作物育种学总论

1. 作物育种学总论 • 绪论 第一节 作物进化与遗传改良 第二节 作物育种学的发展 第三节 作物育种的成就与展望

2. 农业在国民经济中的地位 先看几个重要数据： 耕地占世界的 7% （15亿亩左右） 粮食总量占世界的 24% （5亿吨左右） 养活人口占世界的 22% （超过13亿） 人均粮食不到400公斤

3. 人口还在增长（P1图） • 耕地还在减少（城镇建设用地、工业用地扩大） • 对农产品质量和多样化的需求还在增长 怎么解决上述矛盾？

4. 答案是：提高单产 • 怎么提高单产？ 通过作物的遗传改良（即选育优良品种） 和作物生长条件的改善（即作物栽培技术） 两个相互结合的途径来实现。 • 如何选育作物品种就是作物育种学所研究的内容。

5. 第一节 作物进化与遗传改良 • 一、作物品种的概念（P2） 要点：人工选育的群体；具有三性（DUS）：特异性（Distinctness) 、一致性(Uniformity)、稳定性(Stability) 。

6. 品种类型 • 纯系品种(Pure line cultivar) • 杂种品种(Hybrid cultivar) • 综合品种(Synthetic cultivar) • 无性系品种(Clonal cultivar) 等。所有类型的品种都应具有“三性”

7. 二、自然进化与人工进化 • 什么叫进化？ • 进化的三个基本因素是什么？他们之间的关系如何？ • 什么是自然进化？什么是人工进化？ • 自然进化与人工进化的异同点有哪些？ • 从进化的角度看，作物育种的实质就是适当利用自然进化的人工进化。

8. 三、遗传改良在作物生产发展中的作用 • 遗传改良就是作物品种改良。新品种的应用对提高作物产量的贡献率为40%。 • 优良品种的含义。 • 生产上良种的含义。

9. 优良品种在发展农业生产中的作用主要有 • 1、提高单位面积产量（P4图） • 2、改进产品品质 • 3、保持稳产性和产品品质 • 4、扩大作物种植面积 • 5、有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动生产率的提高。

10. 第二节 作物育种学的发展 • 一、作物育种学的性质和任务 • 1、作物育种学的定义 • 2、作物育种学的基本任务（P4）

11. 二、作物育种学的主要内容 • 育种目标的制定及实现目标的相应策略； • 种质资源的搜集、保存、研究评价、利用及创新； • 选择的理论和方法； • 人工创新变异的途径、方法几技术； • 杂种优势利用的途径和方法； • 目标性状的遗传、鉴定及选育方法； • 作物育种各阶段的田间实验技术； • 新品种的审定、推广和种子生产。

12. 三、常规育种的技术特点 • 常规育种是从遗传物质变异（基因突变、染色体结构变化、染色体数目变化）以及遗传物质重组所产生的各种变异类型中，通过选择培育出符合人类需要的优异品种。 • 它有如下特点：1、综合多个优良基因，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平。2、盲目性较大。3、育种既是科学又是艺术。

13. 四、作物育种学的发展与分子育种的兴起 （一）作物育种学的发展 • 1927 美国 Hayes & Garber 《作物育种》； • 1935 前苏联 Vavilov《植物育种的科学基础》； • 1942 美国Hayes & Immer 《植物育种方法》第1版；1955年第2版； 1962 中译本《植物育种学》。 • 1960 美国 Allard 《作物育种原理》。

14. 中国：1936 王绶《中国作物育种学》 • 1948 沈学年《作物育种学泛论》 • 1976 蔡旭《植物遗传育种学》第1版；1988第2版。 • 1981 西北农学院《作物育种学》 • 1994 潘家驹《作物育种学总论》 • 1997 盖钧镒《作物育种学各论》 • 2003 张天真《作物育种学总论》

15. 现代作物育种的发展动向主要表现在： • 育种目标要求提高。 • 种质资源的搜集、保存、研究评价、利用及创新等得到了广泛的重视和加强。 • 广泛采用现代技术和仪器，对目标性状进行微量、快速、精确的鉴定和分析，以提高选育效率。 • 除了传统的育种途径外，还大力开拓育种的新途径和方法，包括人工诱变育种、倍性育种、远缘杂交育种、细胞工程、基因工程等。

16. （二）分子育种的兴起 • 植物基因工程在育种上应用最重要的突破是在抗逆性育种方面：TMV外壳蛋白基因（烟草）；Bt杀虫晶体蛋白基因（棉花、玉米），抗除草剂基因（大豆） 基因工程有3大优点： • 源于生物的有利基因在人、动物、植物、微生物四大系统内可进行随机交换。 • 基因工程可以获得生物的定向变异。 • 基因工程是使个别目的基因转移的技术。

17. 第三节 作物育种的成就与展望 一、近代育种的成就： (一）新品种的选育与推广。如被誉为“绿色革命”的IR8水稻（图片），矮秆小麦，高产玉米等。

20. （二）种质资源的收集、保存和创新

26. （三）育种新方法及技术研制和应用 杂种优势利用（图片）； 远缘杂交 八倍体小黑麦； 花药培养和单倍体育种； 单粒法测定玉米含油量等微量、快速鉴定技术； 转Bt基因抗虫棉。

27. 籼型杂种稻“汕优63” 2004年江浦

28. 3A/C418 F1

29. （四）目标性状的选育方面 • 矮化； • 抗病； • 品质：谷类高蛋白、高赖氨酸；水稻低谷蛋白；油菜高含油量、低芥酸、低硫苷；棉花高纤维强度等。

30. Amylose content 15.58% 0.76% 5.32% 6.48% 7.22% 3.80% 5.32% Mutants modifying amylose content WT wx du1 du2 du3 du4 du5 I2・KI

31. PB II PB I

32. 二、作物育种工作的展望 （一）种质资源工作上有待进一步加强 （二）深入开展育种理论与方法 的研究 （三）加强多学科的综合研究和育种单位间的协作 （四）种子产业化