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开放大学园艺植物育种学思考题及答案

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国开大学园艺植物育种学思考题及答案 第一章

种质资源是具有种质并能繁殖的生物体的统称,也称为遗传资源。 重要性:

(1)种质资源是现代育种的物质基础。

(2)稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用。 (3)新的育种目标能否实现决定于所拥有的种质资源。 (4)种质资源是生物学理论研究的重要基础材料。 2.育种上如何利用种质资源?

一是直接利用。对搜集到的适应当地生态环境、具有开发潜力、可取得经济效益的种质材料,可直接在生产上应用。

二是间接利用。对在当地表现不是很理想或不能直接应用于生产,但具有明显优良性状的种质材料,可作为育种的原始材料。例如,美国已从印度搜集抗白粉病的野生甜瓜作抗病种质,和栽培品种杂交后,选育出抗白粉病的甜瓜品种。

三是潜在利用。对于一些暂时不能直接利用或间接利用的材料,也不可忽视。其潜在的基因资源有待于人们进一步研究认识、

3.瓦维洛夫起源中心学说的主要论点及意义是什么?起源于中国的作物有那

些?

主要论点:

(1)作物起源中心有两个主要特征,即基因的多样性和显性基因的频率较高,所以又可名为基因中心或变异多样性中心。

(2)作物最初始的起源地称为原生起源中心,现在一般称为初生中心,意为当地野生类型驯化的区域。一般有4个标志:①有野生祖先;②有原始特有类型;③有明显的遗传多样性;④有大量的显性基因。

当作物由原生起源中心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,即次生起源中心或次生基因中心。同初生中心相比,它也有4个特点:①无野生祖先;②有新的特有类型,如高粱,初生中心在非洲,但在中国形成糯质高粱,中国即为其次生中心;③有大量的变异;④有大量的隐性基因。

(3)在一定的生态环境中,一年生草本作物间在遗传性状上存在一种相似的平行现象。瓦维洛夫将这种现象称为“遗传变异性的同源系列规律”。

(4)根据驯化的来源,将作物分为两类。一类是人类有目的驯化的植物,如小麦、大麦、玉米、棉花等,称为原生作物。另一类是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,被人类分离而成为栽培的主体,这类作物称为次生作物,如燕麦和黑麦。

意义:

(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。因此,可在起源中心得到抗性材料与恢复基因。

(3)指导引种,避免毁灭性灾害。

起源于中国的作物有:蔬菜:大豆、山药、牛蒡、莲藕、茭白、百合、白菜类、芥蓝、韭、葱、莴笋、茼蒿等。果树:桃、杏、中国李、毛樱桃、枣、银杏、核桃、板栗、柿、枇杷、杨梅、荔枝、龙眼等。 4.种质资源保存常采用哪些方法?

种质资源的保存方法主要有:种植保存、贮藏保存、离体保存、基因文库保存和利用保存

5.种质资源鉴定的主要内容和发展方向是什么

种质资源鉴定的主要内容有:植物学性状鉴定、园艺性状鉴定、生物学特性鉴定、品质鉴定、抗逆性鉴定、抗病性鉴定和抗虫性鉴定。

种质资源鉴定的发展方向为综合化、自动化、计算机化。 第二章

1.园艺植物引种的概念和意义。概念:引种是将野生或栽培植物的种子或营养体从其自然分布区域或栽培区域引入到新的地区栽培。

意义:(1)引种是解决园艺生产所需种类品种的重要手段。

(2) 通过引种不仅有可能解决地区当前建设中存在的种类品种问题,而且还能引入更多的种质资源,为今后进一步良种化提供有利条件。

(3)扩大栽培区域,发展商品生产及保护珍稀植物。 (4)引入各种种质资源,还可用于杂交创造新品种。

2简单引种与驯化引种的含义,以及二者的区别。简单引种:引入地区与原产地自然条件差异不大或引入植物本身适应范围较广,或只需采取简单的措施即能适应新环境,并能正常生长发育,达到预期效果的称为简单引种。

驯化引种:引入地区自然条件与原分布地区自然条件差异较大,或引入物种本身适应范围较窄,只有通过其遗传性改变才能适应新环境或必须采用相应的农业措施,使其产生新的生理适应性,这种方式称为驯化引种。

区别:前者指植物种类或品种在基因型适应范围内的迁移,后者指植物在引种过程中发生某种适应性遗传变异。

3.简述园艺植物引种的遗传学原理。(1)简单引种过程中的遗传学原理 简单引种是园艺植物在遗传性适应范围内的迁移,这种适应范围是受基因型严格控制的,同一种植物不同的品种,由于适应性范围的差异,在引种中有不同的表现。

(2)驯化引种过程中的遗传学原理

引种实践证明,在改变植物的遗传适应范围过程中,把一些园艺植物引入原来不能适应的地区不仅是必要的,而且也是可能的。桃原产于我国西北干旱、气温较低的地区,引入南方后经过长期的培育选择,已驯化成为耐高温的华中系品种群,这就是一个典型的驯化实例。

3.简述园艺植物引种的遗传学原理。(1)简单引种过程中的遗传学原理 简单引种是园艺植物在遗传性适应范围内的迁移,这种适应范围是受基因型严格控制的,同一种植物不同的品种,由于适应性范围的差异,在引种中有不同的表现。

(2)驯化引种过程中的遗传学原理

引种实践证明,在改变植物的遗传适应范围过程中,把一些园艺植物引入原来不能适应的地区不仅是必要的,而且也是可能的。桃原产于我国西北干旱、气温较低的地区,引入南方后经过长期的培育选择,已驯化成为耐高温的华中系品种群,这就是一个典型的驯化实例。

4.简述园艺植物引种的生态学原理,分析引种过程中应考虑哪些因素。(1)植物生态系统的功能和相对稳定性。

(2)引种对生态环境的影响。

(3)生态因子作用于植物的一些基本规律。

① 生态因子的不可替代性和相互补偿作用。 ② 主导生态因子和限制生态因子。 ③ 生态因子的综合作用。

④ 主要生态因子对园艺植物引种的作用。 a.温度

5.主要园艺植物引种的规律是什么?(1)主要蔬菜的引种规律

我国蔬菜栽培区大致可以分为东北蔬菜区、华北蔬菜区、华中蔬菜区、华南蔬菜区、西南高原蔬菜区、青藏高原蔬菜区、蒙新蔬菜区7大区。不同环境条件的栽培区都有其适应的蔬菜种类。我国蔬菜引种栽培历史中,蔬菜种类的消长变迁是比较明显的,一些古代栽培过的蔬菜如马芹等已经没有栽培,依然为野生状态;一些新的野生蔬菜,如蕨菜、鱼腥草等又驯化栽培;一些从国外引进的新兴蔬菜如番茄、芦笋、西芹等已大量栽培。我国是世界的“蔬菜之乡”,在引进国外蔬菜品种的同时也向国外提供了丰富的种质资源和品种,如白菜、萝卜等。主要蔬菜的适应性及其引种规律简介如下。

① 大白菜

大白菜原产我国,引种栽培遍布全国,主要分为直筒生态型、卵圆生态型和平头生态型。其中直筒生态型耐旱、耐寒性较强,适应范围最广;卵圆型不耐热、不抗寒、不抗旱,适应性较窄;平头型属于中间类型,适应性有宽有窄。从温差

小的地区向温差大的地区引种时,秋季容易抽薹;反之,则叶球变小或松散。南种北引大多结球不充实,北种南引大多生长良好,但生育期因地而异。

② 甘蓝

甘蓝有结球甘蓝、球茎甘蓝、羽衣甘蓝、花椰菜、青花菜、抱子甘蓝和芥蓝之分。我国栽培的品种有的是直接从欧美或日本引进的,有的是从引进品种驯化、筛选的。引进甘蓝时应注意品种冬性的差异,如做春甘蓝栽培,必须选用春化阶段长的品种,否则易发生不结球先抽薹的现象。不同类型的结球甘蓝的冬性是有差异的,尖头型品种春化阶段较长,冬性较强,在长江流域做春甘蓝栽培时一般抽薹较少,而圆头型的容易抽薹,平头型的居中。

③ 番茄

番茄原产南美,16世纪末至17世纪初引入我国,近年又引进了不少新品种,例如樱桃番茄的许多品种等。番茄是一种日照中性作物,只要温度适宜,可四季开花结果,应结合当地气候条件,选择适宜品种,安排好茬口,以提高土地利用率和产量。

(2)主要果树的引种规律

我国果树栽培区分为耐寒落叶果树带、干旱落叶果树带、温带落叶果树带、落叶常绿混交果树带、亚热带常绿果树带、热带常绿果树带、云贵高原落叶常绿混交果树带、青藏高原落叶果树带8个果树带。主要果树的适应性和引种规律简介如下。

① 苹果

我国是苹果的起源中心之一,但现在各地栽培的绝大多数品种是从国外引进的,如日本的“富士”和美国的“新红星”等。苹果喜欢冷凉、干燥的气候,主产华北地区。我国在向西北引种的同时,也向南方引种。苹果在西北的一些地区(如宁夏)生长良好,但在高温多湿的长江以南各省生长不良。不同品种的适应性不同,如“辽伏”、“金帅”对南方高温多湿的适应性较强。不同熟期的品种,对南方气候的适应性也不同,早熟品种较好,中熟品种次之,晚熟品种较差。早熟品种(比北方提早一个月)可避开伏、秋旱和台风等不良天气,有利于树势恢复并形成花芽。南方低山丘陵区,可引种早熟品种,以增加当地鲜果种类。

② 葡萄

葡萄原产黑海、地中海沿岸各地,分东亚、北美和欧亚三个种群,我国栽培的葡萄最初是汉代张骞从西域引种的,近年来从日本、美国引进的品种更多,如“红地球”等。我国葡萄的传统产区在华北、西北和东北地区,其中北方寒冷地区采用覆土防寒越冬的方式,将葡萄的产区大大北移。近年江南华南各地引种了“巨峰”等不少品种,且可提早结果,但因浆果成熟期的7~9月份日温差较低,含糖量比北方低3%~5%。

③ 柑橘

我国是柑橘的原产地之一,目前分布在北纬16~37°之间。根据年平均气温、10℃以上年积温、极端最低温等气温指标,将甜橙和宽皮柑橘分为最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区等不同的生态区域。目前我国柑橘生产栽培的最北

限在秦岭以南的汉中盆地,影响柑橘北移主要因素是温度,特别是极端低温及其持续时间。例如,极端低温高于-9℃,一月份平均温度4~5℃,年平均温度16℃以上的地区,可作为温州蜜桔的安全北限。

(3)主要观赏植物的引种规律

观赏植物种类繁多,习性各异,既有木本的观赏树木,又有草本花卉;既有温室栽培,也有露地栽培。观赏植物的引种驯化主要是指露地栽培的园林植物,其中包括一二年生花卉、宿根花卉、球根花卉等观赏植物。

① 一二年生花卉

这类花卉的实际生长期只有半年,一年生花卉是春播秋花,二年生花卉是秋播春花。前者的生长期正值下半年生长期,一般不存在问题,后者多为耐寒花卉,即使耐寒性不够强,也可在温室育苗,来年春暖时移栽。所以一二年生花卉一般不存在引种驯化的问题。

② 宿根与球根花卉

宿根花卉如菊花,多在春季发芽,秋末倒苗,以宿根(变态根)越冬,一般适应性与耐寒性均较强,即使不够耐寒,也可覆土越冬。球根花卉分为春植和秋植两类,春植球根如唐菖蒲,早春植球,夏季开花,秋后起球,室内贮藏越冬。秋植球根如郁金香,晚秋植球,土壤越冬,翌春发芽、抽薹、开花,夏季倒苗、起球,冷藏越夏。可见球根类花卉以球根度过不良季节,适应性较强,与宿根花卉类似,也基本不存在引种驯化的问题。

③ 观赏树木

观赏树木是园林植物的主体,也是城市风貌的代表,一般是在发掘、驯化当地乡土树种的基础上,适当引进外来优良树种作为补充。因为一种植物只有在它最适宜的地区,才能表现出最美的形、枝、叶、花、果的观赏特征。从这种意义上来说,观赏树木的引种,主要应该是潜在型的驯化,即最大限度的发挥植物自身的适应潜力。如果进行复杂的驯化引种,则不仅养护费用增加,而且观赏效果不佳。好在观赏树木有许多适应性潜力大的树种,如悬铃木、柳树、银杏、水杉、雪松等。观赏树木的引种驯化主要是在同一林带范围内进行的,而这正好代表了当地的自然景观。例如,北方的油松、杨树、国槐所代表的北国风情,南方的香樟、桂花、棕榈所体现的南国春色。

6.简述引种的原则。(1)明确引种的目的; (2)引种地区和引种材料的选择; (3)加强生态意识,杜绝盲目引种。

7.引种中在引入材料的选择上应该注意哪些问题?选择引入材料应慎重,选择的原则一是引入材料的经济性状必须符合已定的引种目标要求,例如引种目的是解决当地缺少的罐藏黄肉桃品种,那么对白肉桃品种即使表现丰产优质,也不符合要求而应予以排除。二是引入材料对当地风土条件的适应可能性。客观分析引种材料的适应可能性,应建立在对引种地区的农业气候、土壤情况和引入材料对生态条件要求的系统比较研究基础上。由于目前关于品种的系统农业生物学

研究,在园艺植物的许多种类中还很薄弱,难以在实际引种工作中采用。现根据前人选择引入材料的方法和经验,提出以下几点作为参考:

(1)确定和分析影响适应性的主导生态因子。 (2)调查引入材料的分布范围。

(3)分析引种方向与中心产区之间的关系。

(4)参考适应性相近似的种类和品种在本地区的表现。 (5)考察引入材料的亲缘系统。 (6)借鉴前人引种实践的经验教训。

(7)引入抗性类型可从相应病虫害或灾害经常发生的地区选择引入材料。 8.简述引种的方法(1)简单引种法; (2)驯化引种法。

9.影响引种效果的因素有哪些?可采取哪些相应的农业技术措施?(1)植物的发育特性;

(2)主导生态因子的分析;

(3)人为因素——引种驯化栽培技术。

10.引种成功的标准有哪些要点?(1)适应性指标

① 引种植物在引进地与原产地比较,不需要特殊的保护,能露地越冬或越夏,生长良好;

② 没有明显或致命的病虫害。 (2)效益指标

① 能够用原来的繁殖方式进行正常的繁殖; ② 形成了有性或无性品种。 (3)繁殖能力

① 达到原定引种目的,没有降低原来的经济价值或观赏价值,经济效益、生态效益以及社会效益较高或明显高于对照品种;

② 无不良生态后果。 第三章

1.园艺植物引种的概念和意义。

概念:引种是将野生或栽培植物的种子或营养体从其自然分布区域或栽培区域引入到新的地区栽培。

意义:(1)引种是解决园艺生产所需种类品种的重要手段。

(2) 通过引种不仅有可能解决地区当前建设中存在的种类品种问题,而且还能引入更多的种质资源,为今后进一步良种化提供有利条件。 (3)扩大栽培区域,发展商品生产及保护珍稀植物。 (4)引入各种种质资源,还可用于杂交创造新品种。 2.简单引种与驯化引种的含义,以及二者的区别

简单引种:引入地区与原产地自然条件差异不大或引入植物本身适应范围较广,或只需采取简单的措施即能适应新环境,并能正常生长发育,达到预期效果的称为简单引种。

驯化引种:引入地区自然条件与原分布地区自然条件差异较大,或引入物种本身适应范围较窄,只有通过其遗传性改变才能适应新环境或必须采用相应的农业措施,使其产生新的生理适应性,这种方式称为驯化引种。

区别:前者指植物种类或品种在基因型适应范围内的迁移,后者指植物在引种过程中发生某种适应性遗传变异。 1.选择育种有什么特点?

(1)选择育种发生在需改进的性状少且个体间存在较大差异的情况下,只能改良一两个性状。

(2)选择育种多用于育种材料的选纯及良种繁育去杂保纯。 (3)选择育种的最大特点是优中选优,简单易行。

(4)选择育种不能有目的、有计划地人工创造变异,具有一定的局限性。 2.为什么通过选择可培育出新品种?

品种有两个基本特性:一是具有一定的经济价值,二是有相对稳定和一致的遗传性。其一致和稳定性是相对的,而变异是绝对的。因为基因的分离和组合是无限的,自然变异时刻都在进行,天然杂交绝对避免是难以做到的,所以品种的遗传稳定性是相对的,品种在不断的变化。

另外,品种不可能在所有性状上完全一致,特别是数量性状不可能完全一致;同时品种有地区性,因而条件变化,性状也有变化;即使潜在的性状差别被表现出来,同时选择压力不同,性状选择程度也不同,从而发生变化。如春甘蓝在南方一致,而引到北方则可能发生先期抽薹,在南方其遗传性表现一致,而到北方表现不一致,说明南方不具有表现基因型的条件,在北方则使之表现出来,即说明原来的基因型并不是完全一致的。所以可以通过选择选出适于当地的品种。 3.怎样进行混合选择和单株选择?

混合选择法也称表型选择法,就是按照育种目标的要求,根据植株的表型性状,从原始群体中选择优良的个体(单株、单果、单荚等)混合留种,下一代播种在混选区内,同时在相邻的小区种植原始群体和标准品种(当地优良品种),以便进行比较鉴定。根据混合选择的次数,可分为一次混合选择法和多次混合选择法。 一次混合选择法就是对原始群体只进行一次混合选择,把选择的种子混合播种,与原始群体和标准品种相邻种植进行比较鉴定,评价混合群体的优劣,如果表现优良一致,则可进行下一步的推广应用。多次混合选择法就是在第一次混合选择

留种的混合区(一次混选区)内继续选择优良个体混合留种,混合播种于二次混选区,在以后几代连续进行三代、四代,甚至更多代的混合选择,直到性状优良一致为止。

单株选择法又称系谱选择法或基因型选择法,就是从原始群体中选择优良的变异单株,分别编号,分别采种,各株的种子不混合,一个小区种植一个单株的后代(称为株系),每隔几个小区设置对照区(种植原始群体或当地主栽品种),比较鉴定各株系间以及株系与对照品种间的优劣。根据单株选择和播种的次数,可分为一次单株选择法和多次单株选择法。

一次单株选择法:如被选株系性状优良且稳定一致,就从当选株系内选择优良植株混合采种。如被选株系数较多,则下一代进行一次扩大小区面积的株系间比较淘汰。如果选留的株系数已不多,即可进行下一步的品种比较预备试验和品种比较试验。最后根据品种比较试验的结果,选出优良品种进行生产试验以及品种推广。多次单株选择法:当进行一次单株选择后,如果单株后代性状优良,但不整齐,有分离,为使优良性状得到稳定和加强,要在被选株系内再选择优良单株,分别编号,分别采种,种成株系,进行株系间比较,这样连续多次,直到单株后代的性状表现整齐一致为止。 4.如何提高选择效果?

要想获得理想的选择效果,应从三方面着手。

(1)降低入选率,提高选择强度。即提高入选标准,控制入选个体,增大选择差。入选率越大,入选的个体越多,选择差就越小,相反则越大。如果100%入选,标准下降,则选择差小(为0)。群体的选择效果为0。具体应用时应综合考虑,不能为了提高某一性状的选择效果而把选择标准定得过高,结果入选群体过小,大大影响了对其他性状的选择。

(2)增大群体变异度。如果群体的标准差小,变异幅度小,也就是供试群体的各个个体的遗传基础都近似相同,入选群体与原始群体的平均值相差无几,即使遗传力很大,在群体中选择时,选择无效或选择效果差。反之,性状在群体内变异幅度越大,选择的潜力越大。

(3)提高遗传力。遗传增益的大小与遗传力的大小成正比,性状的遗传力越大,选择后所取得的遗传增益越大。性状的表现是基因型和环境因素共同作用的结果。不同的环境可使植物发生不遗传的变异(环境饰变),为了选出真正属于遗传性的变异,选择育种要在环境因素相对一致的条件下进行,降低环境方差,从而提高选择效果。实践中主要是通过田间设计和田间管理来降低环境饰变的影响。在选种时应选择分布较集中,地势、光照、水肥、湿度、土壤、坡向及栽培管理等较均匀一致的群体。

5.异花授粉作物群体的遗传基础有何特点,对应的选择方法有哪些?

异化授粉作物的天然异交率在50%以上,群体异质结合程度高,遗传基础复杂,亲本与后代之间以及同一亲本的后代各个体之间性状都存在不同程度的变异,群体内变异较大。

对应的选择方法主要有:母系选择法、亲系选择法、半分法、双系法、集团选择法、单株-混合选择法、混合-单株选择法。 6.园艺植物无性系选种有什么特点?

无性繁殖的作物虽然前后代很相似,但经过多代繁殖,也会产生变异。变异类型分为芽变和营养系微突变种,选种方法也就分为芽变选种和营养系微突变选种。 利用发生变异的枝、芽进行无性繁殖,选出优系,称为芽变选种。芽变选种的突出优点就是在保持原有综合优良性状的基础上,对品种的个别缺点进行改善。所以一经选出即可进行无性繁殖提供生产利用,投资少而收效快。但芽变选种又有一定的局限性。与有性杂交后代相比,芽变仅仅是原有遗传物质的突变,包括基因突变与染色体畸变,造成的表型变异仅局限于少数性状;而有性后代是双亲遗传物质重组的结果,形成多种性状的大幅度变异。

营养系微突变与芽变一样,来源于自然发生的体细胞突变。只是发生突变的基因大多控制数量性状,且基因对表型变异的贡献率较小,因此称为微突变。而芽变中发生突变的基因多为主基因,对表型变异贡献率大。另外,营养系微突变的突变频率高,一般有害的遗传效应较小。微突变长期逐代积累也会造成品种内株、系间在一系列性状上发生显著变异。 7.株选方法有哪些?

(1)单一性状选择法,包括分项累计淘汰法、分次分期淘汰法。(2)综合性状选择法,包括多次综合评比法、加权评分比较法和限值淘汰法。(3)相关性状选择法。

8.简述选择育种的程序和主要工作内容。

(1)确定选择方法:根据不同作物特点、育种目标以及当地的管理栽培方式,具体情况具体分析,灵活交叉应用各种选择方法。

(2)圃地设置及年代的增减:圃地设置和选择纯化年限可根据实际情况进行灵活调整。

(3)几种圃地交叉、多点进行:越级试验或同步试验、多点试验。 9.从哪些方面可加速育种进程?

(1)加速种株的生长和增加世代:根据气候条件适当利用保护措施,进行一年多代播种选择,或异地异季加代。

(2)提高繁殖系数与提早繁殖:采取分株或扦插等方法提高种子繁殖系数,加速新品种的繁殖,还可以采用植物组织培养技术,加速推广应用。 (3)新技术应用与早期选择。

10.分析分子标记辅助选择的应用前景。

分子标记辅助选择是一种借助分子标记达到对目标性状基因型选择的方法,通过分析与目的基因紧密连锁的分子标记的基因型来进行辅助选择,提高育种效率。 近年来基因组研究的迅速发展为许多农作物提供了大量分子标记技术和多种多样的检测手段,使得分子标记辅助选择应用于作物遗传改良已成为现实,并已取得了长足进展。

大量理论和实践研究表明,影响分子标记辅助选择效率的因素非常复杂,其中标记与基因之间的距离、目标性状的遗传率、群体大小和性质、选用分子标记数目以及标记与基因的连锁相等是重要因子。因此,进行分子标记辅助选择的前提是首先建立尽量饱和的分子标记图谱,然后把目标基因定位在分子图谱上,即建立目标基因与分子标记的连锁关系。标记与目标基因的遗传距离越小越好。与目的基因紧密连锁的单一分子标记可以用于辅助选择,而如果在目的基因两侧均能找到与之连锁的标记,会进一步提高选择的可靠性。另外,由于分子标记辅助选择要求对育种群体进行大规模检测,因而要求检测的方法要简单、快速、成本低、比较准确,也要求检测过程(包括DNA提取、分子标记的检测、数据分析等)自动化。

第四章

1.什么是有性杂交育种?其遗传机理是什么?有性杂交育种是根据品种选育目标,有目的地选配遗传性不同的品种、变种、亚种或种作为亲本,通过人工杂交的手段,使它们的雌雄配子结合产生变异的后代,并将分散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中,对其后代进行多代培育选择、比较鉴定,以获得遗传性

状相对稳定(基因型纯合或接近纯合)、更有栽培和利用的新品种的一种育种途径,又称重组育种。

遗传机理:(1)基因重组:这是有性杂交育种取得巨大成功的主要遗传原因。通过杂交,使分散在不同亲本中控制不同有利性状的基因重新组合在一起,形成具有不同亲本优点的后代。

(2)基因累加:通过基因效应的累加,从后代中选出受微效多基因控制的某些数量性状超过亲本的个体。

(3)基因互作:主要通过非等位基因之间的互作产生不同于双亲的新的优良性状。

2.植物有性杂交的方式有哪些?各在什么情况下适用?有性杂交按其参加亲本的数目和方式不同可分为两亲杂交和多亲杂交。

两亲杂交包括单交和回交。杂交群体和后代群体规模小时适用单交;回交适用情况:在优良品种中输入抗性基因,栽培的优良品种作轮回亲本;转育雄性不育系和自交不亲和系,待转育品种作轮回亲本;改善育种材料的性状,表现好的品种作轮回亲本;克服远缘杂交的不稔性。

多亲杂交包括合成杂交、添加杂交、多父本授粉。

添加杂交:多个亲本逐个参加杂交的方式。三个亲本进行的添加杂交称三交,有性繁殖的蔬菜植物以三交为多。四个亲本进行的添加杂交称四交。无性繁殖的果树和花卉植物较宜采用较多亲本杂交。

合成杂交:参加杂交的亲本先配成单交系,两个单交系再进行杂交。优点是将分散于多数亲本中的优良性状综合于杂种中,丰富了杂种的遗传基础,增加了变异类型,可选育出适应性强、综合性状优良的品种。

多父本授粉:用一个以上父本品种的复合花粉授给一个母本品种的方式,称为多父本授粉。可以有助于解决远缘杂交不育性问题,提高杂交亲和性和结实率,甚至改变后代遗传性。

3.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,以及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的原因单交:1/2;三交:1/3;四交:1/4;双交:1/8。

在三交和四交中,最后一次参加杂交的亲本性状对杂种的性状影响最大,所以要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交。

4.在有性杂交育种中如何选配亲本亲本选配就是根据育种目标从入选的亲本中选用适合的携带不同有利基因的品种类型配组杂交,即选用哪些亲本配组杂交。亲本选配时掌握以下原则:

(1)性状互补原则:首先是不同性状的互补,如早熟和抗病性状的互补;其次是同一性状的单位性状互补,如早熟性:开花早造成的早熟,果实生长发育快的早熟。这一原则实际上就是要针对一个亲本的主要缺点来选配另一亲本。

(2)适应性原则:亲本中至少有一方能适应当地生态环境,且综合性状较好。适应性亲本可以是当地推广品种,也可以是生态环境与当地相似的外地品种。

(3)遗传差异原则:亲本间必须保持一定的遗传性差异,以丰富杂种的遗传基础。选择地理远缘、生态远缘、亲缘较远的亲本杂交,也是亲本选配成功的经验。同时,遗传差异也不是越大越好,差异过大,则后代分离强烈、稳定慢。这一原则其实就是选择不同生态类型的亲本配组。

(4)高配合力原则:一般配合力高的亲本配组,往往会得到好的后代,育成超亲的定型品种。

(5)目标性原则:亲本在主要目标性状上应表现十分突出,综合性状好,亲本之一的性状应符合育种目标。

(6)父母本选配原则:选择有较多优良性状的亲本为母本。栽培品种与野生类型杂交时以栽培类型为母本。其次,在选配时要注意父母本的开花期和繁殖器官的能育性与结实性。双亲花期相近;以雌蕊健全的作母本,雌蕊退化的只能作父本,雄蕊退化,雌蕊健全的只能作母本;以结实性强的材料作母本,以花粉量最大的材料作父本。以开花早的材料作父本,以开花晚的材料作母本。

5.举例说明园艺植物有性杂交后代的培育条件与育种目标的关系 有性杂交后代的培育条件应和育种目标相适应,有利于育种性状的表达和发育,选育出优质、高产的品种。即创造适合杂种后代性状表现和选择鉴定的自然条件。如抗病育种中要有意识地创造发病条件;抗抽薹品种选择,播期宜提前。再如选育抗寒品种应越冬或在早春、晚秋条件下培育,培育抗湿热品种应在夏季条件下培育,选育抗病品种应在发病严重的地区和季节培育杂种后代。这些培育条件实际上是选育抗逆性强的品种的自然鉴定条件。

6.什么是系谱法、混合法和单籽传法?试比较它们各自的优缺点及应用。系谱法:按照育种目标,以遗传力为依据,从杂种的第一次分离世代开始,代代选单株,分系种植,直到选出纯合一致、性状稳定的株系后,转为株系(系统)评定,在此过程中各世代的中选单株或系统均予以系统编号,可以查找其组合、世代、亲缘、系谱,故称系谱法。 第五章

1.杂种优势育种与有性杂交育种的主要异同点是什么?相同点:杂种优势育种与有性杂交育种的手段均是进行杂交和自交,并结合选择和纯化,目的均是将分散在各个个体上的有利性状集合到一个个体上。这两种手段都需要收集大量的种质资源和选配亲本,手段与目的上都是相同的。

不同点:(1)育种的程序不同:有性杂交育种是先杂交,再使后代自交纯化,经选择成为基因型相对纯合、稳定一致的定型品种,即“先杂后纯”。杂交优势育种程序则正好与其相反,即“先纯后杂”。它是先将亲本自交,使其成为不再分离的纯合自交系,然后在来源不同的自交系间进行杂交,最后选出综合双亲优良性状的或具有超亲性状的、基因型高度杂合的杂种一代。(2)采种、留种方法不同:有性杂交育种育成的是定型品种,基因型是高度纯合的,在生产田中就能选株留种(应在一定的隔离条件下),种子生产成本低。杂种优势育种要每代繁殖亲本,用几个亲本杂交得到F1应用于生产,所以F1种子成本高,市场价格高。而且优势育种选育的品种不能在生产田留种,需要专设亲本的繁殖区和制种地。(3)基因效应的利用不同:有性杂交育种是利用基因的加性效应。杂种优势育种是加性效应、显性效应和非等位基因互作效应三种基因效应均利用。

2.杂种优势利用亲本选配的特点有哪些?(1)双亲要有一定差异,并强调亲本性状互补;(2)双亲具有高的一般配合力,更强调双亲所配组合的特殊配合力要高;(3)要求双亲自身产量高,而且花期基本一致,以利于提高杂种一代种子生产和亲本繁殖的产量,降低杂种一代生产成本。

说明杂种优势的简单度量方法。(1)超中优势(中亲值优势):指杂交种的产量或某一数量性状的平均值与双亲同一性状平均值差数的比率。

(2)超亲优势:指杂交种的产量或某一数量性状的平均值与双亲中较为优良的一个亲本在同一性状平均值差数的比率。

(3)超标优势:用标准种(生产上现正应用的最优主栽品种)为度量单位来度量杂种的平均值与对照平均值之差。

(4)离中优势:以离中值(双亲平均数之差)为度量单位,度量杂种平均值与中亲值之差。

4.试述优良自交系的选育及其配合力的测定自交不亲和系的选育和自交系选育一样,也是需要通过连续多代自交分离才能获得。不同之处在于:

(1)对入选的S0代做两种自交,一是花期自交,测定亲和指数,选择自交不亲和植株;二是蕾期自交留种,确保每个入选的自交不亲和株都有自交后代。

(2)对于入选的自交不亲和株,其自交后代的自交不亲和性及其他经济性状尚未稳定,需继续自交分离,选择综合农艺性状好、配合力高的株系。目前在

选育自交不亲和系时对株间杂交亲和指数的测定,大多数采用全组混合授粉法,也可以采用轮配法和隔离区内自然授粉法。

所谓配合力是指一个亲本与另外的亲本杂交后杂种一代的生产力或其他性状指标的优劣。配合力可分为一般配合力和特殊配合力两种。

(1)一般配合力是指一个亲本自交系或品种(纯合体)在一系列杂交组合中某种性状的平均表现,由基因的加性效应决定,是可以遗传的部分。

(2)特殊配合力是指某特定组合的实际性状值与根据双亲的一般配合力所预设的平均性状值的离差。

测定配合力就要将育成的自交系与其他自交系杂交得到F1,以F1的性能好坏评价自交系的优劣。新育成的自交系、不育系等,通常先测定一般配合力,方法多用顶交法,即用一个品种或杂种作测验者。然后经一般配合力高的自交系进行特殊配合力的测定,常采用轮配法,即将这些自交系彼此相互杂交。

5.结合杂种种子的生产途径,说明大白菜杂种种子生产的主要途径及基本原理大白菜杂种一代优势强,生产上应用广泛。目前获得一代杂交种的主要途径就是利用自交不亲和系和雄性不育二用系制种。利用自交不亲和系制种方法。原理是根据自交不亲和系植株雌雄花器形态、功能完全正常,花期仅自交结实不良。但是不同自交不亲和系之间仍可正常授粉结实的特性,生产杂交一代种子。自交不亲和系生产杂交种多采取小株留种法。可根据制种组合双亲熟性确定父、母本播种差期或同期,如果所配组合正反交都能应用,定植时,父母本按1∶1比例隔行种植;如果只有正交可用,则要加大母本比例。父母本花期若出现不遇情况,

要采取摘心、整枝、调节水肥等方法,促使双亲花时相遇。为了提高制种产量,花期可采取人工赶粉或周围放养蜜蜂等办法,增加花粉传播量。

6.说明雄性不育系、自交不亲和系的选育和利用方法雄性不育类型主要有细胞质雄性不育和细胞核雄性不育。

细胞质雄性不育的选育通常以单一的细胞质基因S和N分别代表雄性不育和雄性可育。用可育株花粉给雄性不育株雌蕊授粉,能正常结实,但F1植株仍表现为雄性不育的母体性状,因而不能自交产生F2。胞质雄性不育系两区三系制种法。

细胞核雄性不育表现为细胞核遗传,雄性不育性大多为一对隐性基因(msms)所控制,正常可育性为相对的显性基因(MsMs)所控制。雄性不育株与正常株杂交,F1植株为雄性可育(Msms);F1自交产生的F2,可育株与不育株之比为3∶1,难以用普通方法保持雄性不育系,在农业生产上也不可能广泛利用。核不育系两用系制种法。

。7.说明杂交品种选育的基本程序。杂种品种选育包括选择优良亲本选育和按一定杂交方式组配杂种两个方面。基因型纯合度高的优良亲本品种或自交系是组配强优势杂交种的基础材料,是保持亲本性状遗传的稳定、持续利用杂种优势的首要条件;强优势的杂交组合是育种的最终目标。

优良亲本选育始自优良自交系的选育,自交系选育的一般方法是系谱选择法,即从优良的基本材料中选择优良单株,在经过严格的自交和单株选择获得农

艺性状优良、一般配合力高和基因型纯合的自交系。(1)基础材料的收集 ;(2)优良单株的选择与自交;(3)逐代选择淘汰。

8.配子体型和孢子体型不亲和性的遗传特点有哪些?配子体型不亲和的遗传表现主要有三种:①自交完全不亲和;②双亲中有一个相同的S基因且以杂合体作父本时,交配为部分亲和;③双亲无相同基因交配完全亲和。

孢子体型不亲和性遗传表现主要有以下特点:一是在交配时,正交和反交常有差异;二是子代可能与亲代不亲和;三是在一个自交亲和的子代中可能出现自交不亲和株;四是一株自交不亲和株的后代可能出现自交亲和株,这是不亲和株由于含有隐性亲和基因,通过自交,隐性亲和基因纯合时,便出现了自交亲和株;五是在一个自交不亲和群体中,可能出现两种不同基因型的个体。

第六章

1.简述诱变育种的概念、意义和特点。诱变育种是人为地采用物理、化学的因素,诱发有机体产生遗传物质的突变,经人工选择、鉴定、培育新品种的途径。

意义:提高变异的频率,创造人类需要的变异类型,从中选择、培育出优良的生物品种。

特点:(1)提高突变频率,扩大变异谱,丰富原有基因库;(2)进行品种修缮;(3)缩短育种年限;(4)变异的方向和性质不定。

2.简述辐射育种的概念和辐射育种的常用射线。辐射育种又叫放射育种,它是用射线照射生物,诱发可以遗传的变异,通过选择培育,创造出新品种的育种途径。

常用射线:X射线;γ射线;β射线;中子射线;激光;紫外线。

3.简述辐射育种中适宜剂量的选择原则选择适宜剂量的原则是“活”、“变”、“优”。“活”指后代有一定的成活率;“变”指成活个体中有较大的变异效应;“优”指产生的变异中有较多的有利突变。

4.试比较对不同试验材料(种子、营养器官、花粉、子房、愈伤组织、原生质体)进行辐射诱变处理的效果及适用范围。

试验适用范围 材料 效果 种子 干种子、湿种子、萌动的种子 处理量大、便于运输、操作简便 营养枝条、幼芽、块根、块茎、鳞茎、球茎 器官 结果早、鉴定快,易于嫁接成活,得到的突变体多 花粉收集于容器中或采集带花序的枝条花粉照射很少产生嵌合体。一旦突变,与花粉 于开始开花时照射;或直接照射植株上卵细胞结合所产生的植株即为异质结合体 的花粉 子房 子房 不易产生嵌合体,子房照射不仅能诱发卵细胞突变,而且能影响受精作用,诱发孤雌生殖 愈伤组织 离体培养的愈伤组织、原生质体 原生质体 可以避免或减少嵌合体的形成 5.简述辐射诱变育种的程序。(1)处理材料的选择。 (2)诱变剂量的选择。

(3)处理群体的大小,一般根据突变率和M2群体大小来确定处理材料群体的大小。

(4)后代种植和选择:①M1的种植与处理;②M2及后代的种植和选择。 6.简述化学诱变育种的概念和特点。化学诱变育种是用化学诱变剂处理植物材料,以诱发遗传物质的突变,从而引起形态特征的变异,然后根据育种目标,对这些变异进行鉴定、培育和选择。

特点:(1)经济简便;(2)有一定专一性;(3)与辐射诱变的突变谱很不相同;(4)诱变机制与辐射育种不同;(5)促进远缘杂交。

6.简述影响化学诱变的因素。诱变剂种类;材料的遗传类型和生理状态;处理浓度和处理时间;温度;溶液pH值及缓冲液使用。

7.简述影响化学诱变的因素诱变剂种类;材料的遗传类型和生理状态;处理浓度和处理时间;温度;溶液pH值及缓冲液使用。

8.简述园艺植物化学诱变育种中存在的问题。诱变育种存在的主要问题是有益突变频率仍然较低,变异的方向和性质尚难控制。

9.简述诱变育种中突变体的鉴定和选择方法。(1)形态鉴定。目测或借助简单工具进行观察、记载等,从形态上作直接或间接识别。(2)生理、生化鉴定。用生理、生化指标或手段进行鉴别。(3)遗传学鉴定。用杂交、回交等确定控制突变性状的显隐性及基因数目和性状遗传规律。(4)抗性突变体的离体筛选鉴定。通过改变培养基的成分来进行筛选。

10.10.试比较诱变育种和常规育种的优缺点和适用范围。

育种优点 方法 缺点 适用范围 能根据人的预见把位于两常规个生物体上的优良性状集育种 于一身 后代会出现性状分离 时间长,需及时发现优良性状;有性生殖的生物 能够提高突变率,加速育种有利变异少,须大量处理材料;适用于适应性好、独特诱变进程,可大幅度改良某些性诱变的方向和性质不能控制。改的、非常合意的和受欢育种 状;变异范围广 良数量性状效果较差 迎的品种 注:常规育种主要是选取的杂交育种,选择育种不在讨论范围。选择育种具有悠久的历史,简单易行,收效快,但只有在自然界出现优良变异时,才可以采用。

第七章

1.简述倍性育种的概念及意义。概念:采用人工诱变方法,成倍地改变染色体基数,育成新品种的途径(或方法)叫做倍性育种。

意义:(1)提高植株某些方面的性状,如获得巨大型的器官,增加体内有益生化物质的合成量,以及提高植株抗性等;(2)克服远缘杂交的困难,综合远缘种、属植物的优良性状,作为种属间的遗传桥梁,进行基因转移或渐渗。

2.简述多倍体的概念和特点。体细胞中含有三套或三套以上染色体的植物叫做多倍体。

特点:(1)抗逆性强,适应性广;(2)器官巨大型;(3)可育性低。 3.试比较同源多倍体和异源多倍体形成途径的相似性。

同源多倍体的形成途径

(1)由受精以后任何时期的体细胞染色体加倍而成(如四倍体细胞)。

(2)不正常减数分裂,使染色体不减半,由不同配子结合形成。2x配子和x配子结合成三倍体,2x雄雌配子相互结合成四倍体,通过自交方式得到4x的机会比较多。

(3)减数分裂后的孢子有丝分裂过程中,染色体加倍,由多倍化配子受精发育而成。如产生2x的配子受精发育成四倍体。

异源多倍体形成途径

(1)二倍体种、属间杂种的体细胞染色体加倍。

(2)杂种减数分裂不正常,同一细胞中两个物种的染色体没有联会而分配到同一个子细胞中产生重组核(2x)配子,由此结合形成。两个这样的配子可结合成为双二倍体2(2x)的合子,能正常发育。

(3)两个不同种、属间的同源多倍体杂交产生异源多倍体。不同种属间的同源四倍体杂交,可以产生异源四倍体

4.简述人工培育多倍体产生的途径。多倍体的人工培育途径主要有化学诱变、物理方法(温度骤变、机械损伤、电离和非电离辐射等)、有性杂交、离体培养等。

5.有性杂交培育多倍体在亲本选择时应注意什么?应注意三个方面:一是亲本为当地优良品种。二是亲本经济价值不在种子。即选择不以种子为食用器官、商品器官的种类,其经济价值在肉质根茎、叶球、鳞茎等营养器官及果实。因为多倍体的可孕性低,产种少或不产种。三是亲本的染色体倍数较少。

6.阐述秋水仙素诱导多倍体的机理、处理方法以及应注意的问题。秋水仙素诱导多倍体的机理:当它与正在分裂的细胞接触后,可以抑制微管的聚合过程,使核分裂的中期延长或停止,阻碍或破坏纺锤丝的形成和发展,使分裂了的染色体停留在赤道板上,不能向两极移动,细胞中间也不形成新的核膜,从而使分裂了的染色体留在一个细胞核中,致使染色体加倍。

秋水仙素处理的具体方法,依处理的器官、药剂溶媒的不同而有多种,主要方法有4种:浸渍法、涂抹法、滴液法、套罩法。此外,还有喷雾法(0.1%-0.4%水溶液)、注射法、药剂培养基法等,也可酌情采用几种方法的复合措施。

秋水仙素诱变应注意问题:(1)诱变材料;(2)诱变部位;(3)药剂浓度;(4)诱变处理时间;(5)诱变温度;(6)处理后对材料的清洗和保护。

7.简述多倍体植株的鉴定方法。多倍体植株鉴定方法有间接鉴定和直接鉴定两类。

间接鉴定是利用多倍体的器官巨大性等特点,通过对植株的外部形态特征、解剖学特征、结实率的比较,来鉴别多倍体。

直接鉴定是通过制片染色,直接检查染色体的数目、结构,判定染色体是否真正加倍、变异等,是更加精确可靠的鉴定方法

8.简述单倍体的概念及其在育种中的作用。单倍体是指由未经受精的配子发育成的仅含有配子染色体数的细胞和个体。

单倍体在遗传育种中的作用:(1)提高遗传研究和育种材料;(2)提高选择效

9.简述获得单倍体的方法果;(3)缩短育种年限,节省人力、物力;(4)提高育种效率。

10.简述单倍体植株的鉴定方法。单倍体在正常生长状态下常比二倍体弱小,因此利用形态学特征来鉴定单倍体是一种直观和便捷的方法,在幼苗期可以用目测选出大部分单倍体。单倍体叶片的气孔和保卫细胞均比二倍体叶片的小,因此,通过对叶片表皮进行解剖学观察,可以区分单倍体和多倍体。区分单倍体和多倍体最准确的方法是观察细胞中染色体数目或利用流式细胞对细胞中核酸含量进行分析。 第八章

1.说明细胞工程育种的概念及其应用。

细胞工程育种是应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上,遵循细胞的遗传和生理活动规律,有目的地制造细胞产品的一门生物技术。

细胞工程育种应用主要表现在突变体筛选技术、体细胞杂交技术以及单倍体育种技术上。

2. 体细胞无性系变异的特点有哪些?

1)具有广泛的变异;(2)变异后代稳定遗传快;(3)原始品质优良性状可基本得到保存;(4)隐形性状的开发和利用;(5)幼苗再生率高;(6)起始材料品质好、育种过程效率高。 3. 论述突变体筛选步骤。

体细胞无性系突变体的筛选是利用选择压进行筛选,目前主要是体细胞无性系的抗性突变体筛选。此法类似于微生物的抗性突变体筛选,即向无性系的培养基中加入适当的选择压,筛选出有用的抗性细胞系,再经过再生获得完整的抗性突变体植株。对体细胞无性系的抗性突变体筛选的过程大致如下: 植物抗性突变体的筛选过程:

4. 体细胞杂交技术的流程是什么?

原生质体的分离和培养——原生质体融合——杂种细胞的筛选——体细胞杂种的鉴定。

5. 影响花药和花粉培养的因素有哪些?

(1)基因型;(2)供体植物的生长环境、花期及生长状态;(3)小孢子的发育时期;(4)花药的预处理;(5)培养基、培养方式和培养条件;(6)温度和光照。

1.什么是植物分子育种?它的意义体现在哪些方面?

植物分子育种是指运用分子生物学技术,通过直接手段(如基因工程)或间接手段(如分子标记辅助选择技术)选育新品种的途径。

随着现代分子生物学的迅速发展,分子标记辅助选择技术为实现基因型的直接选择提高了可能,转基因育种和分子标记育种使人类进入定向选育、人工制造种子的时代。

生物技术与常规育种技术的有机结合正孕育着作物遗传育种的第三次技术突破。

基因工程育种为育种家提供丰富的遗传变异资源,是简单易行的育种新途径。 缩短育种时间,提高育种效率。

2.试述分子标记的种类及其各自的原理和方法。

目前应用最广泛的DNA分子标记技术有RFLP、RAPD、AFLP和SSR标记,其主要的原理和方法简单介绍如下: (一)RFLP标记的原理和方法 1. RFLP标记的原理

特定生物类型的基因组DNA经限制型内切酶消化后,产生很多DNA片段,通过琼脂糖凝胶电泳将这些片段按大小顺序分离开来,然后将它们按原来的顺序和位置转移至易于操作的尼龙膜或硝酸纤维素膜上,用经放射性同位素或非放射性物质标记的DNA作为探针,与膜上的DNA进行Southern杂交,若某一位置上的DNA酶切片段与探针序列相似,或者说同源程度较高,则标记好的探针就结合于一个位置上,后经放射自显影或酶学检测,即可显示出不同材料对该探针的限制性酶切片段多态情况。 2. RFLP标记的方法

3.与形态标记相比,分子标记具有什么优势?

①直接以DNA的形式表现,在植物的各个组织、各发育时期均可检测到,不受季节、环境的影响,不存在表达与否的问题; ②数量极多,遍及整个基因组;

③多态性高,自然存在着许多等位变异,不需专门创造特殊的遗传材料; ④不影响目标性状的表达;

⑤许多分子标记能够鉴别出纯合基因型与杂合基因型,提供完整的遗传信息。 4.分子标记在园艺植物育种中主要应用在哪些方面? (1)构建遗传图谱

(2)分析亲缘关系和植物的起源演化问题 (3)农艺性状基因的定位 (4)分子标记辅助选择

(5)种质资源及品种鉴定

5.什么是基因工程?试述基因工程的主要步骤

基因工程是指按照人们的愿望进行严密的设计,把不同生物有机体的DNA(或基因)分离提取出来,在离体条件下,用工具酶加以剪切、组合或拼接,构建重组DNA分子,然后转移到受体细胞中进行复制增殖,借助生物或物理方法将外源基因导入植物细胞进行转译或表达。 主要步骤:

(1)目的基因的分离克隆 (2)目的基因转化载体的构建 (3)目的基因导入植物的遗传转化 (4)转基因植物的鉴定

6.外源基因导入植物的遗传转化应考虑哪些因素?

(1)转化的受体材料;(2)外源基因导入植物的途径要得当。 7. 列举遗传转化的几种常用方法并进行比较

植物细胞的遗传转化系统分为两大类,一类是以载体为媒介的基因转化,也称间接转移系统法;二是外源目的DNA直接转化。

间接转移系统法是目前为止最常见的一种转基因方法。其基本原理是将外源基因重组进入适合的载体系统,通过载体携带将外源基因导入植物细胞并整合在核染色体组中,并随着核染色体一起复制和表达。外源基因直接导入技术是一种不需要借助载体介导,直接利用理化因素进行外源遗传物质转移的方法。 8. 结合实际简述基因工程在育种上的应用

(1)改善园艺植物新种质;(2)改良品质;(3)提高抗病虫能力;(4)改善抗逆性;(5)提高光合作用和固氮效率;(6)创建雄性不育材料;(7)延迟成熟与保鲜;(8)选育抗除草剂品种;(9)植物生物反应器。 9.为什么要进行转基因植物安全性评价?

理论上说,转基因技术和常规杂交育种都是通过优良基因重组获得新品种,但常规育种的安全性并未受到人们的质疑。其主要理由是常规育种是模拟自然现象进行的,基因重组和交流的范围很有限,仅限于种内或近缘种间,并且在长期的育种实践中并未发现什么灾难性的结果。而转基因技术则不同,它可以把任何生物甚至人工合成的基因转入植物,所以人们无法预测将基因转入一个新的遗传背景

中会产生什么样的作用。例如,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?而消除这一疑虑的有效途径就是进行转基因植物的安全性评价。

10.试述转基因植物安全性评价的主要内容和方法。

安全性评价集中在两方面,一方面是环境安全性,另一方面是食品安全性。(1)转基因植物的环境安全性:转基因植物演变成农田杂草的可能性;基因漂流到近源野生种的可能性;对自然生物类群的影响。(2)转基因植物的食品安全性:有毒物质;过敏源。

农业转基因生物安全性评价的主要内容是根据受体生物、基因操作、农业转基因生物及其产品的生物学特性、应用前途和释放环境等,将对人类健康和生态环境可能带来的潜在威胁与影响进行综合评价,确定其安全等级,提出相应的检测、监测和控制技术与措施。

农业转基因植物的安全控制措施主要指隔离措施、防止转基因植物及其基因扩散的措施、试验过程中出现意外事故的应急措施、收获部分之外的残留物的处理措施及收获后试验地的监控措施等。

第十章

1.实施新品种保护的重要性体现在哪些方面?

(1)保护新品种对于保护育种者权益、鼓励育种者的积极性具有重要意义。植物新品种的育成凝结着育种者的智慧,通过制定与颁布实施新品种保护条例,不仅是对育种者辛勤劳动的尊重和权益的保护,也是使国家的有关经济法规与国际接轨的措施之一。

(2)植物新品种保护有利于在我国育种行业中建立一个公正、公平的竞争机制。一些不法商贩在高额利益驱使下,有的不择手段窃取亲本或原种,有的以次充优,以假乱真,造成假冒伪劣种子充斥市场,严重损害了育种者单位和个人的合法权益,扰乱了市场秩序,阻碍了种业的健康发展。

(3)我国实行植物新品种保护制度是我国社会主义市场经济发展的必然结果,也是我国参与国际经济技术一体化进程的一个必不可少的环节。如果我国不对植物新品种进行保护,已实行保护的国家出于保护本国利益的目的,就不会把自己受保护的植物新品种向我国出售,或者只是出售一些超过保护期的品种。甚至在我国举办的一些国际展览中也是如此,由于以前我国没有对植物新品种进行保护,所以有的国家就公开表示不能把他们的新品种拿到我国来展览。此外,我国

育种者培育的新品种也曾流失海外,给国家造成了严重的损失。因此,实行植物新品种保护制度,可以促进我国在植物品种方面的国际贸易、国际交流与合作。 2. 授予品种权的品种应具备什么条件?

申请品种权的植物新品种应当属于国家植物保护名录中列举的植物的属或种,同时申请品种权的植物新品种还须符合《中华人民共和国植物新品种保护条例》中规定的新颖性、特异性、一致性和稳定性及命名要求。 3. 什么叫做品种审定?报审品种应具备哪些条件?

品种审定是对新选育或新引进的品种由权威性的专门机构对其进行审查,并作出能否推广及推广范围的决定。

申报主要农作物新品种审定需要提交以下材料:新品种审定申请书;每年区域试验和生产试验的试验报告;指定专业单位的抗病(虫)性鉴定报告;指定专业单位的品质分析报告;品种特征标准图谱照片和实物标本;栽培技术及繁种技术要点;下级品审会省定通过的品种合格证复印件;规定数量的原种。

申报非主要农作物新品种登记或备案一般需提交以下材料:非主要农作物品种登记(备案)申请表;选育或引进技术报告;推广情况报告;鉴定试验单位出具鉴定结果报告;品种特征特性简要说明;栽培技术及繁种技术要点。 4. 为什么要实行品种审定制度?品种审定的程序如何?

品种审定实际上是对品种的种性和实用性的确认及市场准入的许可,它是建立在科学、公正的试验、鉴定和检测基础上,对品种的利用价值、利用程度和利用范围的预测和确认。品种审定一方面为生产上选择应用最适宜的品种,充分利用当地条件,挖掘其生产潜力提供参考依据;另一方面为新品种寻找最适宜的栽培环境条件,发挥其应有的增产作用,给品种布局区域化提供参考依据。

审定程序:申请者提出申请(签名盖章)→申请者所在单位审查、核实(加盖公章)→主持区域试验和生产试验单位推荐(签章)→报送品种审定委员会。向国家级申报的品种须有育种者所在省(自治区、直辖市)或品种最适宜种植的省级品种审定委员会签署意见。

5. 品种审定和新品种保护的异同点有哪些?

相同点:都是为了促进农业生产的发展,都是基于申请人的申请;都是由管理机构按照程序予以审查,对符合条件的发放证书;在审查过程中,都必须进行一定田间栽培试验。 不同点:

品种审定

新品种保护

对象 新育成或新引进品种 保护比对照品种优良的新培范围 育品种或引进品种 权利

授予育种者对新品种进入市场的准入证

新育成品种

国家保护名录内具有新颖性、特异性、一致性、稳定性并有适当命名的植物品种 授予育种者的一种财产独占权

审定

省、国家品种审定委员会 国家新品种保护审批机关

组织

6. 品种推广要遵循哪些原则?

品种推广应遵循:①已经实行品种审定的作物,只有经品种审定合格的品种,由农业行政部门批准公布后,才能进行推广。未经审定或审定不合格的品种,不得推广。②坚持适地适种,审定合格的品种,只能在划定的适应区域范围内推广,不得越区推广。③新品种在繁育推广过程中,必须遵循良种繁育制度,采取各种措施,有计划地为发展新品种的地区和单位提供优良的合格种苗。④新品种的育成单位或个人在推广新品种时,应同时提供配套栽培技术,做到良种良法配套推广。

7. 品种布局区域化的概念和任务是什么?

。品种布局区域化是指在一个较大的区域范围内,合理选用和配置具有不同特点的植物品种,使生态条件得到最好的利用,将品种的生产潜力、特征特性充分发挥出来,从而保证丰产、稳产、优质,获得最佳经济效益。

主要任务:(1)在适应的范围内安排品种;(2)确定不同区域的品种组成。 8. 为什么要实行品种布局区域化和良种的合理搭配?

生产良种化和良种区域化是生产现代化的重要标志之一。优良品种只有在适宜的生态环境条件下,才能发挥其优良特性;而每一个地区只有选择并且种植合适的品种,才能获得良好的经济效益。所以,品种推广必须坚持适地适种的原则,否则将给生产上造成损失,尤其是多年生植物,因品种不合适造成生产上的损失将持续到品种更换以前,而改正亦较困难,采取品种更新措施,则前期投资损失重大,实行品种区域化是实现适地适种的主要途径。 9. 概述品种布局区域化的步骤和方法。

(1)划分自然区域。根据土壤、气候等生态条件,对全国或某一省(直辖市、自治区)、地(市)范围内作出总体的和分别种类的区划。

(2)确定各区域发展品种及其布局。包括进行市场需求分析;政府部门的适当调控;分析原有种类品种构成及存在问题;经引种试验、品种比较试验和适应性试验后,挑选适合本区域发展的品种。

(3)品种更换与更新。区域化品种布局组成确定后,即可对原栽培品种布局按区域化品种布局组成实行品种更换。 10. 为什么要进行品种更新?

任何植物品种都有一定的新陈代谢规律,都要经过诞生阶段、鉴定阶段、推广应用阶段和退化淘汰阶段。任何优良品种都有其推广应用最佳时期,即品种利用的黄金时代。应按照作物品种新陈代谢的要求,及时更新品种,才能促进科技成果尽快转化为生产力,充分发挥良种的作用。 第十一章

1.良种繁育的概念及主要任务是什么?

良种繁育包含“繁”和“育”两方面,“繁”是提高良种的繁殖系数,使得优良品种的种子能够在生产上大量推广;“育”是指培育优质良种,并采用科学的栽培及管理措施,维持良种种性,防止品种混杂退化。

良种繁育的主要任务就是大量繁殖优良品种的种子,防止品种退化,并保持品种的纯度和改善其种性,满足生产上对良种的需要,以保证及时供应生产上所需要的高质量的良种种子,实现生产用种的定期更新。概括为品种更新和品种更换两方面。

2.简述品种混杂退化的原因及其防止措施。

品种混杂退化的原因是多方面的,最根本的原因是缺乏完善的良种繁育制度,没有认真采取防止混杂退化的措施,对已发生混杂的品种又未及时加以处理。品种混杂退化在技术上的原因很多,也很复杂,主要有生物学混杂、机械混杂、选择不当、种株过少、基因突变、不良的自然条件和不合理的农业技术措施等。 防止措施:(1)选择与淘汰。①制定正确的选择标准和选择方法;②原种繁殖群体的科学安排;③选择合理的采种条件。(2)隔离。①机械隔离;②空间隔离;③时间隔离。(3)规范操作流程,防止机械混杂。(4)合理搭配,科学布局。(5)利用植株性状鉴定。(6)分子标记技术。 3.繁殖过程中,有哪些方法可以加快良种繁育制度?

(1)育苗移栽;(2)适当加大株行距,实行宽行稀栽;(3)加代繁殖;(4)利用营养器官进行无性繁殖;(5)组织培养;(6)加强栽培管理措施。 4.原原种、原种、良种的概念是什么?生产时的注意事项有哪些?

原原种:原原种又称育种家种子、超级原种,是指经过试验鉴定的新品种(或其亲本材料)的原始种子。原原种在一般情况下,只能由育种者生产,在特殊情况下,才可由指定的授权单位生产。原原种生产必须在绝对隔离的条件下进行,并注意控制在一定的世代以内,以达到最好的保纯效果。

原种:原种是由原原种繁殖得到的,或由正在生产中推广的品种经提纯更新后达到国家规定的原种质量标准的种子。通常情况下,原种只能由原育种者或是由接受原原种的原种场进行生产,只有在原原种生产计划失调和原种基地不健全不得已的情况下,才可以采取“提纯”的方法,作为原种的补充。

良种:又称生产用种,是由原种繁育而来,生产上直接作为栽培种植的种子。良种的生产应由专门的单位或农户负责承担。良种的质量标准略低于原种,但仍必须符合规定的良种种子质量标准。 5.简述植物离体快繁的基本过程。

离体快繁经过四个基本过程:无菌培养体系的建立(稳定、继代的再生能力强的无性系)、芽的增殖、诱导生根形成完整植株和移栽驯化。 6.影响脱毒的因素有哪些

(1)茎尖大小;(2)不同种类病毒脱毒的难易程度不同;(3)处理方法;(4)病毒之间的互相影响。

7.在种子生产中,采种田的设立应注意哪些方面?

(1)隔离;(2)土壤结构和肥力应与采种的品种特性一致,如是耐贫瘠的品种,肥力也应差;(3)轮作;(4)土传病害;(5)要有专人按技术要求进行栽培管理和收获。

8.简述成株采种法、半成株采种法及小株采种法的意义及优缺点。 优点 缺点 意义 可在植株充分表现本品种的成株各种性状时,进行严格的选择采种费时、产量低、采种淘汰,所采种子纯度高、种性成本高 法 好 有利于提高种子产量,半成占地时间较短,栽培密度较不如成株采种全面降低生产成本,同时还株采大,种株的病虫害较少,种子和严格,保持种性的可加快种子繁育的速度 种法 产量高、成本较低 效果不如成株采种 小株采种采种时间短、费用低 法 不能对品种的性状进行选择,种子质量不如另外两个 9.请列举种子清选常用的几种方法。

(1)筛选分离;(2)风扬分离;(3)比重分离;(4)阻力和黏着力分离;(5)光电分离;(6)磁力分离;(7)静电分离。

10.影响种子贮藏寿命的因素有哪些?

影响种子贮藏寿命的因素主要有水分、温度、贮藏气体、光、种子内在因素和微生物、仓库害虫等。

11.简述种子品种品质及播种品质的概念及内容。

品种品质包含两个含义,即品种的真实性和纯度。真实性反映一个品种的一批种子是否“名副其实”,其群体的植株生态形是否符合品种的生态形,简单讲,即这批种子是否是所附文件说明上所说的种和品种。纯度是指品种典型一致的程度,即样品中本品种的种子数(植株数)占样品总粒数(总株树)的百分率。 播种品质是指种子播种后与田间出苗有关的品质指标,可用净、壮、饱、健、干、强6个字概括。“真”是指种子真实可靠的程度,可用真实性表示;“纯”是指品种典型、一致的程度,可用品种纯度表示;“净”是指种子清洁、干净的程度,可用净度表示;“壮”是指种子发芽、出苗齐壮的程度,可用发芽力、生活力表示;“饱”是指种子充实、饱满的程度,可用千粒重(或容重)表示;“健”是指种子健全、完善的程度,通常用病虫感染率表示;“干”是指种子干燥、耐藏的程度,可用种子水分百分率表示;“强”是指种子强健、抗逆性强、增产潜力大,通常用种子活力表示。

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