称为种质资源遗传资源基因资源基因库基因银行
植物细胞的遗传转化文稿演示
1 转基因植物
1.1 受体
• 叶盘 • 原生质体 • 悬浮细胞 • 愈伤组织 • 胚状体 • 活体 • 等等
1.2 转基因方法
直接转化法 : 基因枪法 载体介导法：农杆菌介导法
1.2.1 直接转化法 基因枪法
**最早的基因枪（火药式）由美国康乃尔大学Sanford等 1987年设计制造 。
基本原理
抗逆-盐害
野生型油菜和转基因（AtNHX1）油菜经 200mM NaCl 处理10 周
抗逆-冻害
Ti质粒的功能区域
T-DNA的染色体整合机制
消毒
切取
土壤农杆菌 浸泡
叶盘
培养基
愈伤组织 分化幼苗
植物受体
抗生素筛选
分化出苗
生根壮苗
其它方法
植物病毒感染法 花粉管通道法 电穿孔转化法 激光微束穿孔转化法 显微注射法 超声波介导转化法 多聚物介导法 浸渍法 电泳法 碳化硅纤维介导法 真空渗透法 圆球体法 等等
2. 基因改良植物
除草剂 干旱
品质
盐害 冻害
非生物胁迫 生物体
热害
涝害
其他性状
虫害作物品种改良中的应用
抗虫 抗病毒 抗病 抗非生物胁迫 抗除草剂 改良作物品种 改变花的颜色和形状 转基因植株作为生物反应器
抗病大豆
（A）萎黄病（箭头所指）感染
野生型 转基因
抗病烟草
野生型
转基因
（B） 外源基因抵抗TMV对烟草的感染。 接种后11天 症状（箭头）
抗除草剂
占总转基因植 物种植面积的 77％，其中主 要为抗除草剂 大豆。
转基因
野生型 野生型
野生型
转基因
转基因
用0.1%草苷膦处理大豆叶片 具有除草剂抗性的大豆
作物育种复习题
《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？3.制订育种目标的原则是什么？4.作物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标？6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标，并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉？哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉？2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性？4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释：种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用？6.如何划分初生中心与次生中心？7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.建立作物种质资源数据库有何意义？如何建立作物种质资源数据库？10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么？2.影响引种的因素和引种规律是什么？第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？各自的遗传机理是什么？2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则？4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系？5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法，简述它们各自的工作要点。
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。
林木育种学复习试题及答案解析
网教林木育种学习题一、名词解释1、遗传资源2、育种资源3、生物多样性4、引种5、驯化6、种源7、种源试验8、种源选择9、种子区10、种子区区划11、优树12、杂种优势13、无性繁殖14、无性系选育15、采穗圃16、种子园17、实生种子园18、遗传测定19、一般配合力20特殊配合力二、填空题1、以遗传进化理论为指导，研究林木选育和良种繁育原理和技术的学科叫学。
2、目前，改良和丰富造林树种的主要途径和研究内容有、、。
3、在自然界，适合于环境条件的生物被保留下来,不适应的被淘汰，这就是。
4、从一个混杂的群体中，按一定标准挑选出彼此相似的优良个体,然后混合采种、混合繁殖的方法是选择.5、按严格标准,从群体中挑选优异单株，分别采种、分别保存、分别繁殖，并进行比较鉴定而获得良种的方法是选择。
6、当性状遗传力低时，使用选择效果较好。
7、当性状遗传力较高时,可使用选择。
8、混合选择适用于性状遗传力较时。
9、生物多样性包括、、三个方面的多样性。
10、由于自然因素或人为作用,使物种或种群遗传多样性减少的现象称为。
11、影响树种引种成败最重要的土壤因素是土壤的.12、同一树种的南方种源一般较北方种源生长速度较，抗寒性较。
13、造林用种的基本原则是。
14、用材树种要求优树树冠为型。
15、对遗传基础不同的种或品种、类型进行人工交配，获得杂种，从中选择培育新品种的方法称为育种。
16、单杂交有个亲本参与杂交。
17、双杂交有个亲本参与杂交.18、能在杂种后代中加强亲本一方优良性状的杂交方式是。
19、对于两性花的树种，在杂交前必须。
20、为防止非父本花粉侵入，人工杂交前应进行。
21、多倍体是指细胞内染色体组为个以上的个体。
22、对植物染色体进行人工加倍，最常用的化学药剂是。
23、用于植物染色体加倍的化学药剂只作用于细胞。
24、林业生产上常用的无性繁殖方法有、和。
25、以优树无性繁殖材料建立的、提供优良种条的生产场地是。
26、针叶树最常用的嫁接方法是。
作物育种3种质资源(4学时)
二、种质资源工作的重要性
1. 种质资源是育种工作的物质基础
不同种质资源具有丰富的变异
穗
普
分
通
枝 小
小
麦
麦
普通野生稻 (O. rufipogon Griff.)
亚洲栽培稻 (Oryza sativa L.)
2. 稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用
1) 水稻籼稻矮源“低脚乌尖”与小麦矮源 “农林10号”对“绿色革命”的贡献。
特殊的育种目标需要特异种质
玉米粗缩病
小麦赤霉病
4. 种质资源是生物学理论研究的重要基础材料
水稻驯化过程中生长习性的变异
a)
b)
O. rufipogon
普通野生稻
c)
O. sativa
栽培稻
d)
Norman Borlaug (right) in a field of improved tall wheat. Note that these traditional varieties come nearly to shoulder height. (Photo credit: CIMMYT)
• 丰产源—直接提高产量
提高产量和环境适应性的基因 提高养分的吸收（耐高肥水） 延长生育期 增加穗数， 提高穗粒数和千粒重
3. 新的育种目标能否实现决定于所拥有 的种质资源
“巧妇难为无米之炊”
野生资源
传统品种
现代品种
问题：遗传多样性相对比较窄
Progress in the yield potential of rice
0.29 hm2 18.8亿吨
诺曼·博洛格（Norman Borlaug）
• 美国著名农业科学家、植物病理学家、遗 传育种专家。
作物育种学第二章种质资源
作物育种学第二章种质资源
瓦维洛夫的作物 起源中心学说
显性基因变异 原生起源中心
引出 选择
隐性基因变异 二级起源中心
（次生起源中心）
作物育种学第二章种质资源
起源中心的标志
原生起源中心
次生起源中心
①有野生祖先 ②有原始特有类型 ③有明显的遗传多样 性 ④有大量的显性基因
玉米高赖氨酸突变体奥派克2号的发现利用， 大大推动了玉米营养品质育种。可见，农业的 发展，在很大程度上将取决于我们对种质资源 的发掘和利用的程度。
作物育种学第二章种质资源
3.种质资源是不断发展新作物的主要来 源
作物育种学第二章种质资源
4.实现新的育种目标，必须拥有更 多的基因资源
作物育种目标不是一成不变的，人 类物质生活水平的不断提高对作物育种 不断提出新的目标。新的育种目标能否 实现决定于育种家所拥有的种质资源数 量和质量。如在油料、麻类、饲料和药 用等植物方面，常常可以从野生植物中 直接选出一些优良类型，进而培育出具 有经济价值的新作物或新品种。
生态系统退化迅速并不断加快。地球物种消失速度比 自然灭绝的速度要快100到1000倍。
地球史上物种大规模的灭绝发生过五次，最近一次是 发生在6500万年前的恐龙和其他许多物种的灭绝。现 在我们正处在第六次物种大灭绝之际，这是地球上一 个物种（人类）和所有其他物种之间资源竞争的结果。 灭绝过程主要归因于栖息地退化，不断由人类引发的 气候变化对生物多样性的影响愈加严重。
第二章 种质资源
作物育种学第二章种质资源
本章主要内容
第一节 种质资源工作的重要性 第二节 作物起源中心学说 第三节 种质资源的研究与利用 第四节 电子计算机在种质资源
作物育种学各章主要知识点(杨存义)
《植物育种学》（杨存义）绪论一、名词解释1. 作物品种：是人类在一定的生态条件和经济条件下，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要，根据人类的需要所选育的某种作物遗传特性稳定、性状一致、特性明显的一定群体。
2．优良品种是指在一定地区和耕作栽培条件下符合生产发展要求，并具有较高经济价值的品种。
二、填空题1．每个作物品种一般都有其所适应的地区范围和耕作栽培条件，而且都只在一定历史时期起作用，所以优良品种一般都是具有地区性和时间性。
2．作物品种可分为纯系品种、杂种品种、综合品种、五性系品种。
3. 作物进化决定于3个基本因素：变异、遗传、选择。
三、简答题1．优良品种在发展农艺生产中的作用主要有：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）扩大作物种质面积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。
2．作物育种学的基本任务是什么？1）研究和掌握作物性状遗传变异规律的基础上，发掘、研究和利用各有关作物资源；2）并根据各地区的育种目标和原有品种基础，采用适当的育种途径和方法，选育适于该地区生产发展的高产、稳产、优质、抗（耐）病虫害及环境胁迫、生育期适当、适应性较广的优良品种或杂种以及新作物；3）在其繁殖、推广过程中，保持和提高其种性，提供数量多、质量好、成本低的生产用种，促进高产、优质、高效农业的发展。
3．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）种质资源的搜集、保存、研究评价、利用及创新；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和方法；6）目标性状的遗传、鉴定及选育方法；7）作物育种各阶段的田间实验技术；8）新品种的审定、推广和种子生产。
4．现代作物育种的发展动向主要表现在以下几方面：1）育种目标要求要高。
现代农业对新品种不仅要求进一步提高单产潜力，增强对多种病虫害及环境胁迫的抗耐性，广泛的适应性；而且还要求具有优良的产品品质和适应机械操作的特性等。
作物育种复习题
《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？3.制订育种目标的原则是什么？4.作物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标？6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标，并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉？哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉？2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性？4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释：种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用？6.如何划分初生中心与次生中心？7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.建立作物种质资源数据库有何意义？如何建立作物种质资源数据库？10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么？2.影响引种的因素和引种规律是什么？第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？各自的遗传机理是什么？2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则？4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系？5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法，简述它们各自的工作要点。
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四.种质资源的保存
1.种质资源保存应掌握一定的原则： ①种植资源经过保存后，必须保持各样 本 的生活力。 ②保持原有的遗传变异度。 ③维持样本的一定数量。
2. 种质资源保存范围
①用于应用研究和基础研究的种质。 ②可能灭绝的稀有种和已经濒危的种质， 特别是栽培种的野生祖先。 ③具有经济利用潜力但尚未被利用的种 质。 ④普及教育有用的种质。
2.齐文和茹考夫斯基对起源中心学说的 发展
将作物起源中心扩大为12个中心： 1.中国—日本中心 2.东南亚洲中心 3.澳大利亚中心 4.印度中心 5.中亚细亚中心 6.西亚细亚中心 7.地中海中心 8.非洲中心 9.欧洲—西伯利亚中心 10.南美中心 11.中美和墨西哥中心 12.北美中心
第三节 种质资源的研究和利用
学说的内容： 1.作物起源中心有两个主要特征： 基因的多样性和显性基因频率高， 又名为基因中心或多样化变异中心。 2.最初始的起源地为原生起源中心。
瓦维洛夫的作物 起源中心学说
显性基因变异 原生起源中心
引出 选择
隐性基因变异 二级起源中心
（次生起源中心）
起源中心的标志
原生起源中心 ①有野生祖先 ②有原始特有类型 ③有明显的遗传多样 性 ④有大量的显性基因 次生起源中心 ①无野生祖先 ②有新的特有类型 ③有大量的变异 ④有大量的隐性基因
第三章 种质资源
第一节 种质资源工作的重要性 第二节 作物起源中心学说 第三节 种质资源的研究与利用 第四节 电子计算机在种质资源管理 中的应用
第一节 种质资源工作的重要性
一、种质资源的概念 二、种质资源工作的重要性
一. 种质资源的概念
广义：具有一定种质或基因的生 物类型，称为种质资源。（遗传资 源、基因资源、基因库、基因银行）
3.保存的方式 （1）种植保存 （2）贮藏保存同作物种子和营养体生活 力的长短，隔一定的时间在田间种植 一次。 材料多时，可进行轮换种植。
种植保存需要注意两点： ①种植条件尽可能与原产地条件相似，以减少 由于生态条件的改变而引起变异。 ②尽可能避免和减少天然杂交和人为混杂，以 保持原品种或类型的遗传特点和群体结构。
1.中国中心。中国中西部山区及相邻的 低地。
谷、黍、荞麦、高粱、大豆。
2.印度中心。缅甸、印度东部、马莱西 亚群岛、菲律宾、印度支那。 水稻、甘蔗、亚洲棉。 3.中亚细亚中心。印度西北部、阿富汗、 前苏联的塔吉克、乌兹别克、天山西 部
普通小麦、草棉
瓦维洛夫的作物 起源中心学说
4.西亚中心。土耳其、伊朗的西北部、 外高加索、土库曼等 一粒小麦、二粒小麦、苜蓿。 5.地中海中心。地中海沿岸的南欧和 北非地区。 甜菜、黑麦。 6.阿比西尼亚中心。以埃塞俄比亚高 原为中心。 小麦、大麦。
（四）人工创造种质资源 通过各种途径（杂交、理化诱变等）产生 的各种突变体和中间材料。 特点： 人工创造的种质资源是多种多样的，它的 特点随创造的资源类型有所不同。
二. 种质资源的搜集
直接考察收集 征集 单位之间彼此交换 转引
三.收集材料整理
1. 及时进行归类，将同种异名者合并，同名 异种者区分开。并进行统一的编号。 2.进行简单的分类，确定材料的植物学地位、 生态类型、亲缘关系和生育特性。
3.种质资源是不断发展新作物的主要来源。
4.实现新的育种目标，必须拥有更多的基因 资源。 5.种质资源是理论研究的重要材料。
Harland指出：人类的命运将取决于人类 理解和发掘植物种质资源的能力。
第二节 作物起源中心学说
一、瓦维洛夫的作物起源中心学说 二、作物起源中心学说的发展
一、瓦维洛夫的作物起源中心学说
是改良现有品种的基础材料。
（二） 外地种质资源：
由其他国家或地区引入的作物品种和植 物类型。 特点： ①能反映各自原产地区的自然条件和生 产特点 ②多数外地种质资源对本地条件适应性 差
（三）野生种质资源
是指各种作物的近缘野生种和有价值的野生 植物。 特点： 由于它是在特定的条件下，经过长期自然选 择形成的，往往具有栽培作物所不具备的 重要性状。
按照来源分类，种质资源分为四类： 本地种质资源 外地种质资源 野生种质资源 人工创造种质资源
（一）本地种质资源
古老的地方品种和当前推广的改良品种。 特点 ① 对当地自然条件和生态特点具有高度适 应性。 ② 反映了当地人民生产和生活的需要。 ③ 类型丰富，并具有独特的优良性状。 ④ 古老的地方品种，不耐肥水，产量较低， 抗病性较差。
瓦维洛夫的作物 起源中心学说
3.在一定的生态环境中，一年生草本作物间 在性状的遗传变异上存在一种相似的平行 现象。
4. 根据驯化的来源，将作物分为两类， 原生作物：人类有目的驯化的植物 次生作物：与原生作物伴生的杂草，当有 一定的利用价值时，就被人类分离而成为栽培 的主体。
作物起源的八大中心：
瓦维洛夫的作物 起源中心学说
植株、种子、无性繁殖器官、花 粉、单个细胞
狭义：用于选育新品种的材料
二. 种质资源工作的重要性
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。 矮脚南特、矮子粘 低脚乌尖 野败型雄性不育籼稻种质 农林10号 P.I.178383 奥派克2 广西糯玉米、八大行玉米、黄鸭鸡粳玉米、天 鹅蛋大豆、接骨糯稻
一. 二. 三. 四. 五. 六. 种质资源的类别和特点 种质资源的搜集 收集材料整理 种质资源的保存 种质资源的鉴定与研究 种质资源的利用
一.种质资源的类别和特点 种质资源根据亲缘关系进行分类， Harland等，将基因库分为： 初级基因库：同一种内的材料。 次级基因库：种间材料或近缘野生种、 近 缘属植物。 三级基因库：远缘种属。杂交不实和杂 种不育现象十分严重的材料。
瓦维洛夫的作物 起源中心学说
7.墨西哥南部和中美中心
玉米、菜豆、甘薯、陆地棉。 Nhomakorabea8.南美中心。秘鲁、厄瓜多尔、 玻利维亚、 智利、巴西、巴拉圭等。 烟草、马铃薯、花生、海岛棉。
二.作物起源中心学说的发展
1. 哈伦对作物起源中心学说的 发展 根据作物扩散面积的远近 和大小，分为5种类型： ①土生型 ②半土生型 ③单一型 ④有次生中心