作物育种学章节重点与难点

杂种优势:两个性状不同的亲本产生的杂种在生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等方面超过其双亲 的现象。

第十一章:雄性不育性及杂交制种

质核互作型:质核互作雄性不育 由细胞核和细胞质基因协同控制的雄性不育 三系 利用方式 核不育: 二系 1. 名词:

不育系:具有雄性不育特性的品系。遗传组成:S(rfrf)

雄性不育性:雄蕊发育不正常,不能产生有功能的花粉,雌蕊发育正常,可接受正常花粉而受精结实。

恢复系:指用其花粉给不育系授粉后,能恢复其雄性繁育能力,使不育性消失的品种或自交系。 遗传组成:N ( RfRf )S ( RfRf )

保持系:指用其花粉给不育系授粉,其后代仍能保持雄性不育的特性的品种或或自交系。遗传组成:N(rfrf)

质核互作不育系

核不育系:指由细胞核内的不育基因决定的雄性不育类型 孢子体不育: 配子体不育:

2. 质核互作不育的遗传机制

遗传方式:细胞质基因:不育:S(sterility),可育 N(normal) 细胞核基因:不育:rf 可育:RF 质核互作的 6 种遗传结构 细胞核基因

RfRf Rfrf rfrf 细胞质基因

N 可育 N(RfRf) 可育 N(Rfrf) 可育 N(rfrf) 可育 S 不育 S(RfRf) 可育 S(Rfrf) 可育 S(rfrf) 不育 S(rfrf) 不育,不育系 N(RfRf) S(RfRf) 可育,恢复系 N(rfrf)可育,保持系 3. 三系制种的方法 雄性不育系:(male sterility line) 具有雄性不育特性的品系。遗传组成:S(rfrf) 区别:质核互作不育系 由细胞质和细胞核基因协同控制的雄性不育系 核不育系 由细胞核基因控制的雄性不育系 雄性不育恢复系:(male sterility restorer line)指用其花粉给不育系授粉后,能恢复 其雄性繁育能力,使不育性消失的品种或自交系。遗传组成:N ( RfRf ) S ( RfRf ) 雄性不育保持系:(male sterility maintainer line)指用其花粉给不育系授粉, 其后代仍能保持雄性不育的特性的品种或或自交系。遗传组成:N(rfrf)

4. 两系的利用方法

光温敏核不育系(无保持系),长日高温条件下不育,短日低温条件下正常可育 利用光温敏核不育的好处:

1. 一系两用,利用相对简单;

2. 不受恢保限制,亲本组配相对自由; 3. 可克服细胞质单一造成的遗传脆弱性; 第十二章:抗病虫育种 1. 名词:

抗病性:指当某种病害流行时,某品种对这种病害不感染或感染程度较轻、生长发育和农艺性状受害较小的特性。

抗虫性:指寄主植物所具有的能抵御或减轻某些害虫的侵袭或危害的能力。即在同样的虫口密度的条件下,某品

种比其他品种有更强的获得高产优质的能力 水平抗性: 垂直抗性:

避病:感病品种常因某些原因没有受到病菌的侵染而未发病,称为避病。

耐病:当某一品种被病原菌侵染、并发生了典型的发病症状,但受害程度较感病品种为轻,产量、籽粒饱满度及

其它农艺性状等不受损害或影响较小的现象,称为耐病(tolerance)。 2. 抗病虫育种的意义

? 抗病虫品种的选用是建立综合防治体系的重要基础;

? 可抑制菌源数量和虫口密度、降低病虫危害、提高防治效果; ? 减少环境污染和人、畜中毒; ? 保持生态平衡; ? 投资少、收效大;

3. 寄主与寄生物的关系? 寄主和寄生物的协同进化

在自然生态系统中,寄主植物与有害生物(病原菌和害虫)大多是遗传上具有多样性的异质群体。双方通过相

互适应和选择而协同进化(co-evolution)。

定向选择(directional selection)——当垂直抗性品种大面积推广后,相应的毒性小种(virulent race)便会大量 繁殖增多。

稳定化选择(stabilizing selection)——当生产上一个抗强毒性小种的品种的面积减少,感病品种的面积扩大时,

因强毒性小种适应性差,竞争不过无毒性或弱毒性小种,而频率下降,一些无毒性或弱毒性小种的频率升高,而不

能形成优势小种(preferential race,priority race)。 4. 基因对基因学说

? 针对寄主方面每一个垂直抗病基因,在病原菌方面或迟或早也会出现一个相对应的毒性基因(virulent gene);

? 毒性基因只能克服其相应的抗性基因,而产生毒性(致病)效应;

? 在寄主—寄生物体系中,任何一方的每个基因都只有在另一方相应基因的作用下,才能被鉴定出来。

? 该假说同时假定抗病基因为显性,病原菌无毒基因为显性,只有当抗病基因与对应的无毒基因匹配时,寄主才

表现抗病反应,其它均为感病反应。 5. 抗病性的类别及机制 类别:

垂直抗性(vertical resistance):又称为小种特异性抗病性或专化性抗病性等。

其特点是:寄主对某些病原生理小种是免疫的或高抗的;而对另一些生理小种则高度感染。若把这种品种的对

不同生理小种的反应绘成柱型图,可以看出各柱顶的高低相差悬殊,所以称为垂直抗性。 即同一寄主品种对同一

病菌的不同生理小种具有“特异”反应或“专化”反应。 水平抗性(horizontal resistance):又称为非小种特异性抗性和非专化抗性等。

其特点是:寄主品种对各个生理小种的抗病反应,大体上接近于同一水平。若把这种品种的对不同生理小种的

反应绘成柱型图,各柱顶大致在一个水平上,所以称为水平抗性。它对病原菌的不同小种没有“特异”反应或“专化”

反应,其病原菌致病性的差异是侵袭力的不同。 机制:

① 避病:感病品种常因某些原因没有受到病菌的侵染而未发病,称为避病。 ②耐病:当某一品种被病原菌侵染、并发生了典型的发病症状,但受害程度较感病品种为轻,产量、籽粒饱满度及

其它农艺性状等不受损害或影响较小的现象,称为耐病(tolerance)。

③抗侵入:在同一条件下等量接种病原菌时,如某一品种被侵入的点数显著地少于其他品种,则为抗侵入。

④ 抗扩展:当病原菌侵入寄主体内后,会遇到寄主的一系列组织结构、生理生化特性等方面的抑制而难于扩展。

6. 抗性鉴定的方法?

(1)田间鉴定和温室鉴定:自然发病条件下的田间鉴定是鉴定抗病性的最基本的方法,尤其是在各种病害的常发

区,进行多年、多点的联合鉴定是一种有效的方法。

(2)成株期鉴定和苗期鉴定:进行田间或温室鉴定时,均可分别在苗期或成株期进行。

(3)离体鉴定:用植株的部分枝条、叶片、分蘖等进行离体培养人工接种,可鉴定那些以组织、细胞或分子水平

的抗病机制为主的病害,如马铃薯晚疫病、小麦白粉病、烟草黑胫病等。 除上述各方法以外,还可利用组织培养、原生质培养等方法进行鉴定。 7. 如何保持品种抗性的稳定?

第十三章:抗逆性育种 1. 作物逆境的种类?

2. 作物抗旱性的含义?

Drought escape 指在时间上避开干旱的危害如早熟

Drought avoidance 指环境中水分不足,但植物体内能保持一定的水分,而免受伤害;主要表现在形态结构上,保持

水分吸收和减少水分损失。

Drought tolerance 指作物耐受水势低的能力, 表现为生理上抗旱 3. 作物抗旱育种方法? 抗旱性鉴定技术和指标

1. 形态指标 根、叶片、株型?? 2. 生理指标 叶片含水量、水势??

3. 生化指标 脱落酸、脯氨酸、SOD、CAT??

4. 产量指标 抗旱系数=胁迫下的产量/非胁迫下的产量 5. 综合指标 多项指标混合 育种方法:

1. 杂交育种 2. 远缘杂交

3. 生物技术 MAS 20

《作物育种学》各章节要点 河南农业大学 农学院 作物育种教研室 第十四章:群体改良和轮回选择

群体改良的原理和方法:它通过鉴定选择、人工控制下的自由交配等一系列育种手段,改变基因、基因型

频率,增加优良基因的重组,从而达到提高群体内有利基因和基因型的频率的目的; 群体改良的原理

群体遗传规律:Hardy-Weinberg 定律

在阐述群体改良的基本原理前,首先应了解群体的概念和群体基因、基因型频率变化的基本规律。根据群体 遗传学的理论,一个容量足够大的随机交配群体,其基因、基因型频率的变化遵从 Hardy-Weinberg 定律。

Hardy-Weinberg 定律:在一个完全随机交配的群体中,基因和基因型频率保持不变。 群体改良:打破平衡,提高有利基因频率。

? 群体改良的原理:是利用群体进化的法则,通过异源种群的合成,自由交配、鉴定选择等一系列育种手段

和方法,促使基因重组,不断打破优良基因与不良基因的连锁,从而提高群体内优良基因的频率。 ? 群体中基因频率的提高,必然导致后代中出现优良基因重组体可能性增大,即优良基因型的频率就必然增

大。因而,通过作物群体改良,可以提高育种效率和育种水平。

群体改良的实质是提高优良基因、基因型的频率;在特定的群体下,优良基因和基因型频率增加的基础在于

选择和基因重组。 基础群体的建立

一、 基础群体的选择

open-pollination variety 开放授粉品种(地方品种、外来品种)

composite variety 复合品种:简称为复合种。这是一种利用多个各具有特点的优良品系(或自交系)采

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