绪论
一、
名词解释
1. 品种:具有在特定条件下表现为不妨碍利用的优良、适应、整齐、稳定和特异性的家养动植物群体。
2. 品种优良性:指群体作为品种时,其主要性状或综合经济性状符合市场要求,有较高的经济效益。
3. 品种适应性:包含对一定地区气候、土壤、病虫害和不时出现的逆境的适应和对一定的栽培管理和利用方式,如对肥、水充足的适应,对机械化作业的适应,对加工及其工艺过程的适应等。
4. 品种整齐性:包括品种内个体间在株型、生长习性、物候期等方面的相对整齐一致和产品主要经济性状的相对整齐一致。
5. 品种稳定性:指采用适于该类品种的繁殖方式的情况下保持前后代遗传的稳定。
6. 品种特异性:指作为—个品种,至少有一个以上明显不同于其它品种的可辩认的标志性状。 二、
填空题
1. 新品种审定的主要内容包括 优良、 整齐、 适应、稳定、特异 等五个方面。 2. 进化的基本要素有 遗传 、 变异 、 选择 。 3. 自然进化与人工进化的区别首先在于 选择的主体不同
4. 花椰菜、结球甘蓝是甘蓝的 变种 ;“春丰”、“西园4号”是甘蓝的 品种 。 三、
判断题
1. 实际上,植物学上的Variety与Cultivar内涵是相同的。× 2. 优良的品种在任何地区、任何时段都是良种。×
3. 植物利用器官的大型化,色泽、形状的多样化,气味、香气及外观品质的改
进,刺毛等防御结构的退化或消失都是人工进化的结果。√ 4. 叶用莴苣和茎用莴苣都是人工培育出的莴苣新品种。× 5. 夏菊、夏秋菊和寒菊都是菊花的新变种。×
6、品种特异性指一个品种至少有一个以上明显不同于其他品种的可辨认的标志性状。√
四、 问答题
1、举例说明优良品种有什么作用? 答:(1)增加产量 (2)提高品质 (3)延长产品的供应和利用时期 (4)减少污染、节约能源 (5)适应集约化管理、节约劳力 2、园艺植物育种学主要研究那些内容?
答:园艺植物育种学的主要内容有:育种对象的选择,育种目标的制定及实现目标的相应策略;种质资源的挖掘征集、保存、评价研究、利用和创新;选择的原理和方法;人工创造变异的途径、方法和技术;杂种优势的利用途径和方法;育种性状的遗传研究鉴定和选育方法;育种不同阶段的田间及实验室试验技术;新品种审定、推广和繁育等。 3、简述园艺作物育种的发展趋势。 答:
1) 生物多样性与品种多样化 2) 生物技术与常规育种紧密结合 3) 注重种质资源的研究与创新
4) 加强跨地区跨行业的合作与交流
5) 应用信息技术
五、
论述题
任举一种园艺作物为例,说明其育种成就及今后的发展方向。
答:(略)
第一章 育种目标及育种途径
一、
名词解释
1. 育种目标:在一定地区的自然、耕作栽培和经济条件下,所要育成的新品种
应具备的优良性状的指标。
2. 优质:是产品能满足一定需要特征特性的总和。 3. 经济系数:经济产量与生物学产量的比值。
4. 高光效育种:通过提高作物本身的光合能力和降低呼吸消耗来提高作物产量
的育种方法。
5. 收获指数:生物产量转化为经济产量的效率称为经济系数或收获指数。 6. 生物产量:单位地面上植物一年中干物质生长量的总和。包括根、茎、叶、
果实、种子等全部重量。
7. 经济产量:仅指生物产量中能够为人们提供经济收益的部分产量。 8. 株型育种:株型育种是指除矮秆外,按照人们的经济要求,把植株的形态特
征和生理特性的优良性状都集中在一个植株上,使其获得最高的光能利用率,并能将光合产物最大限度地输送到籽粒中去,通过提高收获指数而提高籽粒产量。 二、
填空题
1. 育种途径包括查、引、选、育。
2. 园艺植物育种的主要目标性状包括:产量、品质、成熟期、对环境胁迫的适应性、对病虫害的抗耐性、对保护地栽培的适应性。 3. 产量可分为 生物产量 和 经济产量 。 4. 低温胁迫可以分为 冻害 和 冷害 。
5. 对切花的生产来说,育种目标主要要求是 花期长 、 耐储运 、 耐久养 和便于包装运输 。
6. 保护地栽培品种的主要育种目标是 耐弱光、 耐高温 、 抗病虫害 。 7. 在制定育种目标时不但要注重 经济效益 也要注重 社会效益 。 8. 为了做到市场的均衡供应,应注重作物 成熟期 这一目标性状的选育。 9. 园艺产品的品质按产品用途和利用方式大致可分为 感官品质 、 营养品质 、 加工品质 和 贮运品质 等。
10.萝卜、胡萝卜等的高产育种中,为提高经济系数,育种者应该着眼于 地下 部分产量的提高。 三、
判断题
1. 用于园林装饰的观赏植物其经济系数为100%。√ 2. 体细胞融合是育种新途径之一。√
3. 对保护地番茄品种来说,其育种的主要目标是具有较高的果实硬度。× 4. 一般来说,叶菜类的经济系数比茄果类蔬菜的高。√ 四、
问答题
1、 现代农业对作物品种有哪些要求?
1) 高产 2) 稳产 3) 优质
4) 适应性强,熟期适当 5) 适合机械化作业 6) 抗病虫害和除草剂
2、 制定园艺植物育种目标应该遵循的一般原则? 答:
1) 着眼当前国民经济需要,顾及生产发展前景 2) 抓住当前生产主要矛盾,改进主要目标性状 3) 育种目标要落实到具体性状上 4) 考虑品种的合理搭配 5) 制定目标要有预见性 6) 制定目标要注意现实性
7) 注意在实施过程中对育种目标进行调整和充实。
第二章 园艺植物的繁殖习性、品种类别和育种特点
五、
名词解释
1. 纯育品种:由遗传背景相同和基因型纯合的一群植物组成,包括有性繁殖植物从杂交育种,突变育种中经系谱法育成的品种。
2. 自交系:经过连续若干代强制自交和严格选择后获得的传背景相同和基因型纯合的一群植物。
3. 多系品种:是由若干个农艺性状表现型基本一致而抗性基因多样化的相似品系的混合体。
4. 异花授粉植物:在自然状态下雌蕊通过接受其它花朵的花粉受精繁殖后代的植物。
5. 杂交种品种:指遗传上纯合的亲本在控制授粉条件下生产特定组合的一代杂种群体。
6. 营养系品种:由单一优选植株或变异器官无性繁殖而成的品种。
7. 杂交合成群体:或称自花授粉作物的杂交合成群体,由自花授粉植物或两个以上在主要性状形似的纯系品种杂交后繁育而成的分离的混合群体。 8. 自花授粉植物:雌蕊接受同一朵花的花粉受精繁殖后代的植物。
9. 常自花授粉植物:指那些具有自花授粉习性,但花器结构不太严密,从而发生部分异花授粉的植物。
10. 综合品种:或称异花授粉作物的综合品种,是由异花授粉植物的若干个经济性状配合力良好,彼此相似的家系或自交系在隔离条件下随机交配组成的复杂群体。
11. 自由授粉植物:又称常异交植物,在花器结构和开花授粉习性方面和典型的异花授粉植物相同,但能够自由接受自花及异花的花粉而正常受精和繁殖后代。 12. 无性繁殖植物:主要利用其营养器官进行无性繁殖的植物种类。 六、
填空题
1. 马蹄莲用 块茎 繁殖,百合用 鳞茎 繁殖,香蕉用 分蘖 繁殖。 2. 豌豆是雌雄同花,南瓜是 雌雄同株异花 ,银杏是 雌雄异株 。
3. 自交不亲和性从花器形态和遗传学的差异可分为 异型性 和 同型性 不亲和。
4. 纯育品种主要是 自花授粉植物 的育成品种。
5. 根据开发授粉习性,菠菜属于 异花授粉 植物;甘蓝属于 异花授粉 植物。
6. 正常异交率在 10%-50% 之间的植物为常自花授粉植物。 7. 营养系品种的基因型是相同的。
8. 为了获得对同一病原菌不同生理小种的抗性,生产中可考虑选育 多系品种 。
9. 异花授粉园艺植物中最典型的种类如菠菜,苏铁、银杏等等属于 雌雄异株 植物。
10. 根据有性繁殖园艺植物的授粉习性,大多数 异 花授粉植物中都存在自交衰退现象,其原因主要是由于多代自交使不利 隐 性基因的纯合所致。
11. 园艺植物品种按群体内的遗传组成划分,可将纯育品种和自交系归为
同型纯合 类型。 七、
判断题
1. 番茄是异花授粉植物。×
2. 在遗传上,杂交品种和营养系品种一样是高度杂合的。√ 3. 豌豆属于自花授粉植物。√ 4. 无融合生殖品种也是营养系品种。√
5. 异花授粉植物长期自交,隐性致命基因纯合,容易产生自交衰退。√ 6. 如果某园艺植物自花授粉不亲和,那么该植物具有自交不亲和性。√ 7. 能发生自交的植物都是自花授粉植物。×
8. 同一自交不亲和系内的不同植株花期相互授粉是亲和的。× 9. 自交不亲和的三色堇近交衰退程度大于自交亲和的罂粟花。√ 10.营养系品种只能通过无性繁殖进行育种。× 11.异花授粉园艺植物容易出现自交衰退现象。√
12.自由授粉园艺植物连续自交容易出现较严重的自交衰退现象。× 八、
问答题
1. 园艺植物的主要繁殖方式有哪些?
答:园艺植物的繁殖方式可分为有性繁殖和无性繁殖两大类。有性繁殖即种子繁殖或称实生繁殖;无性繁殖又称营养器官繁殖即利用植物营养体的再生能力,用根、茎、叶等营养器官在人工辅助之下,培育成独立的新个体的繁殖方式,包括扦插、压条、嫁接及组织培养等方法。
2. 自花授粉园艺植物和异花授粉园艺植物遗传特点有何不同?
答:自花授粉园艺植物长期自花授粉加上定向选择,造成自花授粉植物品种群体内绝大多数个体基因型纯合,遗传性一致而稳定,品种保纯比较容易。偶然杂交或自然突变都会产生性状分离,仅频率很低,而且随着繁殖世代的增加,杂合类型的比率会迅速下降。
异花授粉植物遗传上杂合程度较大,在品种群体内基本上没有基因型完全相
同的个体,遗传基础比较复杂,在主要经济性状上相对一致,是保持遗传平衡的异质群体。异花授粉植物的品种难以避免其它品种花粉的传入,自然突变的发生,小样品引种的随机漂移以及不同年份、地段选择因素的差异等都会改变群体的遗
传结构。异花授粉植物强制自交或近亲交配产生的后代比原来随机交配后代生长势弱。
3. 园艺植物的品种类型有哪些?其群体,个体遗传上有何特点?
答:园艺植物按群体内遗传的同型和异型以及组成个体遗传的纯合性和杂合性把品种分为同型纯合、同型杂合、异型纯合和异型杂合四类。
同型纯合包括纯育品种、自交系。群体单株之间基因型相同,单株基因型纯合; 同型杂合包括杂交种品种、营养系品种。群体单株之间基因型相同,单株基因型杂合;
异型纯合包括杂交合成群体、多系品种。群体单株之间基因型不同,单株基因型纯合;
异型杂合包括自由授粉品种、综合品种。群体单株之间基因型不同,单株基因型杂合;
4. 自交系的主要利用价值是什么?
答:自交系一般是经过连续若干代强制自交和严格选择后获得的。自交系主要用于配制杂交种品种,通常不直接用于生产。因此自交系本身在经济性状方面没有太严格的要求,但在主要经济性状上必须有良好的配合力。还需要注意与繁育制种有关的性状如花期早晚和长短、花粉多少、交配亲和性、繁殖能力等。 5. 多系品种价值?选育该类品种的难点在什么地方?
答:多系品种是指若干个农艺性状表现型基本一致而抗性基因多样化的相似品系的混合体。主要作用是解决对病原菌不同生理小种的抗性。该品种的选育难点是: (1)垂直抗性基因抗源亲本的获得; (2)每个成员每年都要分别繁殖;
(3)育种周期太长,成本太高,应用不广。
第三章 园艺植物种质资源
九、
名词解释
1. 种质保存:是指通过人为的技术措施保护植物种质资源,使其不至于流失
或灭绝。
2. 种质资源:包含一定的遗传物质,表现一定的优良性状,并能将遗传信息
从亲代传给子代的遗传物质的总体。凡是携带遗传物质的载体都可称为种质。
3. 园艺植物种质资源学:是研究园艺植物分类、起源与演化、种质考察与搜
集、种质保存、种质评价与鉴定以及种质利用的科学。
4. 种质资源考察:指查清和整理一个国家或一个地区范围内资源的数量、分
布及特征特性的工作。
5. 顽拗型种子:少数种类的种子在干燥、低温的条件下反而会迅速丧失生活
力,称为顽拗型种子。
6. 就地保存:指在资源植物的产地,通过保护生态环境进行。
7. 迁地保存:常针对资源植物的原生境变化很大,难以正常生长和繁殖、更
新的情况,选择生态环境相近的地段建立迁地保护区(避难所)。 十、
填空题
1. 种质资源搜集的基本原则有 全面性 、 完整性 和 代表性(典型性) 。 2. 种质资源的鉴定包括 生物学鉴定 、 经济性状评价 、 抗逆性鉴定 、抗病虫能力鉴定 和 种质资源检疫 。
3. 对许多以资源圃形式保存的园艺植物种质资源,为节约管护成本发展了离体
试管保存形式,常见的方式有缓慢生长系统和 超低温保存系统 两种形式。
4. 马铃薯、番茄起源于 南美洲 ;龙眼起源于 中国 。
5. 在以种子作为资源保存的方式中,为延长种子保存寿命,主要的影响因素是 温度和湿度 。
6. 作物起源中心学说由 瓦维洛夫 提出。
7. 将野生醋栗番茄中的抗叶霉病基因转移到一般的栽培品种中,从种质资源的保存方式来看,该方式可归结为 利用保存 。 8. 迁地保护区 是资源植物的“避难所”。
9. 保存种子的种子库有 短期库 、中期库 和 长期库 三种类型。 10.顽拗型种子可采用 资源圃保存 的方式保存。 十一、 判断题
1. 大白菜和甘蓝的起源中心均是地中海中心。×
2. 瓦维洛夫将作物起源中心分为8个。√ 3. 资源收集是整个种质资源工作的首要环节。√ 4. 影响种子老化的主要环境因素是温度和空气。×
5. 把一野生兰草迁入西双版纳热带植物园的保存方式称为迁地保存。√ 6. 所有种子都适用于种子保存。×
7. 超低温种子保存的温度应是-80℃以下。√
8. 在超低温保存种质资源时,材料需要用冷冻保护剂加以保护。√ 9. 再引种就是把保护区内保存的材料返回到自然生境之中。√ 10.无性繁殖植物一般采用资源圃保存的方式进行保存。× 11.水生植物可采用资源圃保存和离体试管保存。√ 12.荔枝、枇杷起源于地中海。× 十二、 问答题
1、种质资源包括哪些?
答:包括古老的地方品种、新育成品种、重要的育种品系、育种原始材料,以及
野生种和野生近缘种。
2、植物种质资源对人类有何重大意义?
答:①植物种质资源是人类食物、药物和工业原料的重要源泉;
②植物种质资源为现代植物育种的兴起和发展提供关键的原材料; ③植物种质资源是植物进化的基础;
④植物种质资源作为生物多样性极其重要的构成因素,对农业生态系统起着稳定性作用。
④植物种质资源是植物基础研究的物质依据。
3、根据来源与性质,园艺作物种质资源可以分为哪几类?各有什么特点? 答:1.主栽品种 它们具有良好的经济性状和较广泛的适应性,是各种育种目标的基本材料。
2.地方品种 它们虽然在某些方面不符合市场的要求,或者适应性不够广泛,但往往具有某些罕见的特性,如适应特定的地方生态环境,特别抗某些病虫害,或适合当地特殊的习惯要求以及具备一些在目前看来还不特别重要的某些潜在有利性状。
3.近绿野生种和原始栽培类型 常具有栽培品种缺少的抗耐特性。 4.育种材料 由于综合性状不符合要求,或存在某些缺点不能成为商品化栽培的品种,但是其中有些具有明显优于一般品种或类型的专长性状。但由于综合经济性状不佳,只能用作育种材料。
5、瓦维洛夫的起源中心学说的主要论点包括哪些?
答:种质资源研究是植物育种最重要的内容;物种形成过程的地理局部化;作物起源中心是古代文明的发源地;每种作物均有初生(遗传上的显性)和次生起源中心(杂交或突变出现隐性性状);同源平行变异规律;种的范围类出现平行变异规律;作物起源中心的定位;主要作物起源于北纬20-45度之间。 6、园艺作物种质资源保存形式有哪些? 答:①低温种子库保存;
②植物园与种质资源圃保存; ③自然保护区保存; ④试管苗离体保存; ⑤利用保存; ⑥基因文库保存 十三、 论述题
如何正确评价和利用种质资源?
答:(1)特征特性鉴定。包括植物学性状鉴定;园艺性状鉴定;生物学特性;
品质鉴定;抗逆性鉴定;抗病、虫性鉴定等。 (2)种质资源的利用
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。 间接利用:对在当地表现不很理想或不能直接应用生产,但具有明显优良性状的种质材料,可作为育种的原始材料。 潜在利用:一些暂时不能直接利用或间接利用的材料,其潜在的基因资源有待于人们进一步研究认识、利用。
第四章 园艺植物的引种
一、名词解释
1. 植物引种:指把植物品种或野生资源从一个地区引入另一个地区进行栽培
或作为种质资源。
2.简单引种:由于植物本身的适应性广,不改变其遗传性也能适应新的环境条
件,或者是原分布区与引入地的自然条件差异较小,或引入地的生态条件更适合植物的生长,植物生长正常甚至更好。
3.驯化引种:植物本身适应性很窄,或引入地的生态条件与原产地的差异太大,
植物生长不正常直至死亡,但是经过精细的栽培管理,或结合杂交、诱变、选择等改良植物的措施,逐步改变遗传性以适应新的环境,使引进的植物正常生长。
4.植物生态型:植物在长期自然选择和人工选择作用下通过遗传和变异而形成
的对某些生态因子的特定需要或适应能力。同一生态型的品种在生育期、抗逆性和适应性方面具有较多相似的特点。
5.气候生态型:是指在一定的气候因素下所形成的生态型。
6.土壤生态型:是在一定的土壤理化特性、含水量、含盐量、pH值以及土壤微
生物的影响下形成的。
7.共栖生态型:是和生物因素相互影响、共处于一个环境中所形成的生态型。 二、填空题
1. 引种驯化的类型包括:简单引种和驯化引种。
2. 从高纬度引种园艺植物到低纬度高海拔地区栽培容易获得成功的主要原因
是 温度的影响。
3. 杜鹃植物引种到北方栽培可能出现生长缓慢,长势差的现象,其原因是因为
杜鹃生长发育过程中喜好 酸性 类型土壤。
4. 兰花、松树等园艺植物一般与土壤中的真菌形成共生关系,为保证引种成功,
必要的措施是 引入共生菌或客土 。
5. 目前,很多地方在农业产业化开发、城市绿化时大规模从国内外引种果树、
园林观赏植物栽培,常因气候、土壤等环境条件不适宜而导致引种失败。为规避上述风险,在大规模引种前,进行 引种试验 是整个引种环节中必要的
6. 为防止有害生物以及病原菌的传播,引种过程中, 植物检疫 环节是必须
的。
7. 园艺植物在长期自然选择和人工选择作用下其生长发育过程会形成其特殊
的生态型,根据其主要影响因素,可分为土壤生态型、气候生态型和 共栖生态型 三类。
8. 园艺植物引种栽培中常采用一些技术措施,使其改变遗传性,慢慢适应新环
境的过程,这就叫做 驯化 。
9. 德国林学家迈依尔1906-1909年提出的 气候相似论 成为指导植物引种的
主要依据。
10. 气候相似论的基本要点是: 两个地区间的生态环境,应相似到足以保证相
互引种成功的程度 。
11. 根据园艺植物对日照长短要求的不同,可将园艺植物分为 长日照园艺植
物 、短日照园艺植物 和 中性园艺植物 。 三、判断题
1. 南方长日照园艺植物引种我国到北方地区栽培时,会出现开花结果延后,营
养期加长、生长旺盛等现象。×
2. 由于南方温度较高,南方地区从北方引种落叶果树或观赏植物开花结果不受
影响。×
3. 引种是以品种为单位的对已经存在的变异的选择利用。√
4. 长日照植物北种南引时生育期长,营养生长好,植株开花迟或不开花。√ 5. 中性园艺植物的适应区域较长日照园艺植物和短日照园艺植物都广,对引种
有利。√
6. 低纬高海拔与高纬低海拔地区间以及同纬度不同海拔地区间引种易成功。× 7. 春甘蓝应选择冬性弱的品种。×
8. 北方洋葱引到南方种植时地上部徒长,鳞茎发育不良,这是因为南方日照较
短的关系。√
9. 短日照植物南种北引时易出现植株发育快,营养生长不良,植株、果实、种
子小,生殖生长受阻的现象。× 四、简答题
1、有哪些因素会影响园艺作物的引种? 答: 1) 温度
2) 日照 3) 降水和湿度 4) 土壤 5) 其他生态因子 2、引种的程序是什么? 1) 选择引入材料
2) 引种材料的收集和编号登记 3) 引种材料的检疫 4) 引种试验
5) 栽培性试验和推广 3、引种驯化有何重要意义?
答: ①引种驯化是栽培植物起源和演化的基础;
②引种驯化是丰富并改变品种结构,提高生活质量的快速而有效的途径; ③引种驯化可为各种育种途径提供丰富的种质资源。 4、引种的基本原理是什么? 1) 引种的遗传学原理
?引种是是植物在其遗传性适应的范围内迁移,适应范围受其基因型的控制。 ?不同植物种类其适应范围有极大的差异,同一种类不同品种也表现不同的适应范围。
?基因型杂合程度高的品种可能具有更强的适应能力或自体调节能力。 2) 引种的生态学原理
同一生态型的品种在生育期、抗逆性和适应性方面具有较多相似的特点。引种时,必须根据园艺植物的适应性,引入适合的生态类型的品种。关键是主要生态因子的鉴别。
5、引种的方法有哪些?
答:①确定引种目标并进行可行性分析;
②搜集引种材料并进行植物检疫; ③进行引种实验、驯化和选择; ④对引种材料进行评价和应用。
6、从我国南方向北方引种长日性园艺植物种类,可能出现哪些现象? 答:发育快(早熟),营养生长不良,植株、果实、种子小,低产易冻害等。
第五章 园艺植物选择育种
一、名词解释
1. 选择:利用人工和自然产生的变异群体,根据育种目标要求和表现型,选择
优良的基因型,固定优良性状。
2. 纯系学说:丹麦遗传学家约翰森根据菜豆的粒重选种试验结果在1903年提
出的一种遗传学说。认为由纯合的个体自花受精所产生的子代群体是一个纯系。在纯系内,个体间的表型虽因环境影响而有所差异,但其基因型则相同,因而选择是无效的;而在由若干个纯系组成的混杂群体内进行选择时,选择却是有效的。
3. 混合选择法:从一个原始混杂群体中选取符合育种目标的优良单株,混合留
种,次年播种与同一块圃地,与标准品种及原始群体小区相邻种植,进行比较鉴定的选择法。对原始群体的混合选择只进行一次,当选择有效时就繁殖推广的,称为一次混合选择法。对原始群体进行多次混合选择后再繁殖推广的,称为多次混合选择法。
4. 单株选择法:从原始群体中选取优良单株分别编号,分别留种,次年单株种
植成一单株小区,根据各植株的表现进行比较鉴定的选择法。若只进行一次单株选择,以后就以各株系为取舍单位,称为一次单株选择。
5. 选择育种:利用现有种类、品种的自然变异群体,通过选择、提纯以及比较
鉴定等手段育成新品种的途径叫做选择育种,简称选种。 6. 遗传力:亲代性状值传递给后代的能力大小。
7. 广义遗传力(HB2 ) :基因型方差(VG)占表现型方差(VP)的百分率。 HB2 = VG /
VP ×100% = VG / (VG + VE ) ×100%
8. 狭义遗传力( HN2 ) :基因加性方差(VA)占表现型方差的百分率。 HB2 = (VG
- VD - VI ) / VP ×100%。VD为显性方差(等位基因间互作产生);VI为上位性方差(非等位基因间互作产生)。
9. 株 选:根据育种目标及相应的选择标准,以特定选择方式采取的选择和淘
汰的方法。
10. 选种程序:在整个选择育种过程中,选育出一个新品种要先后经过原材料搜
集、优系选择鉴定等一系列工作环节。这种按照一定的先后步骤依次进行的工作环节就叫选种程序。
11. 芽变:发生在芽内分生组织细胞中的突变,属于体细胞突变的一种。 12. 枝变:变异的芽内分生组织萌动长成枝条时,该枝条表现出与原品种类型不
同的现象。
13. 株变:当包含突变细胞的芽发育成一个植株,或采用该芽进行无性繁殖形成
新个体的现象。
14. 芽变选种:利用发生变异的枝、芽进行无性繁殖,使之选出优系,称为芽变
选种。
15. 饰变:由于环境条件(土壤、气候、栽培措施等)的变化引起的不可遗传的
变异。
16. 实生选种:针对实生繁殖的群体为改进其经济性状、提高品质而进行的选择
育种称为实生选择育种,简称为实生选种。
17. 选择差:当对某一数量性状进行选择时,入选群体乎均值与原始群体平均值
产生的离差称为选择差。 二、填空题
1. 选择的种类有人工选择 和自然选择 。
2. 选择育种的实质是造成群体单株有差别的生殖率 ,从而定向地改变群体的
遗传组成。
3. 通过增加 群体的性状变异幅度 、降低 入选率 和 加大 选择强度 等手
段可以提高选择的效果。
4. 有性繁殖植物的基本选择法有混合选择法 和单株选择法 。
5. 对于无性繁殖植物我们常用的选择法有营养系混合选择法 和 营养系单
株选择法 。
6. 株选的方法包括 单一性状选择和综合性状选择 。
7. 芽变选种具有多样性、重演性、稳定性、局限性和多效性等特点。
8. 芽变的遗传类别有:染色体数目变异 ;染色体结构变异 ;基因突变 ;核
外突变 。
9. 采用系谱选择方法选育一个菜豆新品种,将收集到的两个性状互补的地方菜
豆品种杂交后,单株选择法应该从 F2 代开始。 10. 单株选择法多应用于 自花授粉 园艺植物。
11. 根据不同的特性(如植株高矮、果实形状、颜色、成熟期等)把性状相似的优
株归并成不同群体,将从不同群体收获的种子分别播种在各个小区内,以便群体间以及与对照品种进行比较鉴定,从而选出优良品种称为 集团 选择方法。
12. 果树芽变选择的两个较为关键的时期是 果实采收期 和 灾害发生期 。 13. 考虑到豇豆、菜豆等自花授粉园艺植物开花授粉特点,从品种选育角度来说,
适合采用 单株选择法
14. 同一品种相同类型的芽变可以在不同时间、地点、单株上发生称为 芽变的
重演性
15. 园艺植物的实生选择育种在我国取得了巨大的成就。其中花卉植物中成绩突
出的实生选择育种之一是由陈俊愉院士所率先开展的 梅花育种。 16. 芽变育种中,分生组织层中 LⅡ 细胞产生突变,由它产生的胚珠和花粉
也具有变异的遗传物质,因此可以通过受精而遗传于有性后代。
17. 有刺黑莓发生无刺芽变后,通过开花结果方式获得植株的枝条的性状将表现
为 有刺 ;由其扦插形成的新的植株,其枝条性状为 无刺 。
18. 在一果色浅红苹果树的内膛处一枝条出现果实浓红色变化,从此现象可推测
该变异由 芽变 引起。
19. 在杂交品种的选育过程中,自交系的选育是必须的,单株选择方法和混合选
择方法两种基本的选择方法中,应该采用 单株选择 方法选育自交系。 20. 针对育种材料群体,在实践中常采取降低 入选率 的方式加大选择差,从
而达到提高选择效果。
21. 株行距较小的自花授粉园艺植物杂交育种后代选择常采用 混合—单株选
择 方法。
22. 《洛阳牡丹记》中有如下一段话“潜溪绯者,千叶绯花,出于潜汐寺……本
是素花,忽于丛中时出绯者一、二朵,明年移在它枝,洛人谓之转枝花”,该段话中的“绯者”由 芽变 造成的。 三、判断题
1. 变异是选择的基础,遗传是选择的保证。√
2. 常规杂交育种中,自花授粉植物单株选择通常从F2代开始。√ 3. 群体内单株间变异幅度越大,选择效果愈明显。√ 4. 无性繁殖园艺植物只能通过芽变选种进行新品种培育。×
5. 选择育种的实质是造成待选择群体内不同基因型个体的生殖差异。√ 6. 自花授粉植物单株选择在开花时无须采取人工隔离措施。√ 7. 选种是以个体为单位的对自然出现的变异的选择利用。√ 8. 遗传力越高选择效果越明显,入选率越高选择效果越明显。× 9. 当遗传力为0 的时候选择差无论多高都不能增大选择效果。√ 四、问答题
1. 比较单株选择与混合选择二者之间的优劣。 答:单株选择法的优点:
可以对所选优株的基因型进行鉴定,消除环境饰变引起的误差,提高选择效率。 多次单株选择法可以定向积累变异,从而有可能选出超过原始群体内最优良单株的新品种(即优中选优、不断选优)。 单株选择法的缺点:
A.费工费时。需专门设立圃地,异花授粉作物需要隔离。 B. 异花授粉作物多次隔离授粉易引起生活力衰退。 C. 选择一次留种量有限,选出优系后难以迅速应用于生产。 混合选择法的优点:
简便易行,省时省力。不需要很多土地、劳力及专设的实验圃地就能迅速地从混杂群体中分离出优良类型,在较短时间内能获得较多的繁殖材料,便于及早推广。 对混杂严重的农家品种也可提纯良种。混合选择时不同单株间可以自由授粉,可以保持丰富的遗传特性,故不会造成生活力衰退。 混合选择法的缺点:
混繁不能鉴别每一个体基因型的优劣,这就使由于环境条件优越而性状表现突出的单株选留下来,但其基因型并非优良,从而降低了选择效果
2. 如何根据授粉习性确定选择方法?
答:(1)自花授粉植物的选择法 一般采用单株选择法,只有在结合生产进行品种纯化时,为了及时提供生产用种子,才采用混合选择法。对于常自花授粉植物在选择育种时,常采用单株选择法或母系选择法。但单株选择的次数要多一些,在品种纯化时,根据种子繁殖系数的大小、品种需要的缓急情况,可采用多次单株选择法或多次混合选择法。
(2)异花授粉植物的选择法 对于自由授粉植物和异花授粉植物,在原始群体株间性状差异不大时可采用单株—混合选择法,否则采用混合—单株选择法。自交衰退明显的种类可采用母系选择法和集团选择法。为防止避免隔离留种影响试验结果的可靠性,可酌情采用亲系选择法、剩余种子法和集团选择法等。
3. 在选择育种中可以采用哪些措施缩短育种年限?
答:(1)正确运用选择方法和选种程序。灵活运用选择方法(达到多出品种的目的);圃地设置的增减(如抗性鉴定圃、栽培试验圃);适当缩减圃地设置年限 (2)加速选种的主要方法。提前进行生产试验与多点试验;利用保护地进行一年多代繁殖选择;异地栽培加速繁殖;加速繁殖和提高种子繁殖系数。 4. 什么是芽变育种?芽变细胞学及遗传学有何特点?
答:利用发生变异的枝、芽进行无性繁殖,使之性选出优系,称为芽变育种。 (1)嵌合体与芽变的发生
被子植物顶端分生组织存在相互区分的细胞层,分为LⅠ、LⅡ、LⅢ,植物组织均由这三层组织发生层所衍生。正常情况下,层间、层内含有相同的遗传物质。芽变的发生导致出现嵌合体。多为层间不同嵌合体和层内不同的嵌合体。 (2)芽变的转化 除同型突变体外,上述任何一种嵌合体均不很稳定,随生长发育或营养繁殖而发生变化。如扇形嵌合体在发生侧枝时,若处于扇形区域内,新枝成为周缘嵌合体。若处于扇形区域边缘,则仍为扇形嵌合体。若处于扇形区域外,则成为非突变体。 (3)芽变遗传学特点:
由LI表皮原细胞产生的突变,可以引起与表皮组织有关性状的变异。如茸毛和针刺的有无,以及表皮细胞中彩色的变化。LⅡ皮层原细胞产生突变,可以
引起皮层外层的变异。象果实皮层细胞中的色素变异以及与叶绿素多少有关的叶片色彩突变,LⅡ突变影响到孢原组织,由它产生的胚珠和花粉也具有变异的遗传物质,因此可以通过受精而遗传于有性后代。LⅢ中柱原细胞产生突变,可以引起皮层的内层、中柱和输导组织的变异。因此由中柱所长出的不定芽和由深层组织长出的不定根,都可以表现出变异的特征。 5. 如何对无性繁殖植物的有性后代进行选择?
答:有性后代单株选择法:播种→单株选择 →收获营养繁殖体 →营养系→播种→株行圃 →比较鉴定。 6. 选种的基本程序有哪些?
答:原始材料圃→选种圃 →品比预备试验圃 →品种比较试验圃→品种区域试验及生产试验。
7. 芽变选种应该在什么时期进行?应采用什么方法?
答:(1)芽变选种的时期:经济产品采收期和自然灾害期;(2)芽变选种的方法:面上调查访问定点;点上观测鉴定定株;株间综合分析定性。 8. 阐述芽变选择育种的程序。
答:(1)确定芽变选种的目标,即品种需要改良之处。 (2)确定适宜的选种时期:主要是果实成熟期、灾害期。 (3)变异的发现。调查、选报等形式。
(4)变异的分析确定,筛除环境造成的修饰变异。 (5)变异体的分离和同型化。修剪、嫁接等方式。
(6)复选阶段 包括高接鉴定圃、选种圃及品种比较试验和区域性栽培试验。 (7)品种审定推广。
第六章 园艺植物有性杂交育种
一、名词解释
1. 常规有性杂交育种: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,通过人工交配使它们的雌雄配子结合产生变异的
后代,再进行一系列的培育选择,经比较鉴定后,获得遗传性相对稳定的新品种,称为有性杂交育种,也称为重组育种。 2. 非轮回亲本:只参加一次杂交的亲本称为非轮回亲本。
3. 合成杂交:参加杂交的亲本先两两配成单交种,两个单交种再杂交。 4. 轮回亲本:多代用以回交的亲本称为轮回亲本。 5. 添加杂交:多个亲本逐个依次参加杂交的称为添加杂交。
6. 杂交合成群体:由二个以上自交系品种杂交后繁殖出的分离的混合群体,最
后成为一个由多种纯合基因型构成的混合群体。个体纯合,个体间异质,但主要农艺性状表现差异较小。
7. 回交育种:从杂种一代起多次用杂种与亲本之一继续杂交,从而育成新品
种的方法。
8. 近交:指不存在杂交障碍的同一物种内,不同品种或变种间的杂交。 9. 远交:指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。
10. 亲本选择:根据品种选育目标选用具有优良性状的品种类型作为杂交亲本。 11. 亲本选配:是指选用那两个(或两个以上)亲本配组杂交和配组的方式(如
决定父母本,多亲杂交时那两个亲本先配组等)。 12. 回交:杂交后代与其亲本之一再进行杂交称为回交。 13. 单交:两个亲本之间只有一次杂交。
14. 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,直到选出纯合一致、性状稳定的株系后,转为株系(系统) 评定。由于当选单株有系谱可查,故称系谱法。
15. 混合-单株选择法:在杂种分离世代按杂交组合混合种植,不选单株,只淘
汰明显的劣株。直到群体中纯合体频率达到要求(一般要求80%左右)时,才开始选择一次单株,下一代种成株系,从中选择优良株系升级试验。 16. 单子传代法:从杂种第一次分离世代开始,每株取1粒(或者2粒)种子混合
组成下一代群体,直到纯合程度达到要求时(F6及其以后世代)再按株收获,下年种成株(穗)行,从中选择优良株(穗)系,以后进行产量比较。 17. 远缘杂交不亲和:远缘杂交表现不能结子或种子发育不正常(种子少或只有
秕子等)的现象。
18. 远缘杂交不育:远缘杂交中虽产生了受精卵,但因其与胚乳或母本生理机能
不协调,在个体发育中表现出一系列不正常的发育,以致不能长成正常植株的现象。
19. 杂种不稔性:远缘杂种植株由于生理上的不协调不能形成生殖器官,或虽能
开花,但由于形成配子的减数分裂过程中染色体不能正常联会,不能产生正常的配子,不能结子的现象。 二、填空题
1. 采用系谱选择方法选育一个菜豆新品种,将收集到的两个性状互补的地方菜
豆品种杂交后,单株选择法应该从 F2 代开始。
2. 常规有性杂交育种也称重组育种,在杂交材料选择时,对配合力有一定的要
求,一般情况下要求 一般配合力 高。
3. 从番茄A为雄性不育系,为将其不育性状转移到材料B中, B 应作为轮
回亲本。
4. 对亲本进行配合力测定是杂交育种中重要的环节。进行配合力测定时,测交
种(测验种)的选择是重要的。如测定一般配合力,要求测验种遗传上是 基因型杂合 的。而测定特殊配合力时,要求测验种遗传上是 基因型纯合 的。
5. 根据不同材料之间性状遗传力大小具有差异,在添加杂交方式中 遗传力高
的 材料应先进行杂交。
6. 根据回交育种的特点,非轮回亲本为目标性状的输出亲本,该性状应该是单
基因或寡 基因所控制的质量性状。
7. 回交育种中如果需要改良的性状由隐性基因控制,则对应育种时间将较显性
基因控制性状的转移 长 。
8. 根据材料间亲缘关系的远近,萝卜与结球甘蓝之间的杂交属于 远缘杂
交 。
9. 添加杂交是多亲杂交的一种形式,从遗传角度分析,先参加杂交的亲本在最
后获得杂种的遗传构成中所占比例 最小 。
10. 通过杂种幼胚的离体培养,可成为解决远缘杂种的 不育性 。 11. 在回交育种中,若目标性状受隐性基因控制时,每回交一代后应该进行 自
交 ,防止目标性状丢失。
12. 在杂交过程中,需要进行花器官的去雄处理,为避免不同来源的花粉相互污
染,在实际操作中,用具及双手应经常用 75%的酒精 进行处理。 13. 植物杂交中,往往存在正交和反交的差异。从遗传角度分析,正交和反交之
间遗传差异得主要的区别在于 子代细胞质组成不同 。
14. 种间、属间或地理上相隔很远不同生态类型间的杂交称为 远缘杂交 。 15. 理论上合成杂交后代中,参加杂交各个亲本的基因频率各占1/4。 16. 多次回交后,回交后代的性状与 轮回 亲本基本一致。
17. 在添加杂交中,各亲本按遗传力从 高 到 低 的次序参与杂交。
18. 远缘杂交育种中完成了授粉受精过程,但受精后的胚珠在植株体内无法正常
生长发育而无法得到正常杂交后代,此时,常见采用的办法是通过 幼胚的离体培养 获得杂种植株。
19. 在杂交品种的选育过程中,自交系的选育是必须的,单株选择方法和混合选
择方法两种基本的选择方法中,应该采用 单株选择 方法选育自交系。 三、判断题
1. 比较回交和自交,同一世代群体内某特定纯合基因型出现的频率相同。× 2. 常规杂交育种中,自花授粉植物单株选择通常从F2代开始。√ 3. 合成杂交后代中来自不同亲本的遗传物质比例不同。× 4. 回交育种中,轮回亲本多作为母本。√ 5. 添加杂交是多亲杂交的一种形式。√
6. 为保证后代群体内有符合目标性状的单株出现,在自交和回交育种两种方式
中,前者需要保证群体数量更大。√
7. 在添加杂交中具有较多优良性状的亲本应首先进行添加杂交。×
8. 在添加杂交中进行下一轮杂交时,优良性状为隐性基因控制时应先进行自交。
√
9. 无性繁殖的植物不能采用常规有性杂交育种进行品种创新。× 10. 在回交育种中,具有较多有利性状的材料通常作为母本。√ 11. 远缘杂交是创造新型育种材料的重要手段。√ 四、问答题
1. 远缘杂交有哪几大障碍?各应采用什么办法来克服?
答:(1)杂交不亲和性 远缘杂交通常表现不能结子或结子不正常(种子少或只有秕子等)的现象。是父本和母本的性器官不亲和所致。亲缘关系越远,此现象越严重。克服办法:染色体加倍;适当选择选配亲本;有性媒介(如米丘林育成抗寒桃);混合授粉;重复授粉;花柱短截、父本柱头组织移植;此外有物理和化学方法等强化花粉萌发和花粉管生长。
(2)杂种不育性 杂交后代不能长成正常植株的现象。克服办法:胚胎培养;改善发芽和生长条件;嫁接等。
(3)杂种不稔性 远缘杂种植株由于生理上的不协调不能形成生殖器官,或虽能开花,但在形成配子的减数分裂过程中染色体不能正常联会,不能产生正常的配子,不能结子的现象。克服途径:染色体加倍;回交;蒙导;延长杂种个体寿命;改善营养和环境条件;选择提高法。 2. 亲本的选择有哪些原则?
答:明确选择亲本的目标性状;掌握大量原始材料,了解目标性状的遗传规律 ;亲本应具有尽可能多的优良性状和最少的不良性状;重视选用地方品种;亲本优良性状的遗传传递力要强 3. 亲本的选配有哪些原则?
答:亲本性状互补;不同类型的或不同地理起源的亲本相配组;以具有最多优良性状的亲本作母本;涉及到质量性状时,双亲之一要符合育种目标;用一般配合力高的亲本相配。 4. 请阐述有性杂交的技术流程。
答:制定计划→准备器具→亲本株的培育与选择→隔离和去雄→花粉的准备→授粉、标记和登录→授粉后的管理。 5. 常规杂交育种有何重要意义?
答:(1)杂交可以实现基因重组,获得变异类型,从而为优良品种的选育提供更多的机会。(2)有性杂交可广泛应用于各种授粉方式和繁殖方式的植物。 6. 有性杂交育种中采用混合-单株选择法有何优劣点?
答:优点:分离世代群体大,不会丢失最优良的基因型;选择效率高;易获得对生物有利的性状;适于多系杂种的选择;可能得到育种目标以外的优良类型。
缺点:人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失;未选择,存在许多不良基因类型;杂种后代要求大群体;高代选择工作量大;亲缘关系无法考证。 7. 有性杂交育种中单子传代法与其他方法相比有哪些优缺点?
答:与混合法比较:适于株行距大的作物和保护地加代;F2个体繁殖机会均等,规模易控制。
与系谱法比较:减少了F3、F4分系种植和选择的工作量;保证了高世代选留单株较多时,仍有大量性状差异;较大的纯育株系供比较选择。 缺点:育种目标期望的性状可能丢失;亲缘关系无法考证。 8. 回交育种有什么意义,回交后代遗传组成有何变化?
答:增强杂种后代的轮回亲本性状;增加后代群体内具有轮回亲本性状个体的比率:回交的代数越多,则后代内具有轮回亲本纯合基因型的比率越大;若轮回亲本优良性状所涉及的基因对数越多,则回交按轮回亲本基因型纯合进展的速度越慢。
9. 回交育种中对轮回亲本、供体有什么要求?
答:要求轮回亲本的综合性状优良而且是使用寿命长的品种;要求非轮回亲本的目标性状很突出;要求非轮回亲本的目标性状尽量不与不良性状紧密连锁或一因多效。
10. 供体输出性状为隐性性状时,回交后代如何选择?
答:供体输出的目标性状为隐性时,每回交一代后须自交一代,以防止目标性状丢失。若能找到和目的基因紧密连锁的分子标记,则可通过分子标记筛选回交群体,实现连续回交,从而缩短回交转育时间。 11. 在回交育种实践中如何确定回交所需要的次数?
答:(1)与对轮回亲本性状要求恢复的程度有关。若要求回交育成的品种除含有非轮回亲本的目标性状外,其他性状必须和轮回亲本相一致,那么通常需回交4~6次。
(2)与非轮回亲本的目标性状基因和不利性状基因连锁的程度有关。增加回交次数可以打破连锁关系,提高排除不利基因的概率。所进行回交的次数与基因连锁的紧密程度(即重组率)有关,连锁程度强,即重组率小,回交次数多;反之,回交次数少。
(3)与回交转育的性状属性有关。一般回交转育的性状多是质量性状或受寡基因控制的数量性状,而对于回交转育受多基因控制的数量性状时,回交转育的次数不能过多,因为通过多次回交转育,非轮回亲本的目标性状是难以保持原样的。 12. 在远缘杂交中有哪些方法可加速后代性状的稳定?
答:(1)扩大杂交后代群体数量;(2)增加杂种的繁殖世代;(3)早期选择标准不宜过高;(4)培育与选择相结合。 13. 远缘杂交在育种实践中有何作用?
答:(1)提高植物的抗病性和抗逆性;(2)提高品质;(3)创造植物新类型;(4)创造雄性不育新类型;(5)利用杂种优势。 五、论述题
某一优良番茄地方品种,但不抗病毒病,如何选育出抗病的新品种?设计育种方案。
答案要点:(1)抗病毒材料的获得;(2)抗病毒材料的鉴定。包括抗性、遗传、与不良性状之间的遗传关系;(3)采用回交育种。回交育种的基本程序,选择方法等。(4)品种比较鉴定。
第七章 园艺植物优势育种
一、
名词解释
1. 自交衰退:异花授粉植物连续自交多代出现生理机能衰退,如植株生长势及
抗性减弱,生活力下降,经济性状退化,产量降低的现象。
2. 杂种优势:两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1植株在生活力、生长势、
抗逆性和丰产性等方面超过双亲的现象。
3. 超中优势:指杂交种(F1)的产量或某一数量性状的平均值与双亲(P1或P2)
同一性状之和平均值差数的比率。
4. 超亲优势:指杂交种(F1)的产量或某一数量性状的平均值与高值亲本(HP)
同一性状平均值差数的比率。
5. 超标优势:这是以标准品种(生产上正在应用的同类优良品种)的平均值作为
尺度衡量F1与标准品种之差的方法。
6. 离中优势:离中优势又叫平均显性度。它是以双亲平均数之差的一半作为尺
度衡量F1优势的方法,是以遗传效应来度量杂种优势的。
7. 配合力:又称组合力,是衡量亲本系在其所配的F1中某种性状的好坏与强弱
的指标。
8. 特殊配合力:指某特定组合的某性状的实测值与根据双亲一般配合力算得的
理论值的离差。
9. 一般配合力:指某一亲本系与其他亲本系所配的几个F1某种性状平均值与该
试验全部F1的总平均值相比的差值。
10. 单交种:用两个自交系配成的一代杂种称为单交种。
11. 双交种:由四个自交系先配成两个单交种,再由两个单交种配成用于生产的
杂交种。
12. 三交种:是用三个自交系组配的杂交种,即用一个单交种和一个自交系组配
而成。
13. 迟配系:同基因型花粉管在花柱中的伸长速度比异基因型花粉管在花柱中的
深长速度慢的系统叫迟配系。
14. 雌性系:雌性系是指具有雌性基因,只生雌花不生雄花且能稳定遗传的品系。 15. 雄性不育性:两性花植物中,雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象,
称为雄性不育性。
16. 雄性不育系:是指具有雄性不育特性且能稳定遗传的纯合系统。
17. 雄性不育保持系:用来给雄性不育系授粉,使每个后代植株继续保持雄性不
育特性的纯合自交系 。
18. 雄性不育恢复系:用来给雄性不育系授粉,使杂种一代品种群体中每个植株
恢复雄性繁殖能力的纯合自交系。
19. 自交不亲和性:指两性花植物,雌雄性器官正常,在不同基因型的株间授粉
能正常结籽,但是花期自交不能结籽或结籽率极低的特性。
20. 自交不亲和系: 通过连续多代自交选择,育成具有自交不亲和性特点,且能
稳定遗传的自交系。
21. 孢子体不亲和:亲和与否取决于产生花粉的父本营养体而非花粉本身是否具
有与雌蕊相同的S基因。
22. 配子体不亲和:亲和与否取决于花粉本身所带的S基因是否与雌蕊所带的S
基因相同。
23. 自交系:一般指自花或异花授粉植物,经连续多代自交,异质基因分离、纯
合,获得性状一致,遗传稳定且能自我繁殖的群体。
24. 甲型两用系:一对隐性核基因控制的雄性不育株与可育株杂交后得到的杂交
后代将出现50%可育植株,50%不育植株,因此,称为“两用系”-既做不育系,又做保持系。
25. 乙型两用系:可育株与一对显性核基因控制的雄性不育株杂交后得到的杂交
后代出现50%可育植株,50%不育植株,因此,这一不育系既做不育系,又做保持系。
26. 细胞质雄性不育:细胞质不育性完全由细胞质所控制,所有可育系给其授粉
均可保持其不育性。
27. 综合品种:将多个配合力高的异花授粉或自由授粉植物亲本在隔离区内任其
自由传粉所得到的品种。 二、
填空题
1. F1的某一数量性状的平均值与双亲(P1,P2)同一性状平均值差数的比率称为
超中优势 。
2. 孢子体自交不亲和性中,不同S等位基因之间可能存在显隐关系。如S〈1S2,
则将S1S2植株花粉授到S1S1植株柱头上表现为 亲和 ,授到S2S2植株柱头上表现为 不亲和 。
3. 从育种程序上来看,常规杂交育种是 先杂后纯 ;而优势育种则是 先纯
后杂 。
4. 对亲本进行配合力测定是杂交育种中重要的环节。进行配合力测定时,测交
种(测验种)的选择是重要的。如测定一般配合力,要求测验种遗传上是 杂合 的。而测定特殊配合力时,要求测验种遗传上是 纯合 的。 5. 对于番茄等以果实为采收目的的园艺植物来说,利用雄性不育进行杂交优势
育种时,其对应的父本必须 带有恢复基因 。
6. 甘蓝、大白菜等异花授粉植物具有典型的自交不亲和性特点,该特点在选育
F1杂种新品种方面具有极大的应用价值。其父、母本的保持常采用 蕾期自交 手段得以实现。
7. 甘蓝材料A与不育系B杂交后发现杂交后代群体出现100%的不育率,从该结
果来分析,该不育系B在很大可能属于 细胞质雄性不育 类型雄性不育。
8. 甘蓝存在自交不亲和现象,但利用雄性不育系进行杂交育种已经成为今后的
重要育种途径。因此,对应父本可通过定向选育花期亲和指数 高 的材料以减少生产制种成本。
9. 甘蓝优良的自交不亲和系的标准是要求花期自交亲和指数小于 1 ,蕾
期自交亲和指数大于 5 。
10. 根据优势育种遗传机制的超显性假说:其优势来源于等位基因间的
效应,Aa的效应值可能 大于 AA的效应值。
11. 根据有性繁殖园艺植物的授粉习性,大多数 异花 授粉植物中都存在自
交衰退现象,其原因主要是由于多代自交使不利 隐性 基因的纯合所致。 12. 衡量杂种是否具有优势可以通过多种方法进行度量。甘蓝杂种西园10号平
均产量为3257kg/667m2,而其产量高的一个亲本为2957 kg/667m2,该结果表明西园10号在产量上具有明显的 超亲优势 ,可以进行生产推广。 13. 黄瓜雌性系在制种时需要雄花的出现,生产上一般通过在苗期施用 赤霉
素 进行诱导。
14. 甲型两用系内不育株与可育株杂交后育性分离比例(可育:不育)为 1:1;
可育株自交后育性分离比例(可育:不育)为 3:1 。
15. 利用质核互作雄不育进行辣椒杂一代制种时(该辣椒材料不存在单性结实现
象),其母本应为 不育 系,父本应称为 恢复 系。
16. 目前,由中国工程院院士方智远在甘蓝上发现的单基因控制的显性核不育已
经在甘蓝杂种一代中广泛使用。该不育系与相应保持系杂交后,其后代可育植株与不育植株的比例是 1:1 。
17. 配合力的精确分析方法包括完全双列杂交 、部分双列杂交 和 不完全双列
杂交 三种方法。
18. 配合力分为一般配合力和特殊配合力。其中,通过常规杂交育种选育定型品
种时,需要两个亲本在 一般特殊配合力 方面表现突出。
19. 保持系 是指其与雄性不育系杂交后,使后代仍然全是雄性不育株的系
统。
20. 双交种是 四个自交系 先配成两个单交种,再用两个单交种配成用于生产的
杂种一代。
21. 通过蛋白质凝胶电泳技术发现番茄杂种出现一条其杂交亲本均未出现的
56KD大小的新蛋白质。该现象可以用杂种优势产生遗传机制的 超显性 假说进行解释。
22. 细胞质雄性不育系与可育系杂交后代将表现 全不育 。
23. 现有A、B、C、D四个父本和E、F、G、H、I五个母本配成20个组合。其中,
母本F与A、B、C、D所配组合的产量分别为: 8.8、11.2、8.9、8.3;父本B与E、F、G、H、I所配组合的产量分别为: 8.5、11.2、9.2、9.1、9.0;
已知20个组合的平均产量为8.8。那么,亲本B、F的一般配合力分别为 0.5 和 0.6 ;B与F的特殊配合力为 1.3 ,以后适宜采用 杂种优势 育种途径。
24. 现有杂种优势极强的两个优良的大白菜亲本,为了直接衡量其杂种的推广利
用价值可采用 超亲 优势来度量;为了衡量其F1的遗传效应可采用 离中 优势来度量。
25. 一般而言,部分茄科、豆科园艺植物的自交不亲和性属于 配子 体
型自交不亲和性;十字花科、菊科园艺植物的自交不亲和性属于 孢子 体型自交不亲和性。
26. 用于甘蓝杂优品种的选育常利用雄性不育系及自交不亲和性进行。从制种成
本角度来分析,在甘蓝制种工作中,利用母本雄性不育系进行制种,则对应的父本系应该具有 自交亲和 特性。
27. 优良自交不亲和系系内单株之间相互受粉将表现 不亲和 。
28. 由于雄性不育系或自交不亲和系的选育在某些园艺植物中存在较大的难度。
因此,制种中可利用二氯乙酸、乙稀利等进行 人工去雄处理 ,使杂交制种得以实现。
29. 与单交种相比,双交种和三交种的主要缺点是 杂种优势和群体整齐度差 。
30. 园艺植物育种中的细胞核雄性不育系与其保持系之间称为近等基因系,两者
之间遗传物质非常接近。两者常通过 回交 的杂交方式获得。 31. 杂种优势利用中,自然授粉获得F1的主要制种法是利用自交不亲和系和 雄
性不育系 。
32. 从制种成本角度来看,杂种优势适用于有性繁殖植物中的 异花 授粉作物。 33. 在辣椒利用雄性不育两用系进行田间制种时,必须人工去除母本行中的 可
育株 。
34. 在育种亲本材料一般配合力高而特殊配合力低时,适宜采用 常规杂交
育种途径;当一般配合力低而特殊配合力高时,适宜采用 优势 育种途径。
35. 自交不亲和系进行杂交制种时,其亲本的保持普遍采用 蕾期自交 方式
得以实现。
36. 自交不亲和性的遗传机制分为配子体型不亲和和孢子体型不亲和两种类型。
其中结球甘蓝不亲和性属于 孢子体不亲和 类型。 37. 自交系主要用于 杂交种 配制,通常不直接用于生产。 三、
判断题
1. F1品种自交后不能保持原品种的优良特性。√
2. 雌性系是指的一个材料中部分植株上完全开雌花的现象。× 3. 利用雄性不育系生产甘蓝杂种一代,需要父本为恢复系。×
4. 雄性不育性指两性花植物中,雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象。
√
5. 园艺植物利用雄性不育系选育新品种时,对应的父本系均需含有恢复基因。
×
6. 自花授粉作物不存在杂种优势。×
7. 自交不亲和系表现为蕾期和花期自交都不亲和。×
8. 自由授粉园艺植物连续自交容易出现严重的自交衰退现象。× 四、
问答题
1、如何理解杂种优势的遗传机制? 答:杂种优势的遗传机制有两种假说:
(1)显性假说 杂种优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因之间显性基因的加性效应。显性假说的核心:F1的优势就是尽可能多的利用了不同亲本在不同等位基因位点上的显性作用的结果。不同性状的显性互补能得到较大优势。 (2)超显性假说 杂合等位基因之间以及非等位基因之间,是复杂的互作关系,而不是单纯显、隐性关系。由于这种复杂的互作效应,才可能超过纯合基因型的效应。这种效应可能是由于等位基因各有本身的功能,分别控制不同的酶和不同的代谢过程,产生不同的产物,从而使杂合体同时产生双亲的功能。 2、优良的自交系有什么要求?有哪些方法可以选育自交系?
答:(1)自交系应具备的基本条件。基因型纯合,表型整齐一致经过多代自交和严格选择,使基因型达到育种要求的纯合程度;具有较高的一般配合力自交系的一般配合力高,才能组配成强优势的杂交种。一般配合力受加性遗传效应控制,是可遗传的特性;具有突出的育种目标性状。 (2)选育自交系的方法有:系谱选择法、轮回选择法。 3、如何进行杂种优势的早期预测?
答:包括酵母培养法;线粒体、叶绿体和匀浆互补法;同工酶和酶活性法;分子遗传学法。
4、什么是特殊配合力、一般配合力?如何理解它们与育种途径的关系? 答:一般配合力( gca )指某一亲本系与其他亲本系所配的几个F1某种性状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。特殊配合力指某特定组合的某性状的实测值与据双亲一般配合力算得的理论值的离差。
一般配合力和特殊配合力,可以在一定程度上决定所选择材料的育种方案。 gca高,sca低,采用常规杂交育种 gca高,sca高,采用优势育种 gca低,sca高,采用优势育种 gca低,sca低,淘汰
5、比较常规杂交育种与优势育种的异同点?
答:(1)相同点:优势育种与重组育种的相同点是都需要选择选配亲本,进行有性杂交。
(2)不同点:育种程序不同。优势育种是“先纯后杂”,常规育种是“先杂后
纯”;育成品种的使用不同。杂种只能用一代,常规品种可年年留种;种子生产方法不同;一代杂种,需要专设亲本繁殖区和制种田,每年生产F1种子供生产播种用。常规品种可结合栽培生产过程留种。
6、自交不亲和性遗传机制分为有哪些种类?各自特点是什么?
答:East提出的“对立因子学说”。当雌雄器官具有相同S基因时,交配不亲和,双方S基因不同时,交配能亲和。S基因控制的自交不亲和可以分为两类:即配子体型和孢子体型自交不亲和。
(1)配子体型自交不亲和性。亲和与否取决于花粉本身携带S基因是否与雌蕊所携带
的S基因相同亲和关系类型有三种:完全亲和、部分亲和、完全不亲和。
(2)孢子体型自交不亲和性。亲和与否取决于产生花粉的父本营养体而非花粉本身是否具有与雌蕊相同的S基因。由于不同S等位基因在雌蕊和雄蕊之间存在独立、显隐、显性颠倒及竟争减弱关系。孢子体自交不亲和性存在多种结果。 7、利用苗期标记性状制种有何优缺点?
答:这种方法简单易行,杂种种子生产成本低,能在较短的时间内生产大量杂种一代种子。但由于苗期标记件状不是任何杂杂交组合都存在,加之幼苗期拔除假杂种的工作量大,不容易被生产者接受,故应用不广。 8、优良雄性不育系应具备哪些条件?
答:雄性不育遗传性稳定,不易受环境等因素影响;雄性不育彻底,不育株达100%,不育度95%以上;雌蕊、蜜腺、花冠正常;容易遭到保持系;配合力高,抗病性强,经济性状优良;雄性不育恢复谱广,即容易早到找到恢复系(产品器官为果实、种子的园艺植物)。 9、如何利用黄瓜雌性系制种?
答:雌性系做母本。制种时,按1:3的行比种植父母本。由于雌性系不是绝对地无雄花,因此,在雌性系开花前(6—7片真叶)拔除弱雌性植株。强雌株上如果出现雄花也应摘除。在F1制种隔离区(1500—2000m以内不应有同种植物的其它品种)任其自由授粉。在母本株上收获的种子即为杂种一代种子,在父本株上收获的种子下一代继续作父本种子播种,另设母本繁殖区。繁殖母本由于雌性系几乎没有雄花,因此,必须用赤霉素处理促其产生雄花。在隔离区内任其自由授粉即可得到母本种子。
10、 请阐述雄性不育系的选育方法。
答:所有不育系在利用中,凡是以营养器官为收获目的园艺植物,不需获得恢复系;以果实、种子为收获目的的园艺植物,必须获得相应的恢复系。 (1)细胞质雄性不育系的选育方法
细胞质雄性不育系的选育实际上是饱和回交的过程。以待转育的品系为轮回杂交父本,不育材料为母本,进行连续4-5代回交,即可育成新的雄性不育系。 (2)甲型两用系的选育 (3)乙型两用系的选育
11、 如何利用质核互作不育系生产F1代杂种?
答:设置制种隔离区生产F1代杂种雄性不育系与父本系按3-5:1比例种植,调整植株使花期相遇。任其自由授粉或人工授粉,在不育植株上收获的种子为生产用F1种子。父本系上收获的种子用于下一代继续制种或另设父本繁殖区繁殖父本系。设置雄性不育系隔离繁殖区。设置保持系和父本系两个隔离区,分别繁殖留种。
第八章 园艺植物诱变与倍性育种
一、
名词解释
1. 单倍体:体细胞核内具有一个染色体组的生物体。 2. 多倍体:多于两个染色体组的生物体的统称。
3. 多元单倍体:有多倍体产生的单倍体,具有多个基本染色体组。
4. 同源多倍体:多倍体的几组染色体全部来自同一物种,或者说由同一个物种的染色体组加倍而成
5. 外照射:指放射性元素不进入植物体内,而是利用其射线(X射线、?射线、
中子)照射植物整个器官。
6. 内照射:将辐射源引入到试材内部的照射叫内照射。
7. 一元单倍体:来自二倍体植物(2n=2x)的单倍体细胞中只有一组染色体(1x)。 8. 异源多倍体:凡由2 个或2 个以上来自不同种属的染色体组所形成的多倍体,称异源多倍体。
9. 诱变育种:利用物理和化学等因素诱发作物产生遗传变异,在短时间内获得有利用价值的突变体,根据育种目标要求,对突变体进行选择和鉴定,直接或间接地培育成生产上有利用价值的新品种的育种途径。 10.临界剂量:被照射材料的存活率为对照的40%的剂量值。 11.半致死剂量:辐照后存活率为对照的50%的剂量值。 12.物理诱变:利用辐射,诱发基因突变和染色体变异。 13.化学诱变:应用有关化学物质诱发基因和染色体变异。
14.剂量强度:指受照射的物质每单位质量所吸收的能量,即物质所吸收的能量/物质的质量。
15.倍性:是指在生物一个细胞内所含有染色体组(或称基因组)的数目。 16.染色体组:一个属内各个种所特有的、维持其生活机能的最低限度数目的一组染色体。
17.染色体基数:每个染色体组所包含的染色体数。
18.倍性育种:就是研究植物染色体倍性变异的规律并利用倍性变异选育新品种原理及方法的科学。 二、
填空题
1. 对于园艺植物如苹果、梨等利用物理或化学因素诱变后,对有利用价值的突
变单株可通过 无性繁殖的方式 固定下来。
2. 倍性变异的类型有 整倍体变异 和 非整倍体变异 。 3. 多倍体或单倍体最直接可靠的鉴定方法是 染色体计数 。
4. 将放射性元素以营养液的方式施入所导致的突变称为物理诱变的 内照射
处理方式。
5. 利用化学诱变产生的变异体培育新品种的育种方法叫 化学诱变 育种。
6. 利用射线诱导植物发生遗传变异,并通过选择培育新品种的育种方法称为
物理诱变 育种。
7. 两个不同属、种进行染色体加倍,加倍后植株杂交后代属于 异源多倍
体 。
8. 目前,人工诱导多倍体最常用的化学诱变剂是 秋水仙素 。
9. 气孔鉴定法是多倍体植株较为简单的方法,多倍体植株一般表现气孔 变
大 。
10. 如果染色的加倍以远缘杂种为对象,那么多倍体所包含的染色体组来源就不
相同,这种多倍体为 异源多倍体 。
11. 同源四倍体植株经过花粉培养获得的植株其开花结果将表现 育性正常、
结实率高 。而异源四倍体植株经过花粉培养获得的植株其开花结果将表现 育性差、结实率低 。
12. 喜马拉雅山的多花报春(2n=18AA)和原产阿拉伯南部的轮花报春(2n=18BB)
杂交后代自然发生染色体加倍的邱园报春(2n=36AABB),该杂交种称为多倍体中的 异源多倍体 。
13. 一般认为选用染色体组数少的园艺植物种类进行多倍体诱导,其育种效果较
染色体组数多的园艺植物种类效果 好 。
14. 异源多倍体自交结实情况一般比同源多倍体 高 。
15. 应用射线照射植物材料时,如果把某种放射性同位素引入被处理的植物体内
进行内部处理,称为 内 照射。
16. 诱变育种根据诱变因素可分为 物理诱变 (例如中子、激光等)和
化学诱变 (例如烷化剂等)两大类。
17. 在诱变育种实践中,通常用致死剂量、 半致死 剂量及临界剂量来衡量诱
变的强度。
18. 诱变育种的主要手段有_物理诱变_和_化学诱变_。
19. 诱变育种中利用化学药剂处理的方法有_浸渍法_、_涂抹或滴液法_、_
_熏蒸法_和注入法等。 三、
判断题
1. 单倍体不可以自然产生,只能人工诱发。√
2. 观察气孔和保卫细胞的大小不能作为多倍体的鉴定方法。×
3. 航天育种是物理诱变育种的一种形式。√
4. 将放射性同位素涂抹于芽表面进行诱变属于典型的外照射处理。× 5. 所有异源多倍体开花结果均正常。√
6. 同源多倍体常表现出育性差、结实率低;而异源多倍体常表现为自交亲和、
结实率较高。√
7. 同源四倍体植株花粉培养获得单倍体植株开花结果正常。√
8. 为了提高诱变育种的效果,可以应用不同理化诱变因素进行复合处理。√ 9. 药剂浓度、处理时间、处理温度,以及溶液pH等都会影响到化学诱变的效
应。√
10. 一倍性单倍体植株细胞核只有一个染色体组,很难产生有效配子,因此育性
很低。√ 四、
问答题
1、诱变育种有什么特点?
答:诱变育种诱变效果受到一系列内外因素制约,难于实现定向突变;诱变结果一般局限于个别基因的表型改变。不同材料之间效果差异巨大;诱变条件下突变频率大幅度增加,但有利突变的几率低,因此,诱变后的群体应该保证足够大,需要较大的实验地、人力和物力;突变谱遵循一定的规律。同源平行变异规律对指导制定突变体育种目标具有重要的意义;诱变育种是无性繁殖园艺植物重要的育种手段。对有性繁殖植物育种来说,其增加的工作量几乎翻番。 2、辐射育种中常用的辐射源有哪些?
答:(1)紫外线;(2)X射线;(3)γ射线;(4)β射线;(5)中子;(6)激光。
3、如何确定辐射育种的剂量?
答:可根据“活、变、优”三方面要求灵活加以掌握。活:后代要有一定的成活植株;变:在一定的成活植株中,有较大的变异效应;优:产生的变异有较多的有利突变。一般认为,照射种子或枝条最好的照射剂量应选择在临界剂量附近,即被照射的种子或芽成活率为40%;或半致死剂量,即辐射后成活率为50%;若处理材料为整株苗木,可选半致矮剂量,即辐射后生长量减少至对照的50%左右。 4、用于诱导变异的育种材料应该具备什么特点?
答:(1)诱变敏感度高;(2)材料本身对诱变损伤修复能力较低;(3)材料特点符合预期育种目标;(4)亲本材料综合性状优良,只有少数缺点需要修正;(5)处理材料避免单一化;(6)诱变材料应多选用单倍体、多倍体和原生质体做材料;(7)选择敏感度较高的器官或部位 5、常见有哪些方法可以鉴定突变体?
答:(1)形态鉴定 目测或借助简单工具进行发芽率、植株高矮等调查,记载。(2) 细胞学鉴定 用植株的初生根系鉴定染色体的结构变异。(3)利用DNA分子标记技术检测突变体。
6、无性繁殖材料诱变后应该如何处理而分离出突变体?
答:分离繁殖法:对诱变处理芽长成的初生枝,取其发生突亚频率较高的节位上的芽,通过重复整殖分离出突变体。短截修剪法:进行短裁修剪可使剪口下的芽处于萌发的优势位置,从而可使原处于基部位置在正常情况下难以萌发的突变芽得以有机会生长成枝。不定芽技术:不定芽是由某层组织的—个或几个细胞再生,如果这些细胞发生突变,就容易得到同型突变体。组织培养法:组织培养可为不同变异的细胞提供增殖和发育的机会,从而显著地提高诱变效率。 7、多倍体与二倍体相比有什么特点?
答:与二倍体相比于型有很大变异。同源多倍体育性差,结实率低或不结实;异源多倍体高度可育。杂合体自交后代中纯合体的机率较低,同源多倍体达到遗传平衡的时间也较长。与二倍体相比生长缓慢,开花晚,种子不饱满。多倍体抗病性、抗逆性强于二倍体。
8、秋水仙素诱导多倍体的原理是什么?
答:其作用在于当它与正在分裂的细胞接触后,使分裂的细胞核纺锤丝立即缩小,染色体不向两极移动,而停止在细胞分裂中期,从而产生染色体加倍的核。它对染色体结构无显著影响;浓度合适时,对细胞毒害不大。 9、多倍体后代如何鉴定及选择?
答:外部形态比较;气孔鉴定;花粉鉴定;稍端组织细胞发生层鉴定;小孢母细胞分裂的异常行为;染色体计数。 10、单倍体育种有什么意义?
答:加速遗传育种材料的纯合;单倍体技术也可以和其它育种途径相结合,以提
高育种效率;与诱变育种相结合,可以使隐性突变在当代花粉植株上显现出来,便于选择;与远缘杂交相结合,可以解决远缘杂种不结实的问题。即把远缘杂种产生的少数有活力的花粉培养成单倍体植株,再通过染色体加倍培育成可育的远缘杂种;单倍体技术与生物工程技术相结合,对育种学及遗传基础研究都有很重要的意义。
11、获得单倍体的主要方法有哪些?
答:远缘花粉刺激;延迟授粉;射线处理方法;花药、花粉离体培养;未授粉子房、胚珠培养
12、你认为在秋水仙素诱导多倍体时,应注意哪些问题?
答:注意诱变材料的选择;注意对植物部位的选择;注意药剂浓度与处理时间的选择;注意被处理植株的生长条件。
第九章 园艺植物生物技术育种
一、
名词解释
1. 生物技术:是指以生命科学为基础,利用生物体系和工程原理创造新品种
和生产生物制品的综合性科学技术。
2. 分子标记:分子标记的概念有广义和狭义之分。广义的分子标记是指可
遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。狭义分子标记是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段。
3. 基因工程:是指以类似工程设计的方法,按照人们的意志,通过一定的程
序,将具有遗传信息的DNA片段,在离体条件下,用工具酶加以剪切、组合和拼接,再将人工重组的基因,引入适当的受体中进行复制和表达的技术。
4. 组织培养:指从植物体分离符合需要的组织、器官或者细胞(包括去除细
胞壁后的原生质体,离开花药的花粉细胞)等作为外植体,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养,以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他生物产品的一种技术。
5. 外植体:用于离体培养的离体材料称为外植体。
6. 体细胞杂交:是以体细胞制备的原生质体为亲本进行融合的一种细胞工程
技术。
7. 无性繁殖系:由同一外植体反复进行继代培养后.所得一系列的无性繁殖
后代称为无性繁殖系。
8. 单细胞无性系:在细胞培养中,由单细胞形成的无性系称为“单细胞无性
系”。
9. 愈伤组织:在培养过程中,从植物各种器官、组织的外植体增殖而形成的
一种无特定结构和功能的细胞团。
10. 胚状体:由外植体或愈伤组织产生的,与正常受精卵发育方式类似的胚胎
结构体。
11. 茎尖培养:是指利用十到几十微米的茎尖分生组织或更大的芽进行培养。 12. 遗传标记:遗传标记是指植物基因型特殊的、易于识别的表现形式,包
括外部形态、染色体结构与数目、生物大分子结构与序列等方面的变异。 13. 形态标记:形态标记是指能明确反映园艺植物遗传多态性的外部形态特
征。典型的形态标记用肉眼即可观察和识别,包括花色、叶形、株高、果形、种子形态等。
14. 细胞标记:细胞遗传标记是指对处理过的植物个体染色体数目和形态进
行分析,主要包括:染色体核型和带型及缺失、重复、易位、倒位等。 15. 遗传图谱:某一物种的染色体图谱,显示所知的基因和/或遗传标记的相
对位置,而不是在每条染色体上特殊的物理位置。
16. 分子标记辅助育种:借助于目标基因紧密连锁的遗传标记基因型分析,鉴
定分离群体中含有目标基因的个体,以提高选择的效率,即采用标记辅助选择手段,减少育种过程中的盲目性,从而加速育种的进程。
17. PCR:聚合酶链式反应,一种分子生物学技术,用于扩增特定的DNA片段。
可看作生物体外的特殊DNA复制。 二、
填空题
1. 在组织培养中常在培养基中加入 生长素 促进植株生根。
2. 通过 诱导腋芽和顶芽的萌发 、诱导产生不定芽 和胚状体的发生 可以对营养繁殖体进行增殖。
3. 茎尖培养被广泛应用于 快速繁殖 和 无病毒苗木的生产 。
4. 无病毒苗的获得一般要经历 诊断 、脱毒 、复查 、繁殖 四个阶段。 5. 胚乳培养可诱导形成 三倍体 植株。
6. 目前,常用于获得有生活力的原生质体通常采用 一步酶解法 。 7. 基因突变的方式有 碱基置换突变、移码突变、缺失突变和插入突变 。 8. BA 可以诱导愈伤组织的形成,NAA(IAA)可以诱导根的形成。 9. 植物遗传转化系统可分为两大类以 载体为媒介等的基因转化 和 DNA直接转化 。
10. 外源DNA直接导入植物体的方法有 电激发、基因枪法、激光微束穿孔法、显微注射法、多聚物介导法和花粉管通道法 等。
11. 体细胞杂交的程序主要包括 原生质体融合 、 杂种细胞筛选 、 体细胞杂种植株 的鉴定三个环节。
12. 转基因植株的鉴定可采用DNA的Southern杂交 、 Northern杂交 、 Western杂交 或酶活性分析。 三、
判断题
1. 用于组织培养所用的培养基仅加入各种化学元素以及支撑物如琼脂即可。× 2. 茎尖培养中,外植体越小,带病毒和其它病原体越少,但培养难度也提高。√
3. 子房培养可用于诱导单倍体植株。√ 4. 通过花药培养获得的植株都是单倍体。× 5. 花药和花粉培养可以获得单倍体。√
6. 原生质体培养对渗透压的要求和其它组织、器官培养一样。× 7. 2,4-D和BA都能诱导愈伤组织的形成。√
8. 在营养繁殖体增殖阶段,培养基中只需要添加细胞分裂素。× 9. 对作物品质这些数量性状来说是不能通过基因工程途径获得的。× 10. 应用分子标记,人们有可能将复杂的数量性状进行分解。√ 11. 分子标记不但可以鉴定真假杂种,也可以鉴定杂种的纯度。√ 12. 基因工程实质上就是DNA的人工重组。√
13. 遗传标记包括形态学标记、细胞学标记、生物化学标记、免疫学标记和分
子标记五种类型。√ 四、
问答题
1. 组织与器官培养有哪些形式?
答:茎尖和分生组织培养;花粉、花药、胚珠和子房培养;离体受精;离体胚的培养;叶、茎段培养。
2. 培养基的基本成分包括哪些?
答:(1)无机成分。大量元素:N、P、K、C、H、O、Ca、S、Mg;微量元素:Cu、B、Mn、Zn、Mo、Fe。
(2)有机成分。糖类:蔗糖、葡萄糖;维生素:VB1、VB6、肌醇;氨基酸;生长调节剂;生长素类:IAA,NAA,IBA,2,4-D;细胞分裂素:6-BA,KT,ZT;植物提取物;琼脂。
3. 原生质体培养及体细胞杂交的程序是什么?
答:(1)原生质体培养的基本程序:原生质体的分离:分离的原则是保证原生质体不受伤害及不损害其再生能力。原生质体收集、纯化和活力测定。原生质体培养;细胞再生及植株的形成。
(2)体细胞杂交的基本程序:体细胞杂交的程序主要包括三个环节:①原生质体融合。
主要方式有PEG法、电融合法、高PH—高浓度钙离子法、硝酸钠法等;② 杂种细胞筛选,目前主要采用突变细胞遗传互补选择法,营养互补选择法和根据原生质体特性差异的机械选择法;③体细胞杂种植株的鉴定,主要方法有形态学方法,细胞学(染色体)方法,同工酶法,分子标记法等。 4. 原生质体制备过程中,哪些因素对其活力有影响?
答:①外植体来源:刚展开的幼嫩叶片是常用的原始材料。或者用愈伤组织或悬浮细胞,常年供应,操作方便。
②酶液的组成和浓度:不同材料、不同供应商的酶应做专门的试验,找出最佳浓度配比。
③渗透压:在分离过程中考虑一定的渗透压,避免细胞壁去掉后细胞因渗透不平衡而破裂。常用CPW溶液。
④处理的温度和时间:一般在暗条件下于23-32℃下进行处理。温度高,处理时
间短,但获得的原生质体易褐化,破裂。温度低,处理时间长,不超过24小时。 5. 如何鉴定体细胞杂种?
答:(1)形态鉴定体细胞杂种。植株形态往往介于双亲之间,包括叶形,株形,花器官等。(2)染色体计数体细胞杂种。植株染色体往往是双亲染色体之和或少1至几条染色体。因此,细胞融合可以创造非整倍体、代换系、染色体片段置换系等珍贵的遗传学研究材料,对于基因定位,染色体与分子标记连锁群的关系具有重要的应用价值。(3)分子标记鉴定杂种植株将出现双亲的互补带型。 6. 基因工程的基本步骤?
答:目的基因的分离;植物表达载体的构建;植物的遗传转化;转化植株的筛选及转基因植株的鉴定;外源基因在植株中的表达与分析;转基因植物新品种的选育。
7. 基因工程在园艺植物哪些领域得到应用?
答:改良品质;提高抗病虫能力;创造植物雄性不育材料;提高果实耐贮藏及保鲜能力;改善植物的抗逆性;花卉色素基因工程等方面。 8. 遗传标记包括哪些?分子标记有何特点?
答:遗传标记包括形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子标记。 分子标记的特点:直接以DNA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、环境限制、不存在表达与否的问题;数量多,遍及整个基因组;多态性高;不影响目标性状的表达,与不良性状无必然的连锁;许多分子标记表现为显性或共显性能够鉴别出纯合和杂合的基因型。由于这些特点,分子标记在育种中有着广泛的应用。
9. 分子标记主要在哪些领域得到广泛使用?
答:① 遗传图谱构建;② 遗传多样性与种质鉴定;③ 重要农艺性状相关基因的定位;
④ 分子标记辅助选择育种。
第十章 园艺植物新品种审定推广及良种繁育
一、 名词解释
1. 品种审定:是指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,并作出能否推广和在什么范围内推广的决定。
2. 品种退化:品种退化是指以一个新选育或新引进的品种,经一定时间的生产繁殖后,会逐渐丧失其优良性状,在生产上表现为生活力降低、适应性和抗性减弱、产量下降、品质变次、整齐度下降等,失去品种应有的质量水平和典型性,以致最后失去品种的使用价值。
3. 机械混杂:指在种子的收获,接穗的采集、种苗的生产和调运等过程中,由于工作上的粗枝大叶,致使其他品种混入,从而造成品种混杂,影响到群体性状不一致,降低了该品种的生产利用价值。
4. 生物学混杂:由于品种间或种间一定程度的天然杂交,使其他品种的配子参与受精过程而产生一些杂合个体,在继续繁殖过程中会产生许多重组类型,致使原品种的群体遗传结构发生很大变化,造成品种混杂退化,丧失利用价值。 二、
填空题
1. 种子生产程序划分为 原原种 、原种和 良种 三个阶段。
2. 授权新品种应当具有 新颖性 、 特异性 、整齐性 、稳定性的特点。 3. 郁金香引进当年表现为株高、花大,但多带繁殖后花朵变小、花序变短、花色变暗,这种现象称为 品种退化 。
4. 进行结球甘蓝杂种生产时,蜜蜂将附近花椰菜的花粉待到这片育种地,本次的杂种种子的生产将发生 生物学 混杂。
5. 将不同翠菊品种分春、秋季种植留种,这种隔离方式是 时间隔离 。 三、
判断题
1. 作物种子在收获、脱粒、清选、晾晒、贮藏、包装、运输以及种苗在繁殖、
栽培等过程中人为引起的混杂是生物学混杂。× 2. 甘蓝的品种权的保护期限为20年。× 3. 蚕豆、豌豆等豆科作物制种时不需要隔离。× 4. 经过组织培养获得的无病毒苗仍需要进行病毒鉴定。√ 四、
问答题
1、为什么要进行品种审定?
答:实行品种审定制度,有利于加强对品种的管理,有计划地、因地制宜地推广优良品种,充分发挥良种的作用,实现品种布局区域化,从而可避免品种繁育推广中的盲目性,促进生产的发展。 2、新品种保护有什么意义?
答:优良品种是农业生产获得高产、优质、高效的基本因素之一。保护新品种育成者的权利,对鼓励育种者的积极性具有重要意义。另—方面,植物育种是一项需时较长和资金投人较多的项目,现阶段中国科研体制对育种事业的经费投入还远不能满足育成高质量品种的需要,实施植物新品种保护,将为育种经费的来源开辟一条补偿的途径。这些都有利于育成更多高质量的新品种,从而促进农林业生产的发展。植物新品种权属于知识产权的范畴,通过制定与颁布实施植物新品种保护条例,不仅是对品种育成者劳动的尊重和权益的保护,也是使国家有关经济法规与国际接轨的措施之一。 3、良种推广的原则及方法?
答:(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,并采取各种措施,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。 4、如何理解品种布局区域化?
答: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种植合适的品种才能获取良好的经济效益。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。 品种区域化是实现适地适种的主要途径,其内容和任务有以下两个方面:
(1)在适应范围内安排品种 即根据品种要求的生态环境条件,安排在适应区域内种植,使品种的优良性状和特性得以充分发挥。最可靠的就是通过品种多点
区域试验.即适应性试验。在适应范围内安排品种,除了考虑气候、土壤等生态因子外,还必须考虑到地区的栽培水平及经济基础。
(2)确定不同区域的品种组成 即根据地区生态环境条件,结合市场要求、贮藏条件、交通、劳力等因素,对某一种园艺植物的栽培品种布局做出规划没计。规划品种布局组成时,必须考虑早、中、晚熟品种的合理搭配,尤其是对桃等不耐藏的种类,半要是靠不同成熟期的品种搭配来延长其供应朗。
4、一个品种在生产种应用若干年后发生了退化,试分析发生品种混杂退化的原因,如何在良种繁育过程种如何避免发生混杂退化?
答:品种退化的原因有:机械混杂;生物学混杂;品种本身发生遗传退化;缺乏经常性选择。可以通过以下方法防止品种退化:合理选择;防止机械混杂;隔离留种,防止生物学混杂;利用和创造合适种性的生育条件;用种性较纯的优质种苗定期更新生产用种。
2007年园艺作物育种学总论A卷参考答案
一、名词解释:(2分×10=20分)
1、驯化引种:如果引入地区与原分布区自然条件差异较大,或引种植物适应范围较窄,只有改变其遗传性才能适应新环境或必需采用相应的农业措施,使其产生新的生理适应性的称作驯化引种。
2、集团选择法:根据原始群体内植株不同的特征特性,将选出性状相似的单株归并到一起,形成几个集团。组成每一集团的单株混合采种,任其相互授粉,集团间则应予以隔离,防止杂交。不同集团收获的种子分别播种在一个小区内,以便在集团间和标准品种间进行比较鉴定,选出优良的集团。
3、播种品质:与种子播种成苗相关的性状,包括发芽率、发芽势、千粒重等指标。
4、嵌合体:由突变与未突变细胞组成的个体、器官或组织叫嵌合体(chimera),芽变的嵌合体分为周缘嵌合体、扇形嵌合体、周缘嵌合体。 5、多系杂交:有3个或3个以上亲本参加的杂交。
6、特殊配合力:也称组合配合力,是指某两个亲本所配特定的杂交组合与所涉及的一系列杂交组合平均值相比,其生产力高低的指标。即指某种特定组合的实际观察值(如产量或其它性状值)与根据双亲的普通配合力所预测的期望值
的离差。
7、自交不亲和系:系统内植株雌蕊正常,授予外来的花粉能正常结籽,但系统内花期自交不结籽或结籽率很低的系统。
8、临界剂量:受辐射处理后材料的存活率或生长量是对照40%的剂量。 9、MAS:molecular marker-assisted selection, 即:分子标记辅助选择。利用特点的分子标记对特点的性状进行选择,提高选择效率。
10、垂直抗性:又叫转化性抗性,对某些生理小种表现为高抗,对其它的生理小种表现为感病,这种抗病性叫垂直抗性。 二、选择与填空(30分,每空1分)
1、根据种质资源的类型与性质,可以将种质资源分为 地方品种 、 主栽品种 、 原始类型 、野生近缘种、育种材料等。
2、中国是最主要的农作物起源中心之一,起源于中国的园艺作物种类很多,如:观赏植物有 牡丹 、芍药等,果树有 桃 、银杏等,蔬菜作物有 白菜 、萝卜等。
4、影响引种的主要生态因子有 温度 、 光照 、 湿度与降雨量 、土壤及其它生态因子。
5、“先杂后纯”和“先纯后杂”分别是指 组合育种 、 优势育种 育种途径。 6、只改善某一品种的1~2个缺点,常采用 回交或诱变 育种途径。
7、亲本性状互补是杂交育种亲本选配的重要原则,它的含义是① 不同性状互补,②同一性状不同单位性状互补。
8、回交育种对轮回亲本的要求是综合性状优良,只有一两个性状需要改良,对非轮回亲本的要求是 输出性状特别优良,并是质量性状 。
9、多倍体育种时常用的诱变剂是 秋水仙素 ,它的作用原理是 作用于正在有时分裂的细胞,能抑制纺锤丝的形成,而不抑制染色体的复制,从而使细胞的染色体加倍 ;多倍体的鉴定方法有 形态鉴定 、 染色体计数 、 流式细胞仪鉴定 等。
10、根据遗传,园艺作物雄性不育系可分为:核雄性不育系、 质核互作雄性不育系 、 细胞质雄性不育系 、 基因工程雄性不育系 等。
11、根据品质测定的方法,可将果树、蔬菜的品质分为 感观品质 和化学品质。 12、种质资源保存的方法很多,不同作物适宜采用不同方法保存,其中适宜采用资源圃保存的园艺作物是 D 。
A、异花授粉作物 B、常异花授粉 C、自花授粉作物 D无性繁殖园艺
作物
13、对某一数量性状进行选择时,入选亲本的后代群体的平均值与最初原始群体平均值之差,称为 C 。
A、遗传力 B、选择差 C、遗传进度 D 、选择强度 14、母系选择法常用于 A 的选择。
A、异花授粉作物 B、常异花授粉 C、自花授粉作物 D无性繁殖园艺作物
15、在杂交育种中只对F1进行选择的园艺作物是 D 。
A、异花授粉作物 B、常异花授粉 C、自花授粉作物 D无性繁殖园艺作物
16、单子传代法最适用于 C 杂交后代的选择。
A、行株距大的自花授粉园艺作物 B、行株距小的自花授粉园艺作物 C、行株距大的异花授粉园艺作物 D、行株距小的异常花授粉园艺作物 三、简答题(5分×6=30分)
1、简述远缘杂交时可采用哪些方法克服远缘杂交不亲和?
答:染色体加倍;注意选择选配亲本;有性媒介法;无性媒介法;特殊的授粉方法;柱头移植和花柱短截法;化学药剂的应用;试管受精和雌蕊培养等。 2、简述特殊配合力轮回选择法选育自交系的程序? 答:该法是以提高特殊配合力为主要目的的轮回选择法。
① 选株自交和测交 从原始群体中选择优良单株,分别自交和测交。特别
注意的是测验种(Tester)必须是基因型纯合的自交系或纯系。 ② 比较测交F1,入选相应S1
③ 入选S1株系去杂去劣后,混合授粉进行多系杂交形成改良群体。 ④一般经过1~3轮回选择后,进入系谱法程序选育自交系。 3、抗病性鉴定有哪些方法?各有什么特点? 答:(1)田间自然鉴定
它的优点是能较全面准确地反应被鉴定材料的抗病性,结果可靠性较强,操作方便。
缺点是占用较多的土地,费用较高。 (2)温室或田间接种鉴定
将病原菌孢子或病毒直接接种到温室或田间植株的叶片、果实或根上,它适合对所有园艺作物进行抗病性鉴定。由于抗病现象是寄主、病原物及环境条件三者共同作用的结果,因此,这种鉴定结果也能真实地反映被鉴定材料的抗病性,可靠性强。
《园艺植物育种学》期末考试样题一 一、名词解释(每题3分,共18分)
1、多系品种:由若干个农艺性状表现基本一致而抗性基因多样化的相似品系所组成的混合体。
2、选择差:对某一数量性状进行选择时,入选群体平均值与原始群体平均值产生的离差。 3、实生选种:针对实生繁殖的群体为改进其经济性状、提高品质而进行的选择育种称为实生选择育种,简称为实生选种。
4、杂种优势:杂交种品种在某一方面或多方面优于双亲或某一亲本的现象叫杂种优势。 5、异源多倍体:来自不同种、属的染色体组构成的多倍体叫异源多倍体。 6、外植体:植物组织培养中作为离体培养材料的器官或组织。 二、填空题(共35分)
1、在某番茄品种育种目标制定时,要求番茄红素含量达到一定的大小,该目标属于品质育种目标中的加工品质 。(1分)
2、由于园艺植物利用方式及人们对产品嗜好,葡萄品种选育包括鲜食、制干、制汁、酿造、制罐等,体现出园艺植物品种育种目标具有多样性特点。(1分)
3、从开花授粉习性来看,在遗传上纯合程度高、不携带致死或半致死基因,因而不发生近交或自交衰退现象的植物属于 自花授粉植物 。(1分)
4、1951年,日本果树试验场从国光和元帅的596株杂种中选出一个优株,经过多次嫁接繁殖后获得了“富士”品种,该品种属于同型杂合类型中的 营养系品种 。(1分) 5、部分无性繁殖园艺植物除可采用常见的有性杂交方式选育新品种外,由于较经常发生体
细胞突变,因此, 芽变选种 成为其育种的有效途径。(1分)
6、自交系选育的主要目的是用于 配制杂交种 ,通常不直接用于生产上推广栽培。(1分) 7、栽培植物起源中心学说由 瓦维洛夫 提出;大白菜、芥菜等起源于 中国 。(2分) 8、通过建立自然保护区的方式,是种质资源的保存中的就地保存 形式。(1分)
9、洋葱从北方引向南方栽培时,发现地上部分生长旺盛而鳞茎变小,其主要原因是 日照变短 。(1分)
10、丹麦植物育种家W.Johanssen提出的“纯系学说”说明针对群体选择是否有效取决于群体内是否具有 可遗传的变异 。(1分)
11、进行群体选择时,性状的选择强度与入选率具有一定的联系,通常通过 压低入选率 以实现对选择强度的加强。(1分)
12、苹果品种旭产生两个短枝芽变类型本迪旭和威赛旭在杂交育种中均可将短枝性状传递到后代,推测其变异应该发生在 LⅡ 层分生细胞。(1分)
园艺作物育种学总论B卷期末考试参考答案
一、名词解释:(2分×10=20分)
1、品种与良种:品种是经人工选择培育,在遗传上相对稳定,在形态特征和生物学特性上相对一致,并作为生产资料在农业生产中应用的作物类型。品种具有优良、适应、整齐、稳定和特异等五个特性。优良品种的优质生产用种即良种。 2、基因工程:植物基因工程是近20年来随着DNA重组技术、基因遗传转化技术及植物组织培养技术的发展而兴起的生物技术。在基因水平上改造植物遗传物质,可定向改造遗传性状,提高了育种的目的性和精确性,打破物种间生殖隔离障碍,实现了基因在生物界的共用性,因而在园艺植物重要园艺性状的遗传改良、抗逆抗病育种、品质改良与种质创新等方面发挥着日益巨大的作用。
3、驯化引种:如果引入地区与原分布区自然条件差异较大,或引种植物适应范围较窄,只有改变其遗传性才能适应新环境或必需采用相应的农业措施,使其产生新的生理适应性的称作驯化引种。
4、单株选择法:从原始群体中选出优良单株分别编号采种,下一代每个单株的后代分株系播种在选种试验圃内,每一株系种一小区,通常每隔5个或10个株系设一对照区。根据表现,淘汰不良株系,从当选株系内选择优良单株混合留种。 5、母系选择法:此法与系谱法的区别主要是在入选株不进行隔离,对花粉来源不加控制,选择只是根据母本的性状进行,所以称为母系选择法,又称为无隔离系谱选择法。其优点是无需隔离,比较方便,同时生活力不易衰退;缺点是选优纯合的速度较慢。此法适用于白菜、甘蓝等自花授粉容易衰退的作物。 6、新品种保护:植物新品种,是指经过人工培育的或者对发现的的野生植物加以开发,具备新颖性、特异性、一致性和稳定性并有适当命名的植物品种。依据
《植物新品种保护条例》(以下简称条例),经审查符合条例规定的授予植物新品种权(品种权)的植物新品种,依法受到保护。
7、芽变选种:将优良的芽变选择出来,经过鉴定培育成新品种的方法。 8、多系杂交:参加杂交的亲本在3个或3个以上的杂交。
9、普通配合力:简称GCA,也称一般配合力:是指一个亲本系或品种在一系列杂交组合中的平均生产力(如产量或其它性状)。即是该亲本与其它亲本配成的F1的平均生产力与该试验的全部F1的总平均相比的离差。
10、轮回选择法:该法是通过反复选择、杂交将分散在杂合群体中各个个体、各条染色体上的优良基因集中,尽可能增加后代选择和基因重组机会,以提高品种或自交系群体内有利基因频率的方法。轮回选择法分为:普通配合力轮回选择法、特殊配合力轮回选择法
二、选择与填空(20分,每空0.5分)
1、根据种质资源的类型与性质,可以将种质资源分为 地方品种 、 主栽品种 、 原始类型 、野生近缘种、育种材料等。
2、中国是最主要的农作物起源中心之一,起源于中国的园艺作物种类很多,如:观赏植物有 牡丹 、芍药等,果树有 桃 、银杏等,蔬菜作物有 白菜 、萝卜等。
3、果树、蔬菜的品质根据检测的方法不同,它包括感官品质和 化学 品质,它包括 营养 品质、 卫生 品质、药用品质。
4、诱变育种中作为常用的辐射源有 γ射线 、 紫外线 、 激光 、 中子流 等。 5、秋水仙素只是对处于 正在有丝分裂期的细胞起作用,抑制 纺锤丝 的形成,不影响 染色体的复制 ,从而达到染色体的加倍。
6、隔离留种主要是防止 生物学混杂 ,方法有 时间 隔离、 空间 隔离、 机械 隔离;其中生产用种的生产多用 空间 隔离。
7、只改善某一品种的1~2个缺点,常采用 回交或诱变 育种途径。
8、回交育种对轮回亲本的要求是综合性状优良,只有一两个性状需要改良,对非轮回亲本的要求是 输出性状特别优良,并是质量性状 。
9、园艺作物的抗病性,根据抗病表现形式可以分为:抗侵入、抗扩展、耐病 。 10、良种繁育时引起品种混杂退化的原因很多,其中 机械混杂 是引起自花授粉作物品种退化的主要原因; 生物学混杂 是引起异花授粉作物品种退化的主要原因; 病毒感染 是引起无性繁殖园艺作物品种退化的主要原因。 11、种质资源保存的方法很多,不同作物适宜采用不同方法保存,其中适宜采用