作物育种学

前言

第1部分作物育种学基本知识

绪论

第一节作物育种学的性质与任务

一、作物育种学的性质

二、作物育种学的任务

三、作物育种学的主要内容

四、作物育种学的发展

第二节作物品种及其在农业生产中的作用

一、作物品种的概念

二、作物优良品种在农业生产中的作用

第三节作物育种的成就与展望

一、作物育种工作的成就

二、作物育种工作展望

三、作物育种相关的国内外研究机构

第一章作物的繁殖方式及品种类型

第一节作物的繁殖方式

一、有性繁殖

二、无性繁殖

第二节自交和异交的遗传效应

一、自交的遗传效应

二、异交的遗传效应

第三节作物的品种类型及其育种特点

一、作物的品种类型

二、各类品种的育种特点

第二章种质资源

第一节种质资源在育种上的重要性

一、种质资源是现代育种的物质基础

二、特异种质对育种成效具有决定性作用

三、新的育种目标能否实现决定于所拥有的种质资源

四、种质资源是生物学理论研究的重要基础材料

第二节作物起源中心学说及其发展

一、瓦维洛夫的作物起源中心学说

二、作物起源中心学说的发展

三、瓦维洛夫作物起源中心学说在作物育种上的意义

第三节种质资源的研究与利用

一、种质资源的类别及特点

二、种质资源的收集与保存

三、种质资源的研究与利用

四、种质资源的创新

五、种质资源的信息化

第三章育种目标

第一节制订作物育种目标的原则

一、着眼当前，展望长远

二、突出重点，兼顾其他

三、细化目标，明确指标

四、设定区域，熟悉详情

第二节作物育种的主要目标

一、高产

二、优质

三、稳产

四、适应性强

第2部分常规育种方法

第四章引种与选择育种

第一节引种和驯化

一、引种的概念与作用

二、引种的基本原理

三、影响引种的主要因素

四、不同类型作物引种的一般规律

五、引种的基本步骤及注意事项

六、主要农作物的引种实践

七、植物驯化的原理与方法

第二节选择育种

一、选择育种的简史与成效

二、选择育种的基本原理

三、性状鉴定与选择

四、选择育种的方法与程序

第五章杂交育种

第一节杂交育种的原理和意义

一、杂交育种的原理

二、杂交育种的意义

第二节杂交亲本的选配

一、亲本选配工作的重要性

二、亲本选配的一般原则

第三节杂交方式和杂交技术

一、杂交方式

二、杂交技术

第四节杂种后代的选择

一、系谱法

二、混合法

三、衍生系统法

四、单粒传法

第五节杂交育种程序和加速育种进程的方法

一、杂交育种程序

二、加速育种进程的方法

第六章回交育种

第一节回交育种的意义及遗传效应

一、回交育种的意义

二、回交的遗传效应

第二节回交育种方法

一、亲本的选择

二、回交的次数

三、回交所需的植株数

四、回交育种程序

第三节回交育种的特点及其应用价值

一、回交育种的特点

二、回交育种的其他用途

第七章诱变育种

第一节诱变育种的成就及特点

一、诱变育种的成就

二、诱变育种的特点

第二节诱变育种的方法

一、诱变剂的选择

二、处理材料的选择

三、处理部位与处理方法

四、诱变处理后的选育

第三节诱变育种的发展

一、诱变剂的复合处理

二，诱变育种存在的问题及对策

第八章远缘杂交育种

第一节远缘杂交的重要性

第二节远缘杂交的困难及其克服方法

一、远缘杂交不亲和性的原因及克服方法

二、远缘杂种夭亡、不育的原因及克服方法

三、远缘杂种后代的分离与选择

第三节远缘杂交的育种策略

一、品系间杂交技术

二、外源染色体的导入

三、染色体片段的转移技术

第九章倍性育种

第一节多倍体育种

一、多倍体的种类、起源及特点

二、人工诱导多倍体的途径

三、多倍体育种

第二节单倍体育种

一、单倍体产生的途径

二、单倍体的鉴定

三、单倍体在育种上的应用价值

四、单倍体育种的主要步骤

五、单倍体育种成就

第十章杂种优势利用

第一节杂种优势利用的历史与现状

第二节杂种优势的表现特性

一、杂种优势表现的特点

二、杂种优势的度量

第三节杂种优势的遗传基础

一、显性假说

二、超显性假说

第四节杂交种品种的选育

一、杂种优势利用的基本条件

二、杂交亲本的选配原则

三、杂交种亲本的选育和改良

四、配合力及其测定

五、杂交种品种类型

第五节利用杂种优势的途径和方法

一、人工去雄杂交法

二、标记性状法

三、化学杀雄法

四、自交不亲和性利用法

五、雄性不育性利用法

第六节雄性不育性的利用

一、雄性不育性的遗传

二、雄性不育性的生物学特性

三、核质互作雄性不育三系的选育方法

四、核不育杂交种的选育

第十一章群体改良

第一节群体改良的意义

第二节群体改良的原理

一、Hardy—Weinberg定律

二、群体的进化与改良

第三节群体改良的轮回选择方法

一、轮回选择的基本模式

二、基础群体的组建

三、群体改良的轮回选择法

四、群体改良的其他途径

第四节雄性不育性在轮回选择中的应用

一、隐性核雄性不育基因在作物轮回改良中的应用

二、利用显性雄性核不育基因改良群体

第3部分现代育种技术

第十二章植物细胞工程

第一节植物细胞工程的基础理论

一、植物细胞工程的内容

二、植物细胞工程的理论基础

第二节植物组织培养技术

一、培养基及其制备

二、无菌操作技术

第三节原生质体培养和体细胞杂交

一、原生质体培养

二、体细胞杂交

第四节细胞工程在作物育种上的应用

一、细胞工程技术与创造变异

二、花药培养与加快育种进程

三、植物脱毒和离体快速繁殖技术

四、离体培养与植物种质资源保存

五、胚培养与远缘杂交

第十三章转基因育种

第一节作物转基因技术

一、转基因技术的概念

二、转基因技术的发展历史

三、转基因技术带来的有利方面

第二节转基因的理论基础

一、分子生物学中心法则的确立

二、限制性内切核酸酶及其他工具酶的发现

三、DNA、RNA和蛋白质的序列分析

四、基因合成技术和基因载体

第三节转基因技术改造植物的内容和步骤

一、获取外源DNA或目的基因

二、基因载体的选择与构建

三、把目的基因连接到载体上，获得DNA重组体

四、使重组DNA进入受体细胞

五、外源DNA在受体内表达

第四节转基因作物新品种

一、转基因抗虫水稻

二、转基因玉米

三、抗虫棉

四、抗除草剂大豆

五、转基因小麦

第五节转基因安全评价

一、转基因生物安全性

二、转基因生物产品安全性

三、与转基因有关的几个典型事件

四、转基因安全管理

五、转基因食品的安全性检测

第十四章分子标记辅助选择育种

第一节分子标记的类型及原理

一、遗传标记的发展

二、遗传标记的种类

三、分子标记的类型及原理

第二节基因定位

一、主效基因定位

二、QTL定位

第三节分子标记辅助选择育种

一、分子标记辅助选择的基本原理

二、质量性状的标记辅助选择

三、数量性状的标记辅助选择

四、标记辅助选择的发展策略

第4部分重要性状的鉴定方法

第十五章抗病虫性的鉴定

第一节抗病虫育种的意义和特点

一、作物病虫害的严重性

二、作物抗病虫品种的作用

三、作物抗病虫育种的特点

第二节植物寄主与病原物、害虫相互作用的遗传学及育种对策

一、病原物的致病性及其遗传变异

二、抗病虫性的机制

三、抗病虫性的遗传

四、寄主的抗性基因与病原物致病、害虫致害基因的相互作用

五、品种抗病虫性稳定化对策

第三节作物抗病虫性鉴定方法

一、抗病虫性鉴定方法

二、抗病虫性鉴定指标

第十六章非生物逆境抗性鉴定

第一节非生物逆境抗性鉴定的意义和特点

一、作物逆境种类

二、抗逆育种的意义和特点

三、抗逆育种的主要育种方法

第二节水分逆境抗性鉴定

一、抗旱性鉴定

二、耐湿性鉴定

三、耐渍性鉴定

第三节温度逆境抗性鉴定

一、抗冻性鉴定

二、抗冷性鉴定

三、耐热性鉴定

第四节土壤逆境抗性鉴定

一、耐盐碱性鉴定

二、耐瘠薄性鉴定

三、重金属耐性鉴定

第五节抗倒性

一、作物倒伏的种类

二、抗倒性鉴定方法

第十七章作物品质性状的鉴定

第一节作物品质鉴定的意义和特点

一、品质性状鉴定的意义

二、品质性状鉴定的特点

第二节作物品质性状及其鉴定方法

一、作物品质性状的类别

二、品质改良的主要内容

三、作物品质性状的鉴定和选择

第5部分品种审定与种子生产

第十八章品种审定与种子生产

第一节品种区域试验

一、品种区域试验及其目的

二、区域试验的方法和程序

第二节品种审定与新品种权保护

一、我国现行的品种审定体制和程序

二、植物新品种权保护

第三节种子生产

一、种子生产程序与技术体系

二、品种的混杂、退化及其防止

三、原种生产的程序与方法

第四节品种推广

一、品种推广的方式

二、品种区域化和良种的合理布局与搭配

三、良种良法相配套

第6部分主要农作物育种

第十九章小麦育种

第一节国内外小麦生产概况

一、国外小麦生产

二、国内小麦生产

第二节小麦育种目标

一、我国小麦生态区划

二、我国小麦育种目标

第三节小麦品种资源及利用

一、小麦的近缘植物

二、国外小麦品种资源

三、我国小麦品种特点

四、小麦品种的演变

第四节小麦主要性状的遗传

一、产量性状

二、品质性状

三、抗病虫性状

四、耐逆性状

第五节小麦育种途径与方法

一、系统育种

二、杂交育种

三、杂交小麦

四、诱变育种

五、单倍体育种

第六节小麦育种研究动向与展望

一、小麦高产育种

二、产量与品质的协调改进

三、品种适应性

四、转基因育种

五、分子标记育种

第二十章水稻育种

第一节国内外水稻育种概况

一、我国水稻育种简史

二、国外水稻育种动态

第二节水稻育种目标

一、生产需求

二、育种目标的具体内容

第三节水稻品种资源

一、水稻近缘种

二、栽培稻的起源

三、稻种资源的特性及其育种价值

第四节水稻主要性状的遗传

一、品质性状

二、产量性状

三、株型性状

四、抗病虫性状

第五节水稻育种途径与方法

一、杂交育种

二、杂交稻的选育

三、诱变育种与花药培养技术

四、分子标记辅助选择与转基因育种

第六节水稻育种研究动向与展望

一、水稻高产育种

二、产量与品质的协调改进

三、品种适应性

四、转基因育种

五、分子标记育种

第二十一章玉米育种

第一节国内外玉米育种概况

一、国内玉米育种概况

二、国外玉米育种概况

第二节玉米育种目标

一、生产需求

二、育种目标的具体内容

第三节玉米种质资源的研究与应用

一、玉米的分类

二、玉米种质资源的特性及利用

第四节玉米主要性状的遗传

一、农艺性状的遗传

二、籽粒性状的遗传

三、抗病性遗传

第五节玉米自交系及其杂交种的选育

一、优良玉米自交系应具备的条件

二、选育玉米自交系的方法

三、自交系间杂交种的选育

第六节玉米遗传育种研究动向与展望

一、玉米遗传育种研究动向

二、新技术的应用

第二十二章棉花育种

第一节国内外棉花育种概况

一、国内棉花育种概况

二、世界棉花生产与育种状况

第二节棉花育种目标

一、中国棉区划分

二、棉花主产区的育种目标

第三节棉花种质资源的研究与利用

一、棉属的分类

二、棉属种的起源

三、棉属的栽培种及其野生种系

四、棉花品种类型

五、棉花种质资源的研究和利用

第四节棉花主要性状的遗传

一、棉花的繁殖方式

二、棉花主要性状的遗传

第五节棉花育种方法

一、选择育种

二、杂交育种

三、杂种优势的利用

四、远缘杂交育种

五、诱变育种

第六节棉花育种新技术的研究和应用

一、细胞与组织培养

二、外源基因导入

三、分子标记辅助育种

第二十三章马铃薯育种

第一节国内外马铃薯育种概况

一、国内外马铃薯生产概况

二、国内外马铃薯育种概况

第二节马铃薯育种目标及主要性状的遗传

一、我国马铃薯栽培区划

二、主要马铃薯栽培区的育种目标

三、马铃薯的遗传特点

四、马铃薯主要性状的遗传

第三节马铃薯种质资源的研究和利用

一、马铃薯的起源与分类

二、野生种资源

三、栽培种资源

第四节马铃薯的育种方法

一、马铃薯育种的特点

二、选择育种

三、杂交育种

四、辐射育种

五、马铃薯脱毒种薯生产

第五节马铃薯育种研究动向

一、种质资源的保护、评价与筛选

二、重要性状的功能基因组研究

三、现代育种技术研究

第二十四章大豆育种

第一节国内外大豆育种概况

一、我国大豆育种进展

二、世界大豆育种进展

第二节大豆育种目标及主要性状的遗传

一、大豆育种目标

二、大豆主要性状遗传

第三节大豆种质资源

一、大豆的起源与进化

二、大豆的分类

三、大豆的生态类型

四、大豆的种质资源

第四节大豆的育种方法

一、选择育种

二、杂交育种

三、诱变育种

四、新技术的利用

第二十五章油菜育种

第一节国内外油菜育种概况

一、世界油菜育种概况

二、中国油菜育种概况

第二节油菜育种目标及主要性状的遗传

一、油菜的育种目标

二、主要性状的遗传

第三节油菜种质资源的研究与利用

一、近缘植物

二、油菜种质资源的研究概况

第四节油菜育种方法

一、杂交育种

二、杂种优势利用

三、品质育种

参考文献

作物育种学是一门以遗传学、进化论为主要基础理论的综合性科学，是农学、种子科学与工程、农业标准化、生物技术等植物生产类专业的专业必修课和核心课程，是植保、植检、植物科学等专业的专业选修课。本课程是研究选育和繁育作物优良品种的理论和方法的科学，包含了育种目标、种质资源、育种方法、品种审定和种子生产等作物新品种选育全过程中涉及的主要内容。作物育种方法包括选择育种、杂交育种、杂种优势利用、诱变育种、远缘杂交、倍性育种、生物技术在育种中的应用等。主要育种目标性状包括抗病虫育种、抗逆性育种和作物品质改良等。通过本课程学习，使学生知道作物的主要育种目标制定原则，掌握作物常规育种手段基本的操作过程和细胞工程、转基因技术、分子标记辅助选择等育种新技术的基本原理，了解相关学科的发展对作物育种学的影响，理解作物育种学是一门随着科学和生产的发展不断完善和进步的综合应用性科学。