第十八章育种试验技术2.
植物育种学实验报告
一、实验目的1. 了解植物育种的基本原理和方法。
2. 掌握植物杂交、选择、诱变等育种技术的操作步骤。
3. 学习如何观察和分析植物遗传变异现象。
二、实验原理植物育种是利用遗传学原理，通过选择、杂交、诱变等手段，培育出具有优良性状的新品种。
本实验主要包括以下原理：1. 基因重组：通过杂交，将两个亲本的优良性状集中到后代中。
2. 选择：从后代中选择符合育种目标的优良个体。
3. 诱变：利用物理、化学等方法诱发植物基因突变，产生新的遗传变异。
4. 基因表达调控：通过基因工程技术，调控植物基因的表达，改变植物性状。
三、实验材料1. 植物材料：小麦、水稻、玉米等。
2. 实验用品：显微镜、解剖镜、剪刀、镊子、酒精灯、无菌操作台、培养基、激素等。
四、实验步骤1. 杂交实验：（1）选择优良品种，进行自交或互交，获得杂交种子。
（2）将杂交种子播种，培育成幼苗。
（3）观察和分析杂交后代的表现型，记录数据。
2. 选择实验：（1）选择具有优良性状的个体作为亲本。
（2）将亲本进行自交或杂交，获得后代。
（3）观察和分析后代的表现型，选择符合育种目标的个体。
3. 诱变实验：（1）将植物材料暴露于物理或化学诱变剂中。
（2）将诱变后的植物材料播种，培育成幼苗。
（3）观察和分析幼苗的表现型，记录数据。
4. 基因表达调控实验：（1）提取植物基因组DNA，进行基因克隆。
（2）构建基因表达载体，转化植物细胞。
（3）观察和分析转化后的植物性状变化。
五、实验结果与分析1. 杂交实验：（1）观察杂交后代的表现型，发现部分后代具有优良性状。
（2）分析数据，得出杂交育种的效果。
2. 选择实验：（1）观察选择后的植物性状，发现部分个体符合育种目标。
（2）分析数据，得出选择育种的效果。
3. 诱变实验：（1）观察诱变后的植物性状，发现部分个体具有新的遗传变异。
（2）分析数据，得出诱变育种的效果。
4. 基因表达调控实验：（1）观察转化后的植物性状，发现部分个体具有新的性状。
农业科学中的生物育种技术研究
农业科学中的生物育种技术研究生物育种技术在农业科学领域扮演着至关重要的角色。
通过育种技术的研究，人们能够有效改良作物的性状，提高耐逆性和产量，从而满足不断增长的粮食需求。
本文将介绍农业科学中的生物育种技术研究内容和应用。
一、经典育种技术经典育种技术是传统的农业育种方法之一，通过选择优良的亲本进行杂交，培育出具有理想性状的后代。
这项技术早在农业发展初期就得到了应用，并在不断改良与创新中提高了农作物品质。
在经典育种技术中，收集大量的种质资源、鉴定优质亲本以及进行杂交实验等都是关键的环节。
二、遗传工程育种技术随着遗传工程技术的迅速发展，农业科学中出现了遗传工程育种技术。
这项技术通过直接修改作物的遗传物质，引入新基因或改变现有基因的表达方式，从而使作物具有更好的性状和抗逆性。
例如，转基因农作物已被广泛用于提高抗虫、抗草害、抗病毒性等方面。
三、基因组学在育种中的应用基因组学是近年来在农业科学中得到广泛应用的技术之一。
通过基因组学研究，人们可以更全面地了解作物的基因组结构和功能，从而为育种提供更多的可能性。
基因组选择、基因标记辅助选择等技术的应用使得育种工作更加高效和精确。
四、群体遗传学和遗传时代的研究群体遗传学和遗传时代的研究是农业科学中另一个重要的领域，它们探讨了自然选择和群体遗传变异的概念。
通过研究作物群体的遗传多样性和变异情况，可以更好地了解作物适应环境的策略并引导育种工作。
这项研究为农业科学中的可持续发展提供了新的视角和方法。
五、生物技术在农业科学中的应用生物技术在农业科学中扮演着至关重要的角色。
无论是利用细胞培养技术培育病毒抗性作物，还是利用基因编辑技术提高抗草害性，生物技术都为农业育种提供了新的手段和思路。
这项技术的迅速发展给农业带来了颠覆性的变革，并有望为解决全球粮食安全问题提供有效解决方案。
总结起来，农业科学中的生物育种技术研究包括经典育种技术、遗传工程育种技术、基因组学、群体遗传学和遗传时代的研究以及生物技术的应用等方面。
育种实验指导（参考）
实验一水稻杂交育种程序参观一目的要求了解水稻育种的程序及各阶段的主要工作。
二材料和用具本院水稻育种科研试验田全部材料，笔记本，铅笔。
三内容说明水稻育种方法很多，主要参观杂交育种程序。
（一）原始材料圃种植水稻育种原始材料的地段叫原始材料圃，主要是种植国内外搜集来的原始材料。
每年不断地引入新种持，丰富基因库。
通过系统观察、细致研究，筛选符合育种目标要求的具有单一的或综合的优良性状的亲本。
种植的方法按类型（高杆矮杆、粳稻、灿稻）种植。
每份种20-30株，重点材料应每年种植，严防机械混杂，严格保纯，一般材料一室内贮藏能保持其发芽力的情况下，每年分批轮流种植。
每年从原始材料圃选出若干材料作亲本的种于新本圃。
亲本圃应根据需要分期播种调节花期，加大行距，便于操作。
（二）选种圃种植杂种后代的地段为选种辅圃1．杂交一代（F1）（1）F1的播种：由于杂交所得种子数量少，加之又是米粒，故杂交种子发芽不好，易腐烂。
所以杂交种子最好播在塘瓷盘中育苗，然后载于试验田。
每一组合栽成一区，一般F1种10-20株左右，复合杂交则F1应有100株以上。
在每一个杂交种附近应种亲本和对照品种，均有单本植。
（2）观察记载：记载各重要性状，特殊性状以及有无及杂种优势。
（3）去假杂种：在生长期中，着重去假杂种，去杂假种根据父本的指示性状进行。
（4）收获脱粒：一般按组合分虽收获脱粒，但如假杂种的真伪尚不能准确鉴定时，要分株收获脱粒。
2．杂交二代（F2）（1）F2的种植规模：由于F2是变异范围最大的一代，一般每个组合种植2000-10000株，以组合为单位种植。
行长5尺，行距8-10寸。
种植行数依组合要求总株数而定。
每20或50行加入两个亲本或对照品种。
种扦一行作为比较的标淮，一律采用单本植。
（2）观察记载：F2的分离现象是必然存在的，如某一组合没有出现分离现象则可能是假杂种应淘汰。
对株型，生育期，穗部性状，抗病性等重要性状的分离进行描述和评价，作为组合取舍和个体选择的依据。
第十八章分子标记辅助选择育种
在育种实践中经常可以看到这种情形：
采用两个相同的亲本进行杂交，从同一杂交组合中有 人选出了品种，而有些人则一无所获。
为什么？？
道理很简单，每个亲本有许许多多性状，两个亲本杂 交，其后代可出现成千上万种基因组合。如何将最好 的基因型挑选出来，这不仅取决于育种家的理论知识 和正确的育种方案，更重要的是育种家敏锐的眼光和 育种经验。与此同样重要的是还需要具备使优良基因 型充分表达的外界环境条件。
完成作物育种的任务主要取决于以下三个方面
1.亲本，亲本中必须包括育 种目标所需的基因资源， 并且这种基因资源是可供 育种家方便利用的
2.采用合理先进的育种方法， 将优良基因重组在一起
3.准确、可靠的鉴定技术， 把优良基因型挑选出来并 鉴定出它在一定的自然气 候条件、生产条件下的适 应能力和生产潜力
关系，研究各种性状之间的相关，寻找准确可靠的 鉴定方法和最佳选择方法。
近十年来，分子生物学技术的发展为植物
育种提供了一种基于DNA变异为基础的新型 遗传标记，与形态标记、细胞学标记和生化
标记相比，是从基因型选择基因型。
RFLP
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
◆聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR) 是体外快 速扩增DNA的方法 。 ◆ PCR反应包括三个步骤：
二、遗传标记应具备的条件：
1.多态性高 2.表现共显性，能够鉴别出纯合基因型和杂合基因型 3.对主要农艺性状影响小 4.经济方便，容易观察记载
三、遗传标记种类
1.形态标记
形态标记：即植物的外部形态特征。指那些能够用肉 眼明确观测的一 类外观特征性状。
形态标记性状： 植株高矮、粒型、粒色、穗 形、白化、 变态叶、矮秆、紫鞘、卷叶等； 也包括色素、生理特性、生殖特性、 抗病虫性等有关的一些特性。
育种技术实验
实验一花粉生命力测定目的在经过一段时间储藏的花粉或使用远地花粉时,则必须测定,便于杂交成果的分析与研究。
通过实验, 要求学生掌握花粉生命力测定的方法。
药品及用具测微尺、显微镜、毛笔、载玻片、盖玻片、恒温箱、玻璃铅笔、蔗糖、蒸馏水、硼酸液、联苯胺、苯酚、酒精、碳酸钠、过氧化氢、琼脂。
方法步骤1、方法可分三类: 间接法、直接法、染色法。
2、直接法（1）原理（2）将花粉直接在清洁的同种植物的柱头上, 并且作好隔离工作, 然后观察其雌花之发育, 如果胚珠能够正常发育成种子, 则说明花粉具有生命力,否则, 就没有生命力。
（3）步骤第一步: 将花粉直接授在清洁的同种另一植株花的柱头上, 并作好隔离。
隔1--3天采集已授过粉的柱头, 固定于开水或F.A.A液中。
第二步：染色剂的配置:配置1%苯胺兰溶液、配置0.5%苯胺兰乳酸酚。
A．染色镜检3、花柱固定在开水中, 并于水中煮烂, 而后放在1%苯胺兰水溶液或0.5%苯胺兰乳酚中染色24小时,把花柱撕开,盖上盖玻片,用大姆指轻压。
镜检,若花粉具有生命力,即可观察到花粉管伸入柱头组织,若花粉不具生命力,即无花粉管伸入柱头组织.4、间接法（1）原理（2）借人为创造的特定条件使花粉萌发, 鉴定花粉生命力。
（3）硼酸液培养法配置10、50PPM的硼酸溶液。
用毛笔取少量花粉播入已盛硼酸的清洁小瓶并加盖, 放入恒温箱内培养。
5、取出小瓶充分摇动均匀, 用吸管吸一滴于载玻片凹槽内, 迅速盖上盖玻片固定花粉粒, 然后至于显微镜下观察。
6、观察2-----4个载玻片, 每凹面随机观察5个视野计算发芽率。
7、染色法过氧化物酶测定法（1）原理（2）这是借助于测定花粉内过氧化氢酶活性强弱来确定花粉生命力的方法, 在活的花粉内过氧化氢酶存在, 它可以促进过氧化物放氧分解, 这些刚被放出来的活性氧容易使还原剂氧化, 在本实验中所用的无色的联苯胺和苯酚都是还原剂, 但它们被氧化后确表现红色或玫瑰红色, 如果花粉是活的, 那么这个反应很快, 则花粉都被染成红色或玫瑰红色, 如果花粉是死的, 则这一反应迟迟不能进行, 花粉也就保持原色。
《作物育种实验技术》课件
建立合理的育种实验信息记录系统来便于跟踪、分析和管理实验过程及结果，以确保育种实 验的顺利进行。
确定育种方法和试验方案
选择符合自身条件、适合的育种方法和试验方案，以不断完善自身育种水平。
育种实验操作技术
1 种子处理
选择健康、高质量、高萌发力的种子，进行 消毒繁殖，以确保良种和优良品种。
作物育种实验技术PPT课 件
这个PPT课件将介绍如何进行高效、可持续的作物育种实验，帮助你提高作物 产量并保证作物质量。
引言
作物育种实验技术概述
作物育种实验是育种过程中不可或缺的环节，通过实验可以评估材料、方法及效果，使得作 物育种更加高效可行。
作用与意义
作物育种实验能够预测育种效果、优化育种方案，是制定科学、可行的育种方案的基础。
实验结果组织与分析
确定合适的统计分析 方法
分析数据时要对育种数据进行 科学合理分类，根据实验目标 选出适合的统计分析方法。
数据归类与整理
对各类育种数据进行规范、系 统的归类整理，以便于后期对 数据进行统计分析。
Hale Waihona Puke 结果解释与呈现将育种实验结果进行解释呈现， 为下一步育种实验提供有利的 科学依据。
展望
常用育种方法
选择育种法
通过杂交进行材料改良，从而选 出符合要求的优良材料来进行后 代育种。
杂交育种法
混合优良品种进行杂交，通过杂 交改良物种优势，并进行后代育 种。
突变育种法
对有机化合物、辐射等进行处理， 通过诱变使得材料发生突变并筛 选优秀个体，进行后代育种。
育种实验前的准备工作
确定育种目标
明确对作物育种的要求及目标，通过实验来尽快的达到目标。
牧草及饲料作物育种学 (18.1)--第十八章田间试验技术
（二）试验地的处理
由于过去耕作栽培、施肥等不同技术 措施的影响经常使土壤条件不能均匀一致 ，可采用匀地播种。
匀地播种就是指布置试验之前，在 试验地段上均匀的密播同一作物的相同品 种，并给于相同的耕作和管理，经过一年 和数年的匀地播种，通过作物的吸收，能 显著的减少试验地的土壤肥力差异。可采
（三）试验小区的大小和形状 小区—在田间试验中，安排一个
（四）、重复次数
重复次数即每一处理的试验小区数，试验设置重 复次数越多，试验误差越小。多于一定的重复次数， 误差的减少很慢，精确度的增进不大，而人、物力的 花费大大增加，并不经济。
重复次数的多少，一般应根据试验所要求的精确 度、试验地土壤差异大小、试验材料如种子的数量、试 验地面积、小区大小等而具体决定。对精确度要求高的 试验，重复次数应多些。试验田土壤差异较大的，重复 次数应多些，土壤差异较为一致的可少些。
小区的形状
小区的形状是指小区长度与宽度的比例。 适当的小区形状在控制土壤差异提高试验精确度
方面也小有区相的当长作宽用比。可为 (3 ～ 10)∶1 ，甚至可达 20∶1 ， 试验 地 形 状在和通面常积情以形及下小，区长多方少形和尤大其小是等狭调长整形决小定区。， 容 易 调匀土壤差异，使小区肥力接近于试验地的平均肥力 水平。便于观察记载及其农事操作。而在边际效应值 得重视的试验中，方形小区是有利的。
育种工作与生产实际紧密联系，要把育成 的优良品种推广到大田生产应用。
只有在大田生产中进行试验才能客观的评 价品种的优劣。
适合何种自 然条件？
品种
采用哪些栽 培措施？
提高产量
（二）田间试验的基本要求
田间试验的研究对象是——牧草 （或农作物）
牧草的生长发育与环境条件有着密 切的关系。
育种技术的原理与应用教案
育种技术的原理与应用教案1. 引言育种技术是农业生产中的重要一环，它通过对农作物或家畜遗传特性的改良，提高了农作物的产量和品质，增加了畜禽的肥育速度和抗病能力。
本教案将介绍育种技术的原理和应用，帮助学生了解并掌握育种技术的方法和意义。
2. 育种技术的原理育种技术的原理主要基于以下两个方面：2.1 遗传原理遗传是生物界中一项重要的现象，通过遗传，父代生物的遗传物质可以传递给后代，决定他们的性状。
遗传原理主要包括：•基因•染色体•遗传变异•显性和隐性•杂交和纯合2.2 选择和杂交的原理育种技术通过选择和杂交来改良农作物或家畜的品质和性状。
选择和杂交的原理包括：•选择•选择指标•杂交•杂交优势3. 育种技术的应用育种技术在农业生产中具有广泛的应用，以下列举了几种常见的应用方式：3.1 选择育种选择育种是根据对目标品质或性状的选择进行育种的方法，其步骤包括：•选择性状•选育种群•选择方法•选择指标•选择效率3.2 杂交育种杂交育种是利用不同品种的优势进行杂交，以获得更好的品质和性状。
其步骤包括：•选优良品种•杂交配制•杂交改良•杂交优势3.3 基因工程育种基因工程育种是通过对目标品种进行基因的改造和变异，以产生新的品种。
其中包括：•基因改造•基因变异•转基因技术•基因工程助剂3.4 体细胞杂交体细胞杂交是利用体细胞的特性进行杂交，以提高杂交效果。
其中主要涉及到的技术有：•诱导体胚形成•体细胞培养•细胞融合•体细胞再生4. 育种技术的意义育种技术在农业生产中具有重要的意义和作用，主要体现在以下几个方面：•提高农作物产量和品质•增强农作物的抗病虫害能力•缩短育种周期•保护生态环境•满足人民对食品的需求5. 总结通过本教案的学习，我们了解了育种技术的原理和应用，以及育种技术在农业生产中的意义。
育种技术的不断进步，将进一步提高农业生产的效益，满足人们对食品的需求，同时也保护生态环境。
了解育种技术的原理和应用对我们的农业生产和食品安全具有重要的指导意义。
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•
（二）鉴定圃
•
鉴定圃种植由选种圃中入选的株系。根据选种圃入选株系数目的多少、 设计鉴定试验。如果株系数目较多，可设置初级鉴定试验，然后再选择数 目较少的株系进入鉴定试验；如果株系数目较少，则可直接进行鉴定试验。
• 1.初级鉴定试验 进入初级鉴定试验的株系数目一般较多，而每一株系的种子量又较少， 所以一般不设重复，采用间比法，即每隔几个小区设一个对照小区。小区 行数以及种植方法如行长、行距等视作物而定。作物生育期间，除了对适 于目测的性状进行目测鉴定外，要对产量性状进行比较。根据试验结果， 选出较好的株系升入高一级的鉴定试验。初级鉴定试验分析产量结果时， 应以每一株系小区的实际产量与相邻最近的两个对照小区的平均产量进行 比较，以百分率来表示株系的产量潜力。应用几个对照的平均产量为标准 的目的，是为了减少偶尔有点产量过低的对照的影响。不设重复的试验法 的优点是工作简便，可以同时容纳较多的育种材料进行鉴定，适用于进行 初级鉴定的早期。
（一）选种圃
（二）鉴定圃
（三)品系Байду номын сангаас较试验
（一）选种圃
• 种植杂交组合各世代群体材料的地段称选种圃，有时也将 种植F1、 F2的地段称为杂种圃。选种圃用来种植选育中当选的单株后代，杂 交育种中的F1、F2以及F2 以后的分离世代。由于这阶段的主要工作 是从分离的群体中选择优良单株，种子量较少，因而一般不设置重 复，小区种植的行长和行距视不同作物而定。一般每隔9行，即逢 10的行号种植对照以便于比较和选择。 在作物生育期间，目测鉴定主要性状，如生育期、株高、抗病虫 害性能、抗倒性以及其他对不良环境条件的反应等，一般不计产量。 依据目测结果，从优良的株系中选择优良单株，继续进行株行试验， 而将性状相对稳定一致的优良株系，翌年升入鉴定试验。
※对边际效应和生长竞争的影响的处理办法
在小区的面积上，除去可能受影响的边行和 两端，以减少试验误差。至于去掉几个边行则要 看边际效应和生长竞争的大小以及作物种类。一 般，小区的每一边可除去1-3行，两端可除去 0.3-1m，留下的面积为计产面积。观察记载和产 量测定均应在计产面积上进行。
三.不同育种阶段的试验技术
一、田间试验设计的要求与原则
作物育种田间试验设计的主要作用：减少实验误差，提 高实验精确度，使育种材料在选择和鉴定过程中表现出真实 准确的基因差异。 实验误差的主要来源——试验田的土壤差异。因此对实 验田的基本要求是前茬一致、地力均匀。 ※ 使试验误差降低到最小程度的3项田间设计的基本原则： 1）重复的设置；2)小区随机排列；3）局部控制。 在育种试验的不同阶段，由于种子质量等因素的限制， 不可能都采用设计重复的试验技术，因此，试验小区的设计 对育种试验来说就显得尤为重要。
二、实验小区设计技术
试验圃：依据育种试验的要求，育种实验田通常划分为若干个地段， 每一地段种植一个育种阶段的材料，这样的地段通常称为试验圃。 小区：试验圃内种植同一试验阶段的不同试材，这种种植不同试材 的地段称为小区。
（一） 小区的面积
小区面积的大小视土壤肥力差异、作物种类和育种的不同阶段而 定。土壤差异大，小区面积要相应大些；土壤差异小，小区可适当小 些。育种的早期阶段小区的面积可小些，后期阶段可适当大些。 从作物的种类看，种植密度较大的小株作物，如稻、麦等，实验 小区面积可小些，一般可变动在5-15㎡；种植密度较大的大株作物， 如棉花、玉米、甘蔗等，实验小区面积应大些，一般可变动在15-25 ㎡的范围内。
Ⅰ→
Ⅱ→
←Ⅲ 图18-1 16个品系3次重复的间比排列示意图
（二）小区的形状
小区的形状：指小区的长宽之比。 一般来说，长方形小区，尤其是狭长形小区，常常比方形小区试验误 差小。由于，只要小区排列方向和试验地的肥力方向相平行，则各小区所 受土壤肥力的影响一致，从而减轻了小区间的试验误差。但狭长小区易于 增加边际效应。
（三） 边际效应和生长竞争
边际效应：指小区两边和两端的植株，由于占有较大的空间而表面出现 的差异。 在试验田的边行小区，由于与矮秆作物或走道相邻，其边行的实际产 量要比小区中间行高得多。其他性状，如抗倒伏性也有很大差异。小区两 端（纵向）的植株，由于与走道和间隔道相邻，因此，两端植株的产量也 要比小区中间的高出很多，其他性状表现也有较大差异。 生长竞争：指相邻小区之间，由于株高和株型等差异，使其各自的性 状表现互相受到影响。 这种影响因不同性状和形状的差异程度而异，如分蘖较多或植株 较高的试材，小区边行会获得优于中间行的产量，同时还会抑制相邻小区 边行产量；生育期较短的小区试材能为邻近生育期长的小区试材提供有利 条件等等。
第十八章 育种试验技术
杨 树 郝茹姣 李晓丽 李家伟 张晓昕 李 烨 任明莎 蓸文荟 张金荣 吴玉林 严淑蕾 韩春雨 寸 辉 许正飞 李凯峰 张世维
作物育种主要是在田间条件下实施。无论是采用哪一种育种技术，最 后的决选都必须在田间完成。
第一节
作物育种的田间试验技术
在育种计划的实施中，鉴定和选择主要是通过田间试验进行的。 田间试验的基本要求：环境条件的一致性。原因：作物本身，无论是个 体还是群体，表现的所有特征特性都是基因型、环境条件相互作用的结 果。要正确地鉴定和选择优良的基因型，必须尽力消除实验中环境条件 的差异。 田间试验正确与否，直接影响鉴定和选择的效果，从而影响育种的 成效。
• 2.鉴定试验
鉴定试验是对初级鉴定试验或选种圃中入选的稳定株系进行 进一步 的田间鉴定。在鉴定试验中，要设置重复，采用顺序排列的间比法试 验设计，每一重复中仍设置对照小区。 其排列方法是，在一排地段上，排列的第一个小区和最末尾的小区 一定是对照（CK）小区，每两个CK小区中间排列相同数目的处理小区， 一般习惯上为4或9个，重复2~3次。各重复可排成一排，也可多排。如 果在一排地段上不能安排一个完整重复的所以小区，则可在下一排地 段延续下去，但在开始时仍要种一对照，称为额外对照（Ex CK），如 图18-1.每一试验材料在一重复中排列的顺序相同，便于观察、记载和 产量测定。