作物育种学课后思考题题目及部分答案

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1、绪 论1.作物品种的概念是什么？它在农业生产中有什么作用？作物品种Variety概念：指某一栽培作物适应于一定的自然生态和生产经济条件，具有相对稳定的遗传性和相对一致的生物学特性和形态特征，并与同一作物的其它类似群体相区别的生态类型。(品种属性：生产资料属性；经济类型属性；地区性时间性。作物品种的类型：纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种等。)优良品种的作用：提高单位面积产量；改进产品品质；保持稳产性和产品品质；扩大作物种植面积。2.作物育种学的任务和主要内容是什么？它与哪些学科关系密切？你打算如何学好作物育种学这门课程？ 作物育种学crop breeding研究选育和繁育作物优良品种的原

2、理与方法的科学。 主要任务：研究育种规律；培育新品种，实现品种良种化；繁育良种，实现种子标准化。作物育种学的主要内容v育种目标的制订及实现目标的相应策略；v种质资源的搜集、保存、研究、创新与利用；v选择的理论与方法；v人工创新变异的途径、方法及技术；v杂种优势利用的途径与方法v目标性状的遗传、鉴定及选育方法v作物育种各阶段的田间试验技术；v新品种的审定、推广及种子生产3.常规育种技术的主要任务和特点是什么？ 主要任务:提高产量、改进品质和增强抵抗不良环境的能力(抗病、虫、草害和抗旱、寒、碱等)。 特点: 综合多个优良基因; 同步改进作物的产量、品质、抗性水平; 盲目性大; 育种是科学艺术。4.

3、现代作物育种开展动向的主要表现是什么？ 1.进一步加强种质资源研究 2.深入开展育种理论与方法的研究 3.加强多学科的综合研究和育种单位间的协作 5.调查了解农作物优良品种在提高单位面积产量、改善农产品品质等方面的具体表现。第1章 作物繁殖方式与品种类型名词解释：育种目标breeding objective：在一定自然、栽培和经济条件下，对选育新品种提出应具备的优良特征特性,也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。 生物产量(biomass):作物整个生育期间,通过光合作用和生产积累有机物的总量(有机物质9095,矿物质占510。经济产量(economic yield)：栽培目的所需

4、要的经济价值的那局部产量(子粒、块根、块茎等)。经济系数(coefficient of economics)或收获指数(harvest index)：生物产量转化为经济产量的效率,即经济产量与生物产量的比值。株型育种：优良的形态特征和生理特性集中在一个植株上, 获最高光能利用率, 并将光合产物输送到籽粒中, 提高产量。高光效育种：通过提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指标而提高作物产量的育种方法。产量因素收获指数理想株型1. 作物育种主要目标性状：高产、稳产、优质、生育期适宜和适应机械化。2. 制定育种目标原那么：立足当前，展望未来，富有预见性 突出重点，分清主次，抓住主要矛盾 明确具体

5、，性状指标落实 面向特定的生态地区和栽培条件3. 拟定一种作物的育种目标，并说明理由第2章作物的繁育方式及品种类型1、名词解释：有性繁殖：无性繁殖：无融合生殖：自花授粉：异花授粉：常异花授粉：自交不亲和性：雄性不育性：纯系品种：杂交种品种：群体品种：无性系品种：2、简述作物的品种类型极其发育特点第3章 种质资源1.名词解释 种质资源(germplasm resources):具有特定种质或基因, 可供育种及相关研究利用的各种生物类型。起源中心：凡遗传类型有很大的多样性且比拟集中、具有地区特有变种性状和近亲野生(栽培)类型的地区。初生中心：最初始的起源地原生起源中心；次生中心：作物由原生起源中心

6、地向外扩散到一定范围时，在边缘地点又会因作物本身的自交和自然隔离而形成新的隐性基因控制的多样化地区。原生作物：人类有目的驯化的植物(小麦、大麦、玉米、棉花等)。次生作物：与原生作物伴生的杂草，当其被传播到不适宜于原生作物而对杂草生长有利的环境时,被人类别离而成为栽培的主体作物(燕麦和黑麦)。基因库或基因银行(gene pool，gene bank)：指储藏的具有形形色色基因资源的各种材料。初级基因库( gene pool 1 )：资源材料间能相互杂交，正常结实，无生殖隔离，杂种可育，染色体配对良好，基因转移容易。次级基因库( gene pool 2 )：资源间的基因能转移。存在生殖隔离,杂交不

7、实或杂种不育，须借助特殊育种手段实现基因转移。三级基因库(gene pool 3)：亲缘关系更远，彼此间杂交不实，杂种不育现象明显，基因转移困难。2.种质资源在作物育种中作用有哪些？一、种质资源是现代育种的物质根底二、不断开展新作物的主要来源三、利用更多的基因资源防止品种遗传根底贫乏四、生物学理论研究的重要根底材料五、是有生命的财富，亟待保护5. Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用?1指导特异种质资源的收集；2起源中心与抗源中心一致，不育基因与恢复基因并存于起源中心，可得到抗性材料和恢复基因；3指导引种，防止消灭性灾害。研究内容: 性状、特性鉴定与评价及细胞学鉴定等。 鉴定: 农艺

8、性状,生理生化特性, 品质(营养价值、食用价值及其他实用价值)。 鉴定方法：直接鉴定(direct evaluation)和间接鉴定(indirect evaluation),自然鉴定和控制条件鉴定(诱发鉴定)，当地鉴定和异地鉴定。 根据目标性状的直接表现鉴定称之为直接鉴定。抗逆性和抗病虫害能力在自然鉴定与诱发鉴定同时，进展异地鉴定，以评价其对不同病虫生物型及不同生态条件的反响。具有优异性状的种质材料鉴定：目标性状的遗传特点；用已有种质资源通过杂交、诱变及其他手段创造新的种质资源 (矮孟牛等)。8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.开掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？10

9、、种质资源开掘、收集、保存的必要性与意义何在？第4章 选择与鉴定1、 名词解释：孟德尔群体：随机交配：群体的遗传组成：自然选择：人工选择：独立淘汰选择：指数选择：顺次选择：标记辅助选择：轮回选择：群体遗传构造：歧化选择：鉴定：直接鉴定：间接鉴定：2、 性状变异的类型及产生变异的原因3、 在作物育种学中，影响选择效果的因子有那些？4、 选择中常用的遗传参数有哪些？5、 选择的遗传原理是什么？6、 选择的作用主要表达在那些方面？7、 选择方式有哪些？各有什么特点？8、 选择的方法有哪些？各有什么特点？9、 鉴定的内容与意义有哪些？第5章引种和选择育种1.何谓引种？引种的原理是什么？引种(intro

10、duction)：引进外地区(国)的新植物、新作物、新品种以及为育种和有关理论研究所需要的各种遗传资源材料。原理：一气候相似论：根本要点：地区之间在影响作物生产的主要气候因素上，应相似到足以保证作物品种互相引用成功时，引种才有成功的可能性。二引种的生态条件和生态型相似性原理引种规律：低温长日性作物；高温短日性作物(夏作物水稻、玉米、大豆)引种程序一制定引种方案，搜集引种材料1.选择现有栽培品种，引用特性接近的材料；2. 引进特定的遗传种质，可不考虑生态条件的相近和气候的地区界限。二检疫引种材料v严格检疫、检验和监视处理引进和输出的植物及其产品的疫病、害虫、杂草等有害生物。v设检疫圃，鉴定新引材

11、料，铲除病虫杂草等三选择引种材料选择途径：去杂去劣混合选择(优株混脱、繁殖、参试) 单株选择(选优株, 分脱、繁, 按系统育种)。四引种试验1.观察试验观察、鉴定引进种的适应性和价值。2.品种比拟、区域试验比拟鉴定表现优良的引进品种，优异的参加区域试验，测定适应范围。3.栽培试验确定引进品种，根据其遗传特性进展栽培试验，做到良种良法配套。3.试述选择育种的根本原理及程序(纯系育种、混合选择育种、集团混合选择育种和改进混合选择育种？ 根本原理一、纯系学说(pure line theory) 主要论点：1.自花授粉作物的原始品种为各纯系的混合群体，群体内个体选择是有效的(别离出许多不同的纯系);

12、2.同一纯系内不同个体的基因型是一样的，继续选择无效(差异由环境条件引起) 。二、自然变异的原因1.自然异交引起的基因重组；2.自然变异引起基因突变，在某些基因位点上发生频率很低的突变；3.新育成品种群体中的变异剩余遗传变异。程序 主要工作环节：1.选择优良变异株 ;2.株行(系)试验;3. 品比试验 ;4. 区域/生产试验;5.品种审定与推广。; 根本工作环节：1.从原始品种群体中进展混合选择2.比拟试验;3.繁殖和推广。第6章 杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？它们各自的遗传机理是什么？ 组合育种 遗传机理：基因重组和互作。超亲育种 遗传机理：基因累加和互作。2、为什么说正

13、确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.在亲本选配时为什么特别强调双亲都应具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上的优缺点尽可能互补？以及亲本之一最好是能适应当地条件，综合性状较好的推广品种？数量遗传的性状选用双亲优点较多的材料，或一方稍差，另一方很好，能弥补，那么双亲总和表现较好，后代表现总趋势也较好，易获得优异材料。当地推广品种栽培时间长，适应当地自然和栽培条件，综合性状较好，作亲本之一成功的可能性大4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？是否双亲来源地的远近，能正确反映双亲亲缘关系的远近？亲本间遗传差异较大，后代别离广，易选出性状超越亲本和适应性较强的新品种。5.为什么要求双亲

14、应具有较高的配合力？这里说的一般配合力高指的是什么？ 一般配合力general combining ability某一亲本品种和其它假设干品种杂交后，杂种后代在某个数量性状上的平均表现。一般配合力高的性状反映了亲本品种控制该性状的基因加性效应大；6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些种？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传组成的比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？单交(single cross)或成对杂交：两个不同品种(系)间的杂交(A/B或 AB)。二复交multiple cross:选用两个以上的亲本进展两次

15、或两次以上的杂交常用复交方式：1.三交three way cross三个品种间的杂交(单交F1或其它世代杂种与另一品种杂交)；表示符号：A/B/C， F1中A、B核遗传组成各占1/4，C 1/2。2.双交(double cross) 是指两个单交F1的再杂交；表示符号：A/B/C/D或AB/A/C四个亲本双交，F1中各占14；三个亲本双交， F1中A 1/2，B、C各占14;3.四交(tetra cross)指用四个亲本的连续杂交法；表示符号：A/B/C/3/D。A、B各占18，C14，D12。4.聚合杂交convergent cross是指通过一系列杂交将假设干个亲本品种的优良基因聚合在一起

16、。7.什么是系谱法、混合法、衍生系统法和单籽传法及它们各自的工作要点？试比拟它们各自的优缺点及应用。一、系谱法主要特点:自杂种第一次别离世代(单交F2、复交F1)开场选株，分别种成株行(系统)，以后各世代均在优良系统中继续选择单株，直至选育出性状优良一致的系统时升级进展产量试验。在选择过程中，各世代都予以系统的编号，以便查找系统历史与亲缘关系，故称系谱法(Pedigree method)。工作要点：综上所述，系谱法可概括为： F1代看(看组合优劣); F2代找(找重点组合中的优良单株); F3代定(定系统的好坏) ; F4代促(促系统的稳定) 。系谱法的优缺点优点：具有定向选择的作用；每一系统

17、有案可查，易掌握它的优、缺点；系统间的亲缘关系清楚，有助于互相参证；及早集中优良系统；有方案加速繁殖和多点试验。缺点：F2严格选择，中选率低，特别对多基因控制的性状，效果更差；工作量大，占地多，往往受人力、土地条件的限制，不能种植足够大的杂种群体，使优异类型丧失。二、混合法Bulk method自花授粉作物的杂种别离世代开场，组合内混种混收，不加选择，直到杂种后代基因型纯合到达80%以上时F5-F8，才开场选择一次单株，形成株系，从中选择优系升级进入产量试验。混合法工作要点：v选亲本配组合v F1-F4混合播种，混收，混脱粒v F5混合播种，开场选株单收、单脱v F6入选株种株行v F7产量试

18、验,繁种混合法的优缺点优点：早代不选，混收混种工作简便；多基因控制的优良性状不易丧失。缺点：类型丧失现象：早熟、耐肥、矮秆等类型；单株难选：因缺乏历史的观察和亲缘参照，优良类型不易确定；延长育种年限。三、衍生系统法derived line method) F2(F3) 单株繁衍的后代群体。工作要点：在杂种第一、二次别离世代株选，以后各代分别按衍生系统混合种植而不加选择(测定产量和品质)，在产量及其有关性状趋于稳定的世代(F5F8)，从优良衍生系统内选择单株(穗)，翌年种成株(穗)系，从中选择优系进展产量比拟试验衍生系统法的特点：具有系谱法和混合法的优点，在不同程度上消除了两法的缺点 四、 单籽

19、传法(single seed descent method，SSD)工作要点：自杂种的第一次别离世代F2开场，从每一株上随机取一粒种子混合组成下一代F3群体，如此进展数代，直到纯合化到达要求时F5或F6，再按株穗收获，下年种成株穗行，从中选择优良株穗系混收株行数等于F2群体植株数。进展产量比拟试验单籽传法的优缺点优点：(1)早代温室或异地加代繁殖，育种进程缩短。(2)产生大量的株系和品系，进一步试验鉴定。缺点：缺乏系内选择，F2单株后代难以提高，要求杂交组合的性状水平高; F3-F5代缺少株系的田间评定，不利于某些性状的选择。第7章、回交育种1.什么是回交育种？回交育种有哪些用途及有何局限性？

20、在什么情况下回交育种最有效？ 回交育种 (Backcross breeding method)：两品种杂交后，以 F1 回交于亲本之一，从回交后代中选择特定植株仍回交于该亲本，如此连续进展假设干次，再经自交选择育成新品种的方法。表达方式：(AB)AA或A3B等。 BC1、BC2 BCn BC1F1、BC1F2 用途：准确改进某个性状非常有效；控制育种群体开展方向；控制杂种后代群体规模。局限性：仅改进原品种的个别缺点，大多性状没大提高；轮回亲本选择不当，延长育种年限； 改进品种限于由少数主基因控制的性状，改进数量性状那么比拟困难。每一世代都需人工杂交，工作量大；目标基因的多效性，或与不利基因严密

21、连锁是回交育种的障碍；回交群体回复为轮回亲本基因型常出现偏离。2. 什么是轮回亲本和非轮回亲本？在回交育种中它们各有何作用？在选用轮回亲本和非轮回亲本时要注意哪些问题？ 轮回亲本：农艺性状好(适应性强、产量高、综合性状好等),只有个别缺点改造，当地推广品种最好。 非轮回亲本 :(1) 具有改进轮回亲本缺点的基因,输出的性状经回交数次后仍保持足够的强度，其他性状未有严重的缺陷; (2)目标性状不与不利性状基因连锁;(3)被转移的性状由显性基因控制;(4)回交转育质量性状，应选择一个其他性状和轮回亲本尽可能类似的非轮回亲本，以减少回交次数 。3 回交有什么遗传效应？与自交遗传效应有什么不同？1.在

22、回交育种杂合基因群体中，杂合基因型逐渐减少，纯合基因型相应地增加。不加选择的回交产物为轮回亲本；选择可得到非轮回亲本目标性状 + 轮回亲本综合性状后代；2.有利打破连锁。每回交一次，即可增加一次基因置换的时机而增加重组型在群体中的比率，具有打破连锁的作用。第八章作物诱变育种1、名词解释突变：辐射诱变：内照射和外照射：急性照射和慢性照射：化学诱变：空间诱变：离体诱变：适宜辐照剂量：突变率：突变谱：突变频率：2、简述诱变育种的原理及特点3、诱变育种有哪些主要方法？各有何特点？4、举例说明诱变育种方法在作物品种改进中的作用、成效与前景。第九章、作物远远杂交和倍性育种1、名词解释：远缘杂交：合成染色体

23、组：异附加系：异代換系：异易位系：歧化选择：孤雌生殖：孤雄生殖：无配子生殖：半配合生殖：双生苗：2、远缘杂交在作物遗传育种与科学研究中的作用和意义？3、简述远缘杂交的特点、困难及其克制方法4、远缘杂交后代的别离与品种间杂交有何异同/5/、远缘杂家诱导单倍体育种的原理？6、人工诱导单倍体、多倍体的主要途径什么？7、秋水仙素碱诱导多倍体的机理是什么？植物获得多倍体的根本途径有那些？8、倍性育种如何与其他育种方法相结合？9、论述多倍体与植物进化之间的关系10、六倍体小黑麦缺乏D染色体组，籽粒品质不好，你认为如何改进？第十章作物育种优势利用1、名词解释杂种优势：一环系：二环系;配合力：测交：测交种：测

24、验种：雄性不育：自交不亲和性：核质互作雄性不育：2、简述作物杂种优势利用的主要途径3、试述杂种优势的显性假说、超显性假说和上位性假说的主要内容4、如何测定自交系的一般配合力和杂交组合的特殊配合力？5、简述杂交中的类别及各类杂交种的特点第11章作物群体改进1、 名词解释群体改进：复合品种：综合品种：定向选择：歧化选择：群体内轮回选择：群体间轮回选择：2、 作物群体改进的作用3、 作物群体改进的原理4、 群体改进的轮回选择模式和作用是什么?5、 如何建立群体改进的根本群体6、 群体内和群体间的轮回选择方法各有哪些？特点是什么？7、 符合轮回选择方法适宜应用于何种情况？8、 如何利用显性和隐性核雄性

25、不育基因进展群体改进？9、 利用矮败小麦轮回选择的特点是什么?10、 如何利用轮回选择法实现群体改进与育种实际严密结合？第12章细胞工程育种1、 名词解释细胞全能性：作物组织培养：愈伤组织：组培快繁技术：人工种子：体细胞无性系变异：体细胞杂交2、 简述体细胞无性系变异的类型、机制极其在育种中的应用3、 简述单倍体育种极其优越性、4、 简述作物体细胞杂交育种过程 第13章作物转基因育种1、 名词解释基因文库：图位克隆：基因表达盒：重组载体：遗传转化：TDNA2、什么是转基因育种，其与常规育种相比有哪些优缺点？3、和常规育种相比拟，转基因作物育种的程序有何特点？4、为了使目的基因在转基因作物中有效

26、表达，在构建植物表达载体时应考虑那些因素？5、转基因育种中导入外源目的基因的方法有哪些？各有何优缺点？6、获得转基因植株后，为什么要进展一系列的鉴定，有哪些方法？7、你怎样理解转基因植物的生物平安性问题？第14章分子标记辅助选择育种1、 名词解释遗传标记：分子标记：PFLP标记;PAPD:SSR:AFLP:SNP:EST标记：2、 简述分子标记的类型、机理及应用3、 说明利用分子标记进展辅助选择育种的条件、特点和方法第15章作物抗病虫育种1、 简述抗病虫育种在现代农业产生中的主要作用2、 何为生理小种、生理型、生物型和鉴别寄主？3、 何为基因对基因学说？4、 何为垂直抗性和水平抗性5、 抗病虫

27、育种主要工作环节是什么？6、 如何保持抗病虫品种抗性稳定？第16章作物抗逆性育种1、 作物抗逆育种一般方法是什么？2、 作物抗逆性鉴定的主要方法有哪些/3、 作物抗逆性评价的主要指标是什么？第17章作物品质育种1、 名词解释作物品质育种：作物品质：作物品质性状：QPM玉米：三高三低油菜：高油玉米：2、 简述高油玉米“三利用模型3、 以甜玉米或糯玉米自交系的回交转育为例，简述隐性基因控制的品质性状的回交转育过程 第18章品种审定与种子生产1、 名词解释：品种审定：原种：良种：育种家种子：根底种子：合格种子：品种纯度：机械混杂;生物学混杂2、 申请审定的品种应当具备什么条件？3、 品种混杂退化的主要原因是什么？如何防止？4、 常规纯系品种的种子生产的主要方法？5、 杂交种亲本种子生产的主要方法是什么？6、 杂交种种子生产的主要技术环节是什么？11 / 11