0617作物育种各论复习资料.docx
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0617作物育种各论复习资料
2015年作物育种各论复习资料
一、名词解释
1.测验种:
用来测定自交系配合力的品种、自交系、单交种等统称为测验种。
2.配合力:
一个自交系和另外一个自交系或品种杂交后的F1产量表现。
3.杂种优势群:
指遗传基础广阔,遗传变异丰富,具有较多的有利基因,较高的GCA,种性优良的育种基础群体。
4.杂种优势模式:
指两个不同的杂种优势群之间具有较高的基因互作效应,具有较高的SCA,相互配对成为产生强杂种优势的模式。
5.硬粒型玉米:
也称燧石型。
籽粒多为方圆形,顶部及四周胚乳都是角质,仅中心近胚部分为粉质,故外表半透明有光泽、坚硬饱满。
粒色多为黄色,间或有由、红、紫等色。
籽粒品质好,是中国长期以来栽培较多的类型,主要作食粮用。
6.马齿型玉米:
又称马牙型。
籽粒扁平呈长方形,由于粉质的顶部比两侧角质干燥得快,所以顶部的中间下凹,形似马齿,故名。
籽粒表皮皱纹粗糙不透明,多为黄、白色,少数呈紫或红色、食用品质较差。
它是世界上及中国栽培最多的一种类型,适宜制造淀粉和酒精或作饲料。
7.雄性不育系:
具不育细胞质S(rfrf),不能产生正常雄配子,雌配子是正常的,无花粉或花粉无正常生活力,具这种特征的品种或自交系。
8.雄性不育恢复系:
给不育系授粉,使育性得到恢复,这样的品种或自交系。
9.稻米外观品质:
是稻米理化指标中的一部分,主要包括垩白大小、垩白度、垩白粒率、透明度、粒形、光泽等指标。
10.水稻的广亲和性:
指一些中间型水稻材料,与籼稻和粳稻杂交,F1均能正常结实的特性。
11.杂交育种:
通过不同品种间杂交创造新变异,并对杂种后代进行培育、选择以育成新品种的方法。
12.单倍体育种:
人工诱导单倍体,并使其成为纯合二倍体,从中选育出新品种的方法.
13.杂交种品种:
严格选择亲本和控制授粉条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体。
14.常异交作物:
一种植物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代。
15.马铃薯晚疫病:
致病疫霉引起,导致马铃薯茎叶死亡和块茎腐烂的一种毁灭性卵菌病害。
16.脱毒种薯:
从繁殖脱毒苗开始,经逐代繁殖增加种薯数量的种薯生产体系生产出来的各级种薯。
脱毒种薯分为原原种、原种、生产用种薯。
17.脱毒组培苗:
简称脱毒苗,是应用茎尖组织培养技术获得的、经检测确认不带马铃薯卷叶病毒(PLRV)、马铃薯Y病毒(PVY)、马铃薯A病毒(PVA)等病毒和马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVd)的再生试管苗,经过组织培养方法大量扩繁的且不带上述病毒和类病毒用于生产原原种的试管苗。
18.低酚棉:
棉酚含量低于国际标准(0.04%)和国家标准(0.02%)的无腺体棉花品种。
19.抗虫棉:
将外源Bt基因整合到棉株体中后,可以在棉株体合成一种叫δ-内毒素的伴孢晶体,被鳞翅目等敏感昆虫的幼虫吞食后,在其肠道碱性条件和酶的作用下,或单纯在碱性条件下,伴孢晶体能水解成毒性肽,并很快发生毒性。
20.一次加工品质(小麦):
又称磨粉品质,指小麦品种能否在磨粉过程中满足和保证出粉率高、能耗低和低成本的要求。
21.二次加工品质(小麦):
又称食品加工品质,指面粉在加工成食品的过程中能否满足加工单位的需求。
主要取决于小麦蛋白质含量、面筋质量、淀粉特征。
二、问答题
1、大豆产量及其构成因素的遗传与选择
产量及其产量构成因素(产量、荚数/株、粒数/荚、百粒重、生物产量、收获指数等)均属数量性状,大多由多基因控制,环境影响相对较大,遗传力较低。
产量或产量构成因素的选择一般在育种中杂交后代高代材料中进行,而低代材料中一般不做选择。
2.试述大豆高产育种策略
①引进高产品种:
通过引种而直接用于另一地区的生产。
在引种时应注意:
品种的光温反应特性、抗病性及对土壤条件的适应性;引进以后要进行多年多点试验。
②常规育种提高品系的产量:
利用常规育种的方法,即利用自然变异选择、杂交、回交、诱变等育种手段获得基础水平较高、遗传变异广泛的后代群体;采用合理的后代处理方法,选出优良基因型。
③利用轮回选择技术:
利用轮回选择有效地积累产量微效基因,提高产量水平,拓展产量性状的遗传基础。
④高光效育种提高大豆的产量:
大豆的产量提高关键在于提高群体光能利用的效率,通过提高光能利用率,提高光合产物的积累,从而提高大豆产量。
⑤配制大豆杂交种,利用杂种优势。
3、玉米优良自交系应具备什么样的条件?
(1)农艺性状好:
①植株性状:
自交系株型要紧凑,株高中等或半矮秆,叶片宽窄适度,茎上部叶片较上冲,穗位适中偏低,茎秆坚韧有弹性,抗茎部倒折,根系和支持根发达,抗根倒。
②穗部性状:
自交系要长穗型与粗穗型兼顾,穗上籽粒行数12-20行。
果穗上苞叶严实不露尖、不过长,籽粒中大或大粒,粒色一致。
穗轴较细,质地结实。
③抗病、虫、逆性:
自交系对当地主要病(虫)害的一种或多种(如大斑病、小斑病、茎腐病、丝黑穗病,玉米螟等)具有抗性或耐性。
对当地特殊的灾害性气候条件(如暴风雨、干旱、水涝、低温、高温、盐碱等)有抗性或耐性。
④整齐一致性:
可见性状整齐一致,表示自交系基因型的纯合程度。
(2)配合力高:
自交系配合力的高低是衡量自交系优劣的首要指标:
优良自交系必须具有较高的一般配合力(GCA),在此基础上,通过优系之间的合理组配,获得高或较高的特殊配合力(SCA),才有可能选育出具有较强杂种优势的杂交种。
(3)繁殖制种性状好:
目前国内外玉米生产上都以推广单交种为主,由于自交系一般生活力弱,产量较低,使其繁殖与杂交制种面积增大,增加了种子生产成本。
因此,优良自交系,必须种子发芽势强,幼苗生长势强,易于保苗,雌雄花期协调,吐丝快,结实性好,作父本的自交系还必须散粉通畅花粉量大,籽粒产量高(尤其是母本自交系),从而减少繁殖与杂交制种面积。
4、选育自交系的基本材料
①地方品种群体:
早期用来选系的原始材料,可以得到具有特殊适应性的自交系。
如从金黄后选出的金03、金04等自交系。
②窄基杂交种:
指用2~3个优系组配的杂交种,是现在普遍利用的原始材料,尤其利用单交种选系更为广泛。
如从单交种oh45×可利67中选出的自330。
③广基杂交种:
指多系复交种和综合杂交种群体,是现在普遍采用的原始材料。
在选系时必须注意三点:
A、进行大群体中选择较大量的个体分离自交系;B、用经过多代随机交配重组的群体作为原始材料选系;C、用经过轮回选择改良后的高轮次群体作为材料,易选出高配合力的优系。
如从经轮回选择的BSSS改良群体中选育出B14、B37、B73、B84等自交系。
④引进的不适应材料×适应材料:
选系时,应经过多代随机交配,充分重组后再开始选系。
如加拿大群体的选系。
⑤野生近缘种×玉米材料:
由于种间杂交困难,染色体组之间不配对,互相排斥,杂交后代不育或向亲本回复等原因,因此选系的难度很大,当前采用较少。
5、如何选育玉米优良自交系?
1)常规选育法:
①种植原始材料,获得自交果穗。
根据育种目标要求,选择适当的基本材料(窄基杂交种50-100株;宽基杂交种300-500株,在开花期时,选生长良好,发育正常株套袋自交,编号、评价、收获、考种、当选自交穗分别收藏②自交后代的直观选择③自交系的配合力测定
(2)系谱选择法:
选系时所有的亲本原始材料是按计划组配的杂交种,组配杂交种的亲本也是经过选择的具有许多优良性状的自交系。
用自交系组成杂交种作为原始材料,以后按常规的方法和程序选育自交系。
(3)单穴法:
把自交果穗在田间种成每穗一穴三株。
此法可以增加原始自交穗数和节省试验地面积。
但限制了在分离世代中系内选择机会。
(4)单行选择法(5)单倍体——纯合二倍体选系法(6)辐射诱变选系法
6.小麦南北长距离相互引种的表现?
小麦属于低温长日作物,原产高纬地区的品种引入低纬地区时,低纬地区冬季温度高于高纬地区,春季光照短于高纬地区,不能满足其低温和长日照要求,受到限制,表现生育期延长。
甚至不能抽穗开花,产量降低。
在由低纬地区引入高纬地区时,很快满足对温度和光照要求,表现生育期缩短,提早成熟,穗变小,产量降低。
7、试写出小麦属内不同物种的染色体组名与染色体数。
二倍体 ①AA野生一粒小麦 一粒小麦 ,2n=14
四倍体①AABB野生二粒小麦 硬粒小麦2n=28 ②AAGG 提莫菲维 小麦2n=28
六倍体①AABBDD 普通小麦2n=42 ②AAAAGG 茹可夫斯基小麦2n=42
8、CIP(国际马铃薯中心)马铃薯资源在中国的利用?
①品种或高代品系直接利用CIP很大一部分资源是以试管苗的方式引到中国的,这些资源都是经过CIP及其合作单位经过长期评价和筛选保留下来的,通过脱毒处理和病毒检测后,再分发至世界各地。
由于这些资源引进时就已经是相当优异的品种或高代品系,所以在中国经过几年的田间评价后,表现好的就可以直接应用于生产;②以CIP品种或高代品系作为亲本选育新品种:
由于CIP所收集的种质资源多来源于短日照的低纬度地区,其中部分马铃薯资源在长日照的高纬度地区将出现生育期延长、植株繁茂、葡甸茎变长、结薯晚、结薯少、甚至不结薯,但这些马铃薯资源具有较好的抗病性和抗逆性,用它们作为亲本与适应于本地区的优良品种进行杂交,可选育出新的马铃薯;③利用实生种子选育新品种:
从CIP引进的资源中,实生种子(TPS)所占的比例较大。
利用CIP引进的TPS进行马铃薯新品种的选育虽然过程较长,但选择出的新品种对当地的生态条件有较好的适应性。
④晚疫病菌生理小种鉴别寄主。
利用CIP提供的马铃薯晚疫病菌生理小种鉴别寄主。
9、目前,生产上大面积使用培育的转Bt基因抗虫棉,转Bt基因抗虫棉存在哪些问题?
①抗虫棉的稳定性:
Monsanto公司1996年在美国和澳大利亚大面积种植抗虫棉品种。
田间未能表现出抗虫性。
我国于1995、1996年大面积种植抗虫棉,也出现抗性不纯、农艺性状较差的问题。
②棉铃虫对转Bt基因抗虫棉的耐受性;③转基因抗虫棉利用的安全性。
但转基因抗虫棉含有Bt基因、GUS、NPTⅡ等基因,投入生产后,对其它动、植物是否有不利影响,尚缺乏系统的研究。
10、棉花育种方法主要有哪些?
试举例说明选择育种的特点、过程以及局限性。
①棉花育种主要方法:
选择育种、杂交育种、远缘杂交育种、杂种优势利用、诱变育种、生物技术育种等多种方法。
其中选择育种、杂交育种、远缘杂交育种主要针对常规品种,杂交优势利用主要针对杂交棉育种,诱变育种和生物选择育种主要是创新新资源,其中既有常规棉又有杂交棉
②选择育种的特点:
①优中选优,方法简单易存。
②连续选优,性状不断改进提高
选择育种都是从原始群体中,按照育种目标的要求,选择优异单株开始,但因对入选单株后代处理方法不同,而分为单株选择法和混合选择法。
③局限性:
选择效率不高;遗传基础不宽
11、论述生产上繁制三系、二系杂交水稻的基本思路。
答:
三系法杂交水稻需要三个育种材料,即雌蕊正常,雄花败育,自交不能结实的雄性不育系(A)、使雄性不育系的不育特性能世代保持下去的父本为雄性不育保持系(B)、使雄性不育系通过异交,产生一代可育杂种的为恢复系(R)。
在繁殖田里,用A×B可繁殖出供制种用的不育系种子;在制种田里,用A×R,即可配制出大量生产用的一代杂交种;保持系和恢复系因自交可育,可按正常程序繁育种子。
二系法杂交水稻只需要两个育种材料,即光温敏核不育系(S)和恢复系(R),以光温敏不育系作母本配制的杂交水稻称作两系法杂交水稻。
光温敏核不育系在低温或短日照条件下表现可育,可以自交结实,繁殖种子;在高温或长日照条件下,表现不育,可以用来与恢复系制种,生产杂交种子。
12、论述对水稻杂交后代进行选择的两种主要方法及各自优缺点。
答:
系谱法和混合法。
系谱法是杂交育种中最常用的选择方法,选择从杂种的第一次分离世代开始,其后各代以入选单株为单位分系种植,经过连续多代单株选择直至株系的性状稳定一致,才将入选株系混收为新品系。
其优点是在早期世代可对遗传率较高、受环境影响小、选择效果明显的性状,如株高、抽穗期、穗长、子粒形状和大小、生育期等性状进行选择比较有效;但对遗传率低、受环境影响较大的性状,如分蘖数、每穗粒数、穗重、单株产量等性状的选择不太有效。
混合法是在杂种分离世代不进行单株选择,在淘汰明显的劣株基础上混收混种,直至杂种性状渐趋稳定,纯合个体较多的高世代才开始选择单株。
该方法优点在于早期世代可保留丰富的遗传基础,有效地提高选择效率,这在许多数量性状的育种规划中是很有效的,该方法简单易行,工作量小;但混合法对材料的选择缺乏详细的系谱资料,对于一些具有重要农艺性状、但自然竞争力弱的的单株可能被淘汰,其育种年限比系谱法长。
13、“小偃6号”所表现出不同于普通小麦的抗病性、高产李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖,其主要成就是实现了小麦同偃麦草的远缘杂交,培育成了多个小偃麦品种,请回答下列有关小麦遗传育种的问题:
(1)如果小偃麦早熟(A)对晚熟(a)是显性,抗干热(B)对不抗干热(b)是显性(两对基因自由组合),在研究这两对相对性状的杂交试验中,以某亲本与双隐性纯合子杂交,F 1 代性状分离比为1:
1,请写出此亲本所有可能的基因型:
_AaBB、Aabb、AABb、aaBb_.
(2)如果决定小偃麦抗寒与不抗寒的一对基因在线粒体DNA上,若以抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交,要得到抗寒早熟个体,需用表现型为__的个体作母本.【抗寒晚熟 、 F 2 】
(3)小偃麦有蓝粒品种,如果有一蓝粒小偃麦变异株,籽粒变为白粒,经检查,体细胞缺少一对染色体,这属于染色体变异中的_数目_变异.
(4)除小偃麦外,我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交.普通小麦(六倍体)配子中的染色体数为21,配子形成时处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为_42_;黑麦配子中的染色体数和染色体组数分别为7和1,则黑麦属于_二_倍体植物.
14、高产、稳产、优质等性状的现象,在遗传育种上称为杂种优势,这种优势是通过 杂交 育种方式获得的。
15、自花授粉的自然异交率为(<4%),常异花授粉的自然异交率为(4%—50%),异花授粉的自然异交率为(50%—100%)。
植物授粉方式的分类,是根据(自然异交率)高低而定的。
一般该值在4%以下为典型的(自花授粉或自交)植物;该值在50%以上为典型的(异花授粉或异交)植物。
小麦和水稻的花属于(雌雄同花),玉米、黄瓜、蓖麻的花属于(雌雄同株异花),大麻和菠菜的花属于(雌雄异株)。
16、国际马铃薯中心(CIP,InternationalPotatCenter):
秘鲁利马
国际玉米小麦改良中心(CIMMYT,InternationalMaizeandWheatImprovementCenter):
墨西哥
国际水稻研究所(IRRI,InternationalRiceResearchInstitute):
菲律宾
马铃薯染色体n=12
中国种业十大功勋人物
袁隆平:
水稻育种家,中国工程院院士,国家杂交水稻工程研究技术中心主任、研究员。
国家最高科学技术奖、国家特等发明奖、国家科技进步特等奖获得者,中国杂交水稻的开创者,实现了杂交水稻三系配套并成功用于生产,被誉为“杂交水稻之父”。
李振声:
发明奖、国家科技进步特等奖获得者,育成的小偃6号成为我国小麦育种的重要骨干亲本,其衍生品种50多个,累计推广3亿多亩,增产小麦超过150亿斤。
方智远
傅廷栋程顺和谢华安
方智远,蔬菜育种家,中国工程院院士,中国农科院蔬菜花卉研究所研究员
傅廷栋,油菜育种家,中国工程院院士,华中农业大学教授
程顺和,小麦育种家,中国工程院院士,江苏省里下河地区农科所研究员
谢华安,水稻育种家,中国科学院院士,福建省农科院研究员
程相文
李登海郭三堆张海银
程相文,玉米育种家,河南省鹤壁市农科院研究员
李登海,玉米育种家和种子企业家,山东登海种业股份有限公司名誉董事长
郭三堆,棉花转基因分子育种专家,中国农业科学院生物技术研究所研究员
张海银,种子企业家,安徽荃银高科种业股份有限公司顾问、安徽张海银种业基金会理事长
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