作物育种学

作物品种的概念：

作物品种是指在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体。这种群体具有相对稳定的遗传特征。品种的三个基本特性：特异性/一致性/稳定性

进化的三要素：变异、遗传和选择

常规育种的技术特点：

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、盲目性比较大。

3、育种既是科学又是艺术。

和常规育种相比，基因工程有三大显著的优点：

1、源于生物的有利基因在人、动物、植物、微生物四大系统内可进行随意交换。

2、基因工程可以获得生物的定向变异。

3、基因工程是使个别目的基因转移的技术。

不同作物的授粉方式：

自花授粉作物（<4%）:同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，或同株的花粉传播到同株的雌蕊上。水稻、小麦、大麦、大豆等

异花授粉作物（>50%）: 雌蕊柱头接受异株或异花花粉授粉。玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜

常异花授粉作物（5-50%）: 同一作物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代。棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等

自交不亲和性：

具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。

雄性不育：

1、细胞核雄性不育性（GMS）

2、细胞质雄性不育性（CMS）

常异花授粉作物品种群体中至少包含三种基因型：

品种基本群体的纯合同质基因型；杂合基因型；非基本群体的纯合基因型。

自交系品种（纯系品种）：突变或杂合基因型连续自交和选择育成的基因型同质纯合群体。

杂交系品种（杂种品种）：在严格选择亲本（自交系）和控制授粉的条件下生产的杂交组合的F1群体。

群体品种：遗传基础复杂、群体内植株基因型有一定程度的杂合或异质性的一群植株群体。但基本符合品种的三个基本特性。

无性系品种：由一个或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成的一个群体。

育种特点：

固定杂种优势和优良性状（有性杂交和无性繁殖结合）

选择芽变培育优良无性系

杂交种品种育种特点：

（1）杂交种育种的两个基本程序自交系育种，杂交组合的育种（配合力测定）

（2）对影响亲本繁殖和配制杂种产量的性状必须加强选择亲本性状：母本产量

花期相遇，异交手段及其可靠性稳定性

（3）建立相应的种子生产基地和供销体系

瓦维洛夫的作物起源中心学说：物种变异多样性与分布不平衡。作物起源中心：遗传类型有很大的多样性、比较集中、具有地区特有的变种性状和近亲野生类型或栽培类型的地区。两个特点：基因多样性，显性基因高频率

原生起源中心：标志：有野生祖先；有原始特有类型；有明显的遗传多样性；有大量的显性基因。

次生起源中心：无野生祖先；有新的特有类型；有大量的变异；有大量的隐性基因。

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，当期被传播到不适宜原生作物而对杂草生长有利的环境时，被人类分离而成为栽培的主体。

八大起源中心：

中国—东亚中心：大豆、高粱印度中心：水稻、甘蔗南美和中美起源中心：玉米印度—马来西亚补充区中亚细亚中心：普通小麦地中海中心：小麦南美中心：马铃薯

种质资源的保存方式：原生境保存（自然保护区、天然公园、保护野生种和近缘野生物种），非原生境保存（植物园、种植园，按不同生态地区分点种植，避免天然杂交和人为混杂)/种植保存；贮藏保存

种质资源研究内容:收集，保存，鉴定，创新，利用

问答题：种质资源在育种中的作用？

种质资源是现代育种的物质基础；稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用；新的育种目标能够实现决定于所拥有的种质资源；种质资源是生物学理论研究的重要基础材料。

现代农业对各种作物品种的共同要求：高产、稳产、优质、适应机械化。

生物产量作物在生育过程中积累的干物质总量，即整个植株（一般不包括根系）总干物质的收获量。

经济产量指被利用产品的收获量,是生物产量的一部分，是作物有价值器官部分的产量。

经济系数（收获指数）经济产量与生物产量的比值,指生物产量转化为经济产量的效率。

矮秆育种：矮秆品种的增产作用是通过降低个体的植株高度，增加密度，降低茎秆所占比重，从而提高收获指数。另一方面，株高降低也可减少倒状。

高产育种策略:为达到高产这一目的，可将作物育种分为矮秆育种、理想株型育种和高光效育种三个阶段，。稳产性是指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。抗病虫性,抗旱耐瘠,抗倒伏性,适应性

引种:引进外地或外国的种质。用途：引种栽培、引种驯化与引种改良

引种栽培：经过试验证明适合本地区栽培后，直接在生产上推广种植。

引种驯化：外地种质引入种植，由于生态条件改变而表现出新的性状，经过选择育成适合本地区的新品种。作物生态型：同一物种的变种范围内，在生物学和形态学等方面形成了与当地主要生态条件相适应的遗传类型。气候生态型、土壤生态型、共栖生态型

引种规律：低温长日照植物（小麦、大麦、油菜）、高温短日照植物（水稻、玉米、大豆）

低温长日照作物：起源高纬度地区，生活周期主要在秋冬到春夏，先经过一个低温阶段，然后是长日照阶段。高温短日照作物：起源低纬度地区，生活周期主要在春夏到秋冬，先经过一个高温阶段，然后是短日照阶段。选择育种：对现有品种群体中出现的自然变异进行性状鉴定、选择并通过品系比较试验、区域试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径。

纯系学说结论：自花授粉作物的原始品种群体内，通过单株选择可分离出不同的纯系；

同一纯系内的个体基因型是相同的，从中继续选择是无效，纯系内个体差异是由环境引起的。

选择的基本方法：

混合选择：适合于常异花授粉作物和异花授粉作物

单株选择：适合于自花授粉作物

杂交育种按照指导思想可分为两类：组合育种、超亲育种

组合育种：分属于不同品种的、控制不同性状的优良基因在分离世代随机重组结合，再通过定向选择，育成集合双亲优点于一体的新品种.

超亲育种:分属于不同品种的、控制同一性状的不同微效基因积累于同一杂种个体，通过分离世代的随机重组和选择，育成该性状超过亲本的新品种。

杂交选配亲本的原则：

1、双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上优点和缺点尽可能互补。

2、亲本之一最好是能适应当地条件、综合性较好的推广品种。

3、注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交。