作物育种学各论大纲

绪论（2学时）1、教学基本要求（1）了解作物品种的概念，生物进化的基本因素，遗传改良在作物生产发展中的作用，作物育种学的性质、任务及其主要内容，常规育种和基因工程育种的基本特点，作物育种的成就及其展望；（2）理解选择对生物进化的重要作用，人工选择与自然选择的关系和存在矛盾。2、教学基本内容第一节作物进化与遗传改良一、﹡作物品种的概念二、自然进化与人工进化﹡生物进化的3个基本因素；﹡自然进化和人工进化的区别与联系。三、遗传改良在作物生产发展中的作用第二节作物育种学的发展一、作物育种学的性质和任务﹡作物育种学的概念、性质；﹡作物育种学的基本任务。二、作物育种学的主要内容三、作物育种学的技术特点﹡﹟常规育种的技术特点。四、作物育种学的发展与分子育种的兴起作物育种学的发展；分子育种的兴起；﹡﹟分子育种的三大优点。第三节作物育种的成就与展望一、近代育种的成就新品种的选育和推广、种质资源的收集、保存和创新、育种新方法和技术的研究及利用、目标性状的选育方面取得的成就。二、作物育种工作的展望第一章作物的繁殖方式及品种类型（4学时）1、教学基本要求（1）了解作物的繁殖方式及其相应的概念，依授粉方式划分的作物类型，依个体和群体遗传特性划分的品种类型；（2）理解自交和异交的遗传效应；（3）掌握不同繁殖方式作物及不同类型品种的遗传特点和育种特点。2、教学基本内容第一节作物的繁殖方式一、有性繁殖﹡有性繁殖的概念；﹡自花授粉作物、常异花授粉和异花授粉在花器构造、开花习性等方面的差异；﹡有性繁殖的主要授粉方式；天然异交率测定；﹡雄性不育性和自交不亲和及其在育种中的利用价值。二、无性繁殖﹡无性繁殖及无性系的概念及特点；营养体繁殖、无融合生殖、无孢子生殖、二倍体孢子生殖、不定胚生殖、﹡孤雌生殖、﹡孤雄生殖。第二节自交和异交的遗传效应一、﹡自交的遗传效应自交使纯合基因型保持不变；自交引起的杂合基因型的后代性状发生分离；自交引起杂合共同型的后代生活力衰退。二、自花授粉作物和常异花授粉作物的基因型﹡﹟自花授粉作物个体和群体的遗传特点；﹟常异花授粉作物个体和群体的遗传特点。三、﹡异交的遗传效应异交形成杂合基因型；异交增强后代的生活力。四、异花授粉作物的基因型﹡﹟异花授粉作物个体和群体的遗传特点。第三节作物的品种类型及其特点一、作物的品种类型﹡农作物品种的3个基本特性（DUS）；﹡自交系品种、杂交种品种、群体品种、无性系品种的概念；#各类品种群体和个体的遗传特点及其在生产上的利用价值。二、各类品种的育种特点﹡﹟自交系品种的育种特点；﹡﹟杂交种品种的育种特点；﹡﹟群体品种（纯合异质、杂合异质）的育种特点；﹡﹟无性系品种的育种特点。第二章种质资源（3学时）1、教学基本要求（1）了解种质资源的概念及其在育种工作中的重要性；（2）理解作物起源中心学说的基本内容及其在育种工作中的指导意义；（3）掌握种质资源收集、研究、保存的方法，不同类别种质资源的特点及其育种利用价值。2、教学基本内容第一节种质资源在育种上的重要性﹡种质资源的概念；种质资源在育种上的重要性。第二节作物起源中心学说及其发展一、瓦维洛夫的起源中心学说﹡瓦维洛夫作物起源中心学说主要内容：作物起源中心的两个特点，原生中心和次生中心、原生作物和次生作物的概念，遗传变异性的同源系列规律；瓦维洛夫提出的作物起源中心。二、作物起源中心学说的发展与补充不同学者提出的栽培作物起源或类型形成中心。三、﹡瓦维洛夫作物起源中心学术在作物育种上的意义第三节种质资源的研究与利用一、种质资源的类别及特点﹡﹟按育种实用价值和按亲缘关系对种质资源的分类；﹡﹟各类种质资源在育种上的利用价值。二、种质资源的搜集和整理发掘、收集和保存种质资源的必要性和迫切性；收集种质资源的方法；收集材料的整理。三、种质资源的保存种质资源保存的范围；﹡种质资源保存的原理和方法。四、种质资源的研究与利用种质资源的研究内容；种质资源的鉴定方法；种质资源的创新；基因库（基因银行）的概念与拓建；核心种质的概念。第三章育种目标（2学时）1、教学基本要求（1）了解现代农业对农作物新品种的基本要求和作物育种的主要目标性状；（2）掌握制定育种目标的一般原则。2、教学基本内容第一节作物育种的主要目标﹡育种目标的概念；﹡现代农业对作物品种的要求。一、高产生物学产量和经济产量；高产品种的重要特征和特性；作物产量的构成因素；﹡株型及理想株型的概念、高光效育种的概念。二、优质优质的含义；对各类作物的品质要求。三、稳产稳产的概念；稳产性的具体表现。四、生育期适宜五、适应机械化需要第二节制定作物育种目标的原则﹡制定育种目标的一般原则。第四章引种和选择育种（5学时）1、教学基本要求（1）了解引种的基本原理，选择育种的概念和原理；（2）理解温度、光照对作物生长、发育的影响，作物发育特性与引种的关系；（3）掌握高温短日性作物、低温长日性作物的引种规律，性状鉴定与选择的方法及选择育种的基本程序。2、教学基本内容第一节引种一、引种的意义﹡引种的概念；引种的意义。二、引种的基本原理1、作物的生态环境和生态类型：﹡生态因素、生态环境、生态地区、生态适应性、生态类型的概念。2、作物的发育特性：﹡﹟温度、光照对作物生长、发育的影响；﹡﹟作物的感温性、感光性和基本营养生长性；﹡长日照作物、短日照作物和中间型作物。3、引种的气候相似性原理：﹡气候相似论；﹡﹟不同纬度、海拔因温度、光照的变化对作物生长发育和引种的影响。三、影响引种成功的其它因素栽培水平、耕作制度、土壤情况对引种的影响。四、作物的不同类型引种以后的生长变化规律﹡﹟低温长日照作物的引种规律；﹡﹟温短日性作物的引种规律。五、引种的基本步骤第二节选择育种一、选择育种的基本原理﹡选择育种的概念和意义；作物品种自然变异的现象和纯系学说；﹡作物品种自然变异的原因及其育种利用。二、性状的鉴定与选择1、﹡#选择的基本方法：混合选择法；单株选择法。2、﹡鉴定的作用和方法：直接鉴定和间接鉴定；田间鉴定与室内鉴定；自然鉴定和诱发鉴定；当地鉴定与异地鉴定。三、选择育种的程序﹡#纯系育种；混合选择育种；集团混合选择育种；﹡改良混合选择育种。第五章杂交育种（5学时）1、教学基本要求（1）了解杂交育种的遗传学原理，亲本选配原则、杂交方式、杂种后代的选择方法，杂交育种各试验圃的工作内容；（2）理解性状的遗传力和世代选择的关系，根据单株和系统（株系）进行选择的差异；（3）掌握杂交育种的基本程序和关键技术。2、教学基本内容第一节杂交育种的意义﹡杂交育种的意义和遗传学原理；﹡杂交育种的基本环节。第二节杂交亲本的选配﹡﹟杂交育种亲本选配的原则。第三节杂交技术与杂交方式一、杂交技术调节花期；控制授粉；授粉后的管理。二、杂交方式﹡﹟单交、复交（三交、双交、四交、聚合杂交）、多父本授粉和回交的概念及应用条件。第四节杂种后代的选择一、系谱法﹡﹟系谱法的工作要点（以单交杂种为例）及各世代的选择方法；﹡﹟株系（系统）系统群及姊妹系的概念；＃系谱法的优缺点。二、混合法﹡混合法的理论依据和工作要点；﹟混合法的优缺点。三、衍生系统法﹡衍生系统法的工作要点；衍生系统法的优缺点。第五节杂交育种程序﹡杂交育种程序（包括原始材料圃和亲本圃、杂种圃、选种圃、鉴定圃和品种比较试验、区域试验和生产试验）。第六章回交育种（2学时）1、教学基本要求（1）了解回交育种的概念、用途、优点及其缺陷；（2）理解回交育种的基本遗传规律；（3）掌握轮回亲本、非轮回亲本选择的基本要求和回交育种的基本方法。2、教学基本内容第一节回交育种的意义及遗传效应一、回交育种的意义﹡回交育种的概念、意义；﹡轮回亲本（受体亲本）、非轮回亲本（供体亲本）的概念；﹡回交育种的优点。二、﹟回交育种的遗传效应第二节回交育种方法一、亲本的选择﹡轮回亲本的选择；﹡非轮回亲本的选择。二、回交育种的方法﹡﹟回交育种的方法（包括显性单基因性状的回交转育、隐性单基因性状的回交转育、多个单基因性状的逐步回交转育、数量性状基因的回交转育、聚合回交）。三、回交的次数四、回交所需的植株数第三节回交育种的局限性及用途一、回交育种的局限性只能对个别性状进行改良；多基因控制的性状难以改良、杂交工作量大；回交群体回复为轮回亲本基因型经常出现一些偏离。二、回交育种的用途﹡改良品种单个不良性状；﹡杂种优势利用中回交转育雄性不育系；解决远缘杂交杂种不育和分离世代过长的问题；选育近等基因系；打破有利基因与不利基因的连锁。第七章远缘杂交育种（2学时）1、教学基本要求（1）了解远缘杂交在育种上的应用价值，远缘杂种后代性状分离的特点；（2）理解远缘杂交不亲和性的原因，远缘杂种夭亡和不育的原因；（3）掌握远缘杂交育种的方法。2、教学基本内容第一节远缘杂交育种的重要性远缘杂交的概念；远缘杂交育种的重要性。第二节远缘杂交的困难及其克服方法一、远缘杂交不亲和性及其克服方法1、﹡﹟远缘杂交不亲和性的原因：双亲受精因素的差异；双亲基因组成的差异。2、﹡﹟克服远缘杂交不亲和性的方法：亲本选择与组配；染色体预先加倍；桥梁（媒介）法；采用特殊的授粉方法；外源植物激素处理；植物组织培养。二、远缘杂种夭亡、不育及其克服方法﹡远缘杂种夭亡和不育的表现；﹟远缘杂种夭亡和不育的原因；﹡﹟克服远缘杂种夭亡和不育的方法（包括幼胚的离体培养、杂种染色体加倍法、回交法、延长杂种的生育期、其他方法）。第三节远缘杂种后代的分离与选择一、远缘杂种后代性状分离的特点﹡远缘杂种后代性状分离的特点：分离规律性不强；分离类型丰富，并有向两亲分化的倾向；分离世代长、稳定慢。二、远缘杂种后代分离的控制F1染色体加倍；回交；诱导单倍体；诱导染色体易位。三、远缘杂交育种技术#远缘杂交育种技术：杂种早代应有较大的群体；放宽早代选择的标准；灵活地应用选择方法。第八章倍性育种（2学时）1、教学基本要求（1）了解植物倍性育种的意义，多倍体和单倍体产生的途径；（2）理解同源多倍体、异源多倍体的概念及两者间的差异；（3）掌握多倍体、单倍体的诱导、鉴定及其在植物育种中的应用。2、教学基本内容第一节多倍体育种一、多倍体的种类、起源及特点多倍体的来源（合子染色体数目加倍、分生组织染色体加倍、不减数配子的受精结合）；﹡多倍体的类别（同源多倍体与异源多倍体以及两者之间的差异）；多倍体的育种意义。二、人工诱导产生多倍体的途径物理因素诱导；化学因素诱导（处理方法、诱导浓度、处理时的温度、处理方式）；生物因素诱导。三、多倍体育种的方法及应用﹡多倍体育种的基本步骤；诱导材料的倍性鉴定（间接鉴定法，直接鉴定法）；多倍体材料的加工和选育；多倍体作物（包括同源多倍体、异源多倍体）的应用。第二节单倍体育种一、单倍体产生的途径﹡细胞和组织离体培养（花药离体培养、未授精子房培养）；远缘杂交；染色体消失；异质体（异种属细胞质-核替代系）；孪生苗（双生苗）；半配合生殖；辐射诱导；化学药物诱导。二、单倍体的鉴定三、单倍体在育种上的应用价值﹡单倍体在育种上的应用价值：缩短育种年限；克服远缘杂交的不亲和性；提高诱变育种的效率；合成育种新材料。四、单倍体育种的主要步骤﹡单倍体育种的主要步骤：诱导材料的选择；单倍体材料的获得；单倍体材料染色体加倍；二倍体材料的后代选择。五、单倍体育种成就第九章杂种优势利用（5学时）1、教学基本要求（1）了解杂种优势的概念及其表现特点，杂种优势利用的条件，杂种品种的类型，对杂种亲本的要求，杂种品种的亲本选配原则，配合力的概念；（2）理解杂种优势表现的遗传机理假说；（3）掌握杂种优势的度量方法、自交系的选育方法和配合力的测定方法。2、教学基本内容第一节杂种优势利用的简史与现状﹡杂种优势的概念；杂种优势利用的简史；杂种优势利用的现状。第二节杂种优势的表现一、杂种优势的表现特性杂种优势的普遍性；杂种优势表现的复杂多样性；F2及其以后世代杂种优势的衰退。二、杂种优势的度量﹡中亲优势（相对优势或平均优势），﹡超亲优势，﹡超标优势（竞争优势），﹡杂种优势指数。第三节杂种优势的遗传假说一、杂种优势的遗传假说﹟显性假说；﹟超显性假说；﹟染色体组-胞质基因互作模式。二、杂种优势遗传假说的评价第