作物育种学 期末复习材料 各章重点.docx

1、作物育种学 期末复习材料 各章重点第一章比较自交系品种和杂交种品种的育种特点。1.自交(纯)系品种(pure line cultivar) 自交系或自交系品种在生产上使用时，必须基因型高度纯合、性状优良、整齐一致；育种上采取连续多代自花授粉（异花授粉作物的强制自交）和单株选择； 创造丰富的遗传变异，在基因和性状分离的大群体中进行单株选择，优中选优，可以获得产量、抗性、品质等性状超过原有品种群体的个体(创造变异的途径)。2.杂交种品种（hybrid cultivar）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。 获得低成本、高质量、大量的杂交种 第二章1、重要种质资源在育

2、种上的应用。 （1） 种质资源是现代育种的物质基础；（2） 稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用；（3） 新的育种目标能否实现取决于所拥有的种质资源；（4） 种质资源是生物学理论研究的重要基础材料。（5） 是有生命的财富，亟待保护2、重要作物起源地。八大中心： 1、中国-东亚中心（大豆、高粱、苎麻、荞麦、茶、大麻） 2、印度（水稻、甘蔗、芝麻、绿豆、香蕉） 3、中亚（普通小麦、豌豆、蚕豆、非洲棉）4、西亚（一粒小麦、二粒小麦、黑麦、葡萄）5、地中海：（十字花科的蔬菜作物、小麦、牧草）6、埃塞俄比亚：（小麦和大麦的次生中心）7、南美-中美：（玉米、陆地棉、甘薯、番茄）8、南美：（马铃薯、花生、

3、木薯、橡胶）3、种质资源研究的主要内容，育种上应用的途径。种质资源研究的主要内容包括性状、特性的鉴定与评价及细胞学鉴定等。鉴定一般包括农艺性状，如：生育期、形态特征、产量因素、抗虫性；产品品质，如：食用价值及其他实用价值。同时通过对遗传机理的分析，明确性状的利用价值和途径。4、种质资源、基因资源、起源中心、遗传多样性、核心种质。种质资源：具有特定种质或基因、可供育种或相关研究利用的各种生物类型的总称基因资源：指含有不同种质的所有作物类型，它可以小到具有植物遗传全能性的器官，组织和细胞，以至于控制生物遗传性状的基因，大到植物个体甚至种内许多个体的总和起源中心：遗传类型有很大的多样性、比较集中、具

4、有地区特有的变种性状和近亲野生类型或栽培类型的地区遗传多样性：广义的遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。但一般所指的遗传多样性是指种内的遗传多样性，即种内个体之间或一个群体内不同个体的遗传变异总和。核心种质：采用一定方法，选择部分种质，以最小的资源数量和遗传重复，最大程度的代表种质多样性第三章1、生物产量、经济产量、收获指数、高光效育种、理想株型。生物产量：生物产量是指作物整个生育期间通过光合作用生产和积累的有机物的总量，通常是指地上部的总干物质重量经济产量：指作物有价值器官部分的产量，是生物产量的一部分。收获指数：（经济系数）：生物产量转化为经济产量的效率，即经济产量与生物产

5、量的比值。高光效育种：通过提高作物本身光合作用能力和降低呼吸消耗的生理指标而提高作物产量的育种方法。理想株型：获得最高的光能利用率，并将光合产物最大限度地输送到籽粒中去，通过提高收获指数而提高籽粒产量的作物类型。2、现代农业对作物品种有哪些基本要求？高产、稳产、优质、适应机械化3、矮杆提高产量的原理。（1）降低个体的植株高度，降低茎杆所占比重，从而提高收获指数；（2）株高降低也可以减少倒伏;（3）有效利用水肥；（4）利于扩大群体数量，增加密度。第四章木有第五章（重点！哦！）1、杂交育种亲本选配的原则，为什么？（1）双亲都具有较多的优点，没有突出缺点，在主要性状上优缺点尽可能互补；（2）亲本之一

6、最好是能适应当地条件，综合性状较好的推广品种；（3）选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交；（4）杂交亲本应具有较好的配合力。2、单交、复交中每一个亲本所占比重？单交：A/B A和B各占50%复交：（1）三交 A/B/C A和B各占25%，C占50% （2）双交 三亲本 C/A/C/B A和C各占25%，C占50% 四亲本 A/B/C/D ABCD各25% A/B/C/D A和B占12.5%，C占25%，D占50% （3）聚合杂交 最大重组原理（第一年50%，逐年减半） 超亲重组原理（A一直50%）3、系谱法、混合法、衍生系统法和单粒传法的原理，比较它们各自的优缺点。一、系谱法

7、主要特点:自杂种第一次分离世代(单交F2、复交F1)开始选株，分别种成株行(系统)，以后各世代均在优良系统中继续选择单株，直至选育出性状优良一致的系统时升级进行产量试验。 在选择过程中，各世代都予以系统的编号，以便查找系统历史与亲缘关系，故称系谱法 工作要点：系谱法可概括为：F1代看组合优劣; F2代找重点组合中的优良单株; F3代定系统的好坏 ; F4代促系统的稳定 。系谱法的优缺点 优点：具有定向选择的作用；每一系统有案可查，易掌握它的优、缺点；系统间的亲缘关系清楚，有助于互相参证；及早集中优良系统；有计划加速繁殖和多点试验。 缺点：F2严格选择，中选率低，特别对多基因控制的性状，效果更差

8、 ；工作量大，占地多，往往受人力、土地条件的限制，不能种植足够大的杂种群体，使优异类型丧失。二、混合法 自花授粉作物的杂种分离世代开始，组合内混种混收，不加选择，直到杂种后代基因型纯合达到80%以上时（F5-F8），才开始选择一次单株，形成株系，从中选择优系升级进入产量试验。混合法工作要点：选亲本配组合；F1-F4混合播种，混收，混脱粒；F5混合播种，开始选株单收、单脱；F6入选株种株行； F7产量试验,繁种混合法的优缺点 优点： 早代不选，混收混种工作简便；多基因控制的优良性状不易丢失。 缺点： 类型丢失现象：早熟、耐肥、矮秆等类型；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；延

9、长育种年限。三、衍生系统法 F2(F3) 单株繁衍的后代群体。工作要点： 在杂种第一、二次分离世代株选，以后各代分别按衍生系统混合种植而不加选择(测定产量和品质)，在产量及其有关性状趋于稳定的世代(F5F8)，从优良衍生系统内选择单株(穗)，翌年种成株(穗)系，从中选择优系进行产量比较试验衍生系统法的特点：具有系谱法和混合法的优点，在不同程度上消除了两法的缺点 四、 单籽传法 工作要点 ：自杂种的第一次分离世代F2开始，从每一株上随机取一粒种子混合组成下一代（F3）群体，如此进行数代，直到纯合化达到要求时（F5或F6），再按株（穗）收获，下年种成株（穗）行，从中选择优良株（穗）系混收（株行数等

10、于F2群体植株数）。进行产量比较试验单籽传法的优缺点 优点： (1)早代温室或异地加代繁殖，育种进程缩短。 (2)产生大量的株系和品系，进一步试验鉴定。缺点：缺乏系内选择，F2单株后代难以提高，要求杂交组合的性状水平高; F3-F5代缺少株系的田间评定，不利于某些性状的选择。第六章、第七章也木有第八章1、异附加系、异置换系、易位系。异附加系：在某物种染色体组的基础上，增加一个、一对或两对其他物种的染色体，从而形成一个具有另一物种特性的新类型个体。异置换系：某物种的一对或几对染色体被另一物种的一对或几对染色体所取代而形成的新类型个体。易位系：某物种的一段染色体和另一物种的相应染色体片段发生交换形

11、成的类型。2、试述远缘杂交不亲和的原因和克服方法。原因：1.双亲受精因素的差异 柱头的生理(化) 不同(呼吸酶活性、pH 值、分泌的生理活性物质、花粉和柱头渗透压差异), 阻止外来花粉的萌发、花粉管的生长和受精。双亲花柱异长无法受精。 雌、雄配子的膜高度专一, 相互不发生作用，无法融合受精。2. 双亲基因组成的差异 克服远缘杂交不亲和性的方法 1.亲本选择与组配 (1)栽培种作母本 (2)染色体数目多的物种作母本 (3)品种间杂种作母本 (4)广泛测交，选择适当亲本组配2. 染色体预先加倍法 染色体数目不同的亲本杂交时，先将染色体数目少的亲本进行人工加倍后再杂交，杂交结实率提高。3. 桥梁（媒

12、介）法 4. 采用特殊的授粉 (1)混合花粉授粉 (2)重复授粉 不同时期重复授粉, 寻找利于受精条件; (3)提前(延迟)授粉 花前15 d 或花后数天授粉; (4)射线处理 5. 外源激素处理 6. 植物组织培养 (1)柱头手术 (2)子房受精 (3)试管受精 (4)体细胞融合3、远缘杂种为何杂种夭亡和不育？如何克服？远缘杂种夭亡和不育的原因：核质互作不平衡 引起雄性不育,影响杂种后代生长发育所需物质的合成和供应，而影响生长发育。 染色体不平衡 减数分裂时同源染色体不能配对、分离，形不成正常功能的配子而出现不育。基因不平衡 不同亲本染色体上所携带的基因或基因剂量的差异，影响生长发育所需物质

13、合成。 组织不协调 胚、胚乳及母体组织(珠心、珠被)间生理代谢失调，导致胚乳败育及杂种幼胚夭亡。杂种夭亡、不育的克服方法 (1)幼胚的离体培养 调整杂种胚发育的外界条件，改善杂种胚、胚乳和母体组织间的生理不协调性。 (2)杂种染色体加倍法 (3) 回交法 染色体数目不同的远缘杂交的杂种产生的雌雄配子并非完全不育，其中有些雌配子可接受花粉受精结实，或能产生有生活力的少数花粉。用亲本之一对杂种回交，可获得少量杂种种子。(4)延长杂种的生育期 利用某些作物的多年生习性、采用无性繁殖法或人工控制温、光条件等来延长杂种的生育期，逐步恢复杂种的育性。(5)其他方法 嫁接法； 小麦 5 B 缺体诱导染色体配

14、对，提高小麦远缘杂种的可育性。 第九章还是木有第十章 1、杂种优势 特殊配合力 测交 测交种 测验种 一环系 二环系 配子体自交不亲和 孢子体自交不亲和 核质杂种 一般配合力杂种优势：杂种品种即F1杂种表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种（系）的现象。特殊配合力：（SCA）是指两个特定亲本所组配F1在某种数量性状上的表现。测交：测验自交系配合力所进行的杂交。测交种：测交所用的共同亲本测验种：测交所得的后代一环系：从自交系或品种间杂种品种选育出的自交系。 二环系： 从自交系间杂种品种中选育出的自交系。配子体自交不亲和：配子体不亲和花粉能正常发芽，并能进入柱头，但划分进入柱头组织或胚囊后遇到

15、卵细胞产生的某些物质，表现出相互抑制而无法受精，如禾本科植物。孢子体自交不亲和： 雌雄二倍体细胞之间相互抑制作用，使是花粉管不能进入柱头，如十字花科的自交不亲和性。 核质杂种：不同种属间的细胞核、细胞质存在一定程度的分化，不同质核间存在着不同的互作效应，异核、质结合可产生一定的杂种优势，即核质杂种优势，通过回交置换法可获得核质杂种。一般配合力：（GCA）一个纯系（自交系）亲本与其他若干个品种（自交系）杂交后，其杂种一代在某个数量性状上的平均表现。2、利用作物杂种优势的途径有哪些？各有什么特点？（1）人工去雄生产杂种种子。特点：配组自由，易获得强优势组合。（2）利用标志性状产生杂交种子。特点是利

16、用植株的某一显性性状或隐形性状作为标志，区别真假杂种。（3）化学杀雄生产杂交种子。特点是配组自由，制种手续简单。（4）利用自交不亲和性生产杂种种子。特点是双亲都是自交不亲和系，从父母本植株上收获的种子都是F1种子；需要人工剥蕾自交保存和繁殖自交不亲和系。（5）利用雄性不育性生产杂种种子。特点是核质互作雄性不育性的利用能够实现三系配套，光温敏不育系的利用可以省去保持系。（6）F2剩余杂种优势的利用。特点是种子生产成本与常规纯系品种种子成本相当。3、试写出度量作物杂种优势的方法。(一)中亲优势或相对优势 （杂种优势理论研究） 中亲优势（%）=(F1-MP)/MP100 MP=（P1+P2）/2(二

17、) 超亲优势 超亲优势(%)(F1-HP)/HP100 负向超亲优势(%)(F1-LP)/LP100(三) 超标优势 （育种过程品比应用） 超标优势(%)(F1-CK)/CK100(四) 杂种优势指数- 杂种优势指数()F1/MP1004、试述杂种品种的亲本选配原则及理由。（一）配合力高 （二）亲缘关系较远 。地理远缘、血缘较远、类型和性状差异较大。 （三）性状良好并互补 （四）亲本自身产量高，花期相近5、利用作物杂种优势的基本条件是什么？（一）强优势的杂交组合 1、满足品种三条件，即DUS（特异性、一致性、稳定性）2、强优势：配合力、亲本性状（二）异交结实率高 大批量生产杂交种 低成本生产杂

18、交种 （尤其自花、常异花授粉作物）（三）亲本繁殖与杂交制种技术简单易行可靠 亲本繁殖（产量与纯度） 杂交种种子生产（质量与产量）6、作物杂种品种都有哪些类别？（一）品种间杂种品种 （二）品种自交系间杂种品种 （三） 自交系间杂种品种1.单交种AB或A / B 2.三交种（AB）C或A / B / C3.双交种（AB）（CD）或A / B / C / D4.综合杂交种（1）自交系直接组配 （2）配成n（n1）个单交种 （四）雄性不育杂种品种1.胞质雄性不育杂种品种2.细胞核雄性不育杂种 3.光温敏雄性不育杂种品种 （五）自交不亲和系杂种品种 （六）种间与亚种间杂种品种 （七）核质杂种7、作物杂种

19、优势表现特点有哪些？1.杂种优势的普遍性 (1)生长势和营养体(2) 抗逆性和适应性 (3) 生理功能 (4) 产量和产量因素(5) 品质 (6) 生化表现 2.杂种优势表现的复杂多样性 作物种类:2倍体作物多倍体作物； 亲本基因型纯合度:纯合度高的自交系间的杂种优势较纯合度低的自由授粉品种间的杂种优势强； 亲本亲缘关系:亲缘关系远的自交系间杂种优势强于亲缘关系近的自交系间杂种优势；性状:综合性状表现优势的杂种，单一性状优势低。 环境条件:优势表现是双亲基因及环境条件互作。3.F2及以后世代杂种优势的衰退 衰退速度与F1杂合位点数、作物授粉方式关系密切。8、 对作物杂种优势的遗传成因都有那些解

20、释？你对这些解释有什么看法？难以解释的现象： (1). 杂种优势超显性纯合亲本20以上，有的50； (2). 隐性基因并非都不利，只在纯合状态下不利。显性假说的补充： 一些显性基因与另一些隐性基因位于同一染色体上，表现连锁； 控制某些有利性状的显性基因是非常多时，F2将不是偏态分布。 （二）超显性假说，又称等位基因异质结合假说 基本论点：杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作用，杂种优势是由于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的相互作用的结果。 AaAA或aa，BbBB或bb 等位基因分别具有控制不同的酶和代谢过程，产生不同的产物，使杂合体同时产生双亲的功能。 不足：它完全否定了等位基因间

21、显隐性的差别，排斥了有利显性基因在杂种优势表现中的作用；杂种优势并不总是与等位基因的异质结合相一致。（三）染色体组-胞质基因互作模式 9、测定配合力都有哪些方法？这些方法各有什么特点？（l）顶交法 （2）双列杂交 是用一组被测系相互轮交，配成杂交组合，进行后代测定。（3）系测验系法 第十一章 1.何谓质核互作雄性不育？它是如何利用杂种优势的？质核互作雄性不育：受细胞质不育基因和对应的细胞核不育基因共同控制的不育类型,为胞质不育(CMS)。质核互作雄性不育的一大特点是能实现不育系、保持系、恢复系配套，并能通过三系法将杂种优势应用于生产。2.孢子体不育和配子体不育有何差别？有何特点？ (1) 孢子

22、体不育 花粉育性的表现由孢子体(母体株)的基因型控制，与花粉(配子体)本身的基因无关。 雌雄孢子体基因型中无相同S基因，表现亲和; 雌雄孢子体有一个相同S基因 S1S2S1S3，若S1为隐性,则亲和； 雌雄S基因相同 无显隐性关系，表现为不亲和。S（R r） S（R R）+ S（R r）+ S（r r） 花粉可育 可 育 可 育 不 育 结实正常 结实正常 结实正常 不结实 F1 F2 育性分离(2) 配子体不育 不育系的花粉败育发生在雄配子体阶段，其育性受配子体基因型控制(配子体基因不育时花粉表现不育，反之花粉表现正常)。 取决于花粉与雌蕊(柱头)所带S基因是否相同。 双亲基因相同,自交完全

23、不亲和 S1S1S1S1(纯合体自交 )或S1S2S1S2(杂合体自交 ) ; 双亲有一个相同S基因,异交一半花粉亲和,一半不亲和 S1S1S1S2S1S2; S1S2S1S3S1S3+S2S3 双亲无相同基因, 完全亲和 S1S1S2S2S1S2;S1S2S3S4S1S3+S1S4+S2S3+S2S4(豆科、禾本科、茄科、蔷薇科等)。 S（R r） S（R R）+ S（R r） 花粉半不育 可育 半不育 F1 结实正常 F2结实正常 3.有应用价值的不育系应该具备哪些条件 （1）不育度高且稳定，不育度达到或接近100% （2）具良好的开花习性：花期长，每朵花开放时间长，柱头外露等，有利于接受

24、花粉，提高制种产量 （3）综合性状良好，配合利好：易配置出强优势组合4.杂种品种的选配应遵循哪些原则？为什么？ 1.选遗传差异大的亲本配组 杂种优势的遗传基础？在一定范围内双亲遗传差异愈大杂种优势愈明显。2.选择产量高、配合力好的亲本配组高产亲本是杂种产量的基础在此基础上，应该挑选一般配合力高的亲本配组，筛选特殊配合力高的组合。 3.选优良性状多并能互补的亲本配组 两亲应具有较多的优良性状和较广的适应性，通过杂交使优良性状在杂种中得到累加和加强，特别是杂种优势不明显的性状，及由多基因控制的数量性状如熟期、品质性状和一些产量因素，杂种的表现多倾向于中间型，因此只有两亲本的性状都优良才能配出符合育

25、种目标的杂种。4.选有利于异交的亲本配组 商品杂种品种的获得是通过异交完成的，选择有利于异交的亲本配组才能够提高种子产量，降低生产成本获得更大的经济效益。有利于异交的特性主要是指：（1）母本的花器结构和开花习性有利异交授粉；（2）具有好的高产性状及潜力；（3）父本花期较长，花粉量大；（4）双亲生育期接近并以母本偏早为好；（5）父本较母本略高，以便扩大行比增多母本株数。 上述配组原则只是为了增加选配杂种的预见性获得一个好的育种效果而提出的，实际上所配制出的杂种必须在不同条件下进行多点多年试验，以及生产示范和栽培试验才能确定其丰产性、适应范围、利用价值和栽培方法。5.如何鉴定核不育材料的遗传类型 P1806.光温诱导雄性不育的种质是怎样获得的？ 选育途径 ：杂交转育、系统选育、诱变选育、组织培养等方7.如何将高不育材料用于杂种优势利用 P1838.质核互作雄性不育的恢复系选育可以采用哪些方法 1.测交筛选法2.杂交选育法3.回交转育法4.人工诱变法