育种学总论第0章绪论.ppt

二、作物育种学的主要内容**育种目标的制订及实现目标的相应策略1种质资源的搜集、保存、研究评价、利用及创新2选择的理论与方法，人工创造变异的途径、方法及技术3杂种优势利用的途径与方法4目标性状的遗传、鉴定及选育方法5作物育种各阶段的田间试验技术6新品种的审定推广和种子生产7常规育种的技术特点01综合多个优良基因，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平（杂交育种）盲目性较大（遗传机制不明）育种既是科学又是艺术02四、作物育种学的发展与分子育种的兴起**1、作物育种学的发展**早期作物育种理论的探索：作物育种学成为一门具有系统理论与科学方法的应用科学现代作物育种：开辟了一些育种新途径和新技术分子育种：基因工程与分子标记技术的应用初级阶段：凭借经验和技巧进行选择远古时代的作物育种**通过长期自然选择和人工选择，野生植物逐渐脱离野生状态形成作物，并为人类提供足够的食物，人类社会进入农业时代野生稻和栽培稻**野生一粒小麦和栽培普通小麦**多年生野生大麦和栽培大麦**作物育种理论的探索**作物育种（HayesGarber,1927）美国1植物育种的科学基础（Vavilov,1935）前苏联2植物育种方法（HayesImmer,1942,1955）美国3作物育种原理（Allard,1960）美国4中国作物育种学（王绶，1936）5作物育种学总论（沈学年，1948）6植物遗传育种学（蔡旭主编，1976、1988）7作物育种学（西北农学院主编，1981）8作物育种学总论（潘家驹主编，1994）9作物育种学总论（张天真主编，2003）10目前，利用分子标记和基因工程技术对农作物进行改造已成为一个研究热点2分子育种的兴起**1953年WatsonCrick发现脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构，开创了分子生物学的新时代1973年Berg成功实现DNA重组，分子生物学走向应用植物分子标记和转基因技术的成熟使得分子育种成为可能010203基因工程技术的优点**源于生物的有利基因在人、动物、植物和微生物内可随意进行交换01基因工程可以获得生物的定向变异02基因工程转移个别目的基因，对作物品种改良的速度快03分子标记辅助选择的优点利用与目标基因紧密连锁的分子标记快速有效地选择含有目标基因的单株（前景选择）；进行全基因组选择，从而快速选出与轮回亲本基因型接近的单株，减少回交和测交次数，缩短育种周期（背景选择）；不受季节、空间的限制；第三节作物育种的成就与展望**近（现）代育种的成就农作物新品种的选育与推广作物种质资源的研究与利用作物育种新方法：杂种优势利用生物技术在育种中的应用作物育种工作的展望农作物新品种的选育与推广第一次绿色革命20世纪60年代中期在发展中国家兴起，以采用农作物高产良种为中心的一场技术革命，其主要内容是大规模地推广矮秆、半矮秆、抗倒伏、产量高、适应性广的小麦和水稻等作物优良品种，并配合灌溉、施肥等技术的改进。这一农业技术革命使农业取得了革命性的进展，因而被誉为“绿色革命”。绿色革命的成就**墨西哥从1960年推广半矮秆小麦，在短短3年时间达到了占种植面积的95%，总产接近200万吨，比1944年提高5倍，并部分出口。印度实施绿色革命发展战略，1966年从墨西哥引进高产小麦新品种，同时增加了化肥、灌溉、农机等投入，至1980年促使粮食总产量从7235万吨增到1.5亿吨，翻了一番，由粮食进口国变为粮食出口国。绿色革命**矮化的水稻和小麦的优点：耐肥、抗倒伏、提高了收获指数，显著增加了作物的产量；而且也有利于机械化收获。01NormanBorlaug1970NobelPeacePrize02绿色革命**水稻绿色革命基因sd1小麦绿色革命基因Rht-B1b和Rht-D1b赤霉素的生物合成途径和信号转导途径相关(Hedden,2003)低脚乌尖乌尖Calrose76Calrose第二次绿色革命杂种优势在水稻、玉米、油菜等作物中的利用作物种质资源的研究与利用01作物种质资源的收集作物种质资源的研究与利用02作物种质资源的收集011996年，全世界已建立1300多座种质库，收集保存的作物种质资源达610万份（含部分重复）2004年，中国收集保存达37万份，仅次于美国(/cgris.html)02(/cgris.html)10个2个32个国家种质库贮存的作物种质资源**(卢新雄和陈晓玲，2003)作物Crop份数N