第三章作物育种方法
第三章 黄瓜育种
美容有间接的作用。
治糖尿病：所含的葡萄糖苷、甘露醇、果糖、木糖不参与 通常糖代谢。 激发人体免疫功能，减轻肝癌病痛：葫芦素C
第一节 黄瓜种质资源
一 、起源与传播
黄瓜又称胡瓜、王瓜，是葫芦科甜瓜属一年生草本蔓生攀 缘植物。黄瓜起源于印度北部喜马拉雅山地带的热带雨林地 区和中国云南西双版纳。我国黄瓜栽培历史悠久，早在2000 年前，在我国黄河流域就开始栽培黄瓜。古代分两路传入我 国，即一路由源产地传入我国长江以南地区，形成了华南系 统黄瓜；一路沿丝绸之路传入我国北方地区，形成了华北型
三 、杂种优势利用
黄瓜连续自交3-5代不引起明显的生活力衰退现象。
目前采用的黄瓜育种系统大多遗传基础狭窄，已被证 明是一种遗传变异有限的作物。由适应当地的育种材料得 来的群体所含有关产量的遗传变异很少。对数量性状选择 适用具有广泛遗传基础的原始群体，才会更有效。在现有 群体中引入未被利用或外来种质资源，首先要对产量进行 几个周期的轮回选择，然后对果实品质、抗病性及其他性 状的改良。
四、生态育种
黄瓜周年栽培要求的需要，且有地区生态条件的差役。
生态育种是以后育种的主要目标之一。 理想的保护地黄瓜品种： 1. 对低温或高温的适应性 2. 耐弱光性 3. 抗病性 4. 单性结实性 5. 株型结构：紧凑、叶量节间长度适中、分枝性弱、适于 密植 6. 早熟性：应是节瓜早，做瓜部位低，节成性强，雌花多
霜霉病
白粉病
枯萎病
灰霉病
菌核病
根腐病
蔓枯病
黑斑病
黄瓜的主要害虫有蚜虫、茶黄螨、红蜘蛛、白粉 虱等，近几年流行的美洲斑潜蝇及以为害黄瓜果实为
主的鳞翅目害虫有严重发生之势，黄瓜的抗虫育种工
作亟待开展。
霜霉病
第三章育种目标
第三章育种目标第一节现代农业对作物品种的要求❖一、高产❖二、稳产❖三、优质❖四、适应机械化一、高产❖高产是指单位面积产量高。
❖高产是作物育种的首要目标。
❖谷类作物的籽粒产量❖油料作物的油脂产量❖棉花的皮棉产量❖麻类作物的纤维产量❖甜菜和甘薯的块根产量二、稳产作物品种稳产性：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。
影响作物品种稳产性的因素：（1）气候因素，如干旱、高温。
（2）土壤因素，如盐碱、瘠薄。
（3）生物因素，如病虫害。
作物品质是指人类所要求的农作物目标产品的质量或其优劣。
四、适应机械化现代农业发展的需要。
第二节制定作物育种目标的原则（一）立足当前，展望未来，富有预见性新品种的选育周期比较长，在制定育种目标时要充分估计到将来生产的需要，增加预见性。
（二）突出重点，分清主次，抓主要矛盾育种应以当地品种为基础，分析在生产发展中存在的问题，有针对性地进行改良。
主要目标和次要目标兼顾。
（三）明确具体性状，指标落实育种目标要落实到具体性状上，有明确的性状指标。
如单位面积的产量水平、灾害种类、品质的具体指标等。
（四）面向特定的生态地区和栽培条件考虑选育具有适当差异的几类品种，生产上搭配使用。
这样可避免生产上品种单一化，可减少灾害的风险。
第三节作物育种的主要目标❖一、高产❖二、优质❖三、稳产❖四、生育期适宜❖五、适应机械化需要一、高产产量：单位面积上收获的产品重量。
作物产量受多种因素支配，它是品种各种特征特性与环境条件共同作用的结果。
品种的生产潜力只是一种可能性，它的实现有赖于品种和自然、栽培条件的良好配合，这在制定育种目标时必须考虑。
（一）产量的形成1、生物产量与经济产量经济系数（收获指数）＝经济产量／生物产量经济产量＝生物产量×经济系数（收获指数）2、高产品种的重要特征特性生育前期：早生快发，建立较大的营养体。
生育中期：营养器官与产品器官协调生长，以积累大量的有机物质，并形成足够数量的贮藏光合产物的器官。
《作物育种学》课程思政教学案例(一等奖)
（第14分钟）课程教学内容设计
（第14分钟）结合课程内容融入【德育4：责任--“中国要强，农业必须强；
中国要富，农民必须富；中国要美，农村必须美。】
【案例4——】
中国梦的伟大复兴，离不开大家的努力，而农业、农村、农民真正富裕了，中国才能真的强大起来，因此农学专业的学生有责任，有义务踏踏实实的学
精神，要立志为国家的粮食安全贡献力量。
（第10分钟）课程教学内容设计
（第10分钟）结合课程内容融入【德育3：大无畏——不怕吃苦，不怕失败，
坚信梅花香自苦寒来，努力进取。】
【案例3——】
为了国家的粮食安全，兢兢业业在自己的工作岗位上，并卓有成就的育种家们，他们的成就是从一次次失败中奋斗出来的，从而实现了品种的高产。通
Байду номын сангаас本次课的
教学目标
1.作物的育种目标定义（思政内容：不积跬步无以至千里，学习要注重点滴
积累）
2.现代农业对作物品种的要求（思政内容：担当精神；不断努力进取，不畏
艰难困苦的大无畏精神）
说明：包含专业教学目标和“课程思政”的教学目标（育人目标）
“课程思
政”教育
内容
举例：
1. 积累——不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海
无以成江海】
【案例1——】
通过专业名词英文知识点，让同学们要注意对于专业英语的积累。
（第 7分钟）课程教学内容设计
（第7分钟）结合课程内容融入【德育2：担当——洪范八政，食为政首。】
【案例2——】
高产是作物育种目标要求的首要目标，高产作为首要目标的原因是由于中国的国情决定的。而农业就是国民经济的基础，农学专业的学生必须要有担当
3-育种目标
第一节 现代农业对作物品种的要求
高产 稳产 优质 多抗 适应性强 熟期适当 适应机械化
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品种要求
高产,稳产,优质, 高产,稳产,优质,适应一定地区的自然条 件和栽培条件是现代农业对作物品种的共同 件和栽培条件 要求,是国内外作物育种在主要目标,也是 作物优良品种必备的基本条件.但是它们的 重要性并不是并列的,而是因年代,地区和 作物的种类不同而有主次之分.
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第二节 作物育种的主要目标
(三)抗倒伏性 植株高,茎秆强度,韧性 差,根系不发达和病虫害 重等;与水分,硅质,木 质素,钾和贮藏淀粉含 量有关. (四)适应性 作物品种对生态环境的 适应范围及程度.
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第二节 作物育种的主要目标
四,生育期适宜 生育期是决定着品种的种植地区,与产量呈正相 关,生育期长产量高,反之产量则低. 选育的品种应既能充分利用当地的自然生长条件, 又能正常成熟.
第二节 作物育种的主要目标
二,优质 品质: 品质:营养品质,加工品质,卫生品质和商品品质 等. (一)谷类作物 营养品质: 营养品质 淀粉,脂肪和蛋白质的含量(蛋白质中 的赖氨酸含量直接关系到蛋白质的品质); 加工品质: 加工品质 水稻的糙米率,精米率等;小麦的出粉 率,面筋的含量与质量等;
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第二节 作物育种的主要目标
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第二节 作物育种的主要目标
如: LAI 水稻=9, 小麦= 6, 玉米和高粱=5左右 HI 水稻=0.5±, 玉米和高粱F1=0.4～0.45. C4植物 :光合强度较强,光呼吸很低,甚至为零 植物 (玉米,高粱,甘蔗,谷子和籽粒苋等 ).主要是 选择光合能力强的基因型 ; C3植物 :光合强度较低 ,光呼吸消耗的光合产物 植物 占光合产物的30% (小麦,水稻,大豆,棉花等 ). 主要是筛选CO2补偿点低,光呼吸低的高光效品 种. 30
《植物育种学》第三章植物繁殖方式与品种类型复习题及答案
《植物育种学》第三章植物繁殖方式与品种类型复习题及答案一. 选择题(20个)1.不属于有性繁殖的植物的授粉方式的是（D）A.自花授粉B.异花授粉C.常异花授粉D.营养体繁殖2.不利于异花授粉的花器的特点是（A）A.雌雄同花,二者长度接近B.雌雄异长C.雄性不育D.自交不亲和3.不利于自花授粉的花器的特点是（C）A.闭花授粉B.花器保护严密C.雌雄异长D.雌雄同花,二者长度接近4.下列作物不属于雌雄异株的是（B）A.大麻B.玉米C.菠菜D.银杏5.下列作物属于雌雄同株异花的是（B）A.大麻B.玉米C.菠菜D.银杏6.下列作物属于常异花授粉的是(D)A.大麻B.玉米C.菠菜D.棉花7.关于常异花授粉作物的花器构造的特点，不正确的是（C）A.雌雄同花B.雌雄异长、异熟C. 雌蕊不外露D.花朵幵放时间长，花瓣鲜艳，分泌蜜汁8.有两种特殊的有性繁殖的方式，分别是自交不亲合性与雄性不育性，下列不属于自交不亲合性的作物是（D）A.甘薯B.黑麦C.向日葵D.油菜9.下列可以进行无性繁殖的作物有（A）①甘薯 ②马铃薯 ③果树 ④花卉A. ①②③④B.②③C.③④D.②③④10.自然异交率计算方式（A ） A.代总植株数中具显性性状植株数11F F B.代总植株数中具隐性性状植株数11F F B. 代总植株数中具显性性状植株数22F F D.代总植株数中具隐性性状植株数22F F 11. 自交的遗传效应是(A)A. 增加遗传稳定性B.保持遗传稳定性C.增加遗传变异性D.保持遗传变异性12.异交的遗传效应是（C ）A.增加遗传稳定性B.保持遗传稳定性C.增加遗传变异性D.保持遗传变异性13.常异花授粉作物的纯合同质基因型（C ）A.>20%B.>25%C.>50%D.<50%14.不属于异花授粉作物的遗传特点的是（A ）A.群体同质B.群体异质C.分离不定D.自交显著退化15.不属于杂交种品种的遗传特点的是（D ）A.个体基因型高度杂合B.群体同质C.生产力高 C.通常只种植 2填空题(5个)1. 单性花可分为雌雄同株异花和雌雄异株2. 自然异交率（%）=代总植株数中具显性性状的植株数11F F 3. 哈迪-温伯格平衡定律在一个不发生突变,迁移和选择的无限大的随机交配的群体中，基因频率和基因型频率将逐代保持不变。
作物育种方法的种类及其优缺点
作物育种方法的种类及其优缺点
作物育种方法是指利用人工手段来改良、选择、繁殖和培育农作物
的技术手段。
目前主要有几种作物育种方法，每种方法都有其优缺点，下面分别介绍。
一、选择育种法
选择育种法是通过挑选出具备优异性状的品种或优良的个体，进一步
培育新品种或新品系，实现物种进化的过程。
其优点是操作简单、易
于实施，并且可以节约时间和经费。
但是该方法选择目标只是表型性状，无法准确了解其内在基因组成和遗传特征。
二、交配育种法
交配育种法是通过交配不同基因型的父本，产生杂交后代，并进行杂
种选择来培育新品种或新品系的方法。
该方法可以产生较好的亲代，
并且可以同时遗传和固定多个性状。
但是该方法操作繁琐、需要大量
时间和经费，并且实现高杂交优势需要良好的杂交亲本。
三、基因工程育种法
基因工程育种法是利用分子生物学、细胞生物学等技术手段来对育种
目标进行基因修饰、导入和删除的方法。
它可以跨越不同物种之间的
遗传隔离，进一步提高农作物的抗病性、抗逆性和产量。
但是该方法
存在较高的技术门槛和操作难度，并且对于修改基因信息的争议较大。
四、单细胞育种法
单细胞育种法是通过单细胞分离、培养和筛选来筛选出具有良好性状的单细胞，再通过组培、植株恢复和筛选等方法来进一步培育新品种或新品系的方法。
它可以实现单个细胞的无性繁殖，避免随机遗传和杂质问题。
但是该方法需要较长时间的培养和筛选，并且对于特定物种的单细胞繁殖技术较难掌握。
总体而言，不同的作物育种方法各有其适用情况和优缺点，需要在实践中综合运用。
作物育种学(第三章
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
第四节 种质资源工作内容
四.种质资源的保存
1.种植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。
3.保存的方式
（1）种植保存 （2）贮藏保存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。
第三章 种质资源
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：
具有一定种质或基因的生物类型，称为种 质资源。（基因资源、基因库、基因银行）
二. 种质资源工作的重要性
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3作物的繁殖方式与育种特点
群体品种类型
➢异花授粉作物的自由授粉品种：品种内植株间、及 与相邻的异品种间随机授粉产生的后代。故其个体的 基因型是杂合的，群体是异质的，保持一些本品种的 主要特征区别于其他品种。
➢异花授粉作物的综合品种: 是由一组选择的自交系 采用人工控制授粉和在隔离区多代随机授粉组成的遗 传平衡的群体。 个体内杂合、个体间异质， 但具一 个或多个代表本品种的性状。
二、自交和异交的 遗传效应
二、自交和异交的遗传效应
➢自交的遗传效应 ➢自花授粉和常异花授粉的遗传特点 ➢异交的遗传效应 ➢异交的遗传特点
自交的遗传效应
➢使杂合的基因型趋向纯合。 一对杂合基因型，经过连续的自交，后代中杂 合体数每代递减1/2，纯合体每代递增1/2 。 ➢自交引起杂合基因后代发生性状分离。 ➢后代生活力衰退。
① 雌雄异株（ dioecious ）， 雌花和 雄花分别生长在不同的植株上，如大 麻、菠菜等；
② 雌雄同株异花（ monoecious ）， 雌花和雄花分别着生在同一植株的不 同部位，如玉米、黄 瓜；
③ 雌雄同花但自交不亲和 ，如甘薯、 白菜、向日葵等。
常异花授粉作物：
同时依靠自花和异花授粉两种方式 繁殖后代的作物，中间类型，通常以 自花授粉为主，天然异交率为 4-50% ， 如棉花、高粱等。
自花授粉作物，又名自交作 物，即主要以自花授粉方式 繁殖后代的作物。异交率为 0-4%。如水稻、小麦、大 豆、花生、黄麻等。
异花授粉 （ cross-pollination ） 雌蕊的柱头接受异株花粉授粉。
异花授粉作物：又名异交作物， 主要以异花授粉方式繁殖后代 的作物。 异交率 > 50% ，甚 至高达 95% 或 100% 。
营养繁殖 (vegetitive propagtion）
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（三）系统育种的程序
三、杂交育种
（一）杂交育种的概念 （二）杂交育种的遗传学原理 （三）亲本选配的原则 （四）杂交的组合方式 （五）杂交后代的选择 （六）杂交育种的ding, 是通过不同亲本间的 杂交在后代中创造变异并从中选育新品 种的方法。 杂交育种的目的是将两个或多个亲 本的理想基因整合到同一个品种中。
（三）亲本选配的原则
3. 亲本的一般配合力较高。
亲本的一般配合力取决于遗传基础，与 亲本的自身性状的好坏有一定的关系但 又不完全一致；特殊配合力的大小与双 亲的遗传差异有关，主要表现在F1代。 4. 用当地推广品种作为亲本之一。 生态适应、综合性状、做母本。
（四）杂交的组合方式
Line breeding,直接从自然变异中 进行选择并通过比较试验选育新品 种的途径。
此方法主要用于自花授粉作物、常异交 作物和无性繁殖作物。
（二）系统育种的特点：1
1. 优中选优，连续选出新品种：
一个较纯的品种在广大地区长期栽培过程 中，产生新的变异，进行选择育成新品种， 新品种又不断变异，为进一步的选择提供了 材料。
一、引种 二、系统育种 三、杂交育种 四、杂种优势的利用
五、其他育种方法(自学)
六、生物技术在育种中的应用(自学)
一、引 种
（一）引种概念
• 作为育种途径之一，指将外地区或 外国的品种、品系，经过简单的试 验，证明适合本地区栽培后，直接 引入并在生产上推广应用的方法。
（二）引种中应注意的问题1
区日照时数长于低纬度地区；从秋分到春分， 高纬度地区的日照时数短于低纬度地区。 作物的发育特征：根据作物对温度、光照的 要求不同，可把一年生作物分成两大类，即长 日低温作物和短日高温作物。
（二）引种中应注意的问题 一、引种 4
表1 纬度、作物的发育特征与引种的关系
由南方引种 至北方 由北方引种 至南方
短日高温作物 延迟成熟
长日低温作物 生育期缩短
提早成熟，株 穗粒变小
生育期延长， 营养器官加大
（二）引种中应注意的问题 一、引种 5
5、其他自然和生产条件
对耕作制度的影响以及对病虫害 的抗性等。
（三）引种的工作环节
1、引种目标的确定：要引什么样的品种， 与当地条件适应，解决问题。 2、引种材料的收集。
例：鄱阳早→南特号→南特 16 号→矮脚
南 特→青子金早
（二）系统育种的特点：2
2. 简便快速：
① 立足于选：省去人工创造变异的环节；
② 纯合快：所选个体一般为同质结合；
③ 推广应用快：只在原推广品种基础中选 改进了部分性状，适应性强。
（二）系统育种的特点：3
3. 有一定局限性： ① 依靠自然变异，不能有目的的创新； ② 个别性状上改进，综合性状上较难突 破；
（二）杂交育种的遗传学原理
3、基因积累产生超亲性状 早熟 Aabb × 早熟 aaBB
AaBb A-B- AAbb aaBB 更早 早 9： 6： aabb 晚 1
（三）亲本选配的原则
除了根据育种目标选择亲本之外，还应遵 守以下原则：
1.亲本的优点多，缺点少，且优缺点互补。
数量性状的微效基因具有累加效应，杂交 后代的平均值往往介于两个亲本之间。
3、引种试验：引种必须经过试验，这是
育种工作 者对引种工作必须牢牢掌握
的原则。
（三）引种的工作环节
4、检疫工作： 引种常是病虫害和杂草传播的重要 途径，很有可能同时带进本国或本地区 所没有的病虫和杂草，以致后患无穷。
矮脚南等品种引入使白叶枯病成了
长江流域稻区生产的严重问题。
二、系统育种
（一）系统育种的概念
物品种相互引种成功时,引种才有成功的
可能性。
（二）引种中应注意的问题 一、引种 3
我国从美国主要植棉带引入的陆地棉品种在
长江、黄河流域棉区都能很好适应。
地区 纬度 ( 0N) 无霜期 （天） 180～ 260 200～ 260 年雨量 （ mm ） 500～ 1200 700～ 1250 年平均 温度 (℃) 7 月平均 温度 (℃) 土壤
表现在：生育期、丰产性、稳产性从相
似的生态区引进，即生态类型相近的作 物品种易于成功。
（二）引种中应注意的问题 一、引种 3
3、气候相似论
20 世纪初，德国迈尔（H. Mayr）提出
了气候相似论（theory of climatic
analogues）
基本要点：地区之间在影响作物生长 的主要气候因素上，应相似到足以保证作
长 江、黄 27～ 河流域 棉 40 区 美国主 要 25～ 37 植棉 带
11～15 36 以下
冲积土 为主 冲积土 为主
>15
26～29
（二）引种中应注意的问题 一、引种 4
4、纬度、海拔、品种习性
温度：一般在北半球，高纬度地区温度低于 低纬度地区，高海拔地区温度低于平原地区。
光照： 在北半球，从春分到秋分，高纬度地
杂交种目前占我国推广品种的50%以上。
（二）杂交育种的遗传学原理
1、 基因重组综合双亲优良性状
早熟 不抗病 × 晚熟 抗病 AAbb aaBB
AaBb
A-B-(AABB) Aabb aaBB aabb
（二）杂交育种的遗传学原理
2、基因互作产生新的性状 感病品种 × RRss RrS s R-SRRss rrSS rrss 9抗 : 7 感 感病品种 rrSS
1、生育期 一般指从出苗到成熟所需的时间。 同一品种种植在不同的地区其生育期不一
样。因此引进品种原产地的生育期只能做
参考。
（二）引种中应注意的问题 一、引种 2
2、作物的生态环境和生态类型
在一定的地区范围内具有大致相同的生
态环境，包括自然环境和耕作栽培条 件， 对于一种作物具有大致相同的生态环境 的地区，称为生态区。如籼稻区、粳稻 区。
2. 亲本的遗传差异较大。 不同遗传基础的亲本杂交后代将出现丰富 的遗传变异。
（三）亲本选配的原则
①具有不同的遗传基础和优缺点，杂交后， 分离范围广，会出现很多的变异类型或产生 超亲类型。 ②双亲产生在不同的生态条件下，杂交后， 容易出现适应性好、适应范围广的后代。 ③有可能引进当地没有的新种质，克服当地 材料的缺点。 ④亲本的遗传差异大，后代的杂种优势就大， 出现的变异类型就多，选择的机会就多。