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作物育种发展趋势. Developmental Trend in Crop Breeding. 四川省基层农技人员培训班. 2009.12. 主要内容:. 什么是作物育种学 作物育种的发展概况 作物育种的发展趋势. 什么是作物育种学. 作物育种学是一门植物人工进化的科学。 改良作物农艺、经济性状 培育作物新品种. 基本任务. 研究植物性状遗传规律 搜集和研究作物种质资源 培育作物新品种 研究作物育种原理、技术与方法 研究作物种子生产技术与方法. 作物育种的发展概况. 农业的起源 人类早期的作物育种方法 近代的作物育种方法 现代的作物育种方法
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作物育种发展趋势 Developmental Trend in Crop Breeding 四川省基层农技人员培训班 2009.12
主要内容: • 什么是作物育种学 • 作物育种的发展概况 • 作物育种的发展趋势
什么是作物育种学 • 作物育种学是一门植物人工进化的科学。 • 改良作物农艺、经济性状 • 培育作物新品种
基本任务 • 研究植物性状遗传规律 • 搜集和研究作物种质资源 • 培育作物新品种 • 研究作物育种原理、技术与方法 • 研究作物种子生产技术与方法
作物育种的发展概况 • 农业的起源 • 人类早期的作物育种方法 • 近代的作物育种方法 • 现代的作物育种方法 • 植物育种的新途径
农业的起源 • 人类文明的发展历程: 游牧生活 → 定居生活(约10000年前) 农业起源:野生植物驯化 → 作物起源 野生动物驯养 → 家养动物
人类早期的作物育种方法 • 作物的起源: 野生植物驯化 → 栽培作物形成 (与农业起源同步) 这是人工选择的开始,也是人类人类植物育种的开始。 主要育种方法:混合选择法(无意识的选择) → 原始作物进化,形成丰富多样的作物地方品种。
混合选择法: 这是人类最早的育种方法。在19世纪以前,人类主要应用的这种选择方法改良作物品种。 混合选择法是从群体中选择优良的个体单株留种繁殖,下一代继续进行同样的选择。 特点: * 无意识的选择,表型选择 * 利用自然变异 * 进展慢,效率低 在很长的历史中,混合选择法形成了大量的作物地方品种。人类都是作物育种家。
近代的作物育种方法 从18世纪末至20世纪初,近代生物科学和整个自然科学发展很快。生物科学发展的重要标志包括: 植物性别的认识 生物进化论的建立 遗传学的建立 栽培作物起源学说 这些自然科学和生物科学的建立与发展,为作物育种学建立了科学基础,使之发生了快速的进步,产生了大量新的更有效的作物育种方法。近代作物育种的效率大幅度提高,育种成果大量增加。
近代建立的主要育种方法: • 引种 • 系统育种法(单株选择) • 杂交育种法 • 诱变育种法 • 杂种优势利用育种(杂交玉米)
现代的作物育种方法 20世纪60年代以来,遗传学及细胞、分子生物技术的发展,使作物育种发生了大量的新的发展变化。 育种方法: • 常规育种方法:杂交育种、系统育种、诱变育种、杂种优势利用、远缘杂交、倍性育种 • 杂种优势利用:人工去雄、化学杀雄、杂交不亲和性、雄性不育性等 • 生物技术育种:包括细胞工程育种、基因工程育种、分子标记辅助育种等
作物育种的发展趋势 随着现代分子、细胞生物技术、航天技术、理化检测技术等的快速发展,作物育种技术与方法不断创新,育成品种水平和育种效率不断提高,定向培育作物新品种的目标也展现出了广阔的前景。
作物育种的新目标 • 突破性优良作物品种:高产、优质、多抗一体 超级水稻、超级玉米、超级小麦、超级油菜…… • 作物专用品种 食用品种 饲用品种 食品加工专用(酿造、烘烤、面条等) 工业专用品种(淀粉、油脂、化工等)
植物育种的新技术新方法新途径 • 航天诱变育种 • 转基因育种 • 细胞工程育种 • 分子标记辅助育种 • 小孢子培养育种 • RNAi干扰育种等 • 分子设计育种
①对环境无污染 ②作用因素多 ③变异幅度大 (可能育成各种类型的超级植物品种 ) • 航天诱变育种
① 基因来源广 ② 定向育种 ③ 安全性 • 转基因育种 方法 安全吗? 直接导入法 介导转移法
细胞工程育种 ①原生质体培养 ②体细胞杂交 ③细胞器拆合 ④细胞组织培养
分子标记辅助育种 PCR反应原理
分子标记辅助育种 ① 分子标记:RFLP、RAPD、SSR、 iSSR, SCAR、SCAR, …… ② 分子标记辅助选择育种(MAS) ③ 基因累聚(多元转基因品种)
品种分子设计育种 基因功能研究 基因克隆 构建基因文库 基因转移技术 分子设计育种