作物育種學李定國長江大學農(nóng)學院

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,作 物 育 種 學,李 定 國,長 江 大 學 農(nóng) 學 院,Tel:13035312062,E-mail:lidingguo654456,新疆農(nóng)科院吐魯番長絨棉研究所,83,歲的高級農(nóng)藝師馮成福在觀察棉花。,周口市農(nóng)民種植的棉花，其中一棵棉花結(jié)棉桃多達,509,個,參考書,作物育種學總論,張?zhí)煺?2003,作物育種學總論,潘家駒,1994,作物育種學,西北農(nóng)學院,1981,植物育種學,北京農(nóng)業(yè)大學,1989,現(xiàn)代植物育種,山東農(nóng)業(yè)大學,Principles and Methods of Plant Bree

2、ding 1990,Borojevic,作物育種學,第一章 緒論,第二章 作物的繁殖方式及品種類型,第三章 種質(zhì)資源,第四章 育種目標,第五章 引種和選擇育種,第六章 雜交育種,第七章 誘變育種,第八章 遠緣雜交和倍性育種,第九章 雜種優(yōu)勢利用,第 十 章 抗病蟲育種,第十一章 群體改良與輪回選擇,第十二章 細胞工程與作物育種,第十三章 轉(zhuǎn)基因技術與作物育種,第十四章 分子標記輔助選擇育種,第十五章 作物育種的試驗技術,緒論,第一節(jié) 作物進化與遺傳改良,第二節(jié) 作物育種學的發(fā)展,第三節(jié) 作物育種的成就與展望,第一節(jié) 作物進化與遺傳改良,一,.,作物品種的概念,二,.,自然進化與人工進化,三,.

3、,遺傳改良在作物生產(chǎn)發(fā)展中的作用,作物品種：,人類在一定的生態(tài)和經(jīng)濟條件下，根據(jù)自己的需要所創(chuàng)造的某種作物,群體。,它具有相對,穩(wěn)定的、特定的遺傳性,，在生物學、形態(tài)學和經(jīng)濟性狀上具有相對的,一致性,，在一定的地區(qū)和一定栽培條件下，在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性、生育期和適應性等方面,符合人類生活和生產(chǎn)發(fā)展的需要,，并通過簡單的繁殖手段保持其群體的恒定性。,穩(wěn)定性，一致性和典型性,一,.,作物品種的概念,1.,品種是人類勞動的產(chǎn)物，是由野生植物經(jīng)過人工選擇進化來的。,2.,品種是經(jīng)濟上的類別，不是植物分類學上的名稱。,品種,Cultivar,變種,Variety,黃連,3.,品種是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。,4

4、.,品種具有一定的地區(qū)適應性和時間性。,5.,品種特征特性應具有相對穩(wěn)定的一致性。,袁隆平,畢業(yè)于西南農(nóng)學院農(nóng)學系,中國工程院院士,獲得,8,項國際獎,2001,年獲國家最高科學技術獎（,500,萬元）,“隆平高科”在深圳證券交易所掛牌上市,2004,被評為感動中國人物,二、自然進化與人工進化,野生植物和作物的進化決定于三個基本因素,:,變異,、,遺傳,和,選擇,。,遺傳和變異是進化的內(nèi)因和基礎，選擇決定進化的發(fā)展方向。,自然進化是自然變異和自然選擇的進化；而人工進化則是人類為發(fā)展生產(chǎn)的需要，人工創(chuàng)造變異并進行人工選擇的進化。,自然進化和人工進化的差別,進化方式,進化速度,進 化 方 向,獲

5、利 方,自然進化,較為緩慢,決定于自然選擇,物種本身,人工進化,較為迅速,決定于人工選擇,人 類,以上所說,作物的人工進化,就是我們說的,作物育種,，是適當利用自然進化的人工進化。,三,.,遺傳改良在作物生產(chǎn)發(fā)展中的作用,遺傳改良是指作物的品種改良。,野生植物馴化發(fā)展為新作物，如“希蒙德術”；,人工合成創(chuàng)造新作物，如“小黑麥”。,通過,現(xiàn)有作物的遺傳改良，可以,提高,作物品種的適應性和改良其農(nóng)藝性狀，從而擴大該作物的種植區(qū)域和面積；,提高,作物增產(chǎn)潛力以提高單位面積產(chǎn)量，改進產(chǎn)品品質(zhì)，增強對病蟲害和環(huán)境脅迫的抗耐性等。,優(yōu)良品種在作物生產(chǎn)中有重要作用,（,1,）,.,提高單位面積產(chǎn)量。,（,2

6、,）,.,改進作物品質(zhì)。,（,3,）,.,增強作物抗性。,（,4,）,.,擴大作物種植區(qū)域。,（,5,）,.,有利于耕作制度改革，提高復種指數(shù)。,（,6,）,.,促進農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展，提高勞動效率。,（,7,）,.,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。,第二節(jié) 作物育種學的發(fā)展,一、作物育種學的性質(zhì)和任務,二、作物育種學的主要內(nèi)容,三、常規(guī)育種的技術特點,四、作物育種學的發(fā)展,五、現(xiàn)代作物育種學的特點,一,.,作物育種學的性質(zhì)和任務,作物育種學：研究選育及繁殖作物優(yōu)良 品種的理論與方法的科學,（一）作物育種學的性質(zhì),1.,人工進化的科學,2.,以遺傳學、進化論,為主要基礎理論的綜合性科學,3.,應用科學,1

7、.,人工進化的科學,進化：現(xiàn)有的作物，都屬于栽培植物，,是由野生植物演變來的，這種演變,發(fā)展過程，稱為進化。,進化的基本因素：變異,遺傳,選擇,自然變異 自然選擇,變異 選擇,人工變異 人工選擇,自然進化 自然變異自然選擇,進化,人工進化 人工變異人工選擇,2.,以遺傳學、進化論 為主要基礎理論的綜合性科學,以遺傳學、進化論為主要基礎理論,涉及植物學、植物生態(tài)學、植物生理、生化、植物病理學、農(nóng)業(yè)昆蟲學、農(nóng)業(yè)氣象學、生物統(tǒng)計與試驗設計、生物技術、農(nóng)產(chǎn)品加工、作物栽培學,3.,應用科學,基礎研究,科學研究 應用研究,開發(fā)研究,作物育種學是一門應用科學,。,（二）作物育種學的基本任務,1.,在研究和

8、掌握作物性狀遺傳變異規(guī)律的基礎上，發(fā)掘、研究和利用作物,種質(zhì),資源；,2.,選育優(yōu)良,品種,或,雜種,以及,新作物,；,3.,繁殖,生產(chǎn)用種。,二,.,作物育種學的主要內(nèi)容,1.,育種目標的制訂及實現(xiàn)目標的相應策略。,2.,種質(zhì)資源搜集、保存、研究、利用和創(chuàng)新。,3.,選擇的理論與方法。,4.,人工創(chuàng)造變異的途徑、方法和技術。,5.,雜種優(yōu)勢利用的途徑與方法。,6.,目標性狀的遺傳、鑒定及選育方法。,7.,育種各階段的田間試驗技術,8.,新品種的審定推廣和種子生產(chǎn)。,三、常規(guī)育種的技術特點,綜合多個優(yōu)良基因，同步改良農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性水平,盲目性較大,育種既是科學又是藝術,四,.,作物育

9、種學的發(fā)展,野生植物,栽培作物,（一）,.,原始育種活動,（二）現(xiàn)代作物育種,分子標記輔助選擇,航空育種,花藥培養(yǎng)技術,轉(zhuǎn)基因技術,轉(zhuǎn)基因水稻,（三）作物育種學理論專著,1927 Hayes&Garber(,美,),作物,育種,1935,Vavilov,(,蘇,),植物育種的科學基礎,1942,Hayes&Immer,(,美,),植物育種方法,1960,Allard(,美,),作物育種原理,1936,王,綬（中）,中國,作物育種學,1948,沈,學年（中）,作物育種學泛論,1976,蔡,旭（中）,植物遺傳育種學,1981,西北,農(nóng)學院,作物育種學,植物育種學,北京農(nóng)業(yè)大學,1989,Princ

10、iples and Methods of Plant Breeding 1990,Borojevic,作物育種學總論,潘家駒,1994,作物育種學總論,張?zhí)煺?2003,五,.,現(xiàn)代作物育種學的特點,1.,育種目標要求不斷提高。,2.,種質(zhì)資源工作得到廣泛的重視,3.,測試手段逐步完善,。,4.,大力開拓育種新途徑,第三節(jié) 作物育種的成就與展望,一,.,國內(nèi)外作物育種的成就,二,.,作物育種工作的展望,一,.,國內(nèi)外作物育種的成就,1.,種質(zhì)資源工作,2.,育種途徑、方法和技術,3.,目標性狀的選育,1.,種質(zhì)資源工作,20,世紀,80,年代：,美國 擁有植物資源,43,萬份以上（,1979,

11、）,前蘇聯(lián),32,萬份 （,1985,）,墨西哥國際玉米、小麥改良中心,小麥資源,7,萬份 （,1985,）,玉米資源,1.3,萬份 （,1979,）,菲律賓國際水稻所,8,萬份,我國現(xiàn)已掌握,60,多作物，,30,多萬份植物資源,全世界擁有種質(zhì)資源,610,萬份，我國約占,1/20.,2.,育種途徑、方法和技術,育種新途徑有：,（,1,）雜種優(yōu)勢利用,（,2,）遠緣雜交,（,3,）理化誘變,（,4,）組織培養(yǎng),（,5,）細胞融合,（,6,）基因工程,（,1,）雜種優(yōu)勢利用,玉米雜種優(yōu)勢利用,水稻雜種優(yōu)勢利用,（,2,）遠緣雜交、理化誘變、組織培養(yǎng) 在國內(nèi)外已普遍應用。,馬鈴薯、香蕉、甘薯等作

12、物的脫毒苗，已達到工廠化生產(chǎn)水平，馬鈴薯脫毒復壯種薯，可提高產(chǎn)量,30-50%,；脫毒香蕉一穗可達上百斤。,（,3,）原生質(zhì)體培養(yǎng)、細胞融合,原生質(zhì)體培養(yǎng)：已有,80,多種植物培養(yǎng),出了再生植株。,細胞融合：西德和美國的科學家用馬,鈴薯與番茄的原生質(zhì)體融合培育出了,番茄薯。,（,4,）基因工程,抗病蟲等農(nóng)作物育種,提高作物產(chǎn)量，改進作物品質(zhì),(5),空間育種為人類展示出美好前景,1987,年，糧、菜、花種子放進第,9,顆返回式衛(wèi)星,1996,年,100,多種種子，隨第,17,顆返回式衛(wèi)星上天。,截止,1998,年，利用返回式衛(wèi)星已,8,次成功地搭載了糧、棉、油、蔬菜、花卉、林木、瓜果等種子,3

13、00,多種。,3.,目標性狀的選育,在產(chǎn)量育種上,:,綠色革命是世界作物育種史上的一項偉大成就。,墨西哥小麥,IR,8,水稻,Borlang,被稱為綠色革命之父，獲得了諾貝爾和平獎。,在抗病育種上,小麥抗銹?。?玉米抗大、小斑病；,水稻抗白葉枯??；,棉花抗枯、黃萎病等育種,都取得了顯著成效。,在品質(zhì)育種方面,玉米、小麥、大麥高蛋白、高賴氨酸選育；,油菜高含油量、低芥酸、低硫苷選育；,提高棉花纖維長度、強度選育等；,獲得較大進展。,二,.,作物育種工作的展望,1.,種質(zhì)資源工作有待進一步加強。,2.,深入開展育種理論和方法的研究。,3.,加強多學科綜合研究和育種單位間協(xié)作。,Thank you!,黃 連,返回,界 植物界,Regnum,vegetabile,門 種子植物門,Spermatophyta,亞門 被子植物亞門,Angiospermae,綱 雙子葉植物綱,Dicotyledeae,亞綱 古生花被亞綱,Archichilamydoneae,目 毛茛目,Ranales,科 毛茛科,Ranunculaceae,屬 黃連屬,Coptis,種 黃連,Coptis,chinesis,Frallch,更多資源,初三語文,初三英語,初三數(shù)學,初三物理,初三化學,初三政治,初三歷史,初三地理,初三生物,