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隆平高科前总裁刘石说,中国作为第二大农业国,却无一家能够进入世界前15名的种子企业,在研发、生产、营销等环节都存在人才、科技、理念的滞后问题。
3.农业种子一般可归纳为哪三大类型?
农业种子一般可归纳为三大类型:
a真种子,即植物学上所称的种子,它是由母株花器中的胚珠发育而来。
如豆类、棉花、油菜、烟草等作物的种子.
b植物学上的果实,内含一粒或多粒种子,外部则由子房壁发育的果皮包围。
如禾本科作物的小麦、黑麦、玉米、高
粱和谷子的种子都属颖果;
荞麦、向日葵、苎麻和大麻等的种子是瘦果;
甜菜的种子是坚果等.
c营养器官,主要包括根、茎及其变态物的自然无性繁殖器官,如甘薯的块根、马铃薯的块茎、甘蔗的茎节芽和葱、
蒜的鳞茎、某些花卉的叶片等.
4.品种的种子生产按照哪四级进行?
•育种家种子生产
•基础种子生产
•合格种子生产
•大田用种生产
5.育种家种子的概念?
育种家种子是指由育种者育成品种的原始种子。
育种家种子的生产是在育种者亲自掌握和指导下进行的一个世代(原原种)或者两个世代(原种)的高纯度的种子生产。
育种家种子的一般标准为:
1.性状典型一致,生长整齐一致,纯度高;
2.生长势、抗逆性、丰产性等不降低,杂交种亲本原种的配合力要保持原有水平,或者略有提高;
3.种子的播种品质要求成熟充分,净度、粒重、容重、发芽率要高,种子无病虫危害。
6.种子认证的概念以及国际最权威的种子认证机构有哪些?
种子认证:
是依据种子认证方案,由认证机构确认并通过颁发认证证书和认证标识来证明某一种子批符合相应的规定要求的活动。
通过上述活动生产出来的种子称为认证种子。
国际上公认的最具权威的种子认证机构:
OECD:
OrganisationforEconomicCo-operationandDevelopment(经济合作与发展组织)
AOSCA:
AssociationofOfficialSeedCertifyingAgencies(北美官方种子认证机构)
EEC:
EuropeanEconomicCommunity(欧洲经济共同体)
第一章:
种子生产的基本原理
1.依据植物的繁殖方式、遗传基础、育种特点和商品种子特点和利用方式进行分类的品种有哪几类?
潘家驹教授:
依据植物的繁殖方式、遗传基础、育种特点和商品种子生产特点和利用方式进行分类:
纯系品种、杂交品种、群体品种和无性系品种。
景士西教授:
按照品种群体内的遗传同型和异型以及个体遗传的纯合性和杂合兴把品种分为:
同型纯合、同型杂合、异型纯合、异型杂合。
2.纯系品种的概念?
(一)纯系品种(又称定型品种)
纯系品种(pure-linecultivar)是指生产上利用的遗传基础相同、基因型纯合的植物群体,是由杂交组合及突变中经系谱法选育而成。
3.品种混杂退化的概念?
品种混杂和退化是两个既相互联系又相互区别的概念。
品种混杂(varietalcomplexity)是指在一个品种群体中混有各种异型株(其他植物或品种的种子或植株),造成品种纯度降低的现象。
品种退化(varietaldeterioration)表现为原有种性变劣,优良性状部分或全部丧失,生活力和产量下降,品质变劣,以致降低或丧失原品种在生产上的利用价值。
混杂了的品种,势必导致其种性的退化;
而退化了的品种,植株高矮不齐,性状不一致,也会加剧品种的混杂。
在植物生产中,品种混杂退化是经常发生和普遍存在的现象。
因此,必须采取适当措施,防止品种混杂退化,充分发挥良种在生产中的作用。
而要做到这一点,必须充分了解品种混杂退化的原因。
4.品种防杂保纯措施?
•对植物品种进行防杂保纯、提纯复壮,是防止其混杂退化的有效途径。
防杂保纯涉及良种繁育的各个环节,必须高度重视,认真做好下列工作:
1.严格种子繁育规则,防止机械混杂2.严格隔离,防止生物学混杂
3.去杂去劣,正确选择4.选用或创造适合种性的生育条件
5.用优质种苗定期更新生产用种
5.自花授粉植物遗传特点?
自花授粉植物(self-pollinationplant)是指同一朵花的花粉传授到同朵花的雌蕊柱头上进行授粉、受精而繁殖后代的植物,又称自交植物,如小麦、水稻、大麦、豆类、花生、大麻、烟草、亚麻、茄子、番茄、辣椒等
花器特点:
这类植物都是雌雄同花,花器具严密保护,外来花粉不易进入;
•花冠多无鲜艳色彩,也少有香味,且多在早晨或夜间开放,不利于昆虫传粉;
•花粉较少,不利于风传;
雌雄蕊同期成熟、长度相仿或雄蕊略长,花药开裂部位紧靠柱头,有利于自花授粉,有的甚至在开花前已授粉(闭花授粉),自花授粉植物在花器结构和开花习性上的特点,决定了其具有很高的自交率,自然异交率一般不超过1%,最高的也只有4%。
自花授粉植物具有如下遗传特点:
(1)基因型和表现型的一致性
(2)遗传行为的相对稳定性(3)自交不退化或退化缓慢
(1)基因型和表现型的一致性
•由于长期自花授粉和人为的定向选择,自花授粉植物品种群体内绝大多数个体的基因型是纯合的,且个体间的基因型是同质的,其表现型也是整齐一致的。
基因型和表现型一致,是自花授粉植物遗传行为上的显著特点。
通过单株选择或连续自交产生的后代,其基因型和表现型相对一致,一般称为纯系。
即使个别植株或花朵偶然发生天然杂交,也会经连续几代的自花授粉而使其后代的遗传组成趋于纯合。
(2)遗传行为的相对稳定性
在自花授粉植物群体中通过人工选择产生的纯系的一致性,在其后的各个世代中,不通过人工自交都能较稳定地保持下去,即在一定时间内和一定条件下在遗传行为上表现出相对稳定性,这是自花授粉植物优良品种得以较长期在生产上推广使用的重要原因。
(3)自交不退化或退化缓慢
自花授粉植物具有自交不退化或退化缓慢的特点,这是自花授粉方式在长期的进化过程中得以产生和保存下来的原
因。
达尔文关于“杂交一般是有利的,自交时常是有害的”论点,是生物繁殖的普遍规律,但自交有害是相对的,在一定条件下亦成为有利的方式。
自花授粉植物的纯是相对的:
存在一定的天然异变率,通过异交产生基因重组,由于环境的改变等发生基因突变,由微小变异发展成显著变异。
人为选择其优良的变异类型进行分离纯化,即为选择育
种。
变异亦可经人工杂交而产生,即是目前普遍采用的杂交育种。
6.杂交种种子生产的特点?
(三)杂交制种关键技术
杂交制种技术主要包括以下几个方面:
1.确定亲本(自交系、不育系、恢复系)的播期
亲本的播期是杂交制种成败的关键,尤其是花期短的作物,一般如父母本花期相差2~3天或相同,可同期播种。
在两者花期相差较大时为了保证花期相遇,父本可两期播种,相隔5~7天,以延长父本开花时间。
2.确定亲本行比
在保证父本花粉的前提下,应尽量增加母本行数,以便收杂种种子。
3.去杂去劣
为提高制种质量,在亲本繁殖田严格去杂的基础上,对制种区的父母本也要认真去杂去劣,获得纯正的杂种种子和保持父本的纯度。
4、去雄授粉
根据作物的特点和去雄技术,及时干净地给母本去雄,并通过人工授粉和人工辅助授粉的手段,提高结实率,增加产种量。
对于玉米以摸包去雄效果好。
7.提纯复壮技术的概念及一般程序?
(二)提纯复壮技术
提纯复壮就是使种子由杂转化为纯,由退化转化为复壮,以获得相对纯的、生活力强的、无混杂退化的种子。
复壮技术在种子生产中应用较广泛。
1.提纯复壮的一般程序
(1)选择优良单株在要复壮的品种、自交系、不育系、保持系以及恢复系中,选择性状典型,丰产性好的单株。
(2)株行比较将选择的单株种成株行,根据性状表现,在生长期间评比,在收获前决选,淘汰杂劣株分行收获。
(3)株系比较上年入选的株行各成为一个单系,种于株系圃,每系一区,对其典型性、丰产性、适应性等进一步比较试验。
去杂去劣后混合收获,产生复壮种子。
(4)混系繁殖将株系圃内的混合种子种于原种圃,扩大繁殖。
第二章:
水稻生产技术
1.绿色超级稻的构想是怎样的?
2005年,张启发院士提出“绿色超级稻”构想。
倡导品种资源研究,基因组研究和分子技术育种技术相互结合,加
强对抗病、抗虫、抗逆、营养高效、高产、优质等重要农艺性状生物学基础的研究,进行品种改良。
逐步育成不打
农药、少施化肥、节水抗旱、高产优质的绿色超级稻。
2.两系杂交稻的概念?
二系杂交稻是指基于光(温)敏不育系的杂交水稻生产体系,光(温)敏不育系在一定条件下完全不育,可用作不育系;
在一定条件下,它又能自交结实,繁殖种子。
二系杂交稻只有不育系和恢复系,不需要保持系。
3.简述水稻的开花习性及授粉受精过程
水稻在弱光下要比强光下提前开花,所以在进行水稻人工杂交时,经常利用套袋黑暗处理,促进父本颖花提前开放,以利于授粉。
在适宜的温度和光照条件下,水稻抽穗当天即可开花,抽穗23d后即进入盛花期。
一个稻穗的开花期大约为5~7d。
水稻开花受环境条件的影响很大,天气晴朗微风,气温25~30℃,相对湿度70%~80%是水稻开花的最适宜条件。
水稻开花的最低气温为15℃,最高气温为40℃。
温度过低或过高均会影响开花和授粉,降低结实率。
•一天的开花时间大约从8时到16时,盛花时间多集中在10~12时左右。
4.水稻的“三性”是指什么?
5.
6.
水稻品种的感温性、感光性和基本营养生长性,简称为“三性”。
1感光性,是指在适宜水稻生长的光照长度范围内,短日照可以促进出穗,缩短生育期,长日照可使生育期延长的水稻生长发育特性。
2感温性则是指发育速度受温度影响的特性,即在水稻适宜生长的温度范围内,高温使生育期缩短,温使生育期延长。
3水稻进行生殖生长之前,不受短日、高温影响的最短营养生长期称为基本营养生长期,水稻品种的这种特性称为基本营养生长性。
7.简述叶蘖同伸规律
在水稻第4片完全叶伸出时,同时在第一叶的叶鞘中出现第1蘖,当第5片叶开始生出时,又从第2叶的叶鞘中伸出第2蘖,如此类推,这种分蘖与主茎叶片同时有规则的伸出现象,叫做叶蘖同伸关系。
这可用N一3的简单方程来描述。
N为主茎上叶的顺序数,此叶的发生与其下位N一3叶腋中所发生分蘖第一叶同时伸出。
8.简述水稻原种生产中的株系提纯法
目前,水稻原种保纯提纯多采用循环选择繁殖法。
即指从某一品种的原种群体中或其他繁殖田中选择单株,通过单株选择,分系比较,混系繁殖,生产原种种子。
原种种子再繁殖一二代,产生良种,供大田播种。
根据比较过程长短的不同,又可以分为三年三圃制和两年两圃制。
9.简述提高水稻种子繁殖系数的意义和途径
意义:
•水稻是一年生的具有较强分蘖能力的谷类作物,如按常规方法种植,繁殖系数仅50—100倍。
照此推算,一个新品种的推广、普及往往需历时4—5年,快的也要3年,不能适应农业生产高速度发展的需要。
一些新引入的优良品种,由于种子量少,也需采取特殊措施迅速增殖。
途径:
(1)精量播种,单株稀植。
根据品种生育特性和千粒重,秧田亩播种量一般为7Kg左右,精细管理,尽可能增加
秧苗带蘖数。
本田单株栽插,亩栽12000—18000株,以保证足够的单株营养面积。
采用适合该品种的最优良的栽培
措施,力争多穗大穗,粒粒饱满。
该法可使常规品种的繁殖系数提高到350—500倍。
(2)剥蘖分植。
在优良的栽培条件下,可采用一次剥蘖分植或延长营养生长期多次剥蘖分植的方法,只用少量种子就能迅速扩大繁殖面积,大大提高繁殖系数。
一般进行2—4次剥蘖移栽,繁殖系数可达500—1000倍。
(3)再生。
在长江流域和华南双季稻区,早季稻收割前酌施氮肥,收割时留10—15cm浅桩,浅灌田水,促进分蘖再生。
(“水稻秧笋”)
(4)保温贮存稻蔸,春季剥蘖移栽。
华南地区的中稻、晚稻和就地翻秋的早稻品种,可用温室或其它办法贮存稻蔸,越冬后在春季剥蘖移栽。
(5)异季繁殖。
南方稻区的早熟早稻品种,收获后立即就地翻秋繁殖。
对于具有较强休眠性的品种,播前需采取打破休眠的措施。
通常干燥种子在50—52℃的烘箱中烘一段时间即可破除休眠。
(6)异地繁殖。
利用海南、广东、广西、云南等部分地区的丰富光温资源,进行异地繁殖。
例如,长江流域的早稻迟熟品种,早稻收割后即赴福建同安、广西南宁、广东湛江、云南元江等地秋繁。
其播
种适期界限,同安、南宁为8月初,湛江为8月中旬初,元江为9月上旬。
秋繁后再赴海南的三亚、陵水、乐东,实行冬繁。
如此一年三代,繁殖系数可达10万倍以上。
对于生育期较长的中稻和感光型晚稻品种,也可在海南
实行冬繁,一年二代,结合稀播稀植,剥蘖移栽,一年的繁
殖系数也可达到8000—10000倍。
8.简述杂种稻“三系七圃法”
南京农业大学陆作楣(1982)提出了杂种稻三系七圃法原种生产程序,即选择单株、分系比较、混系繁殖。
不育系设株行、株系、原种三圃;
保持系、恢复系设株行、株系两圃,共七个圃。
原种生产程序
第一季,单株选择。
保持系、恢复系各选100~120株,不育系选150~200株。
•第二季,株行圃。
按常规稻法:
保持系和恢复系株行圃各100~120个株行。
保持系每个株行种植200株,恢复系种植500株。
不育系的株行圃共150~200个株行,每个株行种植250株。
通过育性、典型性鉴定,初选株行。
第三季,株系圃。
初选的保持系、恢复系株行升入株系圃。
根据鉴定结果,确定典型的株系为原原种。
初选的不育株行进入株系圃,用保持系株系圃中的一个优良株系,或当选株系的混合种子作为回交亲本。
通过育性和典型性鉴定,确定不育株系。
第四季,不育系原种圃。
当选的不育系株系混系繁殖,用保持系原原种作为回交亲本。
9.重点阐述水稻三系生产注意事项
(1)保持系原种生产中应注意的问题
•单株选择标准。
①当选单株株、叶、穗、粒四型、生育期和叶片数必须符合原品种特征特性:
②分蘖性、长势、长相必须符合原品种特征特性;
③抗逆性、结实率必须符合原品种特征特性;
④花药大小、花丝长短、花粉量多少,开花散粉习性必须符合原品种特征特性。
(2)恢复系原种生产中应注意的问题
①选择标准:
单株选择标准与上述保持系的基本一致。
典型性:
主要看株、叶、穗、粒四型和茎叶色泽、主茎叶片数,选择具有典型性
②测优鉴定:
每一株选取2个单株,用该组合不育系原种单株测交,收种作测优鉴定。
综合评选典型性好、恢复度80%以上、恢复株率%、抗逆性好、产量高于对照的恢复系,株行当选率30%~50%,株系当选率50%~70%。
(3)不育系原种生产中应注意的问题
以原不育系的不育性、开花习性和包颈为选择依据的重点。
②育性检验:
育性检验采取花粉镜检和套袋自交鉴定相结合,一般每个株行圃要抽样检20株,每个株系圃要抽样检30株,原种圃每667m2要检30株以上。
一致性,经镜检无败育花粉的单株。
③选择时期和数量:
选择步骤同上述保持系,注意始穗期观察全区每株花药,拔除有粉型的单株,再根据镜检复选。
田间选择数量不少于200株,决选不少于50株。
④株行圃观察记载及选择标准:
每株行定点观察10株,记载标准同上。
同时,每株行抽插10株不育系于另一自然隔离区或屏障隔离区,不套袋,记载结实率。
当选的各株行,取样10株进行室内考种,重点考查异交结实率等经济性状。
⑤株行决选:
在定点观察、育性鉴定和镜检等项目的基础上重点选典型性、一致性、异交结实率高的株行。
株行当选率30%。
(4)高度重视父本纯度
在实际生产中,大多数农业科研机构和种子生产单位对三系中不育系的原种纯度都非常重视的,而对父本(保持系和恢复系),尤其是恢复系原种的纯度往往重视不够。
而父本纯度一旦降低,就会因为其花粉量大,传播快,而严重影响不育系繁殖和杂交制种的纯度,将会给杂交水稻生产带来重大损失。
因此,在三系原种生产中,应高度重视保持系和恢复系的纯度。
10.简述两系制种原理及光敏核不育的杂交制种程序
两系制种原理
•两系杂交稻通常利用光温敏不育系和恢复系杂交而成。
光温敏不育系(S),它起到一系两用的作用,即在高温长日条件下不育,可制种,在适当的低温短日条件下可育,可实现自身繁殖。
光敏核不育的杂交制种程序:
①建立选种圃:
用原种或高纯度种子建立选种圃。
选种圃单株栽插,种植密度以15cm×
15cm为宜。
选种圃采用一般的栽培管理,保证植株能正常生长发育以利于根据植株的形态特征选择典型单株。
②人工气候室处理与筛选:
在植株进入幼穗分化4期时,将中选单株带泥移栽到盆中。
移栽时要尽可能地减少植伤,以使植株能在正常生长条件下处理(14h光照,日均温24℃,温度变幅为19-27℃)。
抽穗时逐日镜检花粉育性。
凡花粉不育度在%以下的单株一律淘汰。
③核心种子生产:
人工气候室处理后当选的植株割茬再生。
再生株在田间稀植条件下(30cm×
30cm)生长,争取多发分蘖。
为使再生分蘖能正常生长,应及时剪掉前茬的老茎和老叶。
当再生株进入敏感期,移入工人气候室使再生株在短日低温条件下恢复育性(13h,20-22℃),所结的种子就是核心种子。
核心种子在严格的条件下繁殖出原原种,然后再繁殖出原种供制种用。
第三章:
油菜生产技术
1.油菜有3大基本类型,主要特点如何?
世界广泛栽培的主要油菜品种分为三类:
白菜型,芥菜型和甘蓝型三大类型。
其中白菜型是异花授粉,芥菜型和甘蓝型为常异花授粉作物
白菜型油菜:
油菜三大类型之一。
学名(BrassiacampestrisL.)。
包括原产中国的芸薹和油白菜。
中国又称小白菜、矮油菜
、甜油菜等。
染色体组为(AA,2n=20)。
开花时雄蕊花药一般向外开裂,自交不亲和性强,异交结实率高,一般80-90%生育期较短,一般为150-200d,早中熟类型,产量较低,易感病毒病和霜霉病,适宜在生长季节短,肥力水平低的条件下栽培,菜薹可供食用。
菜,油两用作物。
芥菜型油菜:
学名(Brassicajuncea).。
由芸薹(aa,n=10)和黑芥(bb,n=8)通过自然种间杂交后双二倍化进化而来的一个复合种。
中国是它的起源地之一,又称大油菜、高油菜、辣油菜、苦油菜等。
因其叶形和株型与芥菜酷似,故名,染色体组为(aabb,2n=36)。
中国各地均有分布,以云贵高原区和蒙新内陆区分布最多。
新疆、云南两省(自治区)分布最为集中,种植面积大。
籽粒细小,辛辣,多为金黄色或暗红色,含油量高。
芥菜型油菜具有耐瘠性强,抗旱,抗寒等特点,但也有致命的弱点就是产量低,目前其种植面积已越来越小。
自交率高达80%,典型的常异花授粉作物,生育期中等,为160-210d。
甘蓝型油菜:
甘蓝型油菜(colza)油菜三大类型之一。
学名(BrassicanapusL).是由芸薹(aa,n=10)与甘蓝(cc,n=9)通过自然种间杂交后双二倍化进化而来的一种复合种。
欧洲是它的起源地,在中国,又称日本油菜、欧洲大油菜、洋油菜、番油菜等。
因其叶形和株型与甘蓝酷似,故名。
染色体组为(AACC,2n=38)。
甘蓝型油菜株体较大,发育中等,生育期较长,210-230。
自交亲和性强,自交结实率高,一般70-80%以上,属常异花授粉作物,种子较大,一般千粒重。
种皮蝉褐或红褐,少数土黄色。
不具辛辣味。
种子含油量高,一般35-45%,最高可达55%以上。
产量高,抗病能力强,耐寒,耐肥,适宜性广
2.阐述油菜杂交制种技术
油菜杂交制种技术
1.利用细胞质雄性不育系的杂交制种技术
以“华杂4号”为例,介绍一般的杂交油菜高产制种技术。
2001年通过国家农作物品种审定委员会审定。
(1)去杂除劣,确保种子纯度
A。
选地隔离:
选择符合的隔离条件,土壤肥沃疏松,地势平坦,肥力均匀
B.去杂去劣:
反复多次,贯穿于油菜制种田的全生育过程。
苗床去杂,苗期去杂两次;
花期去杂一次;
成熟期去杂一次。
C.隔离区去杂:
主要是在开花期前将隔离区周围1000m左右的萝卜,白菜,包菜和自生油菜等十字花科作物全部
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