作物育种学
试题库
试题库的使用说明
该试题库是由：名词解释、填空题、选择题、简答题、论述题等五个部分组成，并分
为“易、中、难”三种类型，望老师们根据教学大纲要求，合理搭配试题使用。
一、名词解释
品种、育种目标、种质资源、本地种质资源、外地种质资源、野生种质资源、白花授
粉植物、异花授粉植物、无性繁殖、自然异交率、无融合生殖、引种驯化、引种、长日照
植物、短日照植物、单株选择、混合选择、集团选择法、综合品种、轮回选择、配合力、
回交、多父本杂交、品种比较试验、区域试验、生产试验、杂种优势、雄性不育系、雄性
不育保持系、雄性不育恢复系、外照射、内照射、单倍体、植物细胞的全能性、多倍体、
异源多倍体、同源多倍体、远缘杂交、生理小种、水平抗病性、垂直抗病性、植物抗虫性、耐害性、抗逆性育种、牧草品质、适口性、植物组织培养、机械混杂、生物学混杂、品种
退化、牧草的繁殖系数、越冬率、轮回亲本、基因库、成对杂交(单交)、地方品种、自交
不亲和、体细胞杂交、植物的辐射敏感性、非轮回亲本、剂量率、生殖隔离、辐射的临界
剂量、单交种、顶交种、双交种、体细胞隔合指数、避病、过敏性坏死型、胚移植法、生
态型。
2
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1962—1963 年： 1 ）、人工杂交：
准格尔苜蓿 苏联 1 号苜蓿 公农 1 号苜蓿 锡林郭勒黄花苜蓿 × 武功苜蓿 亚洲苜蓿 府谷苜蓿 获得了 6 个杂交组合
最后为了工作方便只留下了第一个杂交组合，把它 称为人工杂交组合，最后培育出了草原 1 号苜蓿。 2 ）、自由杂交
紫花苜蓿和黄花苜蓿之间杂交获得的杂种，叫杂 种苜蓿。从植物分类学角度看它是一个新的物种。
世界上，美国和苏联这方面进行了不少的研究。 我国最先杂交成功的品种是草原一号、草原二号苜 蓿。 下面以草原一、二号苜蓿培育为例介绍苜蓿杂交 育种程序： （一）、制定育种目标：制定育种目标时掌握的原 则（第 10 页）
2 ）、播种适应新的环境条件的黄花苜蓿要与紫 花 苜蓿当年进行杂交，因为播种当年的植株比较幼 小，遗传性还未稳定，所以播种当年杂交是成功 的主要手段。 （三）、选择杂交亲本和杂交
选择杂交亲本时必须遵循 57 页上的选配亲 本 的一般原则（共 6 条原则）
在培育草原一、二号苜蓿过程中，选配杂 交 亲本时考虑了以下三个方面的问题： 1 、选择了地理位置远，环境条件差异大的种当
二、抗旱性鉴定
1 、田间直接鉴定 2 、以产量测定间接鉴定（常旱干旱地区） 3 、盆栽法（控制土壤含水量） 4 、形态特征鉴定（主要是根系） 5 、理化指标（乙稀、脯氨酸、脱落酸、叶绿素等的含量）
摩洛哥干旱缺水地区特有景
旱灾后的景象
例：采用杂交育种方法培育抗旱、抗寒品种的程序 苜蓿育种上主要进行品种间杂交和种之间杂交。
例如：产量和品质 4 、利用相关性状进行间接选择。该方法是根据与抗逆性有 密切相关的性状或特性进行选择。
（根部营养物质贮藏量与黄花苗的数量呈正相关）
第一节 抗寒育种 一、抗寒性和越冬性 1 、抗寒性：植物对低温寒害的抵抗能力。 （ 1 ）、冻害：冰点以下温度时植物体内结冰。
抗冻性： 0℃ 以下低温条件下植物具有延 长或减缓或避免细胞间隙或原生质结冰的一种特性 。 （ 2 ）、冷害： 0℃ 以上低温影响植物正常生长发 育或造成生理损害的现象。
准格尔苜蓿 苏联 1 号苜蓿 锡林郭勒黄花苜蓿 × 武功苜蓿 亚洲苜蓿 府谷苜蓿 自然杂交（草原 2 号苜蓿）
（四）、杂种后代的选育 注意事项：
杂种后代的选育工作应当从低代开始，最好 F1—F3 代就开始进行。如果到 F5—F6 代进行选择 效 果并不是那么好，因为到高代之后，植株的遗传 性就会稳定起来的，对环境条件也不会发生什么 变化。
即：选择与锡林郭勒黄花苜蓿地理位置较远的 6 个 紫花苜蓿品种。
准格尔苜蓿、苏联 1 号苜蓿、公农 1 号苜 蓿、
武功苜蓿、亚洲苜蓿、府谷苜蓿。 2 、选择丰产性好，适应性强的品种当亲本 1959—1962 年：对苜蓿原始材料进行观察研究 。
从而知道了该 6 个品种的产量高，适应性 强。 3 、根据育种目标制定杂交亲本
主要采用选择法进行，其中混合选择、改良 混合选择、轮回选择、群体逐代筛选均有效。
第二节 抗旱性育种
一、概念（干旱胁迫：大气干旱、土壤干旱、混合 干旱）
避旱：植物通过早熟或生长发育上的可塑性，在时间上避开 旱害。 免旱：在水分胁迫时，体内仍能保持一部分水分而免受旱害 。 耐旱：植物忍受低水势的能力，在其内部结构可与水分胁迫 达到热力学平衡，从而不受损割或减轻损害。
第十四章 抗逆性育种
1 、抗逆性育种： 也称抗性育种，是指牧草及饲料作物在不良环
境条件（气、水、土）胁迫下，对逆境条件的抵 抗性和耐受性。 2 、植物逆境胁迫因素： 1 ）温度胁迫：低温、冻寒＜ 0℃ 、霜害、高温 2 ）水分胁迫：干旱、湿 3 ）矿物质胁迫：盐碱 、酸、铝 4 ）动物胁迫：啃食、过渡放牧、践踏、畜粪污染
同时还考虑当地的气候、土壤、经济条件和 生 产上所存在的问题之后才制定育种目标。
紫花苜蓿：产量高、再生性强、但越冬率 低。
黄花苜蓿：生长良好、越冬性强、成熟度 好、但产量低、再生性差。
所以把这两种苜蓿互相杂交成功，就可以 弥补它两的优缺点。
紫花苜蓿和黄花苜蓿之间的杂交是不同种 之间的杂交，所以是属于远缘杂交。要考虑 “三大关”的问题。
主要育种目标是抗寒、旱性，所以选育工作在 寒 冷干旱的内蒙古北部地区进行的。该地区冬季低温 达 -42℃— -45℃ 。
同时，遗传性稳定之前，对杂种后代创造了 良 好的营养条件。 1 ）、宽行稀播，施足够的肥料。 2 ）、播种之后，在生育期不灌溉。 3 ）、选择无积雪的风口地播种。 （五）、杂种后代的分离和选择
（二）、克服不易杂交性 1 、不易杂交的原因 黄花苜蓿是野生种：所以 遗传保守性更为强
A 、遗传传递力强 B 、
杂交之后，紫花苜蓿的特征、特性易被黄花苜 蓿所代替。紫花苜蓿的优良特征不易表现出来。 2 、克服不易杂交的方法 1 ）、杂交工作开始前 1—2 年，先播种黄花苜蓿 ， 使其适应环境条件。因为新的环境条件会给黄花
抗逆性育种主要有以下几种观测和选择方法： 1 、在逆境条件下的直接选择。在进行品种选育时，直接把 供试材料安排在明显的胁迫环境中，对供试材料进行评价 筛选。
例如：草原 1 号 2 、在人工模拟的逆境条件下的直接选择。有时由于环境条 件的限制而不能在逆境中直接选择时，则可利用人工模拟 条件。
例如：中苜 1 号 3 、在逆境条件下的间接选择。是在胁迫环境因素存在的地 段进行牧草的生产性能试验，根据产量和品质的表现间接 选择。
F1 代没产生分离，从 F2 代开始分离。 分离的类型出现了以下几种：
抗冷性： 0℃ 以下低温下能维持正常生长 发育至完全成熟的特性。 2 、越冬性：植物对低温寒害及越冬过程中冬春季 复杂逆境的综合抗性。
寒灾
大雪对植物的机械危害
二、抗寒育种的意义 扩大栽培种植区域
三、抗寒性的鉴定（方法 ） 1 、大田条件下直接测定法 2 、人工冷冻技术 3 、营养成分测定法（可溶性糖和可溶性蛋白 质） 4 、电导法 5 、叶绿素荧光法 6 、秋眠性（ fall dormoncy ）测定 四、抗寒性育种法