育种学习题答案
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下篇《园林植物育种学》复习思考题
绪论
一、名词解释
1.品种:是指遗传上相对一致,具有相似或一致的外部形态特征,具有一定经济价值的某一种栽培植物个体的总称。
二、问答题
1.如何理解品种的三个基本特征?品种在花卉产业发展中的作用如何?
品种应具备以下三个基本特征:特异性(distinctness)、一致性(uniformity)、稳定性(stability)。
三个特征(DUS)分别从不同的侧面确定了品种的必备条件。
特异性是指一个品种区别于其他品种的特征,无论从外观还是从其内部代谢,每一
个品种都应该有其独特的地方,否则,该品种与其他品种无法区别,也就无从将其
作为品种了。
一致性是指每一个品种的个体之间应该一致,其代谢指标和外观都应
该相对一致,这一特征施反映品种的整齐度的指标,是对其遗传背景的一个要求。
稳定性是指同一品种的主要性状是能够稳定遗传的,而不是漂移不定的。
换言之,
品种表现出的性状不能随着外部环境的差异表现出明显的不同,它的表现应该是基
因型的体现,而不是环境饰变。
园林植物品种的数量和质量直接影响园林事业和花卉业的健康发展,对城乡环境建设和美化人们生活起着十分重要的作用。
丰富的园林植物品种是园林绿化营造
多样性和可持续发展景观的要求。
具有自主知识产权的品种是发展民族花卉产业的
物质基础和保证。
品种的不断更新是推动行业发展的原动力。
2.如何实现我国园林植物育种的突破?
我国观赏植物资源十分丰富,许多优良的资源经过驯化即可成为可用的材料;
我国传统栽培的许多花卉在长期的栽培实践中获得了一系列品种,但大多散落于民
间,需对这些品种进行系统性的收集和整理;草花育种在我国有得天独厚的条件,
利用我国南北气候的差异,许多花卉可在一年的时间内繁殖2-3代,从而大大缩短
了育种周期,可以在较短的时间内实现我国花卉种子产业的跨越式发展。
3.怎样看待传统的育种手段与现代生物技术?
生物技术是常规育种方法的延伸和补充,传统的育种方法与生物技术相互补充、有机结合,代表了园林植物育种科学发展的方向。
现代生物技术与传统育种技
术的结合是园林植物育种的必然趋势。
尽管现代生物技术在植物育种上发挥了十分
重要的作用,而且这种作用在将来会体现得更加明显,但是,经典的杂交育种、引
种驯化、实生选种等育种手段是现代生物技术永远都替代不了的。
在实际育种工作
中,根据具体情况合理地将它们结合起来才能取得最佳效果。
根据前些年的经验,
分子标记辅助选择可以缩短育种的周期,使后代的早期鉴定成为可能,而且分子标
记在品种的DUS方面也是很有效的指标。
基因工程在植物的定向改良上有明显优
势,但就目前的技术积累而言,能够实现转基因的植物种类还相当有限;辐射诱变
及化学诱变具有变异谱广的特点,但变异具有不定性,往往可用的材料并不多;花
药培养可快速获得纯系,但研究出一套成熟的花药培养体系往往需要多年的攻关。
因此,根据现有的物质基础和技术储备综合运用各种技术手段,才能达到理想的育
种效果。
第一章园林植物的育种目标
一、名词解释
1.园林植物的育种目标:是指在一定的时间内通过一定的育种手段所达到的对该种植物改良的具体目标。
二、问答题
1.简述园林植物的主要育种目标以及实现这些目标的方法。
园林植物育种目标是指在一定的时间内通过一定的育种手段所达到的对该种植物改良的具体目标。
实现这些目标的方法有:①广泛收集相关资源;②选择科学合理的育种方法;
③加速育种进程;④巩固育种成果。
2.制定园林植物育种目标时的原则;
①近期目标与远期目标相结合;②主要目标与一般目标相结合;③园林植
物育种目标的多样化。
3.与其它植物相比,园林植物的育种目标有何特点?
园林植物种类丰富,用途各异,人们对它的观赏要求也不尽一致。
因此,园林植物的育种目标与其他各类植物就明显不同。
如农作物遗传改良的主要目标是提高
产量和品质,增强抗性。
而就观赏植物而言,除了抗性是永恒的目标之外,只要有
观赏价值和商品价值的性状都会是可能的育种目标。
4.试分析目前园林植物育种的目标趋向。
如何实现我国园林植物育种的突破?
目前园林植物育种的目标趋向是培育抗性强、矮化、彩化、香化、易于栽培的品种。
我国观赏植物资源十分丰富,许多优良的资源经过驯化即可成为可用的
材料;我国传统栽培的许多花卉在长期的栽培实践中获得了一系列品种,但大多
散落于民间,需对这些品种进行系统性的收集和整理;草花育种在我国有得天独
厚的条件,利用我国南北气候的差异,许多花卉可在一年的时间内繁殖2-3代,
从而大大缩短了育种周期,可以在较短的时间内实现我国花卉种子产业的跨越式
发展。
第二章园林植物的种质资源
一、名词解释
1.种质资源:包含一定的遗传物质,表现一定优良性状,能将遗传信息传递给后代并能表达的遗传物质总体。
2.园林植物种质资源:园林植物种质资源指对花卉品种改良和栽培有利用价值的遗传物质总体,即包含一定的遗传物质、表现一定优良性状、能将其特定的遗
传信息传递给后代的园林植物资源。
3.核心种质:是指采用一定的方法选择整个种质资源的一部分,以最小的资源数量和遗传重复最大限度的代表整个种质资源的多样性,从而方便种质的保存、
评价与利用,核心种质以外的资源材料并不遗弃,而作为保留种质保存。
二、问答题
1.种质资源的范围;
凡携带不同种质(基因)的各种栽培植物及其近缘种和野生种都统称为植物种质资源。
种质资源与遗传资源或基因资源属同义词。
2.简述我国观赏植物种质资源的特点。
我国园林植物种质资源的特点主要表现在4个方面:①种类繁多。
我国幅员辽阔,地跨寒、温、亚热带气候,自然生态环境复杂,形成了极为丰富的植物种质资源,尤其西南诸省;②分布集中。
很多著名花卉的科、属以我国为世界分布中心,在相对较小的范围内集中分布着众多的种类;③特点突出。
国产园林植物若干特产科、属、种,在世界上居于突出地位;④独放异彩。
我国的园林植物种质资源除了具备多种奇花、异草、美树、嘉木外,还可向人类提供若干富有特殊种质的资源。
3.种质资源考察应注意哪些问题?
野外考察首先考虑征集对象的多样性中心;对于无性繁殖植物种质资源的征集应注意它们的繁殖习性特点;征集工作必须细致周到,做好登记核对,防止错误、混杂和遗漏以及不必要的重复,征集工作应有专人负责,做好验收、保存、繁殖的一系列工作。
4.如何建立园林植物的核心种质?
建立核心种质首先要收集整个种质资源中现有的数据,包括基本数据、特征数据和评价鉴定数据。
基本数据是指材料收集地、起源地的生态地理状况和育种体系、分类体系等有关信息。
特征数据是指包括形态、生态、分子标记在内的表征某一材料特征的数据。
评价鉴定数据包括一些农艺性状如产量、品质及抗逆性等。
5.试述园林植物种质资源保存的方法与各自的特点。
种质资源保存的方法有:①就地保存,其特点是能保存原有的生态环境和生物多样性,保存费用较低,但易受自然灾害;②迁地保存,包括种子保存、种植保存、离体试管保存、利用保存和基因文库保存,其特点是利于基因型集中,比较安全,管理研究方便,但是费用较高,基因易发生混杂,特别是异花授粉植物,应采取隔离措施;③资源圃保存;④种子库保存。
主要参考文献
1.张德慈著,常汝镇等译,植物遗传资源—未来植物生产的关键。
北京,中国农业科学技术出版社,1998。
2.Chen Junyu, Chinese flora germplasm resources and their superioties. In: Chinese Society for Horticulture Science. International Symposium on Horticulture Germplasm, Cultivated and Wild, Part III Ornamental Plants, Beijing: International Academic Publisher, 1989.
第三章选择育种
一、名词解释
1.选种:利用现有园林植物种类、品种的群体所产生的自然遗传变异,通过选择、分离、提纯以及比较鉴定等手段获得符合育种目标的新品种的途径叫选择育种,
简称选种。
2.选种目标:指改良现有园林植物品种和创造新类型、新品种所要求达到的目的
和指标。
3.实生选种:对实生繁殖的群体产生的自然变异进行选择,从而改进群体的遗传组成或将优异单株经无性繁殖建立营养系品种,称为实生选择育种,简称实生
选种。
4.单株选择法:从原始群体中选出的优良单株的种子分别收获、保存、繁殖的方法。
5.芽变:芽变来源于体细胞中自然发生的遗传物质变异,如果突变的体细胞发生于芽的分生组织或经分裂、发育进入芽的分生组织,当芽萌发长成枝条,在性
状上表现与原来的类型不同,即为芽变。
6.芽变选种:是指对由芽变产生的变异进行选择,并将优良的变异进行分离、培养,从而育成新品种的选择育种法。
二、问答题
1.为什么说“关于在植物改良中任何理想的实现,第一因素是选择,最后一个因素还是选择”?
选择不仅是独立培育良种的手段,而且也是其他育种措施如杂交育种、引种以及其他非常规育种中不可缺少的重要环节之一。
它一方面贯穿于育种工作的始终,如原始材料的选择、杂交亲本的选择与选配、杂种后代的选择等;另一方面又贯穿于园林植物生活的各个时期,如种子选择、花期选择等。
选择是育种工作的中心环节,其他育种措施都是为选择服务的。
如原始材料的研究为选择亲本提供依据,人工创造变异为选择提供材料,培育是加强选择的创造性作用,鉴定是给选择提供客观标准,品种比较试验是为了更可靠、更科学地选择。
2.试述选择的创造性作用?
选择虽不能创造变异,但其作用并不是单纯消极的过筛,而是具有积极的创造性作用。
其理由是:生物具有连续变异的特性,即变异的物种(或品种)
还有沿原来的方向继续变异的倾向,如在一朵花上发现有一两个多余的花瓣,
对这个个体不断加以选择,就有可能培育出重瓣花类型。
另一方面,选择好的、
淘汰坏的,排除了它们对优株的干扰,从而加速了有利变异的巩固和纯合,最
终创造出新的类型、品种,甚至新的种。
这就是选择的创造性作用。
3.怎样提高选择的效果?
为了提高选择效果,可以从以下几个方面着手:①减少环境方差,增加遗传力,提高选择效果;②适当降低入选率,增加选择差,提高选择效果;③其他一些因素也影响选择效果,如直接选择与间接选择,多个性状选择与单个性状选择以及选留作为亲本的个体多少等。
4.选择标准的制定原则有哪些?
①根据目标性状的主次制定相应的选择标准;②目标性状及其标准必须具体明
确;③各性状的当选标准要适当。
5.当前园林植物的主要选种目标有哪些?
当前园林植物的主要选种目标是:①抗逆性;②抗病虫;③新花色;④枝姿、株型奇特;⑤切花、干花;⑥耐荫、耐践踏;⑦其他,如花型、花期、重
瓣、皱瓣、果形、果色以及观赏经济并用型等。
6.实生选种有哪些方法?
①混合选择法;②单株选择法;③评分比较选择法;④全息定域选种法;⑤相
关选择法。
7.单株选择法与混合选择法各有何优缺点?
单株选择法的优点是:由于所选优株是分别编号和繁殖的,一个优株的后代就成为一个家系,经过几年的连续选择、鉴定和记载,可以确定各编号的真正优劣,淘汰不良家系,选出真正属于遗传性变异的优良类型;其缺点是:需使用较多的土地、设备和较长的时间。
混合选择的优点是:手续简便,便于群众掌握,而且不需要很多土地与设备就能迅速从混杂的原始群体中分离出比较优良的类型,能获得较多的种子或种植材料便于及早推广,遗传性较丰富,以维持和提高品种的种性;其缺点是:由于在选择时将当选的优良单株的种子混和繁殖,因而不能鉴别一个单株后代遗传性的真正优劣,这样就可能使仅在优良环境条件下外观表现良好而实际上遗传性并不优良的个体也当选,从而降低了选择效果。
8.如何加速实生选种的进程?
加速选种进程的措施有:①灵活运用各种选择法;②圃地设置的增减;③适当
缩减圃地设置年限;④提前进行生产试验与多点试验;⑤利用保护地进行一年
多代繁殖选择;⑥易地栽种加速繁殖;⑦提早繁殖与提高繁殖系数。
9.芽变有何特点?
其主要特点有:①芽变表现的多样性;②芽变的重演性;③芽变的稳定性;④
芽变性状的局限性;⑤芽变的多效性;⑥芽变性状的平行性。
10.芽变选种有哪些关键的技术环节,应注意些什么问题?
芽变选种一般按二级选种程序,三个阶段进行。
第一级是从生产园中选出变异体,即初选阶段,此阶段是发现变异的过程;第二级是变异体无性繁殖系的筛选和鉴定,即复选和决选的过程。
初选时,要把专业选种和群众性选种活动结合起来,发掘优良变异,并对其进行分析和分离纯化;复选时,高接鉴定必须把对照和变异高接在同一个高接砧上,而选种圃地要求地力均匀整齐,每系不少于10株,对照用同品种的原普通型,砧木用当地习用类型,选种圃内应逐株建立档案,连续3年组织鉴评后,提交复选报告;
决选时,选种单位须提供完整资料和实物,某一品系被确认在生产上有前途,经命名、申报、登记后,向生产单位推荐。
在发表新品种时,应提供该品种的详细说明书。
主要参考文献
1 Hallauer A. R. et al.Quantitative Genetics in Maise Breeding. Amws: Iowq State University Press, 1981
2 陈俊愉等. 用百分制评选三种金花茶试验. 北京林业大学学报,1986,8(3):35~4
3 第四章引种
一、名词解释
1.引种:是指将植物从原分布地区引入到新的原来没有分布的地区栽培的方法。
2.简单引种:如果引入地区与原产地自然条件差异不大,或引种植物适应范围较广,只需采取简单的措施即能适应新环境而正常生长发育,不改变遗传性的称
简单引种。
3.驯化引种:如果引入地区与原分布区自然条件差异较大,或引种植物适应范围较窄,只有通过其遗传性改变才能适应新环境或必须采用相应的农业栽培措施,
使其产生新的生理适应性的称驯化引种。
二、问答题
1.如何区分引种中出现的饰变与形变?
植物种类或品种对在进化过程中经常发生的环境条件,通常都具有较高的适应性,这种现象叫饰变,如落叶树种在节律性日照长度和温度的变化下引起的秋季落
叶,这是植物本身表现的自体调节,有利于增强其对冬季严酷条件的适应性。
植物
对其进化过程中很少发生的环境条件,则适应能力很弱,对这种条件下所产生的反
应叫形变,如秋季多雨引起的枝条徒长、农药引起的药害等。
引种中应善于区分饰
变和形变,适应性饰变反映植物种类或品种在适应范围上的潜力,而形变则反映适
应范围的狭窄。
2.引种前如何进行生态因子分析?
引种前不仅要注意各种生态因素对植物的综合作用,找出影响引种适应性的主导因子,同时还应分析引入品种类型的历史生态条件,正确判断适应可能性。
①植
物与生态环境的综合分析;②主导生态因素的分析,主要指对温度、日照、降水和
温度、土壤、其他生态因子等。
3.引种成功的标准是什么?如何保证引种成功?
引种成功的标准:与原产地比较,不需特殊的保护,能露地越冬或夏,生长良好;没有降低原来的经济或观赏价值;能够用原来的繁殖方法进行正常的繁殖。
确保引种成功的措施:①找出影响引种成败的因子:主导生态因子、植物生存环境、植物生态型、历史生态条件。
②栽培措施:播种期;栽培密度;肥水管理;
光照处理;防寒、遮荫;③引种材料选择:遗传可塑性大;逐渐迁移播种方法等。
4.引种驯化时应注意些什么问题?
①在引种过程中应坚持少量试引、多点试验、全面鉴定、逐步推广的步骤,避
免生产性的盲目引种。
此外,还应和生产紧密联系,完成育种目标的特定需要,有计划、有重点地进行。
②对引种植株、种子、枝条、种根必须做好严格的检验检疫工作。
③吸取历史上曾经发生过的因引种植物失控而破坏当地生态平衡、造成难以控制的灾害等教训。
5.南种北移与北种南移分别应采取什么栽培措施?
南种北移时,应适当延期播种,适当密植,适当节制肥水,在幼苗期间进行8 ~ 10小时的短日照处理,避趋早晚光,在冬季对苗木进行防寒保护,适应土壤时先移至山林隙地微酸性土壤环境中,或与其他植物混植,使引种的植物逐步适应当地土壤条件;
北种南移时,应适当早播,适当加大株行距,多施氮肥或多追肥,采用长日照处理延长植物的生长期,在夏季进行适当的遮荫处理,并尽可能选取引种植物分布的南端为引种区,使之适应南方土壤条件,得以正常发育。
主要参考文献
1 盛诚桂,张宇和. 植物的驯服,上海:科学出版社,1979
2 吴中伦. 国外树木引种. 北京:科学出版社,1988
第五章有性杂交育种
一、名词解释
1.有性杂交育种:是指用不同基因型进行杂交,再经分离、重组,创造异质的后代群体,从中选择优良个体,并进一步育成新品种的方法。
2.远缘杂交:是指在同一物种内不同品种或类型之间进行的杂交。
3.杂交不亲和性:远缘杂交时,通常将不能结子或结子不正常的现象称为杂交不亲和性。
二、问答题
1.杂交的方式有哪些?
①单交;②复合杂交,包括三交、四交、双交、回交、多父本授粉和聚合
授粉。
2.选择亲本时有何原则?
其原则有:①明确亲本选择的目标性状,分清主次;②扩大育种原始材料库,精选亲本;③亲本具有尽可能多的优良性状;④亲本优良性状的遗传力要强;
⑤重视选用地方品种。
3.杂交育种中如何选配亲本?
①父母本性状互补;②不同生态型或不同地理起源的亲本相组配;③尽量
选择具有较多优良性状的亲本为母本;④以一般配合力高的亲本组配;⑤要注意亲本材料的育性及亲本杂交亲和力;⑥注意亲本的遗传规律。
4.如何解决杂交中自然花期不遇的问题?
自然花期不遇时,可采用调整播种期、温度及光照处理、整枝和利用植物生长调节剂等方法来调整花期。
5.采用不同繁殖方式的园林植物杂种后代的选择有何不同?
因园林植物繁殖方式的不同,杂种后代的选择采用的方法也有所不同。
①有性繁殖方式杂种后代的选择:系谱法、混合法、衍生系统法和单子传代法等方法;
②无性繁殖方式杂种后代的选择:种子阶段选择、苗期选择、成年阶段选择和营养
系统阶段选择等方法。
6.远缘杂交有何作用?
①创造新的种质,丰富植物变异类型;②利用异属、种特有的性状;③创
造新的雄性不育系;④利用杂种优势。
7.远缘杂交的主要特点有哪些?
①杂交不亲和性;②杂种的不育性;③杂种的不稔性。
8.试述远缘杂交不亲和的原因及解决方法。
造成杂交不亲和的原因是多种多样的,主要是由于遗传差异过大而引起父母本在呼吸酶的活性、分泌物的组成及其PH值高低、花粉管和柱头渗透压等生理生
长状况的不同,从而导致花粉管在生长、受精及胚发育过程中的不正常。
双亲花柱异常也导致不亲和。
另外,远缘杂交的亲和性还与双亲的基因组成有关。
杂交不亲和可采用以下方法加以克服:
①注意亲本的选择选配;②特殊授粉方法;③染色体加倍法;④生理接近法;
⑤柱头移植和花柱短截;⑥化学药剂的应用;⑦试管受精;⑧其他措施,如保护地
栽培。
9.如何克服远缘杂交不亲和性与远缘杂种不育性?
克服远缘杂交不亲和性的方法:①亲本选择,注意正反交;②特殊的授粉方法:混合授粉法;重复授粉法;射线处理花粉;提前或延迟授粉;③媒介法;
④柱头移植和花柱短截法;⑤化学药剂;⑥改善授粉条件:试管受精;保护地
栽培;
克服远缘杂种不育的方法:①幼胚离体培养;②染色体加倍;③回交;④改善营养条件;⑤人工辅助授粉;⑥延长培育世代、加强选择。
主要参考文献
1 角田重三朗等著,熬光明等译. 植物育种学. 长沙:湖南科技出版社,1983
2 程金水等. 金花茶杂交育种研究.北京林业大学学报,1994
第六章杂种优势育种
一、名词解释
1.杂种优势:在异花授粉植物中,本身表现自交衰退的自交系之间杂交产生的杂种一代(F1),其植株性状的表现比双亲自交前还要优越的现象称为杂种优势,
或称杂交优势(heterosis)。
2.优势育种(heterosis bredding)利用植物的杂交优势,选用合适的杂交亲本,通过特定的育种程序和制种技术培育超亲品种的育种方法称为杂交优势育种,
简称优势育种。
3.配合力(combining ability):是指作为亲本杂交后F1表现优良与否的能力,分一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)。
4.一般配合力(又称普通配合力):指一个亲本自交系在一系列杂交组合中杂种后代某一性状的平均表现,通常以离均差表示。
5.特殊配合力:指某一特定杂交组合的杂种表现与根据双亲的配合力所预测的平均表现的差值。
6.人工去雄制种:是指人工去除母本雄株、雄花或雄蕊,然后再隔离条件下与父本自由授粉或用父本花粉人工授粉,从母本上收取杂交种的制种方法。
7.苗期标记性状:是指在幼苗期容易目测,可直接用来鉴别亲本(即假杂种)和杂种的植物学性状。
8.雌性系:是指雌雄同株异花植物只生雌花不生雄花,且能稳定遗传的品系。
9.雌株系:是指雌雄异株植物出现的只产生雌株且能稳定遗传的品系。
10.雄性不育:在两性花中,某些植株雄性器官表现退化、畸形或丧失功能,而雌性器官发育正常,这种现象称为雄性不育。
11.细胞质雄性不育:指不育性完全由细胞质控制、与细胞核无关,其遗传特征是。