连续多代⾃花授粉和单株选择;③创造丰富的遗传变异,在基因和性状分离的⼤群体中进⾏单株选择,优中选优,可以获得产量、抗性、品质等性状超过原有品种群体的个体杂交种品种:①两个
论研究的重要基础材料。⑤是有⽣命的财富,亟待保护2、重要作物起源地----⼋⼤中⼼:①中国-东亚中⼼(⼤⾖、⾼粱、苎⿇)②印度(⽔稻、⽢蔗)③中亚(普通⼩麦、豌⾖)④西亚(⼀粒⼩麦、⼆粒⼩麦)⑤地中海:(⼗字花科的蔬菜作物)⑥埃塞俄⽐亚:(⼩麦和⼤麦的次⽣中⼼)⑦南美-中美:(⽟⽶、陆地棉、⽢薯、番茄)⑧南美:(马铃薯、花⽣)3、种质资源研究的主要内容,育种上应⽤的途径:种质资源研究的主要内容包括性状、特性的鉴定与评价及细胞学鉴定等。鉴定⼀般包括农艺性状,如:⽣育期、形态特征、产量因素、抗⾍性;产品品质,如:⾷⽤价值及其他
2、矮杆提⾼产量的原
数;②株⾼降低也可以减少倒伏;
类型差异较⼤,亲缘关系较远的亲本材料相互杂交;④杂交亲本应具有较好的配合⼒。2、单交、复交中每⼀个亲本所占⽐重?单交:A/B A和B各占50%复交:①三交A/B//C A和B各占25%,C占50% ②双交三亲本C/A//C/B A和C各占25%,C占50%四亲本A/B//C/D ABCD各25% A/B//C///D A和B占12.5%,C占25%,D占50% ③聚合杂交最⼤重组原理(第⼀年50%,逐年减半)超亲重组原理(A⼀直50%)3、系谱法、混合法、衍⽣系统法和单粒传法的原理,⽐较它们各⾃的优缺点。A.系谱法主要特点:⾃杂种第⼀次分离世代开始选株,分别种成株⾏,以后各世代均在优良系统中继续选择单株,直⾄选育出性状优良⼀致的系统时升级进⾏产量试验。在选择过程中,各世代都予以系统的编号,以便查找系统历史与亲缘关系,故称系谱法⼯作要点:系谱法可概括为:F1代看组合优劣; F2代找重点组合中的优良单株; F3代定系统的好坏; F4代促系统的稳定。优点:具有定向选择的作⽤;每⼀系统有案可查,易掌握它的优、缺点;系统间的亲缘关系清楚,有助于互相参证;及早集中优良系统;有计划加速繁殖和多点试验。缺点:F2严格选择,中选率低,特别对多基因控制的性状,效果更差;⼯作量⼤,占地多,往往受⼈⼒、⼟地条件的限制,不能种植⾜够⼤的杂种群体,使优异类型丧失。B.混合法⾃花授粉作物的杂种分离世代开始,组合内混种混收,不加选择,直到杂种后代基因型纯合达到80%以上时,才开始选择⼀次单株,形成株系,从中选择优系升级进⼊产量试验⼯作要点:选亲本配组合;F1-F4混合播种,混收,混脱粒;F5混合播种,开始选株单收、单脱;F6⼊选株种株⾏;F7产量试验,繁种优点:①早代不选,混收混种⼯作简便;②多基因控制的优良性状不易丢失。缺点:①类型丢失现象:早熟、耐肥、矮秆等类型;②单株难选:因缺乏历史的观察和亲缘参照,优良类型不易确定;③延长育种年限。 C.衍⽣系统法F2(F3) 单株繁衍的后代群体。⼯作要点:在杂种第⼀、⼆次分离世代株选,以后各代分别按衍⽣系统混合种植⽽不加选择,在产量及其有关性状趋于稳定的世代,从优良衍⽣系统内选择单株,翌年种成株系,从中选择优系进⾏产量⽐较试验特点:具有系谱法和混合法的优点,在不同程度上消除了两法的缺点 D.单籽传法⼯作要点:⾃杂种的第⼀次分离世代F2开始,从每⼀株上随机取⼀粒种⼦混合组成下⼀代群体,如此进⾏数代,直到纯合化达到要求时,再按株收获,下年种成株⾏,从中选择优良株系混收。进⾏产量⽐较试验优点:(1)早代温室或异地加代繁殖,育种进程缩短。(2)产⽣⼤量的株系和品系,进⼀步试验鉴定。缺点:①缺乏系内选择,F2单株后
代缺少株系的⽥间评定,不利于某些性状的选择。①双亲受精因素的差异:柱头的⽣理是化不
⼀, 相互不发⽣作⽤,⽆法融合受精。②双亲基因组成的差异克服⽅法:
①亲本选择与组配:a.栽培种作母本b.染⾊体数⽬多的物种作母本c.品种间杂种作母本d.⼴泛测交,选择适当亲本组配②染⾊体预先加倍法③桥梁(媒介)法④采⽤特殊的授粉a.混合花粉授粉b.重复授粉c.提前(延迟)授粉
d.射线处理⑤外源激素处理⑥植物组织培养:a.柱头⼿术b.⼦房受精c.试管受精
d.体细胞融合2.远缘杂种为何杂种夭亡和不育?如何克服?原因:①核质互作不平衡:引起雄性不育,
减数分裂时同源染⾊体不能配对、分离,形不成正常功能的配⼦⽽出现不育。③基因不平衡:不同亲本染⾊体上所携带的基因或基因剂量的差异,影响⽣长发育所需物质合成。④组织不协调:胚、胚乳及母体组织(珠⼼、珠被)间⽣理代谢失调,导致胚乳败育及杂种幼胚夭亡。克服⽅法:①幼胚的离体培养:调整杂种胚发育的外界条件,改善杂种胚、胚乳和母体组织间的⽣理不协调性②杂种染⾊体加倍法③回交法:染⾊体数⽬不同的远缘杂交的杂种产⽣的雌雄配⼦并⾮完全不育,其中有些雌配⼦可接受花粉受精结实,或能产⽣有⽣活⼒的少数花粉。⽤亲本之⼀对杂种回交,可获得少量杂种种⼦。④延长杂种的⽣育期:利⽤某些作物的多年⽣习性、采⽤⽆性繁殖法或⼈⼯控制温、光条件等来延长杂种的⽣育期,逐步恢复杂种的育性。⑤其他⽅法:a.嫁接法
b.⼩麦5B缺体诱导染特点:配组⾃由,
为标志,区别真假杂种。③化学杀雄⽣产杂交种⼦。特点是配组⾃由,制种⼿续简单。④利⽤⾃交不亲和性⽣产杂种种⼦。特点是双亲都是⾃交不亲和系,从⽗母本植株上收获的种⼦都是F1种⼦;需要⼈⼯剥蕾⾃交保存和繁殖⾃交不亲和系。⑤利⽤雄性不育性⽣产杂种种⼦。特点是核质互作雄性不育性的利⽤能够实现三系配套,光温敏不育系的利⽤可以省去保持系。⑥F2剩余杂种优势的利⽤。特点是种⼦⽣产成本与常规纯系品种种⼦成本相当。2.试写出度量作物杂种优势的⽅法。①中亲优势或相对优势(杂种优势理论研究)中亲优势(%)=(F1-M P)/MP×100 M P=(P1+P2)/2 ②超亲优势超亲优势(%)=(F1-HP)/HP×100 负向超亲优势(%)=(F1-LP)/LP×100③超标优势(育种过程品⽐应⽤)超标优势(%)=(F1-CK)/CK×100④杂种优势指数杂种优势指数(%)=F1/MP×1003.试述杂种品种的亲本选配原则及理由。①配合⼒⾼②亲缘关系较远。地理远缘、⾎缘较远、类型和性状差异较⼤。③性状良好并互补④亲本⾃⾝产量⾼,花期相近4.利⽤作物杂种优势的基本条件是什么?①强优势的杂交组合:a.满⾜品种三条件,即DUS(特异性、⼀致性、稳定性)b.强优势:配合⼒、亲本性状②异交结实率⾼:a.⼤批量⽣产杂交种b.低成本⽣产杂交种(尤其⾃花、常异花授粉作物)③亲本繁殖与杂交制种技术简单易⾏可靠:a.亲本繁殖(产量与纯度)b.杂交种种⼦⽣产(质量与产量)5.作物杂种品种都有哪些类别?①品种间杂种品种②品种-⾃交系间杂种品种③⾃交系间杂种品种a.单交种A/Bb.三交种A/B//Cc.双交种A/B//C/D d.聚合杂交种:⾃交系直接组配;配成n(n-1)个单交种④雄性不育杂种品种a.胞质雄性不育杂种品种b.细胞核雄性不育杂种c.光温敏雄性不育杂种品种⑤⾃交不亲和系杂种品种⑥种间与亚种间杂种品种⑦核质杂种 6.作物杂种优势表现特点有哪些?①杂种优势的普遍性 a.⽣长势和营养体(2) 抗逆性和适应性c.⽣理功能d.产量和产量因素e.品质
f.⽣化表现②杂种优势表现的复杂多样性:作物种类:2倍体作
物>多倍体作物;亲本基因型纯合度:纯合度⾼的⾃交系间的杂种优势较纯合度低的⾃由授粉品种间的杂种优势强;亲本亲缘关系:亲缘关系远的⾃交系间杂种优势强于亲缘关系近的⾃交系间杂种优
势;性状:综合性状表现优势的杂种,单⼀性状优势低;环境条件:优势表现是双亲基因及环境条件互作③F2及以后世代杂种优势的衰退:衰退速度与F1杂合位点数、作物授粉⽅式关系密切。7.对作物杂种优势的遗传成因都有那些解释?你对这些解释有什么看法?①显性假说(有利显性基因假说)杂种F1集中了控制双亲有利性状的显性基因,每个基因都能产⽣完全显性或部分显性效应,由于双亲显性基因的互补作⽤,从⽽产⽣杂种优势。难以解释的现象:a. 杂种优势超显性纯合亲本20%以上,有的50%;b.隐性基因并⾮都不利,只在纯合状态下不利。显性假说的补充:⼀些显性基因与另⼀些隐性基因位于同⼀染⾊体上,表现连锁;控制某些有利性状的显性基因是⾮常多时,F2将不是偏态分布②超显性假说,⼜称等位基因异质结合假说基本论点:杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作⽤,杂种优势是由于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的相互作⽤的结果;Aa>AA或aa,Bb>BB或bb;等位基因分别具有控制不同的酶和代谢过程,产⽣不同的产物,使杂合体同时产⽣双亲的功能。不⾜:它完全否定了等位基因间显隐性的差别,排斥了有利显性基因在杂种优势表现中的作⽤;杂种优势并不总是与等位基因的异质结合相⼀致。③染⾊体组-胞质基因互作模式
8.测定配合⼒都有哪些⽅法?这些⽅法各有什么特点?①顶交法:选⽤遗传基础⼴泛的品种群体作为测验种测定⾃交系的配合⼒特点:测配组合少,⼯作量较轻。但不能测定特殊配合⼒②双列杂交:是⽤⼀组被测系相互轮交,配成杂交组合,进⾏后代测定。③多系法(系×测验系法)是当前最常⽤测配⽅法
优点:同时测定待测系、测验种(⾻⼲系)的⼀般配合⼒和特殊配合⼒;直接选择优良杂性不育:受细胞质不育基。质核互作雄性不育的⼀⼤特点
是能实现不育系、保持系、恢复系配套,并能通过三系法将杂种优势应⽤于⽣产。2.孢⼦体不育和配⼦体不育有何差别?有何特点?①孢⼦体不育:花粉育性的表现由孢⼦体的基因型控制,与花粉本⾝的基因⽆关。a.雌雄孢⼦体基因型中⽆相同S基因,表现亲和; b.雌雄孢⼦体有⼀个相同S基因S1S2×S1S3,若S1为隐性,则亲和;c.雌雄S基因相同⽆显隐性关系,表现为不亲和。
②配⼦体不育不育系的花粉败育发⽣在雄配⼦体阶段,其育性受配⼦体基因型控制。取决于花粉与雌蕊(柱头)所带S基因是否相同。a.双亲基因相同,⾃交完全不亲和S1S1×S1S1(纯合体⾃交)或S1S2×S1S2(杂合体⾃交) ; b.双亲有⼀个相同S基因,异交⼀半花粉亲和,⼀半不亲和S1S1×S1S2→S1S2; S1S2×S1S3→S1S3+S2S3 c.双亲⽆相同基因, 完全亲和S1S1×S2S2→S1S2;S1S2×S3S4→S1S3+S1S4+S2S3+S2S4 3.有应⽤价值的不育系应该具备哪些条件①不育度⾼且稳定,不育度达到或接近100% ②具良好的开花习性:花期长,每朵花开放时间长,柱头外露等,有利于接受花粉,提⾼制种产量③综合性状良好,配合利好:易配置出强优势组合 4.杂种品种的选配应遵循哪些原则?为什么?①选遗传差异⼤的亲本配组:在⼀定范围内双亲遗传差异愈⼤杂种优势愈明显。②选择产量⾼、配合⼒好的亲本配组:⾼产亲本是杂种产量的基础,在此基础上,应该挑选⼀般配合⼒⾼的亲本配组,筛选特殊配合⼒⾼的组合。③选优良性状多并能互补的亲本配组:两亲应具有较多的
优良性状和较⼴的适应性,通过杂交使优良性状在杂种中得到累加和加强,特别是杂种优势不明显的性状,及由多基因控制的数量性状如熟期、品质性状和⼀些产量因素,杂种的表现多倾向于中间型,因此只有两亲本的性状都优良才能配出符合育种⽬标的杂种。④选有利于异交的亲本配组:商品杂种品种的获得是通过异交完成的,选择有利于异交的亲本配组才能够提⾼种⼦产量,降低⽣产成本获得更⼤的经济效益。有利于异交的特性主要是指:a.母本的花器结构和开花习性有利异交授粉;b.具有好的⾼产性状及潜⼒;c.⽗本花期较长,花粉量⼤;d.双亲⽣育期接近并以母本偏早为好;e.⽗本较母本略⾼,以便扩⼤⾏⽐增多母本株数。上述配组原则只是为了增加选配杂种的预见性获得⼀个好的育种效果⽽提出的,实际上所配制出的杂种必须在不同条件下进⾏多点多年试验,以及⽣产⽰范和栽培试验才能确定其丰产性、适应范围、利⽤价值和栽培⽅法。5.如何鉴定核不育材料的遗传类型⽤正常株与被鉴定的不育株杂交获得F1①将F1各单株都表现可育的植株⾃交得F2群体的单株
间表现育性分离,则为核基因不育,并可以根据单株育性的分离⽐例估算出不育基因对数②如果F1各单株都表现不育,则⽤正常株回交,所得回交⼀代群体,如果全部表现不与,则表明此为质核互作的不育,如果回交⼀代的单株是可育与不育的分离,则表明此为显性核不育,可以从分离的⽐例估算出显性不育基因的对数③如果F1育性表现分离,其原因是亲本不纯造成的。两个情况:a.单株间成可育和不育的分离,可按上⾯⽅法继续鉴定b.单株不育程度的不⼀致,可选⾼不育单株⾃交看⾼不育特性能否稳定遗传,能遗传的可⽤于杂种优势的利⽤在此基础上可进⼀步鉴定光温环境条件对育性的影响6.光温诱导雄性不育的种质是怎样获得的?选育途径:杂交转育、系统选育、诱变选育、组织培养等⽅7.如何将⾼不育材料⽤于杂种优势利⽤在选出⾼不育系和具有显性标志形状苗期移栽前进⾏区分,凡带有恢复系显性标志的幼苗就是杂种苗,可供⼤⽥⽣产利⽤,凡没有恢复系显性标志的幼苗是⾼不育系的⾃交苗,可供继续制种三个要点:⼀是⾼不育系的不育度越⾼经济效益越好,不育度要求在90%以上;⼆是标志性状在⽗母本上是对应的,向⽗本导⼊必须是显性的,向母本导⼊必须是隐性的,标志性状只需要导⼊⼀⽅即可;三是标志性状最好是单基因控制的,并在苗期或移栽前显现,容易分辨,不受环境条件的影响。8.质
核互作雄性不育的恢复系选育可以采⽤哪些⽅法
育种特点。
。
2、重要作物起源地。种上应⽤的途径。
本要求?
什么?
2、单交、复交中每⼀个亲本所占⽐重?和单粒传法的原理,⽐较它们各⾃的优缺点。
克服⽅法。如何克服些?各有什么特点?
2、试写出度量作物杂种优势的⽅法。3、试述杂种品种的亲本选配原则及理由。4、利⽤作物杂种优势的基本条件是什么?5
、作物杂种品种都有哪些类别?6、作物杂种优势表现特点有哪些?
7、对作物杂种优势的遗传成因都有那些解释?你对这些解释有什么看法?些⽅法各有什么特点?何利⽤杂种优势的?
2.孢⼦体不育和配⼦体不育有何差别?有何特点?3.有应⽤价值的不育系应该具备哪些条件4.杂种品种的选配应遵循哪些原则?为什么?5.如何鉴定核不育材料的遗传类型
6.光温诱导雄性不育的种质是怎样获得的?7.如何将⾼不育材料⽤于杂种优势利⽤
8.质核互作雄性不育的恢复系选育可以采⽤哪些⽅法S(R r)→S(R R)+ S(R r)+ S(r r)花粉可育可育可育不育
结实正常结实正常结实正常不结实F1 F2 育性分离
S(R r) →S(R R)+ S(R r)花粉半不育可育半不育F1 结实正常F2结实正常
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