作物育种策略与育种效率_孙其信
作物育种学总论第十四章分子标记辅助选择育种
PCR-based markers
PCR: polymerase chain reaction（多聚酶链式反应）
amplification of tracts of DNA defined by border sequences that hybridize to selected DNA polymerase primers
How to use a genetic marker for marker-assisted selection
Weaver Carrier Sire
M1
M2
W
+
M1
M3 M2
M3
W
++
+
W=Weaver +=Normal
目标基因的标记筛选（gene tagging）是 进行分子标记辅助选择（MAS）育种的基 础。用于MAS育种的分子标记须具备三个 条件：
生化标记
主要包括同工酶和等位酶标记。同工酶是：指结构 不同、功能相似的酶，也即具有同一底物专一性的 不同分子形式的酶。属于一个以上基因座位编码的 酶的不同形式；而等位酶是指由一个基因座位的不 同等位基因编码的酶的不同分子形式。分析方法是 从植物组织的蛋白粗提物中通过电泳和组织化学染 色法将酶的多种形式转变成肉眼可辩的酶谱带型。
供体
M
R
受体
m
r
M
m
R
r
RR Rr rr
(1-r)2 2r(1-r) r2
目标基因与DNA标记间的遗传距离位p
亲本中DNA标记的带型
M—抗性标记 R—抗性基因 m—感病标记 r—感病基因
F1杂种中DNA标记的带型
在F2分离群体中分子标记类型 即MM,Mm,mm
主要农作物产量改良的主要途径及现状
主要农作物产量改良的主要途径及现状我国主要农作物产量现状：从粮食分品种看，我国粮食作物有稻谷、小麦、玉米、大豆和薯类五个主要品种，此外还有高梁、谷子等杂粮作物，在我国主要粮食作物品种中，产量一直居于首位的稻谷，占粮食总产量的 40%左右，小麦产量位居第二位，玉米产量位于第三位。
1949年全国稻谷总产量仅有4865万吨，到1978年全国稻谷总产量达到1.37亿吨，比1949年增长 1.8倍，1998年全国稻谷产量已达1.98亿吨，比1978年增长 45.1%，比1949年增长3.1倍。
稻谷产量稳居世界第一位。
与稻谷生产情况相比，我国小麦和玉米生产发展速度更快，从1949年到1998年的50年里，我国小麦和玉米分别增长 6.8倍和9.7倍，年均增产196万吨和246万吨。
与其它国家相比，我国小麦产量也居世界第一位，玉米产量仅次于美国，位居世界第二位。
受品种结构调整和市场需求的影响，建国以来，我国大豆和薯类产量虽有增长，但增长幅度明显低于前三个品种。
到1998年，大豆和薯类产量分别达到1500万吨和3600万吨，分别比建国初期增长1.98倍和2.66倍。
我国的农作物产量之所以一直在不断地增加，是因为当今科技的不断进步，而要使农作物产量经过改良而提高必须依赖于作物的遗传改良，随着我国人口数量不断地增加，我国粮食供应竟会愈加紧张，所以必须借助科技的力量不断将农作物的产量提上去，那就是遗传育种技术。
那么作物产量改良主要途径有哪些呢？一、引种引种是指从外地或外国引进作物新品种或新品系，通过适应性试验鉴定后直接在生产上推广的方法。
引种并不是一项简单的工作，必须遵循引种的一般规律和一切经过试验的原则。
为了保证引种效果，避免浪费和减少损失，引种必须有目标有计划的进行。
首先是引种计划的制订和引种材料的收集。
引种前应根据当地的相关发展产业的需要，结合当地自燃经济条件、栽培条件以及现有作物品种存在的问题，确定所要引种的作物种类和品种。
作物育种学试题及答案-完整版
作物育种学试题及答案第一章绪论一、选择题：1.作物进化的基本因素有： ( )A. 遗传B. 变异C. 选择D. 漂变2.作物育种的实质： ( )A. 遗传B. 作物的进化C. 选择D. 作物的人工进化3.作物育种学的基本理论是( )。
A. 遗传学B. 生物学C. 植物学D. 生物进化论4.在人工选择的过程中，自然选择起作用吗? ( )。
A. 不起作用 B．起一定作用 C．起主要作用 D．起有利作用5.从生态学上讲，一个作物品种就是一个（）。
A. 地区型B. 地理型C. 地域型D. 生态型6.在育种历史上，大幅度提高了作物单位面积产量的育种途径是哪些?( )。
A．系统育种 B．抗病育种 C．矮化育种 D．杂种优势利用E.辐射育种7.品种是人类根据一定地区生产和生活需要而创造的一种作物群体，它具有( )。
A．遗传性状的相对稳定性B.遗传性状的相对一致性C．遗传性状的新颖性 D．区域性 E．时间性8.作物育种的基本任务是( ) 。
A. 研究作物牲状的遗传规律 B．搜集、研究和创造种质资源C．培育作物新品种 D．研究育种方法 E．研究种子生产技术二、填空：1.作物进化与生物进化无本质区别，它们都涉及、、这几个主要因素。
是植物进化的基础，能够巩固和积累优良的变异，可使变异向有利方向巩固和发展，形成新类型、新物种。
2.作物育种和良种繁育学研究的对象是:三、判断下面各题的正误，正确的划“√”，错误的划“×”。
1.如果是杂交种，在品种标准中，除说明栽培技术要点外，还需要说明杂交制种技术。
( )2.农业种子可归纳为三种类型，即真正的种子、类似种子的果实，营养器官。
（）3．作物育种学又称为人工进化的科学。
它是利用人工创造的遗传变异，而不是利用自然发生的变异培育新品种。
( )4．生物进化的三大要素是生存竞争、变异和选择( )。
5．从生态学来讲，一个作物品种就是一个地区型。
( )6. 品种是植物学上的分类单位。
作物育种学(总论)
3.目标性状的选育进一步得到协调改良。
株型育种、矮秆育种和高光效育种工作的开展， 使作物的农艺性状得到同步改进，生物产量和经济系 数进一步得到协调，抗病性和产品品质不断提高。
现代品种的特点是在综合性状鉴定和选择的基础 上，突出目标性状，是主要目标性状都得到协调改良。
二、对 作 物 育 种 工 作 的 展 望
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。
三、作 物 育 种 学 的 发 展
随着育种学、进化论和相关理论的发展和 育种效率的提高，作物育种从20世纪20-30年代 开始摆脱主要凭经验和技巧的初级状态。以逐 渐发展成为具有系统理论和科学方法的一门应 用科学。
世界出版的有关育种知识的专著有：
第一部1927年，美国 Hayes和Carber出版的《作物育种》； 1935年，前苏联Vavilov出版的《植物育种的科学基础》； 1936年，中国王绶出版的《中国植物育种学》； 1942年，美国Hayes和Immer出版的《植物育种方法》； 1948年，中国沈学年出版的《作物育种学泛论》； 1960年，美国Allard出版的《植物育种原理》； 1976年，中国蔡旭出版的《植物育种育种学》； 1981年，西北农学院主编的《作物育种学》等
二、当地现有品种有待改进的主要性状
以当地现有推广品种为参考，从而选育 出能克服现有品种的缺点，保持和提高其优 点的新品种。在考虑主要目标性状 的同时， 还要兼顾 次要目标性状。因为随着主要目标 的实现，原来的次要目标性状就可能上升为 主要目标性状。
我国作物遗传育种学科的发展现状与“十三五”发展重点
作物遗传育种学科在农业科学中占有核心地位[1]，其根本任务是从基因型和环境2个层面研究并形成作物持续高产、优质、高效的理论、方法和技术，是关于大田作物生产与品种遗传改良的学科。
学科的创新发展，对保障国家粮食安全具有重大的意义。
粮食产量的“十一连增”[2]离不开作物遗传育种学科的创新和进步。
近年来，随着生物技术、信息技术和新材料技术的快速发展，我国的传统作物遗传育种学科迎来了新的发展机遇，成为生命科学领域具有发展潜力的学科之一，在基础、应用基础和应用研究方面取得了突破性进展，研发了1批重大的科技成果，对国家粮食安全和农业可持续发展做出了显著贡献。
1我国作物遗传育种学科的主要研究进展1.1基因组学等新技术广泛渗透近10a ，由“Next Generation Sequencing （NGS ）”技术引领的基因组学技术正在一个空前的高速度推动下迅猛发展。
目前，高通量NGS 技术已经成为生命科学领域中应用最为广泛的研究手段。
例如，完成了小麦A 、D 基因组等图谱的绘制[3，4]；构建了第2代玉米单体型图谱，其中包含了5500万个SNP 标记[5]；对二倍体棉花———雷蒙德氏棉全基因组进行测序，并阐述了棉花基因组的多倍化及其纤维发育[6]。
此外，基DOI ：10.16318/ki.hbnykx.2015.06.018河北农业科学，2015，19（6）：66-70Journal of Hebei Agricultural Sciences编辑蔡海燕我国作物遗传育种学科的发展现状与“十三五”发展重点张江丽1，董文琦2，杜晓东3*（1.中国农业科学院科技管理局，北京100081；2.河北省农林科学院，河北石家庄050051；3.河北省农林科学院农业信息与经济研究所，河北石家庄050051）摘要：作物遗传育种学科的创新发展，对促进现代农业的健康发展和保障我国粮食安全具有重大的意义。
作者总结了近年来我国在作物遗传育种学方面取得的主要进展，从基因组学、种质资源保护与利用、新基因挖掘、作物杂种优势机理及利用、分子标记育种、分子设计育种、作物细胞工程和诱变育种等方面分析了“十三五”重点发展的方向。
作物育种技术的历史与未来发展
作物育种技术的历史与未来发展《作物育种技术的历史与未来发展》作物育种技术有着悠久而丰富的历史，并且在不断发展演进，对人类的生存和发展产生着深远的影响。
一、作物育种技术的历史发展早期的无意识选择在人类文明的早期，作物育种是一种无意识的行为。
原始人类在采集和种植野生植物的过程中，会自然地选择那些具有更好性状的植物。
例如，他们可能会优先采集那些果实更大、味道更好或者更易于收获的野生植物种子，并将其种植在住所附近。
这种无意识的选择逐渐改变了作物的特征，使得一些作物开始适应人类的需求。
在这个阶段，人类并没有对作物的遗传规律有任何科学的认识，只是基于生存的本能进行选择。
传统育种技术的兴起随着农业的发展，人类开始有意识地进行作物育种。
传统的育种技术包括选择育种、杂交育种等。
选择育种是指从现有的作物群体中挑选出具有优良性状的个体，然后进行繁殖，使这些优良性状在后代中得到保留和加强。
例如，农民会选择那些抗倒伏、产量高的小麦植株进行单独留种种植。
杂交育种则是通过将不同品种的作物进行杂交，使它们的优良基因组合在一起，从而培育出具有新的优良性状的品种。
孟德尔的遗传定律的发现为杂交育种提供了理论基础。
例如，通过将高产但抗病性差的品种与低产但抗病性强的品种杂交，经过多代的选育，就有可能得到既高产又抗病的新品种。
诱变育种的出现20世纪以来，诱变育种成为作物育种技术的一个重要分支。
诱变育种是利用物理或化学的方法诱导作物发生基因突变，然后从突变体中筛选出具有优良性状的个体。
物理诱变常用的方法有辐射诱变，如用X射线、γ射线照射作物种子或幼苗，化学诱变则使用一些化学药剂如秋水仙素等。
诱变育种可以创造出自然界中原本不存在的新性状，为作物育种提供了更多的变异来源。
例如，通过诱变育种培育出了早熟、高产的水稻品种，对提高粮食产量有着重要的意义。
二、现代作物育种技术的发展分子标记辅助育种分子标记辅助育种是现代作物育种技术的重要组成部分。
分子标记是一种能够反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段。
商业化育种模式、优点及其教学策略-农艺学论文-农学论文
商业化育种模式、优点及其教学策略-农艺学论文-农学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——引言作物育种学是农学、植保、园艺及作物育种相关专业的核心专业课程，肩负着引导学生了解作物育种并致力于作物育种事业的神圣职责［1］。
结合教学目标及教材内容，当前作物育种学的教学任务主要是围绕育种目标制定、作物品种类型、品种改良或选育方法及生物技术在作物育种中的应用这几个方面展开的［1-3］。
随着育种新技术、新知识、新思想的不断涌现，作物育种学教科书先后经历了多次修订或再版。
商业化育种是我国学者近年提出的一种与我国传统育种模式全然不同的新的育种体系，由于该体系有望大幅提升我国种业企业的国际竞争力和育种水平，因而备受国家各级政府的重视［4］。
2011 年4月10 日，出台《关于加快推进现代化农作物种业发展的意见》中明确提出开展商业化育种，之后办公厅正式印发了《全国现代农作物种业发展规划（2012-2020 年）》，将构建以企业为主体的商业化育种体系确定为《规划》的一项重点任务［5］。
配合该规划，科技部、农业部及各级政府均相继出台了具体政策和措施，以确保尽快构建主要农作物商业化育种体系［6］。
目前，不少省份或育种企事业单位已开始实施商业化育种。
然而，由于教科书修订的滞后性，目前作物育种学教科书中没有商业化育种内容，教学计划更没有商业化育种的教学安排，这在一定程度上加大了人才培养与社会需求间的矛盾性。
笔者在作物育种学教学过程中，遇到过多位同学询问有关商业化育种的问题，这进一步说明商业化育种虽然提出时间不长，但已引起了国内不同层次人员的关注。
鉴于此，作者结合已发表的学术论文、种业规划纲要以及自身的教学实践，对商业化育种的由来、育种模式和特点进行归纳，并提出了相应的教学策略，希望为作物育种学教科书的再次修订以及同行在作物育种学教学中及时补充商业化育种内容提供一定帮助。
1 商业化育种的由来在国内，我们常看到某位育种者突然横空出世一个大品种，紧跟着大面积推广，辉煌几年后，一般没有后续品种跟进，然后奇迹又发生在另一位育种家身上，一个新品种又崭新登场。
作物育种——精选推荐
作物育种作物育种第⼀章育种⽬标是选育新品种的设计蓝图，是对选育新品种应具备哪些优良性状的具体要求。
第⼀节主要育种⽬标性状的分析育种的总体⽬标⾼产、优质、稳产（多抗）、⽣育期适当、适应性强、适应农业机械化作业。
⼀、⾼产（high yield）1、产量因素的合理组合不同⾼产品种产量构成因素的主攻⽅向有所不同。
2、合理的源、库关系源要⾜，库要⼤，流要畅，三者协调。
3、理想株型1）株型（plant morphology）狭义株型作物的形态特征及空间排列⽅式⼴义株型除包括狭义株型概念外，还泛指与群体光能利⽤直接相关的⽣理⽣态机能性状。
株⾼株型的重要指标，决定植株抗倒伏能⼒的主要因素。
理想株型理想株型是⾼产品质的形态特征。
不同作物要求的理想株型不完全相同，但多涉及株⾼、叶形、叶姿、叶⾊、叶⽚的分布以及分蘖和主茎的关系。
4、⾼光效作物产量的⼲物质有90-95%是由光合作⽤通过炭同化过程产⽣。
⽣物学产量整个⽣育期内作物积累和消耗⼲物质的差。
“源”经济学产量⽣物学产量中以收获⽬标形态存在的⼲物质。
“库”经济系数（coefficient of economics）或收获指数（harvest index）经济学产量与⽣物学产量的⽐值。
“流”能⼒的具体衡量指标。
经济产量= ⽣物产量×收获指数= 净光合产物×收获指数=（光合强度×光合⾯积×光合时间-光呼吸消耗）×收获指数⽬前农作物的光能利⽤率⼀般1%-2%⼆、优质营养品质、加⼯品质、商业品质、卫⽣品质三、稳产稳产性优良品种在推⼴的不同地区和不同年份间产量变化幅度较⼩，在环境多变的条件下能够保持均衡的增产作⽤。
影响作物稳产性的因素：⽓候、⼟壤、⽣物四、适宜的⽣育期充分利⽤当地的⾃然⽣长条件，⼜能⾃然成熟。
五、适应农业机械化要求株型紧凑，株⾼⼀致，秆硬不倒，⽣长整齐，熟度⼀致，果位适中，不落粒。
第⼆节、制定育种⽬标的原则⼀、着眼当前、顾及发展、兼顾现实可⾏性和预见性⼆、抓住⽣产中的主要问题，要有针对性三、明确落实具体性状，注重可操作性四、考虑品种的合理搭配，实现品种多样性第三章、种质资源指具有⼀定种质或基因、可供育种及相关研究利⽤的各种⽣物类型。