作物遺傳及作物育種合題2011

1、作物遺傳及作物育種一、名詞概念：1自花授粉作物自花授粉作物:凡同一朵花的花粉傳播到同一朵花的雌蕊柱頭或同株的花粉傳播到同株的雌蕊柱頭上受精繁殖后代的作物，其自然雜交率在5%以下的作物。2混合選擇混合選擇:從群體中按育種目標(biāo)選擇目標(biāo)性狀基本相似的個體，并加以混合繁殖，使群體得到改良的方法。3姊妹系姊妹系:來自同一F3系統(tǒng)（同一F2單株后代）的F4諸株系統(tǒng)為系統(tǒng)群，系統(tǒng)群內(nèi)各系統(tǒng)之間互為姊妹系。4臨界劑量臨界劑量:處理材料找色處理后植株成活

2、率約40%的劑量。5雜種優(yōu)勢雜種優(yōu)勢:兩個遺傳性不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種一代（F1）優(yōu)于其雙親的現(xiàn)象。6過敏性壞死過敏性壞死:當(dāng)病原菌侵入具有這種抗性（反應(yīng)型侵染型病斑型）的植物體內(nèi)時，受細(xì)胞及其臨近細(xì)胞高度敏感，原生質(zhì)迅速壞死，病原菌被封鎖或殺死于枯死組織中。7歧化歧化:選擇是將分離群體常態(tài)分布中兩極端個體選出進行兩極端樣本間個體的隨即分配，形成新的群體，其平均值不變，氮遺傳變異幅度增大。8近等基因系近等基因系:借助回交法不同基因分別

3、轉(zhuǎn)育給同一輪回親本，培育分別具有個別不同性狀基因的品系，他們之間，除個別性狀基因不同外，基因遺傳背景相同，故為近等基因系。9一般配合力一般配合力:是指某被測系與群體品種或多個系雜交，雜交產(chǎn)量的表現(xiàn)能力。10一環(huán)系一環(huán)系:從品種群體和品種間雜交種中選育出來的自交系，11二環(huán)系二環(huán)系:從自交系間雜交種中選育的自交系叫二環(huán)系。12基因?qū)驅(qū)W說基因?qū)驅(qū)W說:針對寄主方的每一個重直抗病基因，在病原菌方面或遲或早也會表現(xiàn)一個相對的毒性基因；毒性

4、基因只能克服其相應(yīng)的抗性基因，而產(chǎn)生毒性（致病）效應(yīng)。在寄主寄生物體系中，任何一方的每個基因都只有在另一方相應(yīng)基因的作用下，才能被鑒定出來。13優(yōu)勢小種優(yōu)勢小種:小種分化明顯的病原菌群體，是由若干個毒性有所不同的小種組成，其中比例較大的小種為優(yōu)勢小種。14雜種優(yōu)勢指數(shù)雜種優(yōu)勢指數(shù):雜交種某一性狀的平均值與雙親同一性狀的平均值比值。雜種優(yōu)勢指數(shù)=F1（P1P2）2100%15異替換系異替換系:是指某物種的一對或幾對染色體被另一物種得一對或

5、幾對染色體所取而形成得新類型。16原原種原原種:是由育種單位所提供得該品種純度最高，最原始得優(yōu)良品種。17多系品種多系品種:用一個優(yōu)良得推廣品種作輪回親本，分別與含有不同垂直抗體基因的品種雜交，然后分別多次回交于優(yōu)良親本并選擇，以選育出具有交回親本優(yōu)良農(nóng)性狀，但各具有一個不同抗性基因得一套親基因系，然后根據(jù)小種化，隨時將各近親基因系按一定比例混合而成的品種。18保姆法培養(yǎng)保姆法培養(yǎng):在克服遠(yuǎn)緣雜種不育時，將雜種幼胚移植到別一個發(fā)育正常的

6、胚乳中進行幼胚的離體培養(yǎng)。19單交種單交種:是用兩個自交系組配的雜交種。20單粒種法單粒種法:在雜交早期世代，每株只收一粒種子，到了后期世代，才選擇單種，分株收獲，進行株行株系試驗的方法。21作物生態(tài)類型作物生態(tài)類型:一種作物對一個地區(qū)的生態(tài)環(huán)境具有相應(yīng)的遺傳適應(yīng)性，具有相似遺傳適應(yīng)性的一個品種類群稱為作物生態(tài)類型。22作物品種作物品種:是人類在一定的生態(tài)條件和經(jīng)濟條件下，根據(jù)人們的需要所選育的某種作物的某種群體；它具有相對穩(wěn)定的遺傳特

7、性，在生物學(xué)形態(tài)學(xué)及經(jīng)濟性狀上的相對一致性，而與同一作物的其他群體在特征，特性上有所區(qū)別；在產(chǎn)量、品質(zhì)抗性等方面都能符合生產(chǎn)發(fā)展的需要。23雜交育種雜交育種:通過品種間雜交創(chuàng)造新變異而選育品種的方法。一、簡答：1瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說的瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說的主要內(nèi)容主要內(nèi)容：作物起源中心概念一般為：野生植物最先人類栽培利用或產(chǎn)生大量栽培變異類型的比較獨立的農(nóng)業(yè)地理中心。⑴作物作物起源中心有兩個主要特征，即基起源中心有兩個主要特

8、征，即基因的多樣性和顯性基因的頻率較因的多樣性和顯性基因的頻率較高，所以又可名為基因中心或變異多樣性中心。⑵作物最初始的作物最初始的起源地稱為原生起源中心起源地稱為原生起源中心，現(xiàn)在一般稱為初生中心，意為當(dāng)?shù)匾吧愋婉Z化的區(qū)域。一般有4個特點：無野生祖先、有原始特有類型、有大量變異、有大量的隱性基因。⑶在一定的生態(tài)環(huán)境中，在一定的生態(tài)環(huán)境中，一年生草本作物間在遺傳性狀上一年生草本作物間在遺傳性狀上存在一種相似的平行現(xiàn)象存在一種相似的平行

9、現(xiàn)象。⑷根據(jù)馴化的來源，將作物分為兩類據(jù)馴化的來源，將作物分為兩類：一類是人類有目的馴化的作物，如小麥、玉米等：另一類是與原生作物伴生的雜草，當(dāng)其被傳播到不適宜于原生作物而對雜草生長有利的環(huán)境時，被人類分離而成為栽培的主體，如燕麥等。2、種質(zhì)資源的類別及其利用價值種質(zhì)資源的類別及其利用價值:⑴按育種實用價值分類：按育種實用價值分類：①地方品地方品種：一般指在局部地區(qū)內(nèi)栽培的品種。其中有些材料雖有明顯的缺點但是具有稀有了利用特性，如特別抗

10、某種病蟲害，特別的品質(zhì)性狀以及目前看來尚不重要但以后可能特別有價值的特殊性狀。②主載品種主載品種指那些經(jīng)現(xiàn)代育種技術(shù)改良過的品種。具有較好的豐產(chǎn)性與較廣的適應(yīng)性，一般被作為育種的基本材料。③原始栽培原始栽培類型類型：指具有原始農(nóng)業(yè)性狀的類型，大多為現(xiàn)代栽培作物的原始種或參與種，多有一技之長，但不良性狀遺傳率高。④野生近緣野生近緣種指那些作物的野生近緣種及作物近緣的雜草，包括介于栽培類型和野生類型之間的過渡。常具有作物所缺少的某些抗逆性，

11、可通過遠(yuǎn)緣雜交及現(xiàn)代生物技術(shù)轉(zhuǎn)移入作物。⑤人工創(chuàng)造的種質(zhì)資人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源雜交后代、突變體、遠(yuǎn)緣雜種及其后代、合成種等。多具有某些缺點而不能成為新品種，但具有一些明顯的優(yōu)良性狀。⑵按親按親緣關(guān)系分類：緣關(guān)系分類：①初級基因庫初級基因庫：庫內(nèi)的各資源材料間能相互雜交，正常結(jié)實，無生殖隔離，雜種可育，染色體配對良好，基因轉(zhuǎn)移容易。②次級基因庫此類資源間的基因轉(zhuǎn)移是可能的。但存在一定的生殖隔離、雜交不實或雜種不育，必須借助特殊的育種手段才能

12、實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移。③三級基因三級基因庫親緣關(guān)系更遠(yuǎn)。彼此間雜交不實，雜種不育現(xiàn)象更明顯，基因轉(zhuǎn)移困難。3、制訂作物育種目標(biāo)的原則、制訂作物育種目標(biāo)的原則：①立足當(dāng)前。展望未來。富有預(yù)見性；②突出重點，分清主次，抓住主要矛盾；③明確具體性狀，指標(biāo)落實；④必須面向特定的生態(tài)地區(qū)和栽培條件。4、性狀鑒定的方法、性狀鑒定的方法：①直接鑒定和間接鑒定；②田間鑒定和實驗室鑒定；③自然鑒定和誘發(fā)鑒定；④當(dāng)?shù)罔b定和異地鑒定。5、單籽粒傳的工作要點、單籽粒傳

13、的工作要點：用兩個親本雜交，得到FI，經(jīng)F2植株的每一株上或大量選株上各取一粒種子進級到F3，在F3每株取一粒種子進級F4，在用同法進級至F5F6代，直到所需要的世代。一般進級到F6時便可進行單株收獲，在F7種成株行，F(xiàn)7的株行數(shù)等于F2的選擇株數(shù)。在F7株行系統(tǒng)間要認(rèn)真選擇，中選系統(tǒng)分別混收，進行產(chǎn)量比較試驗。6、決定回交育種的回交次數(shù)的因、決定回交育種的回交次數(shù)的因素：（1）輪回親本性狀的恢復(fù)。（2）非輪回親本的目標(biāo)性狀和不利性狀連

14、鎖的程度。（3）嚴(yán)格選擇助于輪回親本性狀的迅速恢復(fù)，可以減少回交次數(shù)。（4）轉(zhuǎn)育數(shù)量性狀必需的因交次數(shù)。7、秋水仙素誘導(dǎo)植物多倍體形成、秋水仙素誘導(dǎo)植物多倍體形成的原理？的原理？它能特異性地與微管蛋白分子結(jié)合抑制紡錘體絲地形成，但不影響染色體地復(fù)制。因此復(fù)制的染色體不能移向細(xì)胞地二級，使細(xì)胞中染色體的數(shù)目加倍而形成多倍體。細(xì)胞在用秋水仙堿處理后，用清水洗凈殘留地秋水仙堿，細(xì)胞分裂可恢復(fù)正常。秋水仙堿在適當(dāng)?shù)臐舛葍?nèi)對植物細(xì)胞基本無毒害作用

15、，藥劑在細(xì)胞中擴散后，無明顯得毒害作用，遺傳上一般不發(fā)生其他變異。8、簡要說明誘變育種存在的一些、簡要說明誘變育種存在的一些缺點？缺點？①誘發(fā)有益突變得頻率低；②誘發(fā)突變的方向和性質(zhì)尚難掌握。9、簡要說明半同胞輪回選擇法的、簡要說明半同胞輪回選擇法的程序？程序？第一年：從已導(dǎo)入雄性不育基因得異交基礎(chǔ)群體中，選擇優(yōu)良雄性不育株收獲種子。第二年：將第一年入選的雄性不育株的種子按株系種植。第三年：用半分法將第二年收獲的半同胞家系進行比較試驗。

16、第四年：將第二年中選的自交半同胞家系的預(yù)留種子混合種植，形成下一輪改良的基礎(chǔ)群體。10、遠(yuǎn)緣雜交后代分離特點及控、遠(yuǎn)緣雜交后代分離特點及控制？制？（一）遠(yuǎn)緣雜種后代性狀分離的特點：（1）分離規(guī)律不強。（2）分離類型豐富、并有向兩親分化的傾向。（3）分離世代長、穩(wěn)定慢。（二）遠(yuǎn)緣雜種后代分離的控制：（1）F1染色體加倍。（2）回交（3）誘導(dǎo)單倍體。（4）誘導(dǎo)染色體易位。11、舉例說明作物育種突破性成、舉例說明作物育種突破性成就決定于關(guān)鍵性

17、基因資源的發(fā)現(xiàn)就決定于關(guān)鍵性基因資源的發(fā)現(xiàn)和利用。和利用。例如：水稻矮源矮腳南特和矮籽粘與我國水稻的矮桿育種；水稻秈稻矮源低腳烏尖、小麥矮源農(nóng)林10號與世界范圍的“綠色革命”油菜品種Liho、Bronowski與雙低油菜新品種選育；抗根結(jié)線蟲的北京小黑豆與美國大豆生產(chǎn)；Polima雄性不育細(xì)胞質(zhì)與國內(nèi)外雜交油菜的發(fā)展；小麥1BL1RS易位系與世界小麥抗繡育種；玉（二）高產(chǎn)品種的重要特征特性：生育前期早生快發(fā)、中期協(xié)調(diào)生長、后期葉面積指數(shù)

18、高，保證有充足的有機物質(zhì)向產(chǎn)品器官運轉(zhuǎn)。即：同化產(chǎn)物多，運轉(zhuǎn)能力強，有相應(yīng)的貯藏產(chǎn)品的器官，即“源、流、庫”三方面都要符合高產(chǎn)要求，源要足、庫要大、流要暢。三者協(xié)調(diào)。（三）高產(chǎn)育種策略：⑴矮桿育種：通過降低個體的植株高度，增加密度，降低莖稈所占比例，提高收獲指數(shù)。，株高降低也可減少倒伏。但不是越矮越好。一般認(rèn)為玉米2.00～2.50米；水稻0.80～0.95米為宜。⑵理想株型育種：按照人們的經(jīng)濟要求，把植株的形態(tài)特征和生理特性的優(yōu)良性狀

19、都集中在一個植株上，使其獲得最高的光能利用率，并能將光合產(chǎn)物最大限度地輸送到籽粒中去，通過提高收獲指數(shù)而提高籽粒產(chǎn)量。⑶高光效育種：通過提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指標(biāo)而提高作物產(chǎn)量。4、論述品種抗性的保持問題？、論述品種抗性的保持問題？保持品種的抗性穩(wěn)定、持久，也是抗病（蟲）育種的重要問題。（1）、抗源輪換。即根據(jù)不同地區(qū)?。ㄏx）害發(fā)生流行規(guī)律和趨勢，不斷地培育出具有新抗性基因的品種，代替生產(chǎn)上已喪失或即將喪失抗性的舊品種

20、。這樣，可以從時間上切斷病原菌新小種或害蟲生物型的定向選擇，避免產(chǎn)生新的流行小種或生物型。（2）、抗源聚集。通過復(fù)合雜交，把多個新的主效抗性基因或修飾基因逐步聚集到一個品種中去，使它具有多抗性，從而降低相應(yīng)毒性小種或害蟲生物型產(chǎn)生的頻率，延長品種的抗性。（3）、應(yīng)用多系品種或混合品種。由于多系品種或混合品種群體內(nèi)抗性基因的多樣化，不僅可以增加對多種病菌生理小種和害蟲生物型的抗性，而且可控制病菌和害蟲群體的發(fā)展和致害性的變異，穩(wěn)定寄主—小

21、種（生物型）的相互關(guān)系有其組成，延長品種的抗性。（4）、抗源合理布局。對流行性很強、在其生活周期中，需要作地區(qū)間有規(guī)律懷轉(zhuǎn)移、并有流行途徑的氣傳真菌病害，如小麥的條銹病、稈銹病等，在同一流行區(qū)的上游、中游和下游；或越夏地區(qū)、傳播橋梁區(qū)和越冬基地，分別種植含有不同抗性基因的品種，便可從空間上切斷其傳播循環(huán)途徑，從而使新小種不能定向地迅速積累。實踐證明：具有水平抗性的品種，不僅抗性不易喪失；而且這類品種雖抗性稍低，但當(dāng)它們在生產(chǎn)上占有很大面

22、積時，對病原菌和害蟲種群也會有抑制作用。這樣年復(fù)一年地積累，會使病原菌和害蟲種群的數(shù)量，受很大抑制，甚至被消滅或根除，有利于抗性的穩(wěn)定、持久。5、玉米雜交育種生產(chǎn)技術(shù)？、玉米雜交育種生產(chǎn)技術(shù)？（1）、選好制種區(qū)。親本繁殖區(qū)的制種區(qū)除需選擇土壤肥沃、地勢平坦、地力均勻、排灌方便、旱澇保收的地塊，以保證親本的生長發(fā)育正常、制種產(chǎn)量高以外；必須保證有安全隔離的條件，嚴(yán)防外來花粉的干擾。（2）、規(guī)格播種。雜交制種時，父、母本的花期能否相遇，是制

23、種成敗的關(guān)鍵。所以，播種時，必須安排好父、母本的播期，使之花期相遇。（3）、精細(xì)管理。制種區(qū)應(yīng)保證肥、水供應(yīng)，及時防治病蟲害，以促進父母本健壯地生長發(fā)育，提高制種產(chǎn)量。同時，應(yīng)根據(jù)父母本的生育特點及進程，進行栽培管理或調(diào)控，保證花期相遇。（4）、去雜去劣。為提高制種質(zhì)量，在親本繁殖區(qū)嚴(yán)格去雜的基礎(chǔ)上，對制種區(qū)的父母本，也要認(rèn)真地、分期地進行去雜、去劣，以保證親本和雜交種子的純度。（5）、及時去雄授粉。未采用雄性不育系和自交不親和系配制雜

24、交種時，母本的去雄是制種工作中最繁重而又關(guān)鍵的措施，必須按不同作物特點及去雄方法，及時、徹底、干凈地對母本進行去雄。為保證授粉良好，一些風(fēng)媒傳粉作物可進行若干次人工輔助授粉，提高結(jié)實率、增加產(chǎn)種量。（6）、分收分藏。成熟后及時收獲。父母本必須分收、分運、分脫、分曬、分藏嚴(yán)防混雜。一般先收母本，后收父本。（7）、質(zhì)量檢查。為保證生產(chǎn)上能播種高質(zhì)量的雜交種子，必須在親本繁殖和制種過程中，定期地進行質(zhì)量檢查。去雄前后主要檢查田間去雜去劣是否徹

25、底等。收獲后主要檢查種子的質(zhì)量、尤其是純度以及貯藏條件等。6、系譜法處理雜種后代的工作要、系譜法處理雜種后代的工作要點？點？（1）雜種一代（F1）。將雜種種子按雜交組合排列，點播以節(jié)省用種量，加大種子繁殖量，同時便于拔除假雜種等操作的進行。每一組合的種植株數(shù)應(yīng)按照預(yù)期F2群體的大小及該作物的繁殖系數(shù)而定，約數(shù)株到數(shù)十株。F1群體除了必須保證一定株數(shù)以外，還應(yīng)加強田間管理，以便獲得較多的種子。（2）雜種二代（F2）或復(fù)交一代。按照雜交組合

26、點播。F2或復(fù)交一代群體的大小，實際上應(yīng)該根據(jù)育種目標(biāo)、雜交方式、組合優(yōu)劣、目標(biāo)性狀遺傳的特點而定。這一世代的主要工作是從優(yōu)良雜交組合中選擇優(yōu)良單株，并繼續(xù)淘汰不良組合。（3）雜種三代（F3）。按組合排列，將入選的F2單株點播成行（株行）。在田間均勻分布對照品種行，以便比較和選擇。主要任務(wù)是選擇單株、株系鑒定，并最終選出優(yōu)良一致的品系升入鑒定圃。⑷雜種四代（F4）及其以后世代。F4及其以后世代的種植方法同F(xiàn)3。F4的工作重點可以開始轉(zhuǎn)為

27、選拔優(yōu)良一致的系統(tǒng)（株系），第二年升入鑒定圃進行產(chǎn)量試驗。F5及其以后世代的工作與F4相同。在F4及其以后各世代收獲時，應(yīng)將準(zhǔn)備升級的系統(tǒng)中的當(dāng)選單株先行收獲，然后再按系統(tǒng)混收，如果系統(tǒng)群表現(xiàn)整齊和相對一致，也可按系統(tǒng)群混合收獲，以保持相對的異質(zhì)性和獲得較多的種子。這樣有利于將材料分發(fā)到不同地點進行多點試驗。如果某組合種植到F5或F6還沒有出現(xiàn)優(yōu)良品系，則可不再種植。一般常異花授粉作物的選擇世代可以略長。7、系譜法雜種各世代進行選擇的、

28、系譜法雜種各世代進行選擇的依據(jù)和選擇效果？依據(jù)和選擇效果？雜種各世代的選擇是十分重要的。（1）、性狀的遺傳力和世代選擇的關(guān)系。不同性狀在同一世代的遺傳力不同，選擇的可靠性也不同。一般以生育期、株高等生物性狀的遺傳力最高，選擇的可靠性和效果也最高。千（百）粒重、一穗粒數(shù)等次之。每株穗數(shù)、單株粒重、產(chǎn)量等較低，選擇效果和可靠性也較低。同一性狀在不同世代的遺傳力不同。有些性狀如生育期、株高、穗長、抗病性等，在F2進行選擇，效果比較明顯。（2）

29、、根據(jù)單株和系統(tǒng)（株系）進行選擇的差異。同一世代的同一性狀，根據(jù)單株的表現(xiàn)進行選擇的，遺傳力最小，可靠性也最低。根據(jù)系統(tǒng)（株系）選擇的次之；根據(jù)系統(tǒng)群進行選擇的遺傳力最高，可靠性也最高。因此，選擇時首先應(yīng)該選擇組合，再在優(yōu)良組合中選優(yōu)良的系統(tǒng)（株系），最后在優(yōu)良的系統(tǒng)中選擇優(yōu)株。（3）、田間評定和室內(nèi)鑒定。根據(jù)育種目標(biāo)，把主要力量用在田間，以室內(nèi)工作為輔助。具體為：F1：根據(jù)育種目標(biāo)淘汰有嚴(yán)重缺點的雜交組合。F2選擇單株時必須考慮不同性

30、狀遺傳力的大小，可以選擇早期遺傳力較大的性狀。如株高、穗長等；遺傳力小的，不宜作為主要選擇依據(jù)。F3以每個系統(tǒng)的整體表現(xiàn)為依據(jù)。從中選擇單株，因而也是選擇可靠性較大的世代?？筛鶕?jù)生育期、抗病性、抗逆性及產(chǎn)量性狀的綜合表現(xiàn)進行選擇。F4應(yīng)該首先選擇優(yōu)良系統(tǒng)群中的優(yōu)良系統(tǒng)，并從中選擇優(yōu)良單株，所依據(jù)的性狀要求應(yīng)更加全面。隨世代推進，工作重點以選拔優(yōu)良品系升級為主。8、引種的一般規(guī)律？、引種的一般規(guī)律？（1）低溫長日性作物的引種規(guī)律①原產(chǎn)高緯

31、度地區(qū)的品種，引到低緯度地區(qū)種植，經(jīng)常表現(xiàn)為生育期延長。超過一定范圍，甚至不能抽穗開花。但營養(yǎng)器官加大，成熟期延遲，容易遭受后期自然災(zāi)害的威脅，或者影響后作的播種、栽植。②、原產(chǎn)低緯度地區(qū)的品種，引至高緯度地區(qū)，由于溫度、日照條件都能很快滿足，表現(xiàn)生長其縮短。植株可能縮小，不易獲得較高的產(chǎn)量。③、低溫長日性作物冬播區(qū)的春性品種引到春播區(qū)作春播用，有的可以適應(yīng)，而且因為春播區(qū)的日照長或強，往往表現(xiàn)早熟，粒重提高，甚至比原產(chǎn)地還長得好。④、

32、高海拔地區(qū)的冬作物品種往往偏冬性，引到平原地區(qū)往往不適應(yīng)。而平原地區(qū)的冬作物品種引到高海拔地區(qū)春播，有適應(yīng)的可能性。（2）高溫短日性作物的引種規(guī)律①、原產(chǎn)高緯度地區(qū)的高溫短日性作物，大都是春播的，這些品種由高緯度向低緯度引種時，往往因為低緯度地區(qū)的氣溫高于高緯度地區(qū)，會縮短其生育期，提早成熟，但株、穗、粒變小。②、原產(chǎn)低緯度地區(qū)的高溫短日性作物品種，往往表現(xiàn)遲熟，營養(yǎng)器官變大。引至高緯度地區(qū)，不能滿足對短光照的要求，往往延遲成熟，株、穗