作物育种学重点

《作物育种学》教学重点

一、大纲说明

1．课程的性质、地位和任务

《作物育种学》是研究选育和繁育农作物优良品种的理论和方法的科学，是农学专业的一门主要专业课程。

《作物育种学》具有综合性和实践性强的学科特点。它以遗传学、进化论为主要基础，涉及植物学、植物生态学、植物生理学、生物化学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、生物统计与试验设计、生物技术、农产品加工学等领域的知识与研究方法。并与作物栽培学有着密切的联系，是作物生产科学的两个不可偏缺的主要学科。通过本课程的学习，使学生理解选育和繁育农作物新品种的基本原理，初步掌握作物育种和良种繁育的技术方法和基本操作技能，初步具备综合应用本学科和相关学科的知识，独立开展作物育种和良种繁育工作的能力。

2．课程教学的基本要求

课程教学贯彻理论与实践相结合的原则，实行课堂教学、实验教学、多媒体教学与田间实践相结合的方法，重视育种理论知识的传授，强化学生实践操作能力的培养。以课堂讲授为主线，配合搞好实验课、教学实习、课程论文、教学标本园区的管理与调查、作物育种科研试验区观摩及作物原种、良种生产基点的考察等实践性教学环节。课堂教学方法中，实行少而精、启发式和形象化教学相结合，通过多媒体等现代化教学手段提高学生对抽象内容的感性认识。采用以上多种具体教学措施，提高学生参与作物育种和良种繁育等科研、生产实践活动的主动性和积极性，培养学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3．课程简介（100字左右）

课程内容包含了从制订作物育种目标到种子生产的全过程。其中引种、选择育种、杂交育种、杂种优势利用、诱变育种、远缘杂交与倍性育种、生物技术在育种中的应用等途径，抗病虫育种、抗逆性育种、作物品质改良等主要目标性状的选育和良种繁育为本课重点。

4．课程教学改革

课程教学突出知识的科学性、系统性、实用性和先进性。

学时压缩，内容精简调整。压缩陈旧、重复内容，增加高新技术和实用性强的内容。

注意本课程知识与已开课程（如植物学、遗传学等）和后续课程（如组织培养）知识的衔接，避免不必要的重复。在课堂教学内容的安排上，作物育种学1（总论）学时结合小麦育种的教学内容，重视与实验课、教学实习等实践环节的衔接。任课教师在授课过程中广泛参阅本学科文献资料，随时更新和补充新理论、新技术和新方法来充实完善教学内容，使学生及时了解本学科相关领域重要研究进展和发展动向。

改革教学方法，讲授方式上采用PowerPoint 幻灯片和配套的录像教学片等多媒体教学手段，以达到简明、直观、易于理解的目的。同时，采用启发引导式、讨论式（包括课堂讨论和课下讨论）教学方法，提高学生学习的主动性和积极性。

二、大纲内容

绪论（1学时）

作物进化与遗传改良；作物育种学的性质、任务、内容与发展；品种的概念及其在农业生产中的作用；国内外育种成就与展望。

要点：作物品种的基本要求、属性和作用，以及作物育种领域取得的主要成就。

思考题

1.作物育种学、品种的概念

2.简述作物育种学的特点和任务

3.简述作物品种的属性和作用

第1章作物的繁殖方式及品种类型（3学时）

自花授粉作物，异花授粉作物，常异花授粉作物，无性繁殖作物；作物自然异交率的测定；自交和异交的遗传效应；作物的品种类型及其特点。

要点：作物繁殖方式的遗传测定；不同繁殖方式作物的遗传特点；作物的品种类型及其育种特点。

思考题

1.说明作物繁殖方式的种类和各类作物群体遗传结构的特点。

2.论述作物品种的类型和各类作物的育种特点。

3.如何确定作物的繁殖方式?

4.简述自交和异交的遗传效应。

第2章种质资源（2学时）

种质资源的概念、重要性；瓦维洛夫作物起源中心学说、哈伦（Harlan）对作物起源中心学说的发展；种质资源的类别及特点，种质资源的搜集、保存、研究、利用；电子计算机在种质资源管理中的应用。

要点：瓦维洛夫的作物起源中心学说、各类种质资源的特点及研究利用。

思考题

1.论述种质资源的概念和重要性；

2.作物起源中心学说对搜集种质资源有何重要意义?

3.种质资源有哪几种主要类型？

4.种质资源的搜集和保存各有哪几种方法?

5.种质资源的利用有哪几种途径?

第3章育种目标（2学时）

作物育种主要目标：高产、稳产、优质、生育期适宜和适应机械化；制订作物育种目标的原则及其实现作物育种目标的策略。

要点：制订育种目标应遵循的一般原则和实现育种目标的策略。

思考题

1.现代农业对作物品种有哪些基本要求？

2.制订育种目标的原则是什么？

3.作物育种的主要目标性状有哪些？

4.怎样才能正确地制订出切实可行的育种目标？

5.依据你所熟悉的某一地区，拟定一个作物的育种目标，并说明其理由。

第4章引种（2学时）

引种的概念，引种的作用；气候相似论，作物生态区划，作物阶段发育理论；主要作物的引种规律；引种材料的搜集、检疫、选择，引种试验。

要点：引种的理论；不同作物引种的一般规律。

思考题

1.引种的原理是什么？

2.影响引种成功的因素有哪些？

3.引种有什么规律？

4.依据作物对温度和光照的要求不同，小麦和棉花属于何类作物，怎样引种？

5.简述引种的工作环节。

第5章选择育种（3学时）

选择的意义、基本原理，连续定向选择的作用，选择的基本方法，性状鉴定方法；系统育种和混合选择育种，系统育种的特点，历史和发展；选择育种程序，系统育种程序，混合选择育种程序，集团混合选择育种程序，改良混合选择育种程序；提高选择育种效果的技术措施。

要点：选择育种的基本原理，选择育种程序和提高选择育种效果的措施。

思考题

1.何谓选择育种和纯系育种？选择育种的特点是什么？

2.选择和鉴定的主要方法是什么？

3.试述选择育种的基本原理及程序。

第6章杂交育种（7学时）

杂交育种定义，组合育种，超亲育种；亲本选配的一般原则；单交，复交，聚交，多父本杂交等杂交方式；系谱法，混合法，衍生系统法，单籽传法等杂种后代的处理方法；杂交育种程序和加速育种进程的方法。

回交育种程序，回交育种的特点，回交育种的技术要点，回交法的应用。

作物群体改良的意义，群体改良的轮回选择法及其作用，雄性不育性在轮回选择群体改良中的应用。

要点：杂交育种的指导思想；亲本选配的一般原则和杂交方式；杂种后代的处理方法（系谱法、混合法、衍生系统法和单籽传法）；加速杂交育种进程的方法和技术；回交育种的特点、程序、技术要点及应用；轮回选择群体改良方法，雄性不育性在轮回选择群体改良中的应用。

思考题

1.杂交育种的意义；

2.亲本杂交方式的类型及其适用范围；

3.多种杂种后代处理方法的比较；

4.回交育种的特点和应用形式；

5.轮回选择的原理和意义。

第7章诱变育种（3学时）

诱变育种的概念、依据和特点；物理诱变剂及其处理方法；化学诱变剂及其处理方法；理化诱变剂的特异性和复合处理；提高诱变效率的途径；诱变育种的工作程序。

要点：物理、化学诱变的效果和诱变育种的程序。

思考题

1.诱变育种的特点；

2.提高物理诱变效率和化学诱变效率的途径；

3.诱变后代的处理方法；

4.诱变育种如何与其他育种途径相结合，提高育种效率。

第8章远缘杂交育种与倍性育种（4学时）

远缘杂交育种的概念、特点与意义，远缘杂交不亲和性及其克服，杂种夭亡、不育及其克服，远缘杂种后代的分离与选择。

多倍体育种：植物多倍性及其育种意义，多倍体的诱导与选育，人工诱导多倍体在农业生产上的应用。

单倍体育种：植物的单倍性及其在育种中的意义，获得单倍体的方法，单倍体的鉴定与染色体加倍，提高单倍体育种效率。

要点：远缘杂交的克服方法，远缘杂交后代分离特点及育种对策；单倍体育种在作物育种中的作用。

思考题

1.远缘杂交育种的特点；

2.远缘亲本间杂交不亲和性、杂种夭亡不育、杂种后代狂烈分离等问题的处理；

3.获得多倍体和单倍体的方法，单倍体和多倍体的鉴定；

4.远缘杂交育种、倍性育种如何与杂交育种相结合。

第9章杂种优势利用（6学时）

杂种优势的概念和度量，主要作物杂种优势研究现状；杂种优势利用的原则和方法；杂交种亲本的选育和繁殖；雄性不育性在杂交制种中的应用；杂交种亲本组配的原则，杂交种选配的常用方法；杂交制种技术。

要点：杂种优势利用途径，配合力测定；雄性不育在杂种优势中的利用。

思考题

1.利用作物杂种优势的途径、基本条件是什么？

2.作物杂种品种都有哪些类别？

3.对作物杂种优势的遗传成因都有哪些解释？你对这些解释有什么看法？

4.测定配合力的方法及特点；

5.如何利用质核互作雄性不育的杂种优势？

6.杂种品种的亲本选配原则及理由。

第10章作物主要目标性状的遗传改良（5学时）

作物品质育种的意义，蛋白质品质、油用品质、淀粉品质的改良。

抗病虫育种的意义，寄主与寄生物的相互关系，抗病性及其鉴定，抗虫性及其鉴定，抗病虫作物品种的选育。

抗逆性育种的意义，抗寒性育种，抗旱性育种，耐盐性育种。

要点：作物蛋白质品质、油用品质、淀粉品质的改良；抗病性的遗传，抗虫性的遗传，抗病虫品种选育的方法；作物抗寒性、抗旱性、耐盐性的遗传、鉴定与选育。

思考题

1.作物主要品质性状遗传改良的内容和方法；

2.基因对基因学说；

3.选育和推广抗病虫品种的策略；

4.选育广适性品种的意义，抗逆性的鉴定。

第11章生物技术在作物育种中的应用（3学时）

细胞和组织培养与作物育种；原生质体培养及体细胞杂交。转基因育种的程序；转基因作物的遗传特点；转基因作物的生物安全性。分子标记的类型；分子标记的原理和遗传特性；重要农艺性状基因连锁标记的筛选技术；作物标记辅助选择育种。

要点：细胞和组织培养、转基因技术在作物育种中的应用；分子标记原理及其在作物育种中的应用。

思考题

1.离体培养技术在作物育种和生产中的应用；

2.常用转基因方法有哪些？如何鉴定转基因植株？

3.在转基因植物中外源基因的分离规律；

4.转基因作物育种的程序；

5.主要分子标记的类型和遗传特点。

第12章品种审定和良种繁育（4学时）

品种区域试验，生产试验。

品种审定的组织体制，审定程序，品种合理布局和品种合理搭配。

良种繁育的意义和任务，良种繁育的程序和体系，品种混杂退化原因及克服办法，作物良种繁育方法，二年二圃制和三年三圃制原种生产法程序，原种和良种的加速繁殖。

要点：品种审定与推广；品种的混杂、退化及其防止；良种繁育。

思考题

1.品种区域化鉴定和品种审定；

2.良种繁育的意义和任务；

3.品种混杂退化原因及克服办法，；

4.循环选择生产作物原种的方法步骤；

5.原种、良种的快速繁殖。

第13章小麦育种（9学时）

我国（省）小麦育种成就和现状，小麦品种的更换及小麦品种性状演变规律。

我国小麦品种生态类型，冬小麦高产、稳产、优质必备的性状，耐肥抗倒性状，抗旱耐瘠性状，品质性状特点。

小麦植物学分类，小麦的起源与进化，我国小麦种质资源的特点，国外小麦种质在我国的利用情况介绍。

小麦主要性状遗传与选择（茎秆、叶部、穗部、颖壳、芒、籽粒等有关的质量性状遗传，株高、早熟性、冬春性、抗病性、产量、品质等）。

小麦育种方法（引种、系统育种、杂交育种，其它育种方法）。

小麦杂种优势利用（小麦雄性不育性的研究与利用，新不育类型的发现与研究，化学杀雄制种）。

要点：我国尤其我省小麦品种选育和利用的现状和演变趋势；黄淮冬麦区和北部冬麦区品种的生态类型，我省小麦育种目标对优良品种的具体要求；小麦属内种的染色体倍性、种性，普通小麦的起源，我国小麦种质资源的特点；小麦主要数量性状的遗传特点及选择；引种、系统育种、杂交育种；质核互作不育类型不育系、保持系、恢复系的选育方法，新不育类型的发现与利用，太谷显性核不育（Ms2）小麦的研究与利用。

思考题

1.我省小麦品种性状演变趋势；

2.我国小麦品种资源的优缺点；

3.高产、稳产、优质、多抗等主要育种目标性状的遗传和选择；

4.小麦杂种优势利用现状、存在问题及克服办法；

5.轮回选择在小麦群体改良中的应用。