作物育种学总论课件.ppt

1、作物育种学总论长江大学农学院长江大学农学院作物育种课题组作物育种课题组在农业的产业调整中，“生物育种”被国家高度重视，并加大配套金融服务和支持。生物育种是培育优良生物的技术。广发证券认为，生物育种行业将成为政策利好的直接受益行业。政策护航、资金扶持、资源倾斜，必将使有关育种企业获得更广阔的发展空间、可预见的快速发展和业绩增长，也将使与育种相关的上市企业成为下半年市场关注的焦点。在农业上市公司中，具有代表性在农业上市公司中，具有代表性的股票有三只：的股票有三只：登海种业隆平高科丰乐种业隆平高科是我国最大的杂交水稻供应基地，目前市场占有率超过17，稳居全国首位。受政策支持，主业的重要性更加突出，超

2、级水稻的推广将使其在杂交水稻种子上的绝对优势地位得到加强。此外，隆平高科还有望成为国内领先的蔬菜种子企业，发展潜力巨大。丰乐种业受益于农业向好趋势，种子业务盈利能力开始提升。据了解，该企业种子品种主要是玉米和水稻，这两个品种的竞争力未来将分化，水稻种子竞争优势突出而玉米种子竞争优势逐渐缺乏，一定程度上会影响企业盈利能力。登海种业作为一家具有自主研发能力的玉米种业上市公司，拥有43个玉米审定品种、38个植物新品种权，2009年3支登海超试系列通过国审，并预计在今年另一个新品种有望通过国审。新疆农科院吐鲁番长绒棉研究所83岁的高级农艺师冯成福在观察棉花。周口市农民种植的棉花，其中一棵棉花结棉桃多达

3、509个参考书参考书作物育种学总论张天真 2003 作物育种学总论 潘家驹 1994作物育种学西北农学院 1981植物育种学 北京农业大学 1989现代植物育种 山东农业大学 绪论第一节 作物进化与遗传改良第二节 作物育种学的发展第三节 作物育种的成就与展望第一节 作物进化与遗传改良一.作物品种的概念二.自然进化与人工进化三.遗传改良在作物生产发展中的作用 人类在一定的生态和经济条件下，人类在一定的生态和经济条件下，根据自己的需要所创造的某种作物群体。根据自己的需要所创造的某种作物群体。它具有相对它具有相对稳定稳定的、的、特定特定的遗传性，的遗传性，在在生物学、形态学和经济性状上具有生物学、形

4、态学和经济性状上具有相对的相对的一致性一致性，在一定的地区和一定栽培条件在一定的地区和一定栽培条件下，在产量、品质、抗性、生育期和适应下，在产量、品质、抗性、生育期和适应性等方面符合人类生活和生产发展的需要，性等方面符合人类生活和生产发展的需要，并通过简单的繁殖手段保持其群体的并通过简单的繁殖手段保持其群体的恒定恒定性性。稳定性，一致性和典型性稳定性，一致性和典型性一一.作物品种的概念作物品种的概念1.品种是人类劳动的产物，是由野生植物经过人工选择进化来的。2.品种是经济上的类别，不是植物分类学上的名称。品种 Cultivar 变种 Variety 黄连3.品种是重要的农业生产资料。4.品种具

5、有一定的地区适应性和时间性。5.品种特征特性应具有相对稳定的一致性。袁隆平毕业于西南农学院农学系中国工程院院士获得8项国际奖2001年获国家最高科学技术奖（500万元）“隆平高科”在深圳证券交易所挂牌上市2004被评为感动中国人物 二、自然进化与人工进化 野生植物和作物的进化决定于三个基本因素:变异、遗传和选择。遗传和变异是进化的内因和基础，选择决定进化的发展方向。自然进化是自然变异和自然选择的进化；而人工进化则是人类为发展生产的需要，人工创造变异并进行人工选择的进化。自然进化和人工进化的差别进化方式 进化速度进化方向获利方自然进化 较为缓慢决定于自然选择物种本身人工进化 较为迅速决定于人工选

6、择人 类 以上所说作物的以上所说作物的人工进化人工进化就是我们说就是我们说的的作物育种作物育种，是适当利用自然进化的人工，是适当利用自然进化的人工进化。进化。三三.遗传改良遗传改良在作物生产发展中的作用在作物生产发展中的作用遗传改良是指作物的品种改良。遗传改良是指作物的品种改良。野生植物驯化发展为新作物，如野生植物驯化发展为新作物，如“希蒙德术希蒙德术”；人工合成创造新作物，如人工合成创造新作物，如“小黑小黑麦麦”。通过现有作物的遗传改良，可以提高作物品种的适应性和改良其农艺性状，从而扩大该作物的种植区域和面积；提高作物增产潜力以提高单位面积产量，改进产品品质，增强对病虫害和环境胁迫的抗耐性等

7、。优良品种在作物生产中有重要作用（1）.提高单位面积产量。（2）.改进作物品质。（3）.增强作物抗性。（4）.扩大作物种植区域。（5）.有利于耕作制度改革，提高复种指数。（6）.促进农业机械化发展，提高劳动效率。（7）.提高农业生产的经济效益。第二节 作物育种学的发展一、作物育种学的性质和任务二、作物育种学的主要内容三、常规育种的技术特点四、作物育种学的发展五、现代作物育种学的特点一.作物育种学的性质和任务作物育种学：研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学（一）作物育种学的性质1.人工进化的科学2.以遗传学、进化论 为主要基础理论的综合性科学3.应用科学1.人工进化的科学进化：现有的作物

8、，都属于栽培植物，是由野生植物演变来的，这种演 变发展过程，称为进化。进化的基本因素：变异 遗传 选择2.以遗传学、进化论 为主要基础理论的综合性科学 以遗传学、进化论为主要基础理论 涉及植物学、植物生态学、植物生理、生化、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、生物统计与试验设计、生物技术、农产品加工、作物栽培学3.应用科学 基础研究科学研究 应用研究 开发研究 作物育种学是一门应用科学。（二）作物育种学的基本任务 1.在研究和掌握作物性状遗传变异规律的基础上，发掘、研究和利用作物种质资源；2.选育优良品种或杂种以及新作物；3.繁殖生产用种。二.作物育种学的主要内容1.1.育种目标的制订及实现目

9、标的相应育种目标的制订及实现目标的相应策略。策略。2.2.种质资源搜集、保存、研究、利用种质资源搜集、保存、研究、利用和创新。和创新。3.3.选择的理论与方法。选择的理论与方法。4.4.人工创造变异的途径、方法和技术人工创造变异的途径、方法和技术。5.杂种优势利用的途径与方法。6.目标性状的遗传、鉴定及选育方法。7.育种各阶段的田间试验技术8.新品种的审定推广和种子生产。三、常规育种的技术特点综合多个优良基因，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平盲目性较大育种既是科学又是艺术四.作物育种学的发展野生植物栽培作物（一）.原始育种活动（二）现代作物育种分子标记辅助选择分子标记辅助选择 航空育种航空

10、育种 花药培养技术花药培养技术 转基因技术转基因技术 转基因水稻转基因水稻 五.现代作物育种学的特点1.育种目标要求不断提高。2.种质资源工作得到广泛的重视3.测试手段逐步完善。4.大力开拓育种新途径第三节 作物育种的成就与展望一.国内外作物育种的成就二.作物育种工作的展望一.国内外作物育种的成就1.种质资源工作2.育种途径、方法和技术3.目标性状的选育1.种质资源工作20世纪80年代：美国 拥有植物资源43万份以上（1979）前苏联 32万份 （1985）墨西哥国际玉米、小麦改良中心 小麦资源 7万份 （1985）玉米资源 1.3万份 （1979）菲律宾国际水稻所 8万份 我国现已掌握60多

11、作物，30多万份植物资源 全世界拥有种质资源 610万份，我国约占1/20.2.育种途径、方法和技术育种新途径有：（1）杂种优势利用（2）远缘杂交（3）理化诱变（4）组织培养（5）细胞融合（6）基因工程（1）杂种优势利用玉米杂种优势利用 水稻杂种优势利用（2）远缘杂交、理化诱变、组织培养在国内外已普遍应用。马铃薯、香蕉、甘薯等作物的脱毒苗，已达到工厂化生产水平，马铃薯脱毒复壮种薯，可提高产量30-50%；脱毒香蕉一穗可达上百斤。（3）原生质体培养、细胞融合原生质体培养：原生质体培养：已有已有8080多种植物培多种植物培养出了再生植株。养出了再生植株。细胞融合：细胞融合：西德和美国的科学家用西德

12、和美国的科学家用马铃薯与番茄的原生质体融合培马铃薯与番茄的原生质体融合培育出了番茄薯。育出了番茄薯。（4 4）基因工程）基因工程 抗病虫等农作物育种提高作物产量，改进作物品质(5)空间育种为人类展示出美好前景 1987年，粮、菜、花种子放进第9颗返回式卫星 1996年100多种种子，随第17颗返回式卫星上天。截止截止19981998年，利用返回式卫星已年，利用返回式卫星已8 8次次成功地搭载了粮、棉、油、蔬菜、花卉、成功地搭载了粮、棉、油、蔬菜、花卉、林木、瓜果等种子林木、瓜果等种子300300多种。多种。3.目标性状的选育 在产量育种上:绿色革命是世界作物育种史上的一项伟大成就。墨西哥小麦

13、IR8水稻 BorlangBorlang被称为绿色革命之父，获得了诺贝被称为绿色革命之父，获得了诺贝尔和平奖。尔和平奖。在抗病育种上小麦抗锈病；玉米抗大、小斑病；水稻抗白叶枯病；棉花抗枯、黄萎病等育种 都取得了显著成效。在品质育种方面在品质育种方面玉米、小麦、大麦高蛋白、高赖氨酸选育；玉米、小麦、大麦高蛋白、高赖氨酸选育；油菜高含油量、低芥酸、低硫苷选育；油菜高含油量、低芥酸、低硫苷选育；提高棉花纤维长度、强度选育等；提高棉花纤维长度、强度选育等；获得较大进展。获得较大进展。二.作物育种工作的展望1.种质资源工作有待进一步加强。2.深入开展育种理论和方法的研究。3.加强多学科综合研究和育种单位间协作。黄 连返回返回界 植物界Regnum vegetabile 门 种子植物门Spermatophyta亚门 被子植物亚门Angiospermae 纲 双子叶植物纲Dicotyledeae亚纲 古生花被亚纲Archichilamydoneae 目 毛茛目Ranales科 毛茛科Ranunculaceae属 黄连属Coptis种 黄连Coptis chinesis Frallch