第一篇:植物育種學教學改革
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高等農業教育肩負著“科技興農”的神圣使命。隨著科技進步和園藝商品市場經濟的發展,用人單位對園藝學科畢業生規格和素質的要求也越來越高,更青睞于那些基礎厚、專業精、技能強、素質高的畢業生。因此,不斷深化教學改革、提高教學質量、培養適應時代發展滿足社會需要的高素質專業人才應是教育工作者堅持并為之不懈努力地目標。西南大學園藝園林學院(以下簡稱“我校”)的《園藝植物育種學》是園藝專業本科教學的核心課程之一,通過該門課程學習可為學生將來從事園藝作物育種工作奠定堅實的基礎。我們在課程設置、教學內容、教學手段和方法等方面深人改革,取得了一系列可喜的教改成果,同時我校《園藝植物育種學》于2009年被評為國家級精品課程。筆者結合教學實踐和教學改革中的體會,總結發現通過以下幾個方面改革可顯著提高《園藝植物育種學》的教學效果和教學質量: 注重主講教師選拔,構建合理教學團隊 《園藝植物育種學》是一門專業課,與農業生產緊密結合,具有很強的實踐性。因此在選拔主講教師時應該將科研能力和科研水平作為重要的考查指標,選擇那些科研成果顯著、影響力較高的專家學者擔任主講教師。
首先,通過這些專家學者的言傳身教,可以有效激發學生的學習興趣,掌握學習內容,更重要的是可以啟發學生學習他們積極進取、刻苦鉆研、甘于奉獻的精神,促使學生熱愛園藝植物育種學;其次,現代生物技術迅猛發展,為園藝植物育種學擴充了一些新的理論、方法和技術。這些新知識、新技術必然要反映到日常的教學上,只有堅持科研的教師才能站在學術前沿,不斷更新教學內容并把新的信息和知識傳遞給學生,激發學生求知欲望,培養學生的創新意識和創新精神;最后,科研還可幫助教師在講授育種理論、育種程序時深人淺出,幫助學生更好地理解和掌握教學內容。園藝植物育種學原理多、育種途徑抽象,我們常常要求教學要深人淺出,如果教師只教不研,只能按照前人經驗照本宜科、亦步亦趨,不能將講授的理論更貼近實際和生活,不利于教學質量的提高和學生知識的拓展。園藝植物育種學具有復雜的知識結構,即包含了果樹、蔬菜、觀賞植物三大類作物,又形成了以能夠創造新品種的選擇育種、雜交育種、倍性育種和誘變育種的四大基本育種途徑,以及常規雜交育種、優勢雜交和營養系雜交育種三種雜交育種方式為主干的教學內容體系。而一個教師的能力和時間是有限的,他不可能在所有的研究領域都站在前沿,因此,在實際教學前應依據專業和方向選拔教師,組成合理的教學團隊。
還要要求各位教師在教學上相互協作、相互配合,達到優勢互補的效果。教學團隊應該定期召開教學會,互通有無,并對整個學科的新成果、新理論展開討論,以保證教學內容的系統性和先進性。我校由12位科研成果突出的教師組成教學團隊,涵蓋了果樹、蔬菜、觀賞植物三大方向,由獲得過國家級、省部級自然科學獎或科技進步獎的教授、博導擔任主講教師;實行集中備課制、定期召開教學會,實行教學內容課題組預講制,通過這些改革和措施,有效地激發了學生學習的興趣,完善課程體系,優化教學內容
三、改進教學手段,完善教學方法 在國家提出寬專業、厚基礎、重應用的改革方向后,將果樹育種學、蔬菜育種學和觀賞植物育種學二類園藝作物育種理論有機的融合起來,形成了一個新的課程體系’。雖然教育部組織全國著名農業院校的有關專家編寫了面向21世紀課程教材《園藝植物育種學》,取得了教材建設的重要進展,但在拓展學生知識面,幫助學生建立一套完整的知識體系,適應科技進步和社會發展的需要等,還存在一些問題。因此,我們將果樹、蔬菜和觀賞植物育種理論和方法有機地交叉融合,注重橫向綜合、減少縱向交叉,完善了以育種途徑為主線,查、引、選、育等內容為核心的課堂體系,通過這些改革使學生能夠結合主客觀條件,采用相應的育種途徑和方法,有效地提高學生觸類旁通的能力。
第二篇:植物育種學實習報告
植物育種學實習報告
一:實習目的:通過實習理解和掌握作物育種學基礎理論知識,熟練操作玉米、棉花、花生等常見作物雜交育種的基本技能。為以后能夠理論聯系運用到實際生產中打下堅實基礎。
二:實習地點:青島農業大學農學與植保學院試驗田
山東省萊州市金海種業股份有限公司
三:實習時間:棉花有性雜交技術 8月22日-8月23日
花生有性雜交技術 8月24日-8月25日
玉米有性雜交技術 8月26日-8月27日
登海種業參觀 9月24日 四:實習內容:
(一)棉花雜交技術 1.花器構造
棉花的花為兩性完全花,單生。花的構造有以下特點:①雄蕊的花絲基部聯合成管狀,稱雄蕊管,與花冠基部相連接,套在花柱下部 ②苞葉內外及花萼內側,陸地棉與海島棉均有蜜腺,中棉與草棉沒有。2.雜交的一般步驟 2.1選株
選擇性狀典型、純度高、生長良好的棉株作為母本株,在母本株上,選擇中部果枝上靠近主稈第一、二節位的正常花作為雜交花朵。2.2去雄
(1)去雄時間。適宜的去雄時間是開花前1天的下午3點左右。判斷花朵次日開放的標志是花冠已經長大,已經伸出于副萼之外。這樣的花,第二天早晨即可開放。
(2)去雄方法。棉花去雄常用的方法有徒手去雄和工具去雄兩種。
①徒手去雄。是用手將花冠和雄蕊管一起撕去,只保留雌蕊。操作時不要碰傷子房和壓破花藥。去雄后用頂端帶節的3厘米長的麥管套住柱頭,一直壓到子房上端,但麥管上端有節的部分須離開柱頭1厘米以上。套好麥管后,掛上紙牌(或塑料牌),紙牌上寫明母本名稱和去雄時間。
②工具去雄。是用剪刀剪去花冠,再用鑷子除去花藥。如有殘留花粉,可用清水洗凈。去雄后用麥管套好柱頭。并掛好紙牌(或塑料牌)。2.3授粉
選擇與母本花朵同時開花的父本花蕾,在開花前1天用紙袋將花蕾套好,以防止昆蟲進入花內,帶進其它花粉。第二天上午9~10時,將父本花朵摘下,將花瓣向外翻卷,在此同時,摘下母本花中柱頭上的麥管,用父本雄蕊在母本柱頭上輕輕涂抹幾下,完成授粉工作。涂抹時,量要多些,以利受精。然后,再用麥管套好柱頭。2.4掛牌
在牌上寫明父本名稱、授粉日期和操作者姓名。
(二)花生雜交技術 種植親本 因為花生植株矮,開花部位低,花器官結構復雜。去雄和授粉都比較困難,所以大多采用高臺池栽,池高大約在80cm左右,池寬以種植兩行母本為宜。這樣,去雄授粉都可以坐在板凳上進行,既可以減輕雜交過程的勞動強度。又可以提高雜交成功率。2 雜交的一般步驟
2.1 去雄 一般是在母本始花后幾天開始去雄雜交去雄時間,一般是每天16:00以后。選用花萼微裂。顯露出黃色花瓣的花蕾,即第2天早上能正常開放的花。用左手的拇指和中指捏住花蕾的基部,右手持鑷子輕輕將花萼、旗瓣、翼瓣撥開,再用左手的食指和拇指壓住已撥開的花瓣,然后用鑷子輕壓龍骨瓣的彎背處,使花蕊露出,用鑷子一次或多次將8個雄蕊的花藥摘除去凈,不要損傷雌蕊的柱頭,再用手指將龍骨瓣推回原來位置。使旗瓣、翼瓣恢復原狀。
2.2 授粉 第2天早5:00-9:00對去雄的花朵進行人工授粉。授粉前。按組合先采集一定數量的父本花,然后,用鑷子將父本花的花粉擠出放入用酒精消過毒的玻璃培養皿或左手手背上混合均勻,授粉時,用左手食指和中指托住去過雄的花朵,右手拇指或用鑷子輕輕擠壓龍骨瓣,使雌蕊柱頭露出,再用鑷子尖端蘸取花粉涂在柱頭上,并隨即將龍骨瓣復原,包住柱頭,也可以采用父本的花朵直接授粉。
(三)玉米雜交技術 1.花器構造開花習性:
雌雄同株異花。雄穗由植株的頂端生長錐分化而成,為圓錐狀花序,由主軸和側枝組成。雌穗一般由從上向下的第6—7節的腋芽發育而成,為肉狀花序。玉米雄穗一般抽出后1—3天左右便開花散粉。每天7—11時開花。以9—10時開花最盛,開花順序是先主軸后側枝,主軸由中上部開始向上向下依次開放;側枝則由上而下開放,始花后3—5天為盛花期,一株雄穗花期約7—10天。一個雄穗大約可產生1500—3000萬個花粉粒。2.雜交的一般步驟:
2.1選株:當雌穗膨大從葉腋中露出尚未吐絲時,選擇具有親本典型性狀健壯無病蟲害的優良單株。
2.2雌穗套袋:先將雌穗苞葉頂端剪去2—3cm,然后用硫酸紙袋套上雌穗,用回形針將袋口夾牢。
2.3剪花絲:如套袋的雌穗已有花絲伸出,則在下午取下雌穗上所套的紙袋,用經酒精擦過的剪刀將雌穗已吐出的花絲剪齊,留下長約2cm,再套回紙袋,待第2 天上午授粉。
2.4雄穗套袋:在剪花絲的當天下午,用大硫酸紙袋將同株的雄穗套住,并使雄穗在紙袋內自然平展,然后將袋口對稱折疊,用回形針卡穗軸基部固定。
2.5授粉 :雄穗套袋后的第2 天上午,在露水干后的盛花期進行
2.6掛牌登記:授粉后在果穗所在節位掛上塑料牌,用鉛筆注明材料代號或名稱、自交符號、授粉日期和操作者姓名,并在工作本上作好記錄。
(四)金海種業股份有限公司實習
9月24日我們去了在金海種業股份有限公司實習,給我印象最深的就是他們對玉米的研究,尤其以金海5號這個已榮獲2008年國家科學技術獎勵大會重大科研成果的玉米良種新貴。金海5號”創造了夏玉米高產紀錄后,“金海種業”的種子銷售額每年成倍增長:2002年銷售100多萬公斤,2003年200多萬公斤,2005年1 000萬公斤,2008年1500多萬公斤。“金海5號”高產抗病抗倒的優點受到農民的普遍歡迎,每公斤售價14~15元依然供不應求,單粒播種每畝用1.3公斤,可達4800株。據了解,公司又選配了一萬多個玉米分離材料,組織出5000多個新品系,還從國內外征集了2000多個最新品種進行實驗對比。迄今為止,金海系列玉米新品種已編到了50多號。在實習中我們先后參觀玉米種植及品種選育基地、花卉栽培基地和研究中心。從中學到的不少從課本上學不到的知識。
五:實習總結
在實習中我們通過理論與實際的結合、學校與社會的溝通,進一步提高了我們的思想覺悟、為今后在社會中找到自己的位置,體現出自我的價值,打下了堅實的基礎,同時也完成了自己的觀念與目光從學校到社會的過渡與轉換。實習充實了我們的專業理論知識,把我們課堂上學到的系統化的理論知識,全面地應用于實際科研工作,并從理論的高度對科研工作有更多,更廣,更深刻的了解。實習也幫我們檢驗了在學校的理論知識學習成果,讓我們在以后的學習期間及時補充相關知識,為求職與正式工作做好充分的知識、能力準備,從而盡快適應崗位的要求,達到更高的目標。
最后,我們真心地感謝金海種業股份有限公司和史新海老師給我們提供了這次意義重大而深遠的自我鍛煉機會,讓我們能更好的學習和實踐。進一步提高了我們的思想覺悟、專業水平,尤其是觀察、分析和解決問題的實際工作能力,為今后在社會中找到自己的位置,體現出自我的價值,打下了堅實的基礎,同時也完成了自己的觀念與目光從學校到社會的過渡與轉換。
第三篇:《園藝植物育種學》課程標準
《園藝植物育種學》課程教學大綱
課程代碼:
學時數:62 理論環節學時數:42 實踐環節學時數:20 學分:4 適用專業:園藝技術專業 先修課程:植物生物與環境 開課單位:園藝課程組
一、課程的性質和任務
園藝植物育種學是研究生物遺傳和變異的科學,它直接涉及生命起源和生物進化的機理,是生物科學中一門十分重要的理論科學,也是一門緊密聯系生產實際的基礎科學。在高等農林院校的教學計劃中,園藝植物育種學被列為一門重要的專業基礎課程,是指導植物、動物和微生物育種工作的理論基礎。同時,園藝植物育種學對醫學和人民保健等方面都有著密切的關系。因此,不論在理論研究上或在生產實踐上,園藝植物育種學都日益顯示出十分重要的作用。
園藝植物育種學研究的任務在于:闡明生物遺傳和變異的現象及其表現特征,深入探索引起遺傳和變異的原因及其物質基礎,揭露其內在的規律,從而進一步指導人們能動性地改造生物,造福人類。簡言之,園藝植物育種學的研究,就是要不斷地認識生物遺傳和變異的客觀規律,從而進一步能動地運用這些規律于生產實踐,促使生物朝著對人類生活有益的方向發展和進化。
植物育種學是一門應用科學,是專門研究選育和繁育植物新品種的理論與方法的學科。其主要任務是讓學生學習和掌握植物遺傳育種的基本理論、基本方法,熟悉本地區主要園藝植物的常規育種、雜種優勢利用和良種繁育的基本原理和操作技能。
二、教學基本要求
根據《園藝植物育種學》課程的特點,結合本校本專業的實際情況,要求以理論教學(即課堂講授)和實驗相結合的教學方式完成該課程的教學任務。重點講授基本概念、基本原理和基本方法,有關《園藝植物育種學》的重要理論以交待清楚為宜,同時能較系統、較全面地向學生簡要介紹一下《園藝植物育種學》的進展和應用前景則效果更好。講授要求重點突出,條理清晰,層次分明,詳略得當。為了督促學生能更好地復習和鞏
固所學的知識,應適當布置一些必要的課后作業,以加深同學們的理解和記憶,增強學生分析問題和解決問題的能力。實驗和實習環節是不可缺少的,通過參加一定的實驗和實習,能進一步提高學生對遺傳理論的認識和理解,培養和鍛煉學生的動手能力和實踐技能。通過以上各個教學環節的實施,要求學生能夠運用所學知識解釋或說明一般的園藝植物育種學現象和園藝植物育種學規律,對進一步學好《育種學》及相關學科打下一個堅實的理論基礎。
在學好園藝植物育種學基本原理和基本理論的基礎上,通過對園藝植物的引種、選種、雜交育種、雜種優勢利用及良種繁育等內容的學習,使學生逐漸掌握人工改良和創造園藝植物新品種的基本方法和基本技能。教學應理論聯系實際,在重視講授好基本知識、基礎理論的同時,還要加強基本技能的培養和實踐。
三、理論教學內容
項目一 細胞分裂與染色體行為 教學目的和要求
將詳細介紹染色體的形態與結構特征,重點講授染色體在細胞有絲分裂和減數分裂過程中的行為表現,同時也對高等動植物的繁殖方式、雌雄配子的形成過程及受精過程做以闡述。要求學生熟練掌握染色體在細胞有絲分裂和減數分裂各時期的行為表現及特征。在理解的基礎上,牢記本章所涉及的有關概念。
教學重點和難點
有絲分裂、減數分裂、有絲分裂與減數分裂的區別 教學內容
細胞的主要結構與功能
染色體:染色體的形態、染色體的結構、染色體的數目、染色體分析及應用 細胞分裂與染色體行為、有絲分裂與染色體行為、減數分裂與染色體行為、有絲分裂與減數分裂的區別
高等動物與植物的繁殖、生物的繁殖方式、雌雄配子的形成、授粉、受精與種子的遺傳效應、直感現象、生活史
項目二 孟德爾遺傳定律 教學目的和要求
本章重點介紹孟德爾遺傳定律,包括分離定律和自由組合定律。以一對基因和兩對基因控制的相對性狀為例,詳細講授分離定律和自由組合定律的基本原理以及在生產實踐中的應用。基因的五種互作方式將是本章的難點。
教學重點和難點
分離規律、自由組合定律、基因的互作 教學內容
任務一 孟德爾的實驗材料和方法:孟德爾的實驗材料、孟德爾的實驗方法
分離規律:基本概念、一對相對性狀的遺傳—分離現象、分離現象的解釋、分離定律的驗證、顯隱性的相對性
任務二 自由組合定律:二對相對性狀雜交后代的分離、自由組合定律的實質及其解釋、自由組合定律的驗證、多對性狀遺傳
互補作用、積加作用、重疊作用、抑制作用、上位作用
孟德爾遺傳定律的應用:分離定律在育種上的意義和應用、自由組合定律在育種上的意義和應用
項目三 連鎖遺傳 教學目的和要求
通過對本章的學習,要求學生能理解連鎖和交換的遺傳機理,學會兩點法和三點法的基因定位方法,熟悉連鎖遺傳的應用和性別決定及性連鎖的應用。
教學重點和難點
連鎖和交換的遺傳機理、交換值、兩點測驗法、三點測驗法、性別決定與性連鎖 教學內容
任務一 連鎖遺傳的表現
連鎖遺傳的驗證連鎖遺傳的解釋、連鎖遺傳的驗證 連鎖和交換的遺傳機理
交換值及其測定:交換值、交換值的測定 任務二 性別決定與性連鎖:性別決定、性連鎖
項目四 數量性狀遺傳 教學目的和要求
在學習質量性狀遺傳的同時,適當介紹一些數量性狀遺傳的內容是十分必要的。本章著重講述有關數量性狀的遺傳特征、多基因假說及遺傳率分析。要求學生在理解的基礎上對多基因假說和遺傳率的概念加以記憶。對近親繁殖的概念、近親繁殖的遺傳效應、回交的遺傳效應、純系學說、雜種優勢的概念、雜種優勢的遺傳機制以及雜種優勢在農業生產上的應用有一個較全面的認識。
教學重點和難點
數量性狀的遺傳特征、廣義遺傳率的估算方法、狹義遺傳率的估算方法,近親繁殖的遺傳效應和雜種優勢的利用,難點是自交和回交的純合速率的分析。
教學內容
任務一 數量性狀的遺傳特征 數量性狀遺傳的多基因假說
遺傳率及遺傳率分析:遺傳率的概念、廣義遺傳率的估算方法、狹義遺傳率的估算方法、遺傳率在植物育種上的應用
任務二近親繁殖及其遺傳效應:近親繁殖的概念、近親繁殖的遺傳效應、回交的遺傳效應,純系學說,異花授粉植物的自交不親和性,雜種優勢:雜種優勢的概念、雜種優勢的遺傳機制、雜種優勢在農業生產上的應用
項目五 細胞質遺傳 教學目的和要求
幾乎大量的物質基礎存在于細胞核中,而細胞質中也有少部分遺傳物質。本章將扼
要介紹細胞質遺傳的特征及植物的雄性不育性,重點講述細胞質雄性不育性的特征及三系配套(不育系、保持系和恢復系)在農業生產上的應用。
教學重點和難點
細胞質遺傳的概念、植物的雄性不育性 教學內容
細胞質遺傳的現象和特征:細胞質遺傳的概念、細胞質遺傳現象的發現、細胞質遺傳的特征、母性遺傳
細胞質遺傳的物質基礎:細胞質基因存在、核基因、細胞質基因與性狀表現 植物的雄性不育性及其應用:雄性不育性的外在特征、雄性配子的發育和敗育時期及敗育特點、核基因控制的雄性不育性的特征及應用、細胞質雄性不育性的特征及應用、雄性不育性中的孢子體不育和配子體不育
項目六 植物種質資源
教學目的和要求:要求學生對品種資源的重要性和品種資源在育種工作中的意義有一個明確的認識,學習和了解品種資源的收集、整理、保存、研究和利用的方法。教學重點、難點:品種資源在育種工作中的意義,品種資源的收集、保存、研究和利用。種質資源的概念及其在育種工作中的意義 物種起源學說的基本理論 我國植物種質資源的分布狀況 種質資源的分類、收集和保存 種質資源的研究和利用
項目七 引種
教學目的和要求:明確引種的概念和意義,了解植物對光溫的反應特性和引種原理,初步掌握植物的引種規律和引種方法。
教學重點、難點:著重理解引種的概念、引種原理、引種規律、引種工作程序。引種的概念、意義和引種成就 引種的理論依據 引種的規律
引種的工作程序和原則
項目八 選擇育種
教學目的和要求:學習選擇和鑒定在植物育種中的意義與作用,掌握選擇育種的基本方法。
教學重點、難點:選擇、鑒定的概念和選擇育種的基本方法。選擇與選擇育種 鑒定的意義和方法
不同繁殖與授粉方式植物的遺傳組成與育種特點 選擇育種的基本方法與工作程序
項目九 雜交育種
教學目的和要求:明確雜交育種的重要意義,重點掌握雜交親本選配的基本原則和雜種后代的處理方法,學習和了解植物的雜交方式和雜交技術、雜交育種的一般程序和加速育種進程的基本方法。
教學重點、難點:重點講解雜交育種的親本選配原則以及雜交育種的一般工作程序和方法,要求學生學會一定的雜交技術和雜種后代的處理方法。雜交育種的概念、意義和類型 雜交的方式和技術 雜交育種的親本選配原則
雜種后代的處理(系譜法、混合法、派生法)
雜交育種程序:原始材料圃、雜種圃、選種圃、鑒定圃、品種比較試驗、品種區域性試驗。
加速育種進程的方法(加速世代進程、加速試驗進程、改革育種程序)回交在雜交育種中的應用
項目十優勢育種
教學目的和要求:學習和了解遠緣雜交的意義和作用,明確認識遠緣雜交的困難及其克服方法,熟悉遠緣雜交后代的分離特點和選擇方法。進一步學習和掌握雜種優勢的基本概念和基本理論,了解雜種優勢的表現類型,熟悉雜種優勢的測驗方法,學會雜種F1的制種技術和應用方法(三系配套)。
教學重點、難點:遠緣雜交的意義和作用、遠緣雜交的困難及其克服方法,雜種優勢的概念及基本理論、雜種優勢的表現類型和雜種優勢的利用方法。遠緣雜交的概念和特點 遠緣雜種的作用和意義
遠緣雜交不親和性及其克服方法 遠緣雜種不育性及其克服方法 遠緣雜種的分離和選擇 雜種優勢的利用
項目十一 誘變育種
教學目的和要求:學習和熟悉誘變育種的意義、誘變途徑及誘變后代的選育方法。教學重點、難點:誘變育種的意義和特點、輻射育種和化學誘變育種及其誘變后代的選育方法。
誘變育種的意義和特點 輻射育種 化學誘變育種 空間誘變育種 倍性育種
項目十二 生物技術育種
教學目的和要求:了解分子育種的概念、分子育種的基本操作方法及其在植物上的應用現狀。
教學重點、難點:分子育種的概念、分子育種的基本操作方法。分子育種概述 分子育種的操作技術 分子標記輔助育種 分子育種在植物上的應用
項目十三 良種繁育
教學目的和要求:了解品種區域試驗、生產試驗和品種審定的意義及方法程序,認識良種繁育的意義和作用,初步掌握良種繁育和提純復壯的基本方法,學會種子檢驗的實際操作技能。
教學重點、難點:品種審定的意義及程序,區域試驗、生產試驗和良種繁育的基本方法,牢固掌握防止品種混雜退化的方法,學會種子檢驗的操作技能。品種試驗(區域試驗、生產試驗、栽培試驗)品種審定(審定機構、審定程序及品種推廣制度)良種繁育的意義與任務
良種繁育技術 種子檢驗和種子貯藏 我國良種繁育制度和組織體系
四、實施建議
(一)教材選用與編寫
要貫徹以行動導向為原則的教學方法,需要一套教師實施學習情境教學的教案“學習情境實施計劃”,包括:教學條件、學習情境描述、具體任務的設置、培養能力的目標、專業技術內容、教學論與方法論建議、學習小組的行動階段等項內容。
以工作過程為導向的課程開發,教材、教參僅僅是學生學習的一個輔助資料,學生從中可以找到本課程所要掌握的“知識點”內容,但要貫徹以行動導向為原則的學習方法,還需要一套能引導學生按照學習情境所設計的方向而自主學習的“學習工作單”。
教材建設是課程建設的核心,教材是教學思想和教學內容的重要載體,具有廣泛的輻射作用,為此,我們在教材建設中力求紙質教材、電子教材等進行立體化建設,運用多媒體教學包和教學網站,形成高質量、高水平、多種呈現方式的新型教材,作為認知過程的載體,使學生不僅求得真才實學,而且受到創新精神的啟迪。
可選用的教材、主要教學參考書
? 園藝植物育種學,蔡后鑾主編,上海交通大學出版社,2002.? 園林植物育種學,楊曉紅,張克中編著,氣象出版社,2001.? 園藝植物園藝植物育種學,沈德緒等主編,中國農業出版社,1985.? 園藝植物育種學,景士西主編,中國農業出版社,2000.? 現代蔬菜育種學,周長久,王明等主編,科學技術文獻出版社,1996.教學建議 1.教學設計
①注重教學內容的時代性和新穎性,本課程是園藝技術專業學生的職業技術主干課程,注重專業知識之間的聯系等方面,注重將生產上采用的高新技術和研究成果引入教學內容。
②注重創新精神和實踐能力的培養,組織教學內容時重視理論聯系實際,理論內容聯系實用技術,實用技術聯系生產實際,提高學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力。做到融知識傳授、能力培養、素質教育于一體。
③注重將教改教研成果引入教學。在教學設計中強調課程目標的崗位就業化,課程結構的模塊化和課程內容的職業能力化。
④注重教學方法和手段的有機結合,激發學生興趣和愛好,引導學生自主學習。注重單位課時內的知識信息量,充分利用多媒體,盡量用圖片使教學內容形象化、淺顯化、簡單化。
2.教學方法的改革
圍繞核心培養目標,創設情境教學環境,采用符合學生認知水平的教學方法,激發學生求知欲。教學活動從以“教”為中心轉向以“學”為中心,學生成為教學活動的主體,學習活動成為教學活動的中心。學生及學習小組通過自主式學習、角色式學習、協作式學習進行具體生產活動的策劃、組織與實施。教師的作用從以課堂講授為主轉向以教學設計與組織、創設情境、提出問題、指導、監控(激勵、答疑、糾錯)評估學生的學習活動為主。
(1)教、學、做一體法
我講你聽:教師通過設置問題情境,講解所要學習內容的意義,激發學生參與學習工作過程的積極性。
我做你看:教師現場演示構建與調控過程,講解工作要求及操作程序,告訴學生“怎樣做”,學生通過觀察、提問等方式理解教師的示范過程。
你練我導:組織學生按教師示范的步驟重復操作,在必要時解釋做做和為什么這樣做,教師觀察學生模仿的過程總工程師到反饋信息。引導學生通過整個生產過程的模仿建立起最初的行動協調框架,為下一步獨立工作打下基礎。
你做我評:學生在已建立在行動協調框架的基礎上,獨立完成教師布置的生產任務,通過不斷擴充行動模式并在細節上協調動作與行動,達到逐步符合要求地完成工作活動的目的。在這個過程中,教師監督生產過程,檢查練習結果,糾正錯誤并歸納總結。
通過教師的“講、做、導和評”,學生的“聽、看、練和做”,體現了以學生為主體、教師為主導,調動了學生學習的積極性、主動性,培養了學生的自主學習能力。
(2)項目化教學法
是師生共同完成一個完整任務而進行的教學活動。以生產實際工作作為教學內容導入,從實踐入手,引導學生學習相關知識,掌握完成任務的步驟和技藝,即資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估。資訊,教師下達構建與調控任務,學生按任務要求,查找相關信息;計劃,以小組為單位,學習和分析信息資料,制定生產方案;決策,以小組為單位向全班匯報、討論,教師審查方案,提出建議,修改、確定方案,根據方案,購買設施構建材料、準備環境調控設備;實施,學生根據構建與調控方案完成構建與調控任務;檢查,教師和學生對完成任務的每個環節,進行檢查對照,展示成果并評定分數;評價,學生對完成任務的表現進行總結,以小組為單位向全班匯報完成任務的經驗教訓,討論、反思學習過程,實現學習遷移。
在教學實施過程中,教師繁重的知識講授壓力轉變成為學生直接面對新的知識、新結構的學習認知動力。教師重點設計教學過程,對學生進行積極有效的引導,對學生疑問進行解答,學生提交成果的多樣性,有助于學生創造性思維能力的提高。
五、教學評價
教學評價采用“過程考核、綜合評價”的模式,由教師、學生、企業技術人員共同進行評價,考核包括兩部分:過程考核與結果性考核,過程考核占60%,結果性考核占40%。過程考核內容包括各生產階段成果質量、生產方案設計、技術報告撰寫、操作規范熟練程度、對團隊的貢獻率、出勤率、社會責任感、溝通能力等,著重評價學生的職業能力。結果性考核包括理論考試與操作考試兩部分,體現了知識、技能與素質三位一體
六、說明
《園藝植物育種學》的教學,要求教師緊密結合生產與科研實踐,充分利用植物標本、教學掛圖、影視和幻燈等直觀教具,采用靈活多樣的教學方式,進行演示教學,加強直觀性,提高教學效果。教師講課要通俗易懂、生動形象、由表及里、深入淺出地闡明原理,講清方法。要注意運用啟發式教學方法,引導學生積極思維,注意培養學生的動手能力。教學中要貫徹“少而精”的原則,既要循序漸進,又要突出重點。各論部分可選擇當地的主要園藝植物,通過課堂講授、實驗和實習等手段,使學生能夠基本掌握其育種方法和良種繁育技術。
第四篇:園藝植物育種學復習總結
《園藝植物育種學》復習總結
緒論
1.品種:是經人類培育選擇創造的、經濟性狀及農業生物學特性符合生產和消費需要,在一定的栽培條件下,依據形態學、細胞學、化學等特異性可以和其他群體相區別,個體間的主要性狀相對相似,以適當的繁殖方式(有性的或無性的)能保持其重要特性的一個栽培植物群體。
2.作物品種的特性
特異性、一致性、穩定性、適應性、優良性;
3.良種: 優良品種,指在適應的地區,采用優良的栽培技術,能夠生產出高產、優質,并能適時供應產品的品種。4.良種作用
(1)提高單位面積產量;(2)改進產品品質;
(3)提高抗逆性,增強適應性和穩產性;(4)有利于耕作制度改革,提高復種指數;(5)擴大園藝植物種植面積;
(6)有利于農業機械化、集約化管理及提高勞動生產率;
第一章:育種目標與對象
1.生物產量和經濟產量
(1)生物產量指一定時間內,單位面積內全部光合產物的總量。
(2)經濟產量指其中作為商品利用部分的收獲量。經濟系數=經濟產量/生物產量 2.園藝植物育種的主要目標性狀(1)產量(2)品質(3)成熟期
(4)對環境脅迫的適應性(5)對病蟲害的抗耐性(6)對保護地栽培的適應性 3.育種目標與目標性狀
(1)育種目標: 對所要育成的品種的要求;如高產穩產、優質、適應性強、抗病蟲害和 除草劑、不同成熟期、適應機械化生產等。
(2)目標性狀: 所要育成的新品種在一定的自然、生產及經濟條件下的地區栽培時應具備的一系列優良性狀指標
第二章:園藝植物的繁殖習性、品種類別和育種特點
1.自花授粉:雌蕊接受同一花朵的花粉 自花授粉植物:由同一朵花花粉傳播到同朵花的雌蕊柱頭上,或由同株的花粉傳播到同株的雌蕊柱頭上進行傳粉而繁殖后代的植物。又稱自交植物。(異交率<5%)。自花授粉植物有:豆科、菊科、茄科等大多數蔬菜花卉植物。自花受粉植物花器結構和開花習性特點:
(1)雌雄同在的完全花,花瓣沒有色彩、缺少香味(2)花器保護嚴密,外來花粉不易進入
(3)花瓣多無鮮艷色彩和特殊芳香,多在清晨或夜間開放,不利于昆蟲傳粉
《園藝植物育種學》復習總結
(4)雌雄蕊長度相仿或雄蕊較長、雌蕊較短,花藥開裂部位僅靠柱頭,有利于自花受粉(5)花粉不多,不利于風媒傳粉
(6)雌雄蕊同期成熟,甚至開花前已授粉(閉花授粉)兩種形式:①花冠隔離型,如小麥、燕麥,豌豆、豇豆等;
②粉藥分離型,如番茄、萵苣等
2、異花授粉植物
異花授粉植物:通過不同植株花朵的花粉進行傳粉而繁殖后代的植物,又叫異交植物。(天然異交率>50%)分三類:
(1)雌雄異株:完全異花授粉植物,異交率100%,如菠菜、石刁柏、木瓜、銀杏等(2)雌雄同株異花:如西瓜、黃瓜、甜瓜、南瓜、玉米等(3)雌雄同花:如李子、洋蔥、芹菜、向日葵、甜菜等 異花授粉植物花器結構和開花習性特點
(1)開放傳粉雌雄蕊異熟有利于異花授粉;(2)風媒花產生大量輕、小而易于飛揚的花粉;
(3)雌蕊具有外露表面大而便于捕捉漂浮花粉的柱頭;(4)有色澤鮮艷、濃郁而特異的氣味、發達的花冠和蜜腺;(5)自交不親和機制等。
3、常異花授粉植物
以自花授粉為主,但花器結構不太嚴密,從而發生部分異花受粉的植物,如蠶豆、菜豆、茄子、辣椒、棉花、高粱等,又稱常異交植物 常異花授粉植物要求:天然異交率5%~50% 自花授粉植物和常異花授粉植物遺傳純合程度高,一般不帶致死或半致死基因,因而不發生近交或自交衰退現象
常異花受粉植物花器結構和開花習性特點:(1)雌雄同花
(2)雌雄蕊不等長或不同時成熟(3)雌蕊外露,易接受外來花粉
(4)花瓣有鮮艷色彩并能分泌蜜汁以引誘昆蟲傳粉(5)花朵開花時間長等
4.(1)無性繁殖定義:生物不是通過有性生殖,而是利用營養器官或體細胞、無融合生殖等繁殖后代的繁殖。
(2)有性繁殖:生物通過有性過程產生的雌雄配子結合形成合子發育成新個體繁殖后代,有完整的個體發育周期。
5.怎樣研究園藝植物授粉習性?
(1)研究花器結構、開花習性、傳粉方式以及雌雄蕊生長發育特點
(2)采用單株隔離自交的方法,觀察強迫自交的結實性和自交后代的表現不結籽,屬異花授粉
(3)采用遺傳試驗確定自然異交率:以隱性類型作母本,與純顯性品種混合種植在隔離的試驗地,計算母本株所獲后代顯性性狀個體的百分率。
《園藝植物育種學》復習總結
6.品種的類型;
(1)同行純合類:包括純育品種和自交系
(2)同型雜合類:包括雜交種品種和營養系品種(3)異型純合類:包括雜交合成群體和多系品種(4)異型雜合類:包括自由授粉品種和綜合品種
第三章:種質資源
1.基因與基因庫
(1)種質:是決定生物遺傳性狀,并將遺傳信息從親代
傳遞給子代的遺傳物質,遺傳學上稱為基因。
(2)種質庫:又稱基因庫,指以種為單位的群體內的全部遺傳物質,它由許多個體的不同基因所組成。
2.瓦維洛夫的作物起源中心學說 3.種質資源保存方式
(1)就地保存和遷地保存(2)種子保存
(3)資源圃種質保存(4)離體試管保存(5)利用保存(6)基因文庫保存
4.(1)就地保存:在資源植物的產地,通過保護其生態環境達到保存資源的目的。如劃定自然保護區、國家公園、人工圈護稀有的良種單株及歷史上遺留下來的古樹名木。(稀有種、瀕危種)。
(2)遷地保存:常針對資源植物的原生環境變化很大,難以正常生長及繁殖、更新的情況,選擇生態環境相近的地段建立遷地保護區,有效的保存種質資源。如滇南珍稀瀕危遷地保護區。
5.(1)正常型種子:通過適當降低含水量,降低溫度可以顯著延長其貯存時期的種子。(2)頑拗型種子:少數種類種子在干燥、低溫條件下反而會迅速喪失生活力。一般不用種子保存;
6.中國起源中心的園藝植物:
蔬菜:白菜、芥菜、蔥、萵筍、絲瓜、茼蒿等
果樹:蘋果、梨、桃、杏、華李、華櫻、華栗、獼猴桃、木瓜、銀杏、柿、枇杷、楊梅、荔枝、龍眼、甜橙、香橙、蕉柑、柚、香圓、金柑、香榧等
花卉:中國水仙、芍藥、牡丹、菊花、梅、山楂、貼梗海棠、榆葉梅、臘梅、蘇鐵、樟、杜仲、桃金娘等
其它:山茶、茶、桑、剛竹、青籬竹等
第四章:引種
1.引種的類型:
(1)簡單引種:由于植物本身的適應性廣,以致不改變植物本身的遺傳特性也能適應新的環境條件,或者是原分布區與引入地的自然條件差異較小,或引入地的生態條件更適合植物的生長,植物生長正常甚至更好。
(2)馴化引種:植物本身的適應性很窄,或引入地的生態條件與原產地的差異太大,植物生長不正常甚至死亡,但是,經過精細的栽培管理,或結合雜交、誘變、選擇等改良植物的 3
《園藝植物育種學》復習總結
措施,逐步改變遺傳特性以適應新的環境,使引進的植物正常生長。2.引種的原理(1)、引種的遺傳學原理
引種是品種在其遺傳性適應范圍內的遷移,這種適應范圍受到基因性的嚴格制約。不同植物種類其適應范圍相差很大,同一植物種類的不同品種間在適應性上也存在差異。植物的適應性:植物在長期的進化過程中,接受了各種不同生態條件的考驗,形成了對各種生態條件的反應規范。從引種馴化的遺傳學原理看,適應性范圍與品種自體調節能力有關,而品種自體調節能力與品種基因型的雜合性有關。(2)引種的生態學原理
除了遺傳因素決定引種能否成功外,植物與環境條件的生態關系也嚴重影響引種的效果。生態型指對一定生態環境具有相應遺傳適應性的品種類群,是植物在特定環境的長期影響下形成的對某些生態因子的特定需要或適應能力。同一生態型品種在生育期、抗逆性和適應性方面常具有較多相似的特點
第五章 選擇育種
1.提高選擇效果的方法
R=i σh2
(1)增加群體的性狀變異幅度
實踐上主要是增加選擇群體的大小
(2)提高性狀的遺傳力
一是通過加強試驗設計和田間管理技術的控制,如選擇分布較集中,地勢、土壤、坡向及栽培管理等均勻一致的群體,降低環境造成的變異。二是在遺傳力較高的世代進行選擇。同一性狀隨著世代的增高,基因趨向純合,顯性作用逐代降低,狹義遺傳力隨世代的增高而提高,因而選擇的可靠性也隨世代的推進而增大。
(3)提高選擇強度
實際工作中常降低入選率增大選擇強度。但要注意確定適當的入選率,入選標準太高,入選群體太小會影響其他性狀的選擇。
2.選種的程序
選擇育種從搜集材料、選擇優良單株開始,到育成新品種的過程是由一系列的選擇、淘汰、鑒定工作組成;選種程序一般要設臵原始材料圃、株系圃或選擇圃、品比預備試驗圃、品種比較試驗圃、生產試驗和區域試驗等圃地。3.芽變和飾變及判斷方法
(1)芽變來源于體細胞中自然發生的遺傳物質變異。變異的體細胞發生于芽的分生組織或經分裂,發育進入芽的分生組織,就形成變異芽。
(2)在園藝植物的營養系品種內,除由遺傳物質變異而發生芽變外,還普遍存在著由種種環境因素造成的不能遺傳的彷徨變異,又稱飾變(3)判斷方法:
1變異的性質如屬于典型的質量性狀,一般可斷定是芽變; ○
《園藝植物育種學》復習總結
2.變異體發生范圍如是不同立地、不同技術的多株變異,即可排除環境和技術的影響;對于○枝變,如明顯是一個扇形嵌合體,可肯定是芽變; 3變異的方向,凡是與環境的變化不一致的很可能是芽變; ○4變異性狀雖經不同年份的環境變化而表現穩定,可判定是芽變; ○5性狀的變異程度超出基因型的反應規范之外,可能是芽變; ○
第六章:常規雜交育種
1.(1)近緣雜交:指不存在雜交障礙的同一物種內,不同品種或變種之間的雜交。(2)遠緣雜交:指植物學上不同種、屬以上類型間的雜交。
2.親本的選擇
定義:根據育種目標選擇具優良性狀的品種類型 原則:(1)從大量種質資源中精選親本(廣)
(2)親本應盡可能具有較多的優良性狀(精)
(3)明確親本的目標性狀,突出重點(明)
(4)重視選用地方品種(土)
(5)親本的一般配合力要高(高)
(6)先考慮數量性狀,再考慮質量性狀(多)
(7)優先用稀有可貴性狀作親本(貴).親本的選配
定義:從入選的親本中選用恰當的親本配制合理雜交組合 原則:(1)父母本性狀互補(補)
(2)選用不同生態類型的親本配組(態)
(3)以具有較多優良性狀的親本作母本(優母)(4)親本之一的性狀應符合育種目標(符)(5)用一般配合力要高的親本配組(高)
(6)注意父母本的開花期和雌蕊的育性(期/育)
4.有性雜交技術流程
(1)制定雜交計劃:確定雜交組合數、具體雜交組合、每個雜交組合雜交的花數(2)準備器具:花粉收集容器、隔離網、毛筆等(3)親本株及雜交花的培育選擇
原則:使親本性狀能充分體現,保證有足夠數量的母本植株和雜交用花,花期相遇調節(4)隔離和去雄:防止隔離范圍外花粉混入。父母本均需要隔離。空間隔離(種子生產時使用)、器械隔離(育種實驗使用硫酸紙套袋)、時間隔離(很少用)。去雄目的:除去隔離范圍內的花粉來源,包括雄株、雄花和雄蕊。(5)花粉的制備
普遍方法:在授粉前一天摘取次日將開放的花蕾,帶回室內,挑取花藥至于培養皿內,在室 5
《園藝植物育種學》復習總結
溫和干燥條件下,經過一定時間,花藥會自然開裂。將散出的花粉收集于小三角瓶中,貼上標簽,注明品種,并盡快臵于剩有氯化鈣或變色硅膠的干燥器內,放在低溫、黑暗和干燥條件下貯藏。
(6)授粉、標記和登錄 自然授粉和人工授粉
少量授粉:直接用雄蕊碰觸母本柱頭
大量授粉:授粉工具(橡皮頭、海綿頭、毛筆、蜂棒等)授粉時間:母本花雌蕊生活力最強的時期(開花當天)(7)授粉后管理
雜交后的頭幾天注意檢查套袋等情況 雌蕊有效期過去后及時摘袋
加強母本植株的管理,及時摘除沒有雜交花果等 注意病蟲害、鳥害和鼠害等
5.(1)供體親本(非輪回親本):只參加一次雜交的親本;(2)輪回親本(受體親本):多次參加回交的親本;
6.雜種后代的選擇方法
(1)系譜法:適合于自花授粉植物和常異花授粉植物,但異花授粉植物要區組隔離 系統群:來自同一F3系統(即屬于同一F2單株后代)的不同F4系統。姊妹系:同一系統群內各系統 品系:參加比較試驗的系統
(2)混合法:在雜種分離世代,按組合混合種植,除淘汰明顯的劣株和假雜株外,一般不加選擇,直到雜種后代純合百分率達到80%以上時(約在F5-F8)或在有利于選擇時(如病害流行或某種逆境條件如旱害、凍害嚴重年份)才進行個體選擇,下一代種成系統(株系),然后選擇優良系統升入比較試驗。
優點:
1、分離世代群體大,丟失最優良的基因型可能性小;
2、方法簡便易行,選擇效率高;
3、可利用自然選擇的作用,獲得對生物有利的性狀;
4、適于多系雜種的選擇;
5、可能得到育種目標以外的優良類型。
缺點:
1、人工選擇與自然選擇目標不一致的性狀易丟失;
2、未選擇,存在許多不良基因類型;
3、雜種后代要求大群體,高代選擇工作量大;
5、親緣關系無法考證。(3)單子傳代法 與混合法比較:
優點:
1、適于株行距大的作物和保護地加代;
2、F2個體繁殖機會均等,規模易控制; 與系譜法比較:
優點:
1、減少了F3、F4分系種植和選擇的工作量;
2、保證了高世代選留單株較多時,仍有大量性狀差異
《園藝植物育種學》復習總結
較大的純育株系供比較選擇;
缺點:
1、影響種子生長發育因素可能導致優良基因型丟失;
2、無法考證親緣關系。
3、F3、F4、F5代缺少株系評定,不利于某些性狀選擇
如在溫室或加代繁殖時對抗逆性選擇就有困難
第七章:優勢雜交育種
1.雜種優勢的概念:指兩個遺傳性不同的親本雜交產生的雜種,在生長勢、生活力、繁殖力、適應性,以及產量、品質等性狀方面超過其雙親的現象。
2.自交衰退:異花授粉植物由于長期異交,不利的隱性基因被保存下來,一旦自交隱性不利基因就表現出來,從而使自交后代出現生長勢變弱、產量下降等現象。
3.雜種優勢的遺傳學基礎(1)顯性假說
提出:Bruce 1910年提出,Jones DF1917年完善
內容:優勢來源于等位基因間的顯性效應和非等位基因間顯性基因的加性效應。顯性效應:指雜合位點上的顯性或部分顯性基因對隱性基因的互補效應。
顯性基因的加性效應:指非等位位點上顯性效應的聚合,即不同位點顯性基因的累加效應。顯性假說的不足:①該假說只考慮等位基因的顯性效應,沒有考慮等位基因的雜合本身所起的作用。無法解釋數量性狀是多基因遺傳的,等位基因間往往不存在明顯的顯隱性關系。②該假說只考慮非等位基因間顯性基因的加性效應,沒有考慮非等位基因間的互作效應,無法解釋F1出現的雜種負優勢,無法解釋自交系的產量與其雜交種的產量間沒有高度的相關性。③該假說沒有細胞質和環境對雜種優勢所起的作用。(2)超顯性假說
提出:Shull 1908年提出,East和Hull 1936年完善 內容:處于雜合態的等位基因間的互作效應和非等位基因間的上位效應是產生雜種優勢的根本原因。上位效應;指某一對等位基因的表現受到另一對非等位基因的影響,隨著后者的不同而不同,也稱非等位基因間的互作。上位效應會導致新的代謝途徑、產生新性狀。
超顯性假說的指導意義:根據超顯性假說,優勢來源于基因的雜合狀態,一旦純合,優勢便會喪失,因此該假說可以說明為什么雜交親本要求選配親緣關系遠的,地理位臵和生態類型差別大的自交系間雜交,該假說又稱等位基因異質結合假說。
超顯性假說不足之處:著重基因的雜合性,同樣不能解釋所有的雜種優勢現象。
4.雜種優勢的度量方法
(1)中親優勢指雜交種(F1)的產量或某一數量性狀的平均值與雙親(P1或P2)同一性狀平均值差數的比率。中親優勢Hm =[F1-(P1+P2)/2]/(P1+P2)/2 × 100% 意義:可以比較同一性狀和不同性狀間雜種優勢的大小。超中優勢或中親值優勢衡量的實用價值不大,因為即使Hm比較強,但若未超過大值親本,也沒有推廣價值。
(2)超親優勢又稱高親值優勢,以雙親中較優良的一個親本的平均值(HP)作為衡量尺度,F1平均值與HP差數的比率。超親優勢 =(F1-HP)/ HP×100% 有些性狀在 F1可能表現出超低值親本(LP)的現象, 如這些性狀也是雜種優勢育種的目 7
《園藝植物育種學》復習總結
標時, 可稱為負向的超親優勢。計算公式為 : 負向超親優勢 =(F1 - LP)/LP × 100% 意義:若F1不超過優良親本就沒有利用價值,因此該法可直接衡量雜種的推廣價值。(3)超標優勢指雜交種(F1)的產量或某一數量性狀的平均值與當地推廣品種(CK)同一性狀的平均值差數的比率。也有稱為競爭雜種優勢。
超標優勢 =(F1-CK)/ CK × 100% 意義:該法經濟上能反映雜種在生產上的推廣價值,但不能提供任何與親本有關的遺傳信息,沒有固定的可比性,一旦標準品種變了,Hs值也變了。
(4)雜種優勢指數是雜交種某一數量性狀的平均值與雙親同一性狀的平均值的比值,也用百分率表示。計算公式如下: 雜種優勢指數=F1/(P1+P2)/2×100% 意義:該法可以用來比較不同性狀之間雜種優勢的大小
(5)離中優勢以雙親平均數之差的一半作為尺度衡量F1優勢的方法。
意義:該法以遺傳效應來度量雜種優勢。加性效應是可以固定遺傳的,顯性效應是基因型雜合時才出現,不能固定遺傳。可以反映雜種優勢的遺傳本質。
5.雄性不育性:兩性花植物中由于生理或遺傳的原因,出現雄性器官表現退化、畸形或喪失功能的現象,稱為雄性不育性。
雄性不育系:對于可遺傳的雄性不育,經過選育可育成不育性穩定遺傳的系統,該系統即雄性不育系,簡稱不育系或A系。
6.自交不親和系的概念和意義
自交不親和性(self-incompatibility,SI):指兩性花植物,雌雄性器官正常,在不同基因型的株間授粉能正常結籽,但是花期自交不能結籽或結籽率極低的特性。
自交不親和系:通過連續多代自交選擇,可育成具有自交不親和性特點,且能穩定遺傳的自交系。
意義:用于雜種種子生產(1)可以節省人工去雄;(2)降低種子生產成本;(3)保證較高的雜種率
表現形式:(1)花粉在柱頭上不能正常萌發。(2)花粉萌發后花粉管不能進入柱頭。(3)花粉管進入柱頭后在花柱中不能繼續延伸。(4)花粉管到達胚囊后精卵不能結合
7.雌株系:指雌雄異株作物,如菠菜,通過選育獲得遺傳穩定,系統內全部為純雌株或大部分為純雌株,少部分為雌二性株(同一株上有大量雌花少量雄花)系的系統。
8.“三系”的概念
細胞質中有一種控制不能形成雄配子的遺傳物值質S 細胞質中具有正常的遺傳物值質為N 細胞核中有1對或幾對影響細胞質育性的基因。以具1對基因為例 MsMs:能使不育性恢復為可育,稱為恢復基因 msms:不能起育性恢復作用,稱為不育基因 Msms:也能恢復育性
(1)雄性不育系(簡稱A系):具有雄生不育特性的品種和自交系稱為雄性不育系,簡稱不育系,其遺傳組成為S(msms)。不育系由于體內生理機能失調,以致雄性器官不能正常發育,沒有花粉或花粉空癟,缺乏生育能力。但雌蕊發育正常,能接受外來花粉受精結實,故制種時用它作母本而不用去雄。(2)雄性不育保持系(簡稱B系):用來給不育系授粉,保持其不育性的品種或自交系叫雄 8
《園藝植物育種學》復習總結
性不育保持系,簡稱保持系。遺傳組成為N(msms)。(3)雄性不育恢復系(簡稱C系或R系):用一些正常可育的品種或自交系的花粉授給不育系后,不但結實正常,而且F1的不育性消失了,恢復了正常散粉生育能力。故這些正常可育品種或自交系稱為雄性不育恢復系,簡稱恢復系。其遺傳組成為N(MsMs)和S(MsMs)兩種。
9.雄性不育系的選育
(1)原始雄性不育材料的獲得和臨時保存;(2)細胞質雄性不育系的選育;(3)核基因雄性不育系的選育;(4)質核互作雄性不育系的選育
10.雄性不育系的轉育方法;
如果引進或選育的雄性不育系經濟性狀不符合要求或配合力不高時,就需要進行不育系的轉育。直接轉育法:選經濟性狀好、配合力高的品種內植株與不育系測交,從中篩選對不育性保持能力高的植株(即異型保持系)。然后用獲得的不育株與異型保持系反復回交,使異型保持系成為同型保持系。間接轉育法:是用乙品種作輪回親本與甲品種保持系反復回交,不斷增加乙品種的遺傳物質,使甲保持系變成乙保持系。與此同時,也和甲不育系回交,使之變成乙不育系。
第九章 遠緣雜交及其在園藝植物育種中的應用
1.遠源雜交不親和性及其克服途徑
雜交不親和:遠緣雜交時,由于雙親的親緣關系較遠,遺傳差異較大,生理上也不協調,從而影響受精過程,使雌、雄配子不能結合形成合子。一般而言,親緣關系越遠,雜交越不易成功,但不絕對;
雜交不親和原因 ①表面原因:花期不遇,花粉暴裂、不萌發、花粉管不進入胚囊,雙受精不完全。
實質原因:物種間存在生殖隔離和遺傳差異
②生理上差異:種間柱頭環境和柱頭分泌物差異太大 ③遺傳上差異:雙親的基因組成 克服方法
(1)注意親本的選擇選配 實踐證明:在種屬間雜交的范圍內,采用染色體數較多或染色體倍數性高的種植母本較易雜交成功、用栽培種作母本容易成功。例:(2)染色體加倍法
染色體倍性高低與遠緣雜交的結實率高低有一定的關系,將雙親或親本之一的染色體加倍,常常是克服不親和性的最有效的辦法。如秘魯番茄與多腺番茄雜交時,如先將母本誘導成同源四倍體,可顯著提高結籽率。如野生馬鈴薯2倍體與栽培種不能雜交,但若將野生番茄加倍成四倍體后,再雜交則能成功。(3)有性媒介法
利用親緣關系與兩親本較近的第三個種作橋梁,這個“橋梁種”起了有性媒介作用。如普通番茄Χ秘魯番茄 32粒種子,4粒能發芽
普通番茄Χ醋栗番茄→F1Χ秘魯番茄 152粒種子 82粒發芽
《園藝植物育種學》復習總結
(4)特殊的授粉方法
混合授粉法:利用不同種類花粉間的相互影響,改變授粉的生理環境,可以解除母本柱頭上分泌妨礙異種花粉萌發特殊物質的影響。
重復授粉法:利用雌蕊不同發育程度、受精選擇性的差異,在母本花的不同時期如花蕾期、開花期和臨謝期進行多次重復授粉,以提高結籽率。
射線處理法:通過射線處理花粉或柱頭,改變生理特性,克服雜交不親和性。(5)柱頭移植或花柱短截法
柱頭移植:父本花粉授在同種植物柱頭上,然后在花粉管尚未完全伸長之前切下柱頭,移植到異種的母本花柱上;或先進行異種柱頭嫁接,待1-2天愈合后進行授粉。
花柱截短:將母本花柱切除或剪短,直接授上父本花粉;或將花粉的懸浮液注入子房(人工授粉),不需花柱直接胚珠授精(對蒴果型的子房較方便)。這些方法操作要求高。(6)理化因素刺激
GA、萘乙酸、硼酸、吲哚乙酸等涂抹或噴灑處理母本雌蕊,促進花粉發芽和花粉管生長。如梅花GA50-100mg/L 處理柱頭,結實率高3-10倍。又如中棉×陸地棉雜交,用萘乙酸滴入苞葉內結鈴率、種子數多。(7)試管授精與雌蕊培養
試管受精:從母本花中取出胚珠,臵于試管中培養和人工授精,以克服遠緣花粉不萌發、花粉管不能伸長或伸長過慢等障礙;已在煙草屬、石竹屬、蕓苔屬等植物中獲得成功。雌蕊培養:為避免受精后子房早期脫落,也可在母本未開裂前取出雌蕊接種在培養基上培養。
2.遠緣雜種不育性及克服途徑
雜種不育性:遠緣雜交中雖產生了受精卵,但因其與胚乳或母本生理機能不協調,在個體發育中表現出一系列不正常發育,以致不能長成正常植株的現象。遠緣雜種不育性的主要表現:(1)受精后的幼胚不發育,發育不正常或中途停止;
(2)雜種幼胚、胚乳和子房組織之間缺乏協調性,特別是胚乳發育不正常,影響胚的正常發育,致使雜種胚部分或全部壞死;
(3)雖能得到包含雜種胚的種子,但種子不能發育,或雖能發芽,但在苗期或成株前夭亡。遠緣雜種不育原因:
(1)由于兩親的遺傳差異大,引起受精過程不正常和幼胚細胞分裂的高度不規則,因而使胚胎發育中途停頓死亡。
(2)由于小苗在生理上的不協調,因而影響了雜種的成苗、成株。例如,梨與蘋果的雜種,種子發芽后正常,但不久根漸漸壞死并整株死亡。這是由于蘋果和梨葉片中所含的酚類物質不同,雜種苗中含有梨葉的綠原酸、異綠原酸和熊果甙配糖物與蘋果葉的根皮甙配糖物等所有酚類物質,互相起毒害植用,因而引起雜種苗的死亡。
(3)胚及母體組織(珠心、珠被)間的生理代謝失調或發育不良,也會導致胚乳發育不良及雜種幼胚死亡。如果沒有胚乳或胚乳發育不全,胚便會中途停止發育或解體。克服雜種不育的方法:(1)胚的離體培養:當受精卵只發育成胚而無胚乳,或胚與胚乳的發育不適應時,可用胚培養技術獲得雜種苗。這在許多植物的遠緣雜交中得到應用。方法是將授粉十幾天(或更長)的幼胚,在無菌條件下,接種在適宜的培養基上培養成幼苗,生根后再移人土壤。麥類一般在授粉后10-16天剝取幼胚進行培養,張啟翔(1992)將授粉后66d的北京玉蝶梅x山桃的屬間雜種幼胚在培養基上培養成苗。
《園藝植物育種學》復習總結
(2)改善發芽和生長條件:遠緣雜種由于生理不協調引起的生長不正常,在某些情況下可通過改善生長條件,恢復正常生長。例如,育苗移栽,當遠緣雜交種子種皮過厚時,可刺破種子以利幼胚吸水和促進呼吸。如果種子癟小,可用經過消毒的腐殖質含量高的營養土在溫室內盆栽,為種子發芽創造良好的條件。
(3)嫁接:幼苗出土后如果發現由于根系發育不良而引起的夭亡,可將雜種幼苗嫁接在母本幼苗上,使雜種正常生長發育。
3.遠緣雜種不稔性原因及克服方法
雜種不稔性:遠緣雜交后代由于生理上的不協調而不能形成正常的生殖器官,或雖能開花,但由于減數分裂過程中染色體不能正常聯會、不能產生正常配子導致不能繁衍后代的現象。主要表現:
(1)雜種營養體生長正常,但不能正常開花;
(2)能正常開花但花功能不正常,不能產生有生活力的配子;(3)配子有生活力,但不能正常受精結籽。主要原因:基因和染色體原因引起。(1)基因不育;(2)染色體不育;(3)細胞質不育;
(4)雜種的基因組是由差異較大的基組物質組合的結果, 其生理機能往往不協調。因而在其生長發育過程中受到不良環境條件的影響也更大。外界環境對其減數分裂至配子形成過程影響的結果往往造成雜種不育。克服途徑:
(1)染色體加倍法 克服雜種減數分裂過程中染色體不能正常聯會。(2)回交法
(3)蒙導法 將遠緣雜種嫁接到親本或第三種類型的砧木上,或用已結實的帶花芽親本以及第三種類型的芽條作接穗嫁接在雜種植株上,也可以克服雜種由于生理不協調引起的難稔性。
(4)逐代選擇法 遠緣雜種的難稔性在個體間存在差異,同時在不同世代或同一世代的不同發育階段也有差異,利用逐代選擇可提高難稔性。(5)改善營養條件
第十章 倍性育種
1.單倍體:指未經受精的配子發育成的含有配子染色體數的體細胞或個體
單倍體育種:人工誘導單倍體,并使其成為純合二倍體,從中選育出新品種的方法。多倍體:生物細胞中含染色體組數3個或3個以上個體
多倍體育種:根據育種目標的要求,采用染色體加倍的方法選育新品種的途徑.2.多倍體植物的特點
同源多倍體的特點:(1)育性差,結實率低
(2)形態、組織學上的特征 多倍體植物比原來二倍體表現出巨大性
多倍體的一般細胞體積比較大。因染色體增多,反映在個體的根、莖、葉、果實等顯粗大。所以農業中把多倍體作為一種重要的育種方法。
《園藝植物育種學》復習總結
(3)生理生化變化 蛋白質、碳水化合物、維生素含量等高于二倍體。(4)抗逆性和適應性
與二倍體比較,多倍體生長較為遲緩,開花晚,多倍體的抗病性、抗旱性和適應性強于二倍體。
(5)遺傳變異性
異源多倍體植物的特點:染色體配對正常,植株雌雄配子發育正常,結實率高。如花卉中的菊花、大麗花、水仙、郁金香等是異源多倍體。
3、多倍體育種的意義
(1)通過增加一個現存物種的染色體數目,產生同源多倍體,獲得某些器官的巨大型。(2)通過遠緣親本或種間不育雜種的染色體加倍,克服遠緣雜交的困難
(3)誘導多倍體作為不同倍數性間或種間的遺傳橋梁利用同源多倍體稔性差的特點,選育無籽或少籽果實。
4.常見多倍體的園藝植物
(1)果樹:蘋果、梨、葡萄、樹莓、柑橘、菠蘿、草莓
(2)蔬菜:黃瓜、西瓜、甜瓜、番茄、豌豆、馬鈴薯、甘藍、白菜、花椰菜、芹菜、蘿卜、萵苣(3)花卉:金魚草、石竹、鳳仙花、飛燕草、一串紅、彩葉草、美女櫻、萬壽菊、百日草、桂竹香、愛牽牛、紫羅蘭、金盞花、波斯菊、百合
第十一章:誘變育種
1.物理育誘變主要指利用輻射,誘發基因突變和染色體變異;目前常用的射線種類有x射線、γ射線、紫外線、α、β粒子和中子等。其中除紫外線外,各種射線通過有機體時,都能產生直接或間接的電離現象,故稱電離輻射。紫外線能量不足以使原子電離,只能產生激發作用,稱非電離輻射。
2.化學誘變是用化學誘變劑處理植物材料,以誘發遺傳物質的突變,從而引起形態特征的變異,然后根據育種目標,對這些變異進行鑒定、培育和選擇,最終育成新品種。有關化學物質有秋水仙素、烷化劑類、核酸堿基類似物、亞硝酸、疊氮化鈉(NaN3)等
3.太空育種,又稱航天育種、空間誘變育種,是利用太空技術,通過高空氣球、返回式衛星、飛船等航天器將作物的種子、組織、器官或生命個體等誘變材料搭載到200-400km高空的宇宙空間,利用強輻射、微重力、高真空、弱磁場等宇宙空間特殊環境誘變因子的作用,使生物基因發生變異,再返回地面進行選育,培育新品種、新材料的作物育種新技術。其核心內容是利用太空環境的綜合物理因素對植物或生物遺傳性的強烈動搖和誘變,在較短的時間內創造出目前地面誘變育種方法難以獲得的罕見突變種質材料和基因資源,選育突破性新品種,由此而開辟一條植物育種的新途徑。
4.空間誘變的生物學效應
(1)SP1(空間誘變第一代)許多表型變異屬環境引起的生物學適應,隨著世代增加而逐漸消失;
(2)空間環境對多數植物種子有促進效應,這種效應表現在植物生長和發育過程的加快及產量提高;
(3)空間飛行對植物基本生物過程沒有影響,但對植物生命活動及生長具有多方面及重要 12
《園藝植物育種學》復習總結
影響;
(4)SP2絕大多數變異性狀,包括雙向超親和一些對育種有利的特殊變異類型,都能得到充分表現,群體出現強烈廣譜分離,單株間差異明顯,因而是選擇的關鍵世代。
第十二章:生物技術在園藝植物育種中的應用
1.基因工程:就是將生物體的遺傳物質(DNA)取出進行體外操作,包括基因的分離、剪切、拼接、組合,然后將其轉入寄主細胞,外源基因在寄主細胞內大量復制、表達,從而使寄主具有新的遺傳性。基因工程是按照人們的預想重新設計生命。因為是遺傳物質的重新組合,所以也叫重組DNA工程
2.細胞工程:是以細胞為基本單位在離體條件下進行培養、繁殖或人為地使細胞某些生物學特性按照人們的意愿發生改變,從而改良生物品種和創造新種,或加速繁育動植物個體或獲得有用物質的過程。細胞工程包括的內容有細胞融合技術、組織培養技術、細胞器移植技術和染色體工程技術。
3.植物離體培養的類型(1)胚胎培養(embryo culture)指以胚及具有胚的器官作為外植體,在離體培養條件下,使其再生完整植株的技術。它包括胚(幼胚、成熟胚)培養、胚乳培養、胚珠培養、子房培養以及試管受精等。(2)組織培養:(狹義的組織培養)指以植物各部分的組織(如分生組織、形成層組織、表皮組織、薄壁組織和各器官的組織)作為外植體的立體培養技術。(3)器官培養:指以植物的某一器官的全部或部分或器官原基作為外植體的離體培養技術。外植體有根尖、莖尖、莖段、莖的切塊、葉片、花瓣、花蕾、花托、子房、子葉以及未成熟的果實等。是植物離體培養中進行的植物種類最多、取得成功事例最多的一種培養類型。(4)花粉培養和花藥培養:前者指以未成熟花粉作為外植體的離體培養技術,又稱游離(5)小孢子培養;后者指以未成熟花藥作為外植體的離體培養技術。(6)細胞培養:指以能保持較好分散性單細胞或很小的細胞團作為外植體的離體培養技術。(7)原生質體培養:指以除去細胞壁而獲得的原生質體作為外植體的離體培養技術。
4.分子標記在園藝植物育種中的運用(1)構建遺傳圖譜(2)分析親緣關系(3)定位農藝性狀(4)分子標記輔助選擇
(5)種植資源及雜交后代的鑒定
第十四章:新品種審定與推廣繁育
1.混雜退化的原因
品種在生產栽培過程中,純度降低,種性發生不良變異,致使失去品種原有形態特點,抗逆性和適應性減退,產量下降和品質劣化等現象。(1)機械混雜(2)生物學混雜
《園藝植物育種學》復習總結
(3)品種本事的遺傳退化(4)缺乏經常性選擇
2.品種保純和防止退化的方法
(1)合理選擇是避免將劣變個體用作留種繁殖的重要措施(2)嚴格技術操作規程避免機械混雜(3)采取嚴格隔離措施,防止生物學混雜(5)利用和創造適合種性的生育條件
(6)用種性較純的優質種苗定期更新生產用種
祝大家考試順利通過!:-D
第五篇:園藝植物育種學復習內容
《園藝植物育種學》復習內容
第一章 緒論
1、什么是園藝植物育種及育種目標
2、優育園藝植物品種應具有哪幾個特點
3、一般育種過程
第二章 園藝植物的繁殖習性、品種類型和育種特點
1、植物的繁殖方式
2、自交和異交的遺傳效應
第三章 育種對象與目標
1、園藝植物育種的主要目標性狀
2、制定育種目標的主要根據和原則
第四章 種質資源
1、什么是種質資源
2、種質資源的類別
第五章 引種
1、什么是引種
2、引種的類型及主要的區別
第六章 選擇與選擇育種
1、選擇的實質和類型
2、選擇的方法
第七章 雜交育種
1、什么是雜交
2、親本選擇和選配的特點
3、什么是回交、多系雜交和遠緣雜交
第八章 優勢育種(這一章應該認真看)
1、雜種優勢的評價及遺傳假說
2、一般配合力和特殊配合力
3、優育自交系的特點
4、一代雜種主要制種方法
5、自交不親和性、自交不親和系及雄性不育系
6、優勢育種與常規雜交育種比較
第九章 遠緣雜交及其在園藝植物育種中的應用
1、遠緣雜交及其特點
第十章 誘變育種
1、簡單了解什么是誘變育種及主要方法
第十一章 倍性育種
1、什么是倍性育種
2、倍性育種的特點及作用
第十二章 品種審定與良種繁育
1、品種審定
2、品種退化及防制措施
3、種子質量檢驗的意義