作物育种学
作物育种学
作物育种学：是研究选育和繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
作物育种学的基本任务发掘、研究和利用各种植物种质资源选育、创造优良品种保持和提高优良品种的种性进化：现有的作物，都属于栽培植物，是由野生植物演变来的，这种演变发展过程，称为进化。
进化的基本因素：变异、遗传、选择自然变异自然选择变异选择人工变异人工选择自然进化自然变异＋自然选择进化人工进化人工变异＋人工选择作物育种学的主要内容1.育种目标的制订及实现目标的相应策略。
2.种质资源搜集、保存、研究、利用和创新。
3.选择的理论与方法。
4.人工创造变异的途径、方法和技术5.杂种优势利用的途径与方法。
6.目标性状的遗传、鉴定及选育方法。
7.育种各阶段的田间试验技术8.新品种的审定、推广和种子生产。
现代作物育种学的特点1.育种目标要求不断提高。
2.种质资源工作得到广泛的重视3.测试手段逐步完善。
4.大力开拓育种新途径作物品种：人类在一定的生态和经济条件下，根据人类的需要所创造的某种作物群体，它具有相对稳定的、特定的遗传性，该群体个体间主要性状相对一致性；其特征特性可以和其它群体相区别；并能够保持稳定遗传的某种作物的一个类群。
作物品种的特性优良性E 适应性A 特异性D 一致性U稳定性S品种是人类劳动的产物，是由野生植物经过人工选择进化来的。
品种是经济上的类别，不是植物分类学上的名称优良品种在作物生产中的作用1.提高单位面积产量。
2.改进作物品质。
3.增强作物抗性。
4.扩大作物种植区域。
5.有利于耕作制度改革，提高复种指数。
6.促进农业机械化发展，提高劳动效率。
7.提高农业生产的经济效益。
第一章育种目标就是对所要育成品种的要求；在一定地区的自然、耕作栽培和经济条件下，所要育成的新品种应具备的优良性状的指标。
植物育种的总目标：高产、优质、稳产(多抗)、熟期适宜、适应机械化是现代农业对各种作物品种的共同要求，是作物育种的主要目标。
制订育种目标的意义（1）有目的的搜集种质资源。
作物育种学基本知识点总结
作物育种学基本知识点总结一、植物育种学的基本概念1. 植物育种学的定义植物育种学是研究植物遗传育种，利用遗传的原理和方法，对植物进行改良和培育的学科。
2. 植物育种的目的植物育种的目的是培育出对环境适应性强、生长迅速、产量高、品质优良、抗病虫害和逆境条件适应性强的新品种，以满足人们对农产品的需求。
3. 植物育种的基本原则(1)选择原则：选择适合育种对象的种质资源，选择优良的亲本材料。
(2)遗传变异原则：利用植物自然的遗传变异和人工的诱变来创造新的优良品种。
(3)杂交原则：利用不同基因型的亲本进行人工杂交，产生优良的后代。
(4)连续选择原则：利用连续选择和交配提高品种的产量和品质。
二、植物遗传育种的基本知识1. 植物的遗传基础植物的遗传基础是染色体和基因，染色体携带着遗传信息，基因决定着植物的性状。
植物的遗传方式有自交和杂交两种，自交容易固定性状，而杂交能够产生优良的后代。
2. 植物的遗传变异植物的遗传变异是植物育种的基础，它是指在自然条件下或人工干预下，植物个体之间产生的遗传变异。
遗传变异的来源有自然变异、诱变、转基因等途径，这些变异为育种提供了丰富的遗传变异材料。
3. 植物的种质资源植物的种质资源是植物育种的基础，它是植物育种工作的物质基础和重要资源，包括有性系和无性系的种质资源。
有性系种质资源主要是指植物的自然种质和育种材料，无性系种质资源主要是指植物的无性系繁殖材料和细胞工程材料。
三、植物育种方法1. 选种植物育种的基础是选种，它是根据植物基因型和表型的性状，选择优良的亲本材料。
选种的目的是遴选出适应性强，产量高，品质优良，抗逆性强的种质资源，作为育种的亲本材料。
2. 人工杂交人工杂交是植物育种的重要方法，它是利用不同基因型的植物进行人工交配，产生优良的杂交后代。
通过人工杂交，可以使不同亲本的优良性状相互补充，获得优秀的后代。
3. 同源杂交同源杂交是利用相同基因型的植物进行人工杂交，目的是提高表现型的稳定性和遗传纯度，促进优良种质资源的利用。
作物育种学重点
作物育种学：研究选育和繁殖作物优良品种的理论与技术。
作物育种学的基本任务:1、研究作物的性状及其遗传规律2、搜集和创造种质资源3、培育农作物的新品种4、研究良种繁育的方法与技术作物育种学的性质：1、人工进化的科学2、以遗传学、进化论为主要基础理论的综合性科学3、应用科学进化：现有的作物，都属于栽培植物，是由野生植物演变来的，这种演变发展过程，称为进化进化的基本因素：变异、遗传、选择作物育种学的主要内容：1.育种目标的制订及实现目标的相应策略。
2.种质资源搜集、保存、研究、利用和创新。
3.选择的理论与方法。
4.人工创造变异的途径、方法和技术。
5.杂种优势利用的途径与方法。
6.目标性状的遗传、鉴定及选育方法。
7.育种各阶段的田间试验技术8.新品种的审定推广和种子生产。
作物育种学的特点：1、综合多个优良基因，同步改良农作物的产量、品质和抗性水平；2、工作量大，定向改良有一定随机性；3、育种既是科学又是技术。
作物育种的发展动向的主要表现：1、育种目标要求提高；2、种质资源受到重视；3、新品种的选育效率提高；4、育种途径多样化。
作物品种是人类在一定的生态和经济条件下，根据自身的需要所选育的某种作物的某种群体；这种群体具有相对稳定的遗传特性，在生物学、形态学及经济性状上的相对一致性，而与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别；这种群体在一定的地区种植，在产量、抗性、品质等方面等符合生产发展的需要。
品种具有地区性和时间性。
农作物的品种的3个基本特征：特异性、一致性和稳定性。
品种在农业生产中的作用：1、提高单位面积产量2、改善产品品质3、减轻和避免自然灾害4、扩大种植面积5、有利于耕作制度的改革和复种指数的提高6、促进农业机械化发展及提高劳动生产率7、提高农业生产的经济效益育种新途径有：（1）杂种优势利用（2）远缘杂交（3）理化诱变（4）组织培养（5）细胞融合（6）基因工程有性繁殖：指通过雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的繁殖方式。
作物育种学-1
绪论一、作物育种学的意义及与其他学科的关系1.1、作物育种学：作物育种学是研究改良现有品种和创造新品种的科学，即改良植物的遗传性，使之更符合人类生产和生活的需要，从而可将之为人工进化的科学。
1.2、作物育种学的基本任务是：研究育种规律，创造优良品种，当良种育成后，繁殖和推广应防止混杂、退化。
良种选育和良种繁育是作物育种地方2个阶段。
现代作物育种学是一门综合性的科学，在理论指导和具体工作中要涉及许多有关学科，育种工作者要掌握有关基础理论，关心有关学科的新进展，综合利用多学科的成就和现代技术手段，加速优良品种的选育。
二、品种在农业生产中的作用2.1 优良品种是劳动人民长期劳动的产物查理士。
达尔文（1809—1882）在《物种起源》（1859）提出生物进化的三个因素：变异、遗传和选择。
2.2品种的概念品种是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据需要而创造的一种植物群体，它具有相对稳定的遗传性，在生物学上，经济上和形态学上相对的一致性，在一定的地区和一定的栽培条件下，在产量、品质、生育期、抗性和适应性等方面符合人类生产、生活的需要，并能用普通的繁殖方法保证其恒久性。
[1]品种是经济上的类别，野生植物中，只有类型之分，没有品种之分，作物品种生产即是商品生产。
[2]品种是重要的农业生产资料[3]品种的推广有地区性，并要求一定的栽培方法[4]品种利用有时间性, 自然条件，经济条件，耕作栽培条件的变化，要求不断培育新品种[5]品种性状具有一致性: 这种一致性指群体具有不妨碍使用的整齐程度，如棉花纤维长度的整齐性要高，这对纺织具有重要意义，植物品种的株高，熟期，品质，抗逆性的一致性对机械收获，商品质量等有很大影响。
[6]品种可以使用普通的繁殖方法保持其原有状态和使用价值。
2.3 优质品种在农业生产中的作用[1]提高产量[2]提高品质，以棉花纤维长度为例[3]新植物的引种[4]提高复种指数方面，优良品种具有重要意义[5]抗逆稳产三、我国育种工作的成就第一章育种目标育种目标：是选育新品种的设计蓝图，也就是在一定的自然、栽培和经济条件下，要选育的品种应该具有哪些优良的特征特性。
《作物育种学总论》课件
利用分子生物学技术辅助传统育种，加速品 种的遗传改良。
作物品种改良的途径与方法
选择育种
通过选择优良个体，培 育新品种的方法。
杂交育种
利用不同品种间的杂交 优势，创造新品种的方
法。
诱变育种
利用物理、化学等因素 诱发基因突变，创造新
品种的方法。
基因工程育种
利用基因工程技术将外 源基因导入作物中，创
04
作物品种改良的目标与策略
作物品种改良的目标
01
02
03
04
提高作物产量
通过改良品种，提高单位面积 产量，满足日益增长的食物需
求。
增强抗逆性
提高品种对环境胁迫的抗性， 如抗旱、抗寒、抗病虫害等， 提高作物的适应性和稳定性。
改善品质
改良品种的品质特性，如营养 价值、口感、色泽等，满足消
费者多样化的需求。
诱变育种
利用物理、化学或生物诱变剂处理种子，诱发基因突 变，从中选择和培育具有优良性状的新品种。
选择育种
通过对自然变异或人工创造变异的选择，选育符合人 们需要的优良品种。
现代育种技术
基因工程育种
利用基因工程技术，将外源基因导入作物中，创 造具有优良性状的新品种。
细胞工程育种
通过细胞培养和细胞融合等技术，创造具有优良 性状的新品种。
作物育种实践案例分析
水稻育种
介绍我国在水稻育种方面取得的成就和典型案例，如超级稻的培 育及其在农业生产中的应用。
小麦育种
分析小麦育种的目标和方法，以及在提高产量、品质和抗逆性方面 的实践成果。
玉米育种
探讨玉米育种的发展历程、现状和未来趋势，以及在提高产量和抗 逆性方面的实践案例。
作物育种学
名词解释作物育种学：研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
品种：人类在一定的生态条件和经济条件下人工培育的某种作物的群体，这种群体如果经过一系列试验表现优良，通过品种审定就成为品种。
育种目标：农业生产对品种优良性的要求株型育种：改良品种、株型态势的育种，例如植株的高度，茎叶在空间的分布高光效育种：以提高光合效率为主的遗传改良，作物产量=（光合能力*光合时间*光合效率-呼吸消耗）*经济系数种质资源：可以被植物遗传育种，研究和利用的各种生物类型。
地方品种:在历史上局部地区栽培，没有经过现代育种技术修饰种植保存：种质资源材料每隔一段时间播种一次。
贮藏保存：主要是控制贮藏时的温湿条件的方法来保持种质资源种子的生活力。
离体保存：用试管保存组织或细胞培养物的方法来有效地保存种质资源材料,此方法繁殖速度快,还可避免病虫的危害核心种质：指最少量的资源材料的遗传多样性遗传多样性：种内不同个体间或一个群体内不同个体间的遗传多样性有性繁殖：通过有性过程产生两性细胞的结合，形成种子繁衍后代的繁殖方式自花授粉：雌蕊接受同一朵花或同一植株花朵的花粉自花授粉作物：在自然条件下，主要依靠自花授粉繁殖后代的作物。
异花授粉：雌蕊接受异株或异花花粉的称为异花授粉。
异花授粉作物：在自然条件下，通过异花授粉方式繁殖后代的作物则为异花授粉作物无性繁殖：不通过两性细胞的结合而繁殖后代的的反之方式。
无性系：植物的一部分营养体通过无性繁殖得到后代。
自交系品种：个体基因型纯和，群体同质，这样的一群个体组成的群体杂交种品种：个体基因型杂合，群体同质，具有杂种优势，这样的F1代群体及杂交种品种群体品种：遗传基础复杂，群体内植株基因型内有一定程度的杂合或异质性的一群植株群体无性系品种：是由一个无性系或几个遗传上近似的无性系经过营养器官繁殖而成的植株群体生态因素：指对作物生长发育有明显的影响或被植物直接吸收的因素，影响最大的是气候因素，如温度，日照，雨量生态环境：各种生态因素的综合体生态区：指对某种作物来说具有大致相似的环境地区生态型：指在一定的环境内莆成具有相似生态特性的品种类型称作物品种的生态型驯化：指人类为了让植物适应新的地理环境，而对其适应能力的利用和改造引种：①狭义：指从外国或外地引进作物新品种通过适应性试验直接在本地推广种植；②广义：从外地或外国引进新植物，新作物，新品种，品系以及供研究用的各种遗传资源材料选择：从群体中根据个体的表现型挑取符合育种目标的基因型（群体分为自然变异的群体和人工培育的群体,此指前者）品系：来自不同祖先，基因型相对一致，表现型相对整齐一致这样的个体所组成的群体鉴定：利用科学的方法对育种材料作出客观的评介选择育种：直接利用自然变异通过混合选择或单株选择的方法选育新品种系统育种：直接利用自然变异，通过单株选择的方法选育新品种称为系统育种剩余变异：指自交后代群体中残留的杂合基因所引起的变异杂交育种：通过不同品种间的杂交并且对后代进行选择的育种方法远缘杂交：种或种以上不同作物的杂交组合育种：利用基因的重组和互作,控制不同性状的优良基因，通过杂交重组后可以把不同亲本的优良性状结合在一起超亲育种：利用基因的累加和互作,控制同一性状的微小基因，通过基因重组后再通过累加和互作使产生的新性状超过任何同一亲本叫超亲育种杂交方式：在一个杂交组合中用几个亲本以及各个亲本的先后顺序叫杂交方式复交: 3个或3个以上的亲本进行2次或2次以上的杂交叫复交单交：两个亲本进行杂交叫单交双交：三个或四个亲本，指两个单交的F1再杂交系统群：来自同一系统的不同单株所形成的系统叫系统群姊妹系：同一系统群内的不同系统之间互称姊妹系回交育种：通过回交，选择改良品种的方法。
《作物育种学》课件
建议采用理论与实践相结合的方法， 注重实验操作和技能训练，同时关注 学科前沿动态，积极参与学术交流和 科研项目。
02
作物育种的基本原理
遗传学基础
遗传物质
遗传物质是决定生物性状的基本物质，包括DNA和RNA。在作物育种中，了解遗传物 质是实现遗传改良的基础。
基因与性状
基因是遗传物质的基本单位，控制着生物的性状。通过研究基因与性状的关系，可以深 入了解作物的遗传规律，为育种提供理论依据。
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总结词
玉米是全球最重要的农作物之一，玉米育种对于提高产量和品质、应对气候变化具有重要意义。
详细描述
玉米育种的目标是提高产量、增强抗逆性、改善品质等。通过选择和培育具有优良性状的种质资源，采用传统育 种和现代生物技术手段相结合的方法，实现玉米育种的突破和创新，为全球农业可持续发展作出贡献。
油料作物育种
遗传资源的保存
为了保护和利用遗传资源，需要建立种质库和基因库等设施，对遗传资
源进行长期保存和有效管理。了解遗传资源的保存方法有助于保证育种
工作的可持续性。
03
育种材料的筛选
通过筛选具有优良性状的育种材料，可以加速育种进程和提高育种成功
率。了解育种材料的筛选方法有助于选择合适的亲本材料进行杂交育种
或基因工程育种。
杂种优势与品种间性状差异
杂种优势
杂种优势是指两个不同品种或品系杂交产生的后代在生长势、产量、品质等方面优于其 亲本的现象。了解杂种优势有助于利用杂交育种的方法培育出具有优良性状的作物新品
种。
品种间性状差异
不同品种的作物之间通常存在明显的性状差异，如生长习性、适应性、产量、品质等。 了解品种间性状差异有助于针对特定环境条件和生产需求选择适合的品种进行种植和育
作物育种学第一章育种目标
How to understand this concept？
2、正确理解育种目标
（3）育种目标是动态变化的 因为生态环境的变化，社会经济的发
展以及种植制度的改革等都要求育种目标 与之相适应。 （4）育种目标在一定时期内是相对稳定的： 它体现出育种工作在一定时期的方向和任。
3、制订育种目标的意义
效率-呼吸消耗）×经济系数 高光效育种：通过提高作物本身的光合
能力和降低呼吸消耗来提高作物产量的 育种方法。
一个高产品种应具备：叶面积适 当，光和效率高，叶面积保持时间长, 呼吸消耗低，经济系数高等特点。
从作物育种分析：较快达到最大叶 面积系数、叶面积保持时间长、光合产物 较早向籽粒转移有重要意义。
2、合理的株型—作物的形态性状
株型通俗说就是植株的长相。株 型包括植株高矮、叶姿、叶形、叶色、 叶片的分布、植株生长势、根系的发 育状况等。
不同作物所要求的合理株型不完全 相同。
谷类作物理想株型：矮杆、半矮杆，株型
紧凑，叶片的大小及叶片与茎杆的夹角从上到
下逐渐加大，叶厚、窄短；叶色较深，且保持
时间长等。
大穗型品种---以增多穗重为主。选穗数较少、穗粒 数较多、千粒重较高的品种。(30万／亩±，如烟 辐188)南方冬麦区，气候温暖、多雨，病害重，以 大穗型品种为主
中间型品种---亩穗数、穗粒数、粒重同时并增，选 中间型品种。（40～45万／亩，如济麦22、烟农 24）。黄淮冬麦区，以选择中间型品种为主。
株型改良需注意两点： ①株型改良要着眼于群体数量 ②有效利用水肥 ③增强抗倒伏能力 ④提高收获指数（harvest index HI）
3、高光合效率—作物的生理性状
经济产量与光合效率间的关系： 经济产量=（光合面积×光合时间×光合
作物育种学总论全套课件
2024/1/30
18
基因工程育种法
基因克隆与转化
将目的基因克隆到载体上，通过转化等方法导入受体细胞，培育出 转基因作物。
基因编辑技术
利用基因编辑技术对作物基因组进行定点编辑，实现基因敲除、插 入或替换等，创造新的变异类型。
全基因组选择育种
利用全基因组关联分析等技术，挖掘作物基因组中控制重要性状的基 因或位点，进行分子标记辅助选择育种。
利用物理或化学因素诱发遗传物 质变异，从变异后代中选择符合 育种目标的个体。
25
种子质量控制与管理
种子质量评价标准
包括纯度、净度、发芽率、水分 等指标，确保种子质量符合国家 标准。
种子检验与认证
通过专业机构对种子质量进行检 验和认证，确保种子质量可靠。
01 02 03 04
2024/1/30
种子生产技术
回交育种
将优良品种与某一亲本进行多次回交，使后代逐渐接近优良品种 ，同时保留某些特定性状。
17
诱变育种法
物理诱变
利用物理因素如射线、激光等处 理作物种子或植株，诱发基因突 变，产生新的变异类型。
化学诱变
利用化学诱变剂处理作物种子或 植株，诱发基因突变，产生新的 变异类型。
生物诱变
利用某些生物因素如病毒、细菌 等感染作物，诱发基因突变或染 色体畸变，产生新的变异类型。
汰不利变异，使作物性状向目标方向发展。
2024/1/30
12
有性杂交与基因重组原理
有性杂交的意义
有性杂交是实现基因重组的重要途径 ，可以创造新的变异类型，为育种提 供丰富的遗传资源。
基因重组的结果
基因重组可以产生新的基因型和表现 型，为育种提供更多的选择和可能性 。
作物育种学名词解释
作物育种学名词解释绪论1.作物育种：是利用或者创造变异，通过人工选择将有利的变异固定下来，培育成作物新品种的过程2.作物品种：人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需求，经过人工选育或发现并经过改良，形态、特征和生物学性状相对一致，遗传性相对稳定的某种作物的一定群体。
3.品种的特点：（1）必须具有一定的优良性状（2）是经济上的类别（3）品种群体的遗传性相对稳定，主要性状相对一致（4）品种在利用上有地区性和时间性或品种三特点：特异性、一致性、稳定性（简称DUS）4.生物进化的三要素为遗传、变异、选择5.常规育种的特点：（1）综合多个优良性状，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平（2）盲目性较大（3）育种既是科学又是艺术6.育种的任务：（1）选育优良品种（2）繁殖优良品种的优质种子7.优良品种的作用：（1）提高单位面积产量（2）改进产品品质（3）保持稳产性和产品品质（4）扩大作物种植面积（5）有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动生产率的提高8.作物育种学：研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学第一章作物育种的方式及品种类型1.有性繁殖：由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁殖后代的统称为有性繁殖2.有性繁殖植物的主要授粉方式及代表作物：自花授粉（小麦、大麦、水稻、大豆）、异化授粉（玉米、黑麦、甘蔗、甜菜）常异花授粉（棉花、高粱、甘蓝型油菜、芥菜型油菜）3.无性繁殖：凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖4.自交不亲和：具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性5.雄性不育性：植株的雄蕊正常而花粉败育，不能产生有功能的雄配子的特性6.自交系品种：是对突变或杂合基因型经过连续多代的自交加选择而得到的同质纯合群体7.杂交系品种：是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植株群体群体品种：遗传基础较复杂，植株基因型有一定程度的杂合性和/或异质性的群体。
《作物育种学总论》课件
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添加目录标题
作物育种学概 述
作物育种学的 基本原理
作物育种的方 法与技术
作物育种的实 践应用
作物育种的未 来展望
添加章节标题
作物育种学概述
作物育种学的定义与重要性
定义：作物育种 学是研究作物遗 传变异规律，选 育优良品种，提 高作物产量和品 质的科学。
未来作物育种的趋势与挑战
趋势：智能化、精准化、高效 化
挑战：气候变化、资源短缺、 病虫害
技术：基因编辑、生物技术、 人工智能
政策：法规、标准、知识产权 保护
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汇报人：PPT
遗传变异原理
遗传变异来源：基因突变、 基因重组、染色体变异
遗传变异类型：可遗传变异、 不可遗传变异
遗传变异：生物体在繁殖过 程中产生的遗传物质变化
遗传变异对作物育种的影响： 提供遗传多样性，为作物育种
提供基础
作物育种的方法与技术
传统育种方法
选择育种：通过人工选择优良品种进行繁殖 杂交育种：通过不同品种间的杂交，获得优良品种 诱变育种：通过物理或化学方法诱导基因突变，获得优良品种 基因工程育种：通过基因工程技术，将优良基因转入作物中，获得优良品种
分子育种技术
基因编辑 技术： CRISPR/ Cas9、 TA L E N 等
基因转移 技术：农 杆菌介导、 电穿孔等
基因表达 调控技术： RNAi、 miRNA等
基因标记 技术： SSR、 SNP等
基因测序 技术：二 代测序、 三代测序 等
生物信息 学技术： 基因序列 分析、功 能预测等
作物育种学 第一章 育种目标
中间型品种---亩穗数、穗粒数、粒重同时并增，选 中间型品种。（40～45万／亩，如济麦22、烟农 24）。黄淮冬麦区，以选择中间型品种为主。
（1）植物育种的总目标：高产、优质、稳 产(多抗)、熟期适宜、适应机械化是现代 农业对各种作物品种的共同要求，是作物 育种的主要目标。 但它们的重要性并不是并列的，而是 因年代、地区和作物种类的不同有主次之 分。
How to understand this concept？
2、正确理解育种目标
（2）育种目标决定育种的成败、时间长短 等。 因为它涉及原始材料的选择、育种方 法的确定、育种年限的长短。 如高产育种要选择具有高产基因的原 始材料；而抗病育种则要选择具有抗源的 原始材料。
株型改良需注意两点： ①株型改良要着眼于群体。 ②合理的株型要与当地的环境条件相配合。
适当矮化的意义： ①扩大群体数量 ②有效利用水肥 ③增强抗倒伏能力 ④提高收获指数（harvest index HI）
3、高光合效率—作物的生理性状
经济产量与光合效率间的关系： 经济产量=（光合面积×光合时间×光合
株高与作物的生物产量一般呈显著的正相 关。一般认为：在确保不倒伏的情况下，有必 要适当增加株高。目前水稻高产育种提出的合 理株高1m左右。小麦70～90cm(济麦22号 71.6cm，烟农24号79.8cm)。玉米230～280cm (登海661：232cm；郑单958、蠡玉35、登海 605 :250cm±；丹玉86、鲁单981、青农105、 农大108）
（四）考虑品种的合理搭配
作物育种学教案首
作物育种学教案首一、教学目标1.了解作物育种学的基本概念和发展历程；2.掌握作物育种的目标和方法；3.了解作物育种在农业生产中的意义和作用。
二、教学重点1.作物育种学的基本概念和发展历程；2.作物育种的目标和方法。
三、教学难点1.作物育种在农业生产中的意义和作用；2.作物育种的可持续发展策略。
四、教学方法1.课堂讲授：通过教师讲解和示范，向学生传递相关知识；2.讨论互动：通过小组讨论、学生自主发问等方式，激发学生的思考和探索能力；3.实践操作：通过在课堂上进行实验或实地考察，提高学生的实践操作能力。
五、教学内容和教学步骤第一节作物育种学的基本概念和发展历程1.作物育种学的概念和研究内容（20分钟）a.作物育种学的定义和内涵；b.作物育种学的研究内容：遗传学、育种方法、育种目标等。
2.作物育种学的发展历程（30分钟）a.人工选择时代：人们通过人工选择培育出优良品种；b.遗传学时代：遗传学的发展促进了作物育种学的进展；c.分子育种时代：分子生物学和基因工程的应用促进了作物育种的发展。
第二节作物育种的目标和方法1.作物育种的目标（20分钟）a.改良性育种目标：提高作物产量、品质、抗逆性等；b.优良品种遗传资源的保护和利用。
2.作物育种的方法（30分钟）a.选择法：包括单株选择、家系选择、指示性选择等；b.杂交法：包括自交系、纯合系和杂种等；第三节作物育种在农业生产中的意义和作用1.作物育种在提高农业生产中的作用（20分钟）a.提高作物产量和抗病虫害能力；b.提高作物品质和适应性。
2.作物育种的可持续发展策略（30分钟）a.多样性资源的保护和利用；b.遗传育种和基因工程的有机结合；c.农业可持续发展的模式创新。
六、教学评价方法1.课堂提问：通过提问学生对作物育种学的基本概念、目标和方法进行回答，检测学生对知识的理解和掌握程度；2.实验报告：要求学生进行小组实验，撰写实验报告，评价学生对实践操作的掌握能力；3.论文写作：要求学生撰写一篇论文，探讨作物育种的可持续发展策略，评价学生的综合分析和研究能力。
作物育种学
1.作物育种学的定义：作物育种学是一门综合利用多种学科知识与技术，研究选育和繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
2作物育种学的任务：①选育适于生产需要的高产、稳产、优质、抗（耐）病虫害及环境胁迫、生育期适当，适应性广的优良品种、杂种及新作物。
②在其繁殖推广过程中保持和提高其种性，提供足够量的、高质低成本的生产用种。
3品种的定义：品种是人类为满足自己的需要，在一定的生态和经济条件下创造出来的某种作物的一种群体，4品种在生产中的作用：（1）提高了单产。
（2）改进了品质。
（3）保持了稳产和产品品质。
（4）扩大了种植面积。
（5）改善了耕作制度，提高了复种指数及劳动生产率。
5品种的类型：地方品种、改良品种、纯系品种、无性繁殖系品种、杂种品种。
6自花授粉，异花授粉，常异花授粉的花器特点及开花习性，遗传特点：①自花：雌雄同花，花瓣一般无鲜艳色彩，雌雄同期成熟，花开放时间短，花器保护严密，柱头多不外露，外来花粉不易侵入。
特点：1.表现型和基因型一致。
群体内个体间差异小(依地方品种、纯系品种而异) 个体内表现纯合。
2.在一定时间内和一定条件下其遗传行为表现相对稳定。
3.自交不退化或退化缓慢，杂交有优势。
②异花：雌蕊比雄蕊长，伸出花器，雌雄蕊不同期成熟；花瓣多有鲜艳色彩，分泌蜜汁，有香味，花器保护不严密，花粉多，容易飞扬，开花时间长特点：1.基因型与表现型不一致2.后代总是出现性状分离，遗传行为不稳定3.自交导致生活力显著衰退，杂交产生优势③常异花：雌雄同花，花瓣多有鲜艳色彩，能分泌蜜汁，雌雄蕊不等长或不同期成熟，雌雄蕊外露率高，花开放时间长，易接受外来花粉。
特点：1.主要性状处在同质结合的性态，即基因型表现型大体一致2.自交退化现象不显著。
3.自交后代有分离性状但不明显，遗传行为基本稳定7自交、异交的遗传效应：①自交的遗传效应1.自交使杂合的基因型逐渐趋向纯合2.自交引起杂合基因型后代发生性状分离3.自交引起杂合基因型的后代生活力下降②异交的遗传效应1.异交形成杂合基因型2异交增强后代的生活力8作物的品种类型及育种特点：类别个体间基因型个体内基因型繁殖方式遗传情况育种方法同质纯合（纯系品种）相同纯合自交为主稳定系统，诱变，杂交系谱法同质杂合（杂交种品种）相同杂合自交系或纯系间杂交，无性繁殖无性稳定，有性不稳，杂种优势利用杂交系谱法培育自交系，利用ms,群体改良异质纯合（群体品种）相同和相异并存纯合自交稳定系统，杂交，群体改良异质杂合（群体品种）相异杂合异交自交衰退，异交（自由交配）群体表现稳定多种9判断作物繁殖方式的方法：1、研究花器构造、开花习性、传粉方式、花粉活力2、隔离单株繁殖、强制自交3、测定其自然异交率4自然异交率测定常用标志性状法测定。
作物育种学
除了传统的育种途径外，还大力开拓育种的新途径和方法，包括人工诱变育种、倍性育种、远缘杂交育种、细胞工程、基因工程等。
7、试述常规育种的概念和特点。答：常规育种是从遗传物质变异（基因突变、染色体结构变化、染色体数目变化）以及遗传物质重组所产生的各种变异类型中，通过选择培育出符合人类需要的优异品种。它有如下特点：1、综合多个优良基因，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平。2、盲目性较大。3、育种既是科学又是艺术。
4简述影响引种成功的因素及引种规律。影响因素：纬度 海拔（主要有日照长短、温度高低、降水、光质差别）等气候因素；作物的发育特性（感光性、感温性强弱等）规律：（1） 低温长日性作物——小麦等南种北引生育期缩短，表现早熟；反之，北种南引生育期延长，表现晚熟。（2） 高温短日性作物——玉米等南种北引生育期延长，表现晚熟；反之，北种南引生育期缩短，表现早熟。（3）中间性作物——荞麦等南北相互引种生育期变化不明显。
14.试比较系谱法、混合选择法和派生系统法的优缺点?答：系谱法：①优点：各世代、各系群间关系清楚，在选育过程中能对株系展性状的鉴定与调查；当育种目标涉及性状较少，双属质量性状或遗传基础比较简单的数量性状时，其纯合系统在早期世代即可出现，所以自F2起即可开始单株选择，有利于及早育成新品系。 ② 缺点：若控制目标性状的基因众多，则纯合体出现频率低，且早期世代只凭表现型选拔，优良基因型易于遗漏尤其当群体较小时，选择的机会和效果就更低。同时，前期选择大量单株，工作量大，占地面积也大。混合育种法：①优点：在早期世代不作选择，能保留 众多的基因型，使隐性类型得以表现，并增加遗传重组的机会；在技术上，F5之前一般不进行选择，通常只要在上代群体中每株采收一粒或若干粒种子，简化育种程序，减少群体经受自然选择的压力淘汰其中的劣者，可增强群体的适应性。 ②缺点：不能在较早世代确定优良组合系统，因群体内自然竞争可能使某种类型如早熟性、矮秆性等竟争能力并的个体比率减少；当进行到单 选择的世代，因选择的单 数多，故种植的群体要大；同时因推迟选种而 长育种年限、较系谱法一般要多2—3年。派处系统法：比较灵活，早代选株可针对遗传力较强的性状，而遗传力较弱的性则留待晚代选株时解决；它兼具系谱法能较早掌握优良材料和混合育种法保存只有丰产性状材料和省工的优点，在一定程度上克服了两法的弱点。
(完整版)作物育种学总论
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3.与其它学科的关系：
作物育种学是作物人工进化的科学，是以 遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学。
涉及 植物学、植物生态学、植物生理学、生物化 学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、生 物统计和试验设计、生物技术、农产品加工学等。
3. 鉴定分析方法微量、精确、快速。 在目标性状的鉴定、分析、选择中，广泛采
用现代技术和仪器，进行快速、精确、微量和非 破坏性的鉴定分析，以提高育种效率。
4. 开拓育种新途径和新技术。 除应用传统的育种技术外，还大力开拓人
工诱变育种、倍性育种、远缘杂交育种、细胞工 程、染色体工程、基因工程等生物技术。
遗传改良的作用：
1 提高作物品种的适应性，扩大其种植区域 2 改良其农艺性状，更利于栽培管理 3 提高单位面积产量水平，以提高总产 4 改进产品品质，适应人类生活不断提高的需要 5 增强对病虫害和环境胁迫的抗耐性，达到稳产
第二节 作物育种学的意义和发展
一、作物育种学的性质和任务
1. 性质： 作物育种学是研究选育和繁殖作物优良品 种的理论和方法的科学。
作物育种学研究的重点是对作物进行遗传改 良，使得有利性状得到重组，达到高产、优质、 适应性强的目的。
作物栽培学研究的重点是改善作物生长发育 的环境条件，达到高产、优质的目的。
第一节 作物进化与遗传改良
一、自然进化与人工进化 各种生物都是从原始生物演变而产生的。这 种演变发展的过程称为进化过程。 决定进化的三大基本要素：遗传、变异和选择。 遗传和变异是进化的内在因素，选择决定着 进化的方向。 自然进化是自然变异和自然选择的进化，进 化速度相对缓慢。
作物育种学
作物育种学四、选择与鉴定选择的创造性作用：1、选择可以增大某种性状的变异程度2、选择可以使多个性状得到综合改良3、选择的方向在某种程度上影响后代产生变异的性质和范围选择的遗传原理：1、遗传、变异是选择的基础遗传、变异和选择是生物进化的三大因素。
作物育种的基本程序就是创造变异、稳定变异和选出具有优良变异的类型培育成新品种。
2、选择改变了群体的遗传组成群体的遗传组成（也成为遗传结构）：指群体内的各种基因、基因型种类及其比率，是生物群体的重要遗传特征。
群体内某种基因型个体占该基因位点全部基因型个体总数的比率称为基因型频率。
基因频率：是指特定位点上一个等位基因数目占该位点上全部等位基因总数的比率，等同于该等位基因在群体中出现的频率。
基因频率是决定群体遗传结构的基本因素。
连续定向选择可使得有力的变异得到积累和加强，其实质是有利基因积累即群体中的某些有力基因频率得到提高的结果。
首先，选择改变了群体内等位基因的频率；其次，选择改变了群体内各种基因型的频率。
选择中常用的遗传参数：遗传力遗传相关遗传进度相关遗传进度选择指数影响选择效果的主要因子：1、群体的遗传组成2、群体的大小3、性状的遗传特点4、选择的标准与鉴定的准确性选择的基本方法：个体选择法（单株选择法）、混合选择法绪论作物育种学的性质和任务二、作物育种学的性质(一)作物育种学的定义作物育种学是研究改良作物的遗传性状，特别是改良经济性状，使之更符合人类生产和生活需要的一门科学。
(二)作物育种学的性质1作物的遗传改良，改造作物的基因型，进而改进作物的表型。
2.作物育种就是作物的人工进化。
(1)进化的基本因素变异--进化的内因和基础遗传--进化的保证选择--决定进化的发展方向(2)作物育种学一一人工进化变异:除利用自然变异外，主要依靠人工变异。
选择:除自然选择在起作用外，主要依靠人工选择。
方向:选择符合人类生产和生活需要的变异。
结果:在增强生物学适应性的同时，核心是增强作物的经济适应性，培育出发展生产所需要的新品种。
作物育种学
作物品种的概念：作物品种是指在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体。
这种群体具有相对稳定的遗传特征。
品种的三个基本特性：特异性/一致性/稳定性进化的三要素：变异、遗传和选择常规育种的技术特点：1、综合多个优良基因，同步改良农作物的产量、品质和抗性水平。
2、盲目性比较大。
3、育种既是科学又是艺术。
和常规育种相比，基因工程有三大显著的优点：1、源于生物的有利基因在人、动物、植物、微生物四大系统内可进行随意交换。
2、基因工程可以获得生物的定向变异。
3、基因工程是使个别目的基因转移的技术。
不同作物的授粉方式：自花授粉作物（<4%）: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上。
水稻、小麦、大麦、大豆等异花授粉作物（>50%）: 雌蕊柱头接受异株或异花花粉授粉。
玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜常异花授粉作物（5-50%）: 同一作物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代。
棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等自交不亲和性：具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。
雄性不育：1、细胞核雄性不育性（GMS）2、细胞质雄性不育性（CMS）常异花授粉作物品种群体中至少包含三种基因型：品种基本群体的纯合同质基因型；杂合基因型；非基本群体的纯合基因型。
自交系品种（纯系品种）：突变或杂合基因型连续自交和选择育成的基因型同质纯合群体。
杂交系品种（杂种品种）：在严格选择亲本（自交系）和控制授粉的条件下生产的杂交组合的F1群体。
群体品种：遗传基础复杂、群体内植株基因型有一定程度的杂合或异质性的一群植株群体。
但基本符合品种的三个基本特性。
无性系品种：由一个或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成的一个群体。
育种特点：固定杂种优势和优良性状（有性杂交和无性繁殖结合）选择芽变培育优良无性系杂交种品种育种特点：（1）杂交种育种的两个基本程序自交系育种，杂交组合的育种（配合力测定）（2）对影响亲本繁殖和配制杂种产量的性状必须加强选择亲本性状：母本产量花期相遇，异交手段及其可靠性稳定性（3）建立相应的种子生产基地和供销体系瓦维洛夫的作物起源中心学说：物种变异多样性与分布不平衡。
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作物育种学实验
Experiment of Crop Breeding
1、实验课程编号: 01610034z
适用专业: 农学、农学(农产品)、农学(种子)
实验课学时数: 16 （周学时 4）
学分: 0.5
开出实验个数：4 （验证实验 2个，综合实验 2个）
应开实验学期：5
2、实验课程简介
作物育种学实验特点是以作物育种中各主要技术环节的基本过程为主线，着重对作物育种中有性杂交技术、性状变异特点、不同性状的重组关系、目标性状鉴定、优良基因型的分析与评价、变异类型上下代间关系等方面内容进行实验操作。
以加深学生对作物育种理论与技术的理解。
3、实验教学目标及基本要求
作物育种实验的教学目标为：通过育种实验的亲身体验，加深学生对作物育种理论与技术环节的理解。
基本要求为：要启发学生主动分析各种遗传变异现象的本质；学会育种工作的基本技能；了解品种特征特性的鉴定方法与性状变异范围。
学会育种实验的设计与结果分析方法。
4、教材及主要参考书
教材：作物育种学实验指导（自编）
主要参考书：
1.作物育种学实验，李宪彬主编，山东农业大学农学院，2002
2.作物育种学实验指导，李容田，东北农业大学出版社，1999
考核办法：按时出勤20％，操作态度认真手法准确20％，实验报告60％。
实验大纲主撰人：李卓夫
（一）实验项目1作物品种比较试验设计与种子准备
1．实验特点
实验类型：综合实验实验类别：专业计划学时：4 每组人数：5人首开日期：10月
2．实验目的与要求
以品种比较试验为例，了解和掌握作物育种试验设计和种子准备的基本方法。
3.实验材料及用具：
小麦、大豆或玉米参试品系（包括对照品种）10~15个，1/10天平，打号机，铅笔，种子袋，种子盘。
4．实验内容提要
1．实验设计
1）实验名称
2）实验地点
3）供试材料名称和数目
4）田间设计
5）小区设计
6）实验地面积概算
7）田间管理，室内分析等
8）田间布置图
2．种子准备
3．编制试验记载薄
5．实验操作要点
1）学会随机区组试验方法
2）了解试验地面积概算方法，小区排列方法
3）学会种子包装方法，种子袋书写方式
6．注意事项
安排随机区组试验时避免不同重复间出现两个或多个材料总相邻种植，或同一材料在不同重复间处于一条直线上。
（二）实验项目2 作物（大豆、水稻、小麦）育种材料室内考种
1．实验特点
实验类型：验证实验实验类别：专业计划学时：4 每组人数：5人首开日期：10月2．实验目的与要求
学习并掌握作物育种材料成熟植株各性状值的测量方法。
要求能用所得到的数据对实验材料的特征特性进行系统分析与描述。
4．实验内容提要
以某一作物育种材料成熟植株为实验材料，记载对总生物量、籽实产量的称量及株高等形态指标的测量结果，描述所测量育种材料的各部分的比例关系。
5．实验操作要点
（1）称量地上部干物重；
（2）测量株高、穗长（荚大小）；数出分枝（蘖）数。
（3）脱粒，数出穗（荚）粒数，称穗粒重与株粒重。
（4）测小麦（水稻）的千粒重（或大豆的百粒重）。
（5）每组随机称量10个单株。
6．注意事项
计算各部分间比例关系时要用10株的平均值计算。
（三）实验项目3 玉米区域试验的产量结果分析
1．实验特点
实验类型：综合实验实验类别：专业计划学时：4每组人数：1人首开日期：10月2．实验目的与要求
学习育种实验结果的统计分析方法。
要求分析出品种间在产量与适应性方面的差异，根据每个品种在不同地点间产量表现变化特点确定各品种的类型（广泛适应性、专化适应性或不适应本生态区）。
4．实验内容提要
对一个生态区7至10个试验点玉米小区产量结果，按一年多点试验统计分析程序进行分析。
并对结果做显著性检验与多重比较。
再依分析结果对每个品系的产量变化情况进行分析。
总结出每个品种的特点及试验结果各品种的排列顺序。
5．实验操作要点
（1）用Excell软件建立数据库：用各点各小区产量结果建立Excell表格。
（2）打开DPS统计分析软件，选择区域试验选项；
（3）选取试验数据；运行程序。
（4）将计算结果抄录到实验报告中；
（5）根据统计分析结果，总结各品系的产量表现，做出客观评价。
6．注意事项
数据输入后要认真检查，不要有小数点错位、输错数据问题。
要依数据分析结果对各品系的产量表现进行评价，不得有人为主观意断。
（四）实验项目4 小麦面筋含量测定
1．实验特点
实验类型：验证实验实验类别：专业计划学时：4每组人数：5人首开日期：10月2．实验目的与要求
学习小麦面筋含量测定的原理与操作步骤。
在各操作过程中要严格按要求进行，保证结果的准确。
4．实验内容提要
对强筋、中筋、弱筋三种品质类型的面粉分别测定其面筋含量，比较三种品质类型间在湿面筋含量方面的差异。
掌握测定小麦面粉面筋含量的方法。
5．实验操作要点
（1）称取每一类面粉各10g，放入三个有标记的烧杯中。
（2）各加入10ml的水和成面团；然后加入多量清水，将面团泡上。
（3）浸泡5分钟后，不断揉洗面团，洗出其中的淀粉，直至从中挤出的水用碘液测后证明没有淀粉时停止冲洗；
（4）挤干面筋团中的多余水份，称重，即为湿面筋的重量。
（5）湿面筋的重量与面粉重量比值的百分数即为各面粉湿面筋的含量。
6．注意事项
（1）称量面粉量要准确；
（2）要在确定挤出水中无淀粉后再称湿面筋重量；
（3）洗面筋量注意不要丢失面筋块，保证洗出的面筋为样品中的全部面筋。
教学大纲说明
一、教学目的、课程性质任务，与其他课程的关系，所需先修课程。
作物育种学实验特点是以作物育种中各主要技术环节的基本过程为主线，着重对作物育种中有性杂交技术、性状变异特点、不同性状的重组关系、目标性状鉴定、优良基因型的分析与评价、变异类型上下代间关系等方面内容进行实验操作。
以加深学生对作物育种理论与技术的理解。
要学好这门课，必须首先学好植物学、遗传学、田间试验与统计分析、植物生理、生化等门课程。
另外，本课程还与作物栽培学、土壤肥料学、气象学、化学分析等课程关系密切。
二、主要内容、重点及深度。
本课程涉及育种材料的准备、规划，育种材料收获后的室内测量和分析，以及数据的统计等方面。
着重对作物育种中有性杂交技术、性状变异特点、不同性状的重组关系、目标性状鉴定、优良基因型的分析与评价、变异类型上下代间关系等方面内容进行实验操作。
以加深学生对作物育种理论与技术的理解。
三、教学要求与主要环节。
育种学实验的基本教学要求是让学生通过制定育种计划书和种子准备，使其对育种程序有一定了解，进一步通过室内测量和数据分析，加深对育种过程的理解。
并使计算机成了育种的重要支撑硬件。
四、改革思路和说明。
育种学实验必须发挥学生的主观能动性，自学一些需扩展的内容。
认真思考作物育种各技术环节要达到的目的，质量要求，理论体系，实际操作应考虑的内容安排。
通过这样训练，加深对作物育种学的理解。
在育种程序中展现遗传学规律，使学生直接感受到了遗传学原理对作物育种理论与方法发展的指导作用，以及作物育种实践对遗传学理论研究的促进作用。