作物育种学教学改革

作物育种学教学改革（精选8篇）

作物育种学教学改革 篇1

自从大学本科开始扩招之后，学生就业方式由原来分配转为双向择业，因此用人单位对学生的要求越来越高，这就使得高校既要让学生抓握夯实的理论知识又要具有很强的动手实践能力、分析解决问题能力和创新能力。然而，长期以来，作物育种学实践教学受季节、学时以及实验条件的限制，不能系统地开设相关实验项目，大部分都是以教师为中心，安排几个较为简单验证性实验，学生按照教师设计好的实验步骤进行，学生被动地接受知识，这导致学生主动学习能力较差。长期在这种教学模式下，往往忽略了学生积极思维和创新意识，不利于学生自主学习能力的培养。尽管经过了理论、实验、实习等教学环节，学生对育种的基本原理和方法还是处于混沌状态，不能很好地将育种理论与实际工作中的主要育种途径和育种全过程相结合。针对这一现状，该校作物育种课题组根据多年教学经验对实验和实习部分做以改革，以期望对提高教学质量，培养学生的创新能力起到推动的作用。

2实践教学思考与改革

该校作物育种学是三年级第二学期开设的课程，这时学生已基本参与了各自的科研课题，因此课程、科研、社会三种形式有机结合，有利于将学生学习的理论与实际有机结合。另外，对育种理论的分析可知，杂交育种、杂交优势利用、转基因育种、分子标记辅助育种等4条育种途径基本概括了主要的育种原理和方法，是普遍应用、成效显著并代表未来发展的育种途径。前两者一般称为传统育种，后两者一般称为分子育种，后两者建立在前两者的基础上。实践教学应该围绕以上4条育种途径安排。

2.1实验课程与农时挂钩，培养学生动手能力

根据学生的`特点，结合教材内容，用一些学生感兴趣、能够亲身体验的方法指出教学的重点，同时与传统教学方法相结合，灵活运用，以获取最佳教学效果的方法。因此我们建立了作物试验材料标本园为学生提供一个可以亲身体验、实践的环境，来培养学生解决实际问题的能力。在标本园里，从春季准备材料、春播、生长期田间管理、性状调查以及秋季收获都由学生完成，这样增强了学生对农事操作的系统认识，同时还熟悉了各种作物的生物学特性以及生长变化规律。例如，在标本园可以使学生更生动、更直观地了解水稻和玉米的父母本特征特性、父母本花期预测方法、父母本花器构造和开花习性等，从而将课堂理论知识与实践有机结合。另外，由于受到季节或天气变化的限制，作物育种学的一些实践教学内容常常错过作物开花的最佳时期，为弥补这一被动局面，我们录制并制作了大豆、玉米、小麦、水稻等作物花期以及自交杂交育种技术视频，理论教学过程中运用多媒体辅助手段让学生形象地观察各种作物繁殖方式，抓握各作物自交杂交育种技术。

2.2创造实习基地，开展育种教学实习

该校具有鲜明的农垦特色，所以我们在院里领导帮助下与校外两个农垦分局共10个农场合作。根据农事现状，安排为期4周的农场实习。在农场学生亲自动手实践，调查分析当前农场各种作物的种植结构，以及了解当前国内品种和国外品种的种植比例，分析我国农业面临的困难与问题，这样学生在实习过程中不但将育种理论知识和方法有机结合起来，同时还培养了学生思考问题分析问题的能力。此外，为提高该校学生就业市场的竞争力，我们还与几个大的国内育种公司合作，建立企业实习基地，为学生提供更多的实习机会，加深理论知识的理解，同时也培养了学生适应社会的能力。

2.3组织学生进入课题组，培养学生探索知识的兴趣

作物育种学实验所用实验材料常常是由上一年准备出来的，这期间如果天气变化较大不但影响农业生产，还会使我们实验材料前期准备可能受到阻碍，从而直接影响相关实验课的开设。另外，一个育种程序需要几年时间连续完成，简单地靠实验员是不可能实现的。因此，组织学生进入课题组参与导师科研，以科研促教学，才能很好地解决以上问题。我们学院有省级重点学科、农业部“大豆作物改良中心”、农产品加工质量监督检验测试中心、校级和省级教育厅重点实验室，以及科研用地一千多亩，这为我们实践教学提供丰富的实验材料。同时科研导师结合自己的研究方向，利用科研材料为学生讲解实验，让学生系统的理解育种理论。

2.4生物技术与传统育种理论相结合，全面提高学生实践能力

随着生命科学的迅猛发展，生物技术在作物育种中极大地被应用这样大背景下，实验内容必须要进行必要的更新补充。因此，为提高学生对当前育种手段、技术的认识，我们结合校、院实验室建设，在原有实验项目基础上增加了SSR分子标记技术在杂交优势利用中的应用。开设分子标记辅助选择育种实验将生物技术知识与传统育种理论有机联系起来，这样既避免重复训练，又在有限的时间内使学生全面掌握知识。

2.5完善实验考核制度

实验教学在一定程度上可以做为检验课堂理论教学效果的重要手段。为加深巩固学生所学理论知识，提高学生动手能力，我们对原来的考核制度进行了改革。实验成绩包括平时成绩和期末考核两部分，成绩各占50%。其中平时成绩包括出勤、实验课堂表现、实验报告和实验课提问回答情况。实验期末考核以笔试方式，譬如让学生回答各种作物的开花习性、花器官构造、自交和杂交技术要点等。

3结束语

作物育种学教学改革 篇2

一、《作物育种学》的学科特点

作物育种学主要以遗传学和进化论为基础理论, 涉及植物学、植物生理学、生物化学、分子生物学、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、组织培养、作物栽培学、作物耕作学、生态学等许多学科, 是一门综合性非常强的学科[1]。作物育种学与其他专业基础课不同, 它要在生产实践中直接应用, 既要掌握理论知识, 又要具备实践技能, 实践性强是作物育种学区别于其它学科的一个显著特点。“育种学发展到今日, 虽然其科学的成分日益增多, 但由于生命运动过于复杂, 迄今还有许多未知的领域。因此, 育种的成就不仅依赖于科学, 而且也依赖于尚未上升到理论的经验。”[2]换句话说“育种学也是一门艺术”[1], 艺术需要实践, 从实践中总结经验, 这需要长期的磨练和积累。理论教学使学生掌握育种的基本原理和方法以及实现育种目标的主要途径, 但育种的理论与方法只有回到实践中去, 学生才能充分理解, 形成具体的内涵, 否则是抽象的、朦胧的。只有在实践中, 才能启发学生的思维, 更好地掌握育种理论的精粹。因此, 《作物育种学》教学既不同于以系统理论学习为主的基础课教学, 也有别于培养技术实用型人才为主的课程教学, 是一门理论性、实践性、技术性很强的综合应用学科, 涉及学科面广、融合交叉性强。《作物育种学》教学中实践教学应该占有非常重要的地位。

二、《作物育种学》实践教学的现状

1999年大学本科扩招之后, 学生就业方式发生了重大变化, 由以前的分配就业转变为双向选择就业。用人单位对学生的要求越来越高, 要求学生既要掌握理论知识, 又要具备一定的实践动手能力。为了扩大就业面, 增加就业机会, 教育部门要求扩充学生的知识面, 开展“厚基础, 宽口径, 高素质, 强能力”的教育[3]。在这种人才培养思路下, 教学为了面向就业市场, 必须减少专业课的课时以增加素质教育课程, 并重视实践教学, 培养学生实际操作能力、分析解决问题的能力和创新能力。这样, 势必要减少理论课的时间, 相应增加实践教学 (包括实验教学和实习教学) 的时间。但是, 长期以来, 实验教学都是以教师为中心, 安排几个验证性实验, 学生按照教师设计好的实验步骤进行, 学生在教与学的过程中是认知信息的被动接受者。在这种教学模式下, 往往忽视了学生自主获得知识的潜在能力和理解知识的差异性, 掩盖了学生的个性发挥, 忽略了学生积极思维和创新意识, 不利于学生自主学习能力的培养。并且, 这样的实验教学也忽视了其目的———巩固和加深理解所学的理论知识。以我校为例, 最新教材《作物育种学总论》[4]有20章, 一般只能安排56学时, 其中, 实验课16学时, 约占30%。《作物育种学各论》[1]编排了32种作物, 一般选择讲授当地主要的几种作物, 也只能安排56学时, 其中实验课16学时, 约占30%。按传统的做法, 每个实验一般必须在3~4个课时完成, 因此只能安排一些简单的验证性实验, 目前作物育种学的实验教材都是这样, 无法对育种的基本原理和方法进行实验设计, 未能建立起与理论教学相呼应的实验教学体系。实习教学环节是在理论教学和实验教学完成后进行的, 其目的是在实习过程中综合运用所学的理论知识解决生产上的实际问题。以我校为例, 安排80学时 (4周) , 按照不同的作物进行。由于学时数和作物生长季节的限制, 很难顾及实际工作中的主要育种途径和育种全过程, 也难以建立起与理论教学相呼应的实习教学体系。这样, 尽管经过了理论、实验、实习等教学环节, 学生对育种的基本原理和方法还是处于混沌状态。实践教学必须与理论教学相呼应, 只有这样才能使学生真正掌握育种的基本原理和方法, 并在实践中灵活应用。

三、《作物育种学》实践教学改革的具体内容

育种过程是人工进化过程, 与自然进化过程一样, 包括变异、选择、遗传三个环节。创造变异和选择变异这两个环节体现在各种育种途径和方法中。图1概括了育种学原理的基本框架, 列出了主要的育种途径与方法, 包括选择育种 (包括无性繁殖方式的芽变) 、杂交育种、回交育种、诱变育种、远缘杂交育种、倍性育种、杂种优势利用、轮回选择、细胞工程育种、转基因育种、分子标记辅助育种等。

杂交育种是通过有性杂交创造变异, 在杂种后代中选择目标变异的过程, 其理论基础是有利基因的重组和目标个体的选择;选择 (系统) 育种的实质就是选择自然变异, 其选择变异的方法与杂交育种是一致的;回交育种、远缘杂交育种、轮回选择育种是特殊的杂交育种, 因此, 杂交育种是最基础的育种途径, 应用最广泛、最富有成效, 集中体现了育种的基本原理和方法, 应该作为实习的一个重要内容。杂种优势利用在生产上应用广泛, 如杂交水稻, 杂交玉米, 杂交油菜等。育种过程包括亲本 (自交系) 选育和组合选配两个环节, 这两个环节都建立在杂交育种的基础上, 但其主要的理论基础是杂种优势形成理论和杂种优势实现途径的理论, 具有独特的、完整的理论体系。转基因育种和分子标记辅助育种是当今发展起来的新技术。转基因育种打破了物种之间的生殖隔离, 使得基因能在植物、动物和微生物之间交流, 创造变异的方式发生了根本性的变化;分子标记辅助育种实现了传统的表型选择向基因型选择的转变, 选择变异的方式发生了根本性的变化, 从而可以使育种从经验变为科学[5], 已经显示出其重要的育种地位。诱变育种和倍性育种的核心内容是诱变技术, 如基因突变和染色体加倍技术, 学生相对容易掌握。细胞工程育种主要是指利用花药组织培养、原生质体培养、体细胞融合等技术进行育种, 这些技术属于生物技术范畴。通过以上分析可知, 杂交育种、杂种优势利用、转基因育种、分子标记辅助育种等4条育种途径基本概括了主要的育种原理和方法, 是普遍应用、成效显著并代表未来发展的育种途径。前两者一般称为传统育种, 后两者一般称为分子育种, 后两者建立在前两者的基础上。实践教学应该把以上4条育种途径作为重点, 但是以上内容要安排实验, 每个实验仅仅用3-4节课是无法完成的。为此, 必须对实践教学进行改革:1) 总论安排56学时, 详细讲解育种的基本原理和方法, 重点讲解杂交育种、杂种优势利用、转基因育种、分子标记辅助育种4条育种途径;各论安排40学时, 主要讲解自花授粉作物 (如水稻和小麦) 、常异花授粉作物 (如棉花和油菜) 、异花授粉作物 (如玉米) 等代表性作物, 重点讲解表1中与实习相关的内容, 与后面的实践教学相呼应。2) 实验教学和实习教学结合起来, 安排96个学时, 具体见表1。受课时数的限制, 只对不同作物共通的育种基本原理和方法安排实习, 触类旁通。鉴于此, 安排杂交育种、杂种优势利用、转基因育种、分子标记辅助育种4条育种途径, 对育种的整个过程 (一种作物完整的生长周期) 进行实习。这样的实践教学完成后, 学生可以较好地了解育种的完整程序, 理解育种的基本原理和方法。

四、《作物育种学》实践教学改革的实施方法

作物育种学作为农学专业的一门主干课程, 一般在基础课和专业基础课修完后, 在三年级开设。对我校来说, 若按本文的改革思路, 在开设作物育种学实践教学 (三年级下学期) 之前, 已经修完了植物学、生物化学、植物生理学、遗传学、分子生物学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、生物统计与试验设计、生物技术与基因工程操作、组织培养、作物栽培与耕作学等课程, 并且都有实验课教学, 已经掌握了较全面的实验技能。此时, 应该由以加深理解基本概念和训练基本技能为目的的验证性实验向综合性、设计性实验转变, 以培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理能力及查阅中外文资料的能力;培养锻炼学生独立解决实际问题的能力、创新能力、组织管理能力和科研素养。

具体做法是, 以上4条育种途径, 设计5个项目 (表1) , 分别由5个老师指导, 由学生自己进行实验设计, 要求涉及育种的完整程序。考虑作物生长季节和学生的课程安排 (三年级上学期学总论, 三年级下学期学各论) , 实践教学于三年级下学期开始, 四年级上学期结束, 跨一个学年。实习内容和选择的代表性作物与其生长季节相适应, 力求了解作物生长的一个周期。做到人人参与项目设计和实施的过程, 在项目设计和实施过程中理解和掌握育种的基本原理与方法。这样“以项目为主线、学生为主体、教师为主导”, 改变以往“学生按照现成的实验步骤做”的被动的教学模式, 使学生主动参与、自主协作、探索创新。同时也是对实验设计者、实验指导者和实验管理者的教学水平、学术水平、创新能力的有效检验和促进, 有利于教学相长。

参考文献

[1]盖钧镒主编.作物育种学各论[M].北京:中国农业出版社, 2000:1-9.

[2]侯喜林, 房经贵, 陈发棣, 等《.园艺作物育种学》教材建设的思考[J].中国农业教育, 2001 (3) :31-32.

[3]王茜龄, 余茂德, 敬成俊.桑树栽培及育种学课程教学改革初探[J].蚕学通讯, 2010, 30 (1) :57-59.

[4]张天真主编.作物育种学总论[M].北京:中国农业出版社, 2003

作物育种学教学改革 篇3

关键词：作物育种学；实验课；教学改革

作物育种学是以遗传学理论为基础，综合运用其他学科的知识，研究选育和繁育农作物优良品种的理论和方法的科学，是一门实践性很强的科学。实验课教学不可缺少。实验课不仅能够培养学生分析、解决问题的能力和实际操作能力，而且能够验证科学理论，巩固所学知识，培养学生创新能力。在以往的实验教学模式中，作物育种学教学课时不多，内容单调，学生的积极性不高，往往处于被动学习状态。由于新技术、新方法的不断出现，作物育种学实验课的教学需要不断地革新以适应形势的发展。随着生命科学的高速发展，社会需要大批高素质的具有动手能力和创新能力的育种专业人才。因此，以培养学生的基本技能为宗旨，积极改革作物育种学实验课教学内容和方法，提高实验教学的成效迫在眉睫。

一、实验室的建设与管理

建立功能齐备的实验室是高校完成实验教学及师生进行科学研究的必备硬件条件，这在实验素养培育中起着重要作用。首先，作物育种学实验室要专人负责，实验室要求窗明几净。在这样的环境中进行教学可使学生和教师有一个愉快的心情。在实验室硬件配置方面，主要考虑学生实验的需要，保证显微镜、培养箱、离心机、天平、搅拌器等基本设备数量不缺。同时，也要考虑师生科研的需要，逐年添置了一些高档仪器。

作物育种学实验室属农学系，也在实验室管理中心的管理下，实验教辅人员和实验老师要协调好两者的关系，有什么问题要及时反映，及时解决。

二、不断更新教学内容

实验教学既是课堂教学的辅助环节，又是课堂教学的深化与延续。学生在完成实验的过程中，不仅可以验证课堂内获得的知识，而且还可以通过动手操作、观察实验现象、分析实验数据、总结实验结果等一系列活动而获得新的知识和技能。特别是要学会分析实验数据，判断实验结果的真伪，分析成功的经验和失败的教训，这对于学生将来的工作具有重要意义。

除了传统的棉花、水稻、玉米相关实验外，应增加其他作物育种实验课。受学时的限制不能完成的，可以作为选修实验，提供给部分感兴趣的同学在课外完成。

增加一些比较前沿的实验，如花粉管通道法转基因的实验，让同学们接触最新最有利用价值的内容。使同学们更进一步认识本学科的高深与实用，以及为农业发展所作的贡献。这对于丰富学生的实践经验起到重要作用。

三、注重学生的参与

学生是实验课的主体，应该充分让学生参与到实验中。首先，要让学生参与准备实验。实验材料的准备和试剂的配制是实验成功的首要条件。在以往的教学中，大多数是教辅人员为学生准备实验材料，学生缺乏对材料背景的了解，因此对实验知识的掌握缺乏深度，或知其然不知其所以然。另外，需要使用的化学药剂多是按照操作程序加入，而不知道其中的成分，因而对实验知识的掌握缺少深度。因此，学生准备实验就显得尤为重要。比如在棉花室内育种实验中，就可以要求学生从棉花播种开始准备，通过一个生长周期的观察，对不同的棉花品种有一个初步的了解，利于室内育种的感性认识。其次，每位学生必须从头至尾进行每次完整的实验。在教学中要控制每组人数，最好一人一组，让每个学生都能实际操作。再次，注重实验结果分析、总结。每位学生在实验结束后应当提交实验报告，记录实验过程、实验结果并分析。特别当实验未能取得预期的结果时，应当分析可能导致实验失败的原因。另外，还应注重培养学生良好的实验素养，这是养成一个良好的科研工作习惯的开端。实验台是一个公共的场地，在实验前后要保持台面的整洁，在实验过程中注意将物品摆放有序。总之，在实验课教学中要注重实效，不凑热闹、不走过场，动员教研室全体力量以提高教学效果。改革实验教学是一项充满困难的工作，需要从事实验教学的全体老师和实验工作人员共同努力。尝试精简讲授内容，促使学生主动做好课前预习，特别强调注意事项和演示较难的操作，以此推进素质教育。

四、建立适合本学科的作物育种学实践教学基地

培养具有实践能力的人才，是高等教育的主要任务之一。长期以来，部分高校只侧重理论教学，不太重视实践教学。特别是涉农专业，学生实践动手能力显得更加重要。改革高校涉农专业实践教学模式，加强实践教学基地建设，培养农业高科技人才，为建设社会主义新农村服务。以教学和科研为依托，建设一个完全符合本科生和研究生教育要求的、具有较高研究和教学水平的农业试验基地，为农学院涉农专业教学和科研服务，满足本科生部分在校学生毕业论文、研究生研究试验田的需要。基地建设完成后作物育种学大部分实验课的设计与完成可以在基地完成，指导学生主动设计和完成相关实验。

五、实验课改革成效评价体系

改革后作物育种学实验是否有作用，应进行评价。评价结果作为改革成功与否的依据。评价指标体系是搞好评价工作的基础，是对实验实习教学质量评价的重要依据，一个科学的评价指标体系的条目，必须从以下几个方面加以考虑：

1.选择作物育种学本质和水平的典型性指标，组成一个完整的指标体系，既能较为全面准确地反映实验课程现状与实验教学质量，又要繁简适度，具有较强的可操作性。

2.設计评价指标体系时，要重视反映实验效果的条目，将它放在主要地位。也要有反映教学条件的条目，并分别根据其作用与特点，适当确定它们的权重系数。

3.在评估指标中，对实验指导教师的教学态度也应列入考核项目。实验教师是实验活动的组织者和指导者，要提高实验效果，实验教师必须认真负责，严格要求，严把实验教学关。他们的思想品德、业务素质、爱岗敬业的奉献精神，直接关系着实验教学质量。需要考察他们的教材是否规范，对仪器的操作是否熟练，实习内容是否不断更新。安排综合性、设计性实验内容和利用现代化教学手段情况。

作物育种学教学改革 篇4

单核苷酸多态性及其在作物遗传育种中的应用

单核苷酸多态性(simple nucleotide polymorphism,SNP)是等位基因间序列差异最为普遍的类型,可以作为一种高通量的分子标记.本文主要介绍SNP的定义、几种植物学中常用的.检测SNP方法及SNP标记在作物遗传育种中的应用.

作 者：娄虹 阮亚男 李其久 韩阳 LOU Hong RUAN Ya-Nan LI Qi-Jiu HAN Yang 作者单位：辽宁大学,生命科学院,辽宁,沈阳,110036刊 名：辽宁大学学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：36(3)分类号：Q75关键词：单核苷酸多态性 分子标记 遗传育种

生物的育种专题复习教学设计 篇5

一、教学内容分析

本节教学内容涉及的知识面非常广，育种方法有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种、细胞工程育种等；与育种方法有关的知识在教材中分布较散，且阐述的内容在知识点的深度和广度上都显得不足，将它们集中在一起作为一个专题来学习，有利于引导学生理清这些知识点的内在联系，帮助学生构建知识的网络结构，着重从本质上揭示其内在联系和规律，做好学科内的综合。育种方法是遗传和变异、基因工程、细胞工程等知识在现实生活中的应用实例，是生物科学与当今科技发展相结合的例子，也是近几年高考命题的热点和难点。

二、教学目标

1、知识目标

（1）掌握生物育种的方式、原理、过程及每种育种方式的特点。

（2）能根据育种方式的特点，选择最合适的育种方案并能写出几种常用的育种过程。

2、能力目标

（1）通过情境的讨论、思考、提升自己发散思维能力、创新思维能力，知识的迁移能力和文字表达能力。

（2）学会归纳比较，提升解决问题能力和创造性思维能力。

3、态度、观念和价值观目标

培养学生合作精神和严谨的科学态度，也使学生认识到生命科学的重要性。

三、教学重点和难点

1、重点：生物育种的方式、原理、过程及每种育种方式的特点。

2、难点：根据育种方式的特点，选择最合适的育种方案并能写出几种常用的育种过程

四、教学过程

1、育种的含义

生物育种是利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等方法原理培育生物新品种的过程。

2、育种方法列表比较

杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种6种育种方式在原理、方法、优点、缺点、应用的异同点

3、育种案例分析

（1）植物育种的方式及过程（见表）

园艺育种学习题 篇6

10.多倍体育种：利用染色体加倍技术，按照一定的育种目标，在其加倍后代中选育新品种的方法。

11.集团选择法：按照育种目标选择符合要求的植株，并根据植株的不同的特性（株高、果实性状、颜色、成熟期等）把性状相似的优株归并成一个集团，将从不同集团收获的种子分别播种在各个小区内，以便集团间以及与对照品种进行比较鉴定，从而选出优良集团。选择过程中集团内可自由授粉，集团间防止杂交。

12.自交系：由一个单株进过连续数代自交和严格选择而产生的性状整齐一致、基因型纯和、遗传稳定的自交后代系统。

13.雌性系：指具有雌性基因，只生雌花不生雄花且能稳定遗传的品系。14.一般配合力：指某一亲本系与其它亲本系所配的几个F1的某种性状的平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。配合力：衡量亲本自交系在它所配置的杂种一代中生产力高低的指标。15.雄性不育性：两性花植物中，雄性器官表现退化、畸形丧失功能现象 16.有性杂交育种：组合育种，是通过人工杂交手段，把分散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中，对其后代进行多代培育选择，比较鉴定，以获得遗传性相对稳定，有栽培利用价值的定型品种的育种手段。

17.品种纯度：指被检品种符合品种特性的植株（种子）占调查株数（供试种子）的百分率。

18.同源多倍体：指细胞中所包含的染色体组来源相同的多倍体。

19.异源多倍体：指细胞中所包含的染色体组来源不同的多倍体。

20.单倍体育种：指利用植物仅有一套染色体组支配子体而形成纯系的育种技术

21.雄性不育系：是指通过人工选育，在雌器官发育正常的两性花或雌雄同株植物中获得遗传性稳定的雄性不育系统。

22.核质互作雄性不育：雄性不育的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制。

23.杂种优势：指具有不同遗传性的亲本杂交产生的杂种第一代（F1），在诸方面都优于双亲的现象。24.种质:决定生物性状遗传，并将其遗传信息从亲代传递给后代的遗传物质（也成基因）

25.种质资源:具有种质且能够繁殖生物体的总称。

26.平行变异率：在一定的生态环境中，在相近植物的遗传变异性出现平行现象。

27.引种：将一种植物从现有分布区域或栽培区域人为地迁移到其他原本没有分布的地区种植的过程。28.选择差：对某一数量性状进行选择时入选群体的平均值将于原始群体的平均值产生一定的离差。

29.遗传进度：入选亲本后代构成群体的平均值与上述原始群体平均值之差

30.自花授粉：在同一花内或同一植株内的花粉进行授粉而繁殖后代的作物种类 31.常异花授粉：以自花授粉为主但仍有相当高的异花授粉率的作物。32.远缘杂交：植物学分类上物种以上单位之间的杂交。

33.系谱选择法：基因选择法，按上下代的遗传亲缘关系进行选择的方法，是杂交后代最常用的杂交后代选择法。

34.人工去雄制种法：人工去掉母本雄蕊，雄花，雄株，然后利用父本自然授粉或人工辅助授粉，从母本收获杂交种的育种途径。

35.不育度：雄性不育的程度，通常指雄性不育花占总花数的百分数。简述有性杂交育种亲本选择的基本原则①广泛搜集符合育种目标原材料，从中精选亲本②亲本应尽可能具有较多的优良性状③明确亲本目标性状，分清目标性状的主④重视选用地方品种⑤亲本的一般配合力要高 1多倍体植物有哪些特点？同源多倍体植物特点：①育性差结实率低②形态组织学上的特征，多倍体植株一般比原来二倍体表现巨大性③生理特性，与二倍体相比，多倍体生长较迟缓开花晚；多倍体的抗病性，抗旱性适应性强于二倍体；蛋白质，碳水化合物，维生素等含量高于二倍体异源多倍体植物特点：染色体配对正常，植株雌雄配子发育正常，结实率高。2.简述利用秋水仙素诱导多倍体时的处理方法：①浸渍法②滴液法③毛细管法④涂抹法⑤套罩法⑥注射法⑦复合处理

3.任选一种园艺植物，说明其有性杂交技术。黄瓜①杂交用种株和花朵选择②隔离：进行隔离的时间，隔离方法③授粉：授粉时间，授粉方法④授粉后的管理：挂牌，随时检查。9.试比较优势育种与常规育种在选育程序和种子生产方面的异同。相同点：都需要进行亲本选择和选配，通过杂交、自交的以及后代选择的手段，把分散存在于各个亲本上的优良性状组合在同一个体上不同点:从遗传方面，常规有性杂交育种主要利用基因的加性效应和部分上位效应；杂交优势育种主要利用基因的加性效应、显性效应、上位效应。从育种程序方面，常规育种是先杂后纯；杂交优势育种是先纯后杂。杂种种子生产方面上，常规育种方法简便成本低；杂交优势育种制种程序繁杂成本高。

4试述单株选择法与混合选择法在做法和效果上的差异。做法上：混合选择法是根据植株的表现型性状，从原始群体中选取符合选择标准要求的优良单株混合留种，下一代混合播种在混合区内，相邻栽植对照品种（当地同类优良品种）及原始群体的小区进行比较鉴定的选择法单株选择法是个体选择和后代鉴定相结合的选择法，又称系谱选择法。按照选择标准从原始群体中选出一些优良的单株，分别编号，分别留种，下一代单独种植在一小区形成株系，根据各株系的表现，鉴定各入选单株基因型优劣的选择法效果上：单株选择法：可根据当选植株后代的表现对当选植株进行遗传性优劣鉴定，消除环境影响，选择效率较高，由于株系间设有隔离，可加速性状的纯合和稳定，增强株系后代群体的一致性，单株选择法技术复杂需专设实验地，小区占地多，对异花授粉需隔离，成本高，对异花授粉植物多代近亲交配易引起后代生活力衰退，此外单株选择一次所留种子数量有限，难以迅速应用生产混合选择法：由于所选各单株种子混合在一起不能进行后代鉴定，所以效果不如单株选择法，异花授粉植物可以任其自由授粉不会因近亲而产生生活力衰退，操作简单易行，需土地劳力设备少能迅速分理处优良类型，便于采用，一次就能选出大量植株获得大量种子，迅速应用生产。对混杂严重的品种，可以在正常生产的同时逐步提纯原品种。

10简述有性杂交育种采用系谱选择法时杂种三代主要工作内容。每个株系（一个F2单株后代）种一个小区按顺序排列。每个小区种植30-50株，每隔5-10个小区设一个对照小区。F3的选择仍以质量性状为主，并开始对数量性状尤其是遗传力较大的数量性状进行选择。首先比较株系间优劣。当选的株系中选择优劣单株。如果淘汰的株系内有个别优株，也可当选。当选优良单株应自交留种。（异花和常自花授粉植物须隔离自交）。F3入选株系应多一些每个当选株系选留的单株可以少一些（6-10株）以防优良系统漏选。如果F3中发现比较整齐一致而又优良系统（情况很少），则可在系统内混合留种（系统内单株间不必隔离，须防止系统外的花粉传入），下一代升级鉴定。5试述园艺作物远缘杂交的主要困难

及克服措施。①远缘杂交难交配性：a适当选择选配亲本b双亲或亲本之一进行染色体加倍c有性媒介法②远缘杂交难稔性：a染色体加倍法：由杂种减数分裂过程中，染色体不能正常联会而引起的杂种难稔性，可采用染色体加倍罚客服b回交法：在亲本染色体数不同和减数分裂不规则的情况下，杂交种产生的雌配子染色体一般不平衡的，仍有部分可接受正常雄配子而结实，并通过连续回交结实率逐渐提高c蒙导法：将远缘杂种嫁接在亲本或第三种类型的砧木上也可以客服有生理不协调引起的难稔性d逐代选择：远缘杂种的难稔性在个体间存在差异，同时在不同世代或同一世代不同发育时期也有差异，采用逐代选择可提高稔性e改善营养条件：杂种个体的发育和受精过程与营养条件和生态环境密切相关，花期喷p、k、硼等微量元素，以及整枝、修剪和摘心等措施对促进杂种的生理机能协调提高稔性与效果，通过混合划分的人工辅助授粉也可是杂种受精选择性得到较大的满足，可提高杂种的结实率③远缘杂交不育性：a胚胎养b改善发芽条件等④远缘杂种小果性：a用大果型栽培品种与远缘杂种回交b连续选择大果型杂种后代植株留种等

6什么叫自交不亲和系？简述优良自交不亲和系必须具备的条件。自交不亲和系指两性花植物，雌雄配子都具有正常功能，在不同基因型的植株间授粉能正常结籽，但自交不能结籽或结籽率极低。自交不亲和性植株经多代自交选择后自交不亲和性能稳定遗传，同一株系后代株间相互授粉也不亲和。特点：①具有高度稳定的花期自交不亲和性及花期系内株间交配不亲和性②具有较高的蕾期自交亲和指数③胚珠和花粉都具有正常的生活能力④具有优良的经济性、抗、抗病性、抗逆性高、配合力高；多代自交后代生活力衰退不显著。7简述辐射育种的主要特点①提高变异频率，扩大突变谱②能改变品种单一不良性状，而保持其他优良性状不变③辐射后代分离少、稳定快，可缩短育种年限④克服远缘杂交不结实性⑤增强抗逆性，改进品质7什么是远缘杂交难交配性？简述克服远缘杂交难交配性的主要措施。指两个种由于亲缘关系远，杂交后得不到受精卵或结籽率极低现象方法：①注意亲本的选择选配：两个物种间进行杂交时，利用两个物种的不同变种或品种测交并进行正反交，确定适当母本是克服远缘杂交难交配性有效措施②采用特殊的授粉方法：混合授粉法，重复授粉法，射线处理法，提前或延迟授粉法③染色体加倍法：染色体倍数高低与远缘杂交的结实率高低有一定关系，将双亲或亲本之一的染色体加倍，是克服难交配性最有效方法④媒介法:利用亲缘关系与两亲本都较近的第三个种作为桥梁，先与某一亲本杂交生产杂种，然后利用这个杂种再与另个亲本杂交⑤生理接近法、柱头移植和花柱短截法、化学药剂应用、试管受精与雌蕊培养。8简述使用秋水仙素诱导多倍体处理的注意事项①幼苗生长点的处理越早越好获得全株四倍性细胞的数目就越多。处理时间越晚则大多是混杂的嵌合体②植物组织经秋水仙素处理后生长上会受到一定影响，如果外界条件对它生长不适宜也会使实验失败，要注意培育管理③处理期间在一定限度内温度越高成功可能性就越大；温度较高处理时所用浓度要低一些，处理的时间短一些；相反温度较低时，处理的浓度要大一些，处理的时间要长些④诱导多倍体时处理的数量应适当些，以便选择有利变异⑤处理后需用清水冲洗避免残留药液⑥秋水仙素的药效可以保持很久尤其是干燥的粉末。配置好使用时要注意安全别让粉末在空气中飞扬。以免勿入呼吸道，也不可触及皮肤。配成水溶液时用有色瓶贮放在黑暗处 11简述优良雄性不育系应具备的条件。①雄性不育系遗传性稳定，不易受环境等因素影响②雄性不育性彻底，不育株率为100%，不育度95%以上③雌蕊，蜜腺，花冠等正常④容易找到保持系⑤配合力高，抗病性强，经济性状优良⑥雄性不育恢复普广，易找到恢复系（尤其是产品器官是果实种子的园艺作物）

12试述园艺植物的有性杂交技术。①定计划②准备器具③亲本株的培育和选择④隔离和去雄⑤花粉的配制⑥授粉标记⑦授粉后的管理

9试述番茄两个常规品种间杂交的有性杂交后代处理采用系谱选择法时杂种一代和杂种二代的主要工作内容。①杂种一代F1：分别按杂交组合播种，每组合种约几十株，两边种植母本和父本，以便鉴定假杂种和性状遗传表现，自花授粉植物品种间杂交，F1的植株间没有多大差异，因此在F1代一般不做严格的选择，只是淘汰假杂种和个别不显著不良植株。组合内F1植株间不隔离，但应与父母本和其他材料隔离，以组合为单位混合收种子。②杂种二代F2：将从F1单株上收获的种子分区播种。F2是性状强烈分离的世代。种植的植株要多，才能使每一种基因型都有表现的机会，如果育种目标要求的性状较多，或连锁或目标性状是由多基因控制的货为多亲杂交的后代。种植的株数要求更多。在实际育种工作中，F2代一般都要求种植1000株以上。种植F2可不设重复。首先进行组间的比较选择，淘汰综合表现较差的组合，在入选组合中选择优良植株。当选植株分别编号，自交留种，种子按单株或单果收获。F2一般入选率应高一些，尽可能多留一些优良植株留种。重点针对质量性状进行选择，因为数量性状易受到环境的影响，必须根据有重复的群体的表现才能较准确地选择。

杂种优势的一般特点：⑴ 杂种优势不是某一两个性状单独表现突出，而是许多综合性状表现突出。⑵ 在一定范围内，双亲的基因型纯合程度越高，双亲的遗传差异越大（亲缘关系远，地理来源和生态型差异大），F1代杂种优势就越强。故自交系间F1代杂种优势要比品种间F1代杂种优势强。⑶ F1代杂种优势效应值与双亲性状效应值不一定具相关性。即亲本性状好，F1代不一定好，亲本性状差，其F1代不一定差。F1代的杂种优势是由双亲的配合力决定的。⑷ 杂种优势的利用决定于F1的实际经济效益与生产F1成本之间的相对效益。如某F1的增产效益还抵不上生产F1而增加的成本，那么这样的一代杂种就没有什么实用价值了。⑸杂种优势一般只利用F1代。

15选种的程序①原始材料圃②选种圃③品比预备试验圃④品种比较圃⑤区域试验和生产试验⑥品种审定和推广 14说明造成园艺植物品种混杂退化的主要原因及防止措施。指品种在生产繁殖过程中逐渐丧失其优良性状，甚至失去原品种典型性的现象。原因：①机械混杂：指在采种、晒种、贮藏、包装、播种、育苗、移栽等过程中将一个品种的种子或苗木机械地混入另一个品种中，从而降低了品种纯度。机械混杂的最大危害是进一步引起生物学混杂②生物学混杂:在品种繁殖过程中，由于隔离不严，而发生不同亚种，变种，品种或类型之间的天然杂交，造成优良品种的遗传结构发生了变化。生物学混杂是导致品种退化的最主要原因。在异交植物和常交植物的品种间或种间最易发生，应做好隔离③品种本身的遗传退化：即基因突变，纯度很大的品种中依然存在很多不利等位基因，不利等位基因的普遍存在和微效突变的逐代积累，引起品种退化的作用不容忽视④自然条件和栽培技术不适合:生活条件、栽培方式不适合种性要求，会引起良种特性丧失防止品种退化的措施： ①严格执行技术操作规程，防止机械混杂②隔离留种，防止天然杂交③采用合理的选择和留种方法，防止遗传性变异④利用和创造最适宜的良种繁育条件⑤采用脱毒种苗。16简述单倍体植物在育种上的意义。①利用单倍体植物克服杂种分离缩短育种年限。②快速获得异花授粉植物的自交系。③单倍体植物的辐射诱变和化学诱变。人工诱变和单倍体育种相结合可快速简便的获得新品种。④克服远缘杂种不孕性与不易稳定的现象⑤单倍体育种在园林植物上应用的价值

17简述单倍体植株的特点。单倍体植株基本性状与二倍体植株相似，只是发育程度较差，株高、叶片、花朵等都比二倍体稍小，生长稍弱，单倍体植株只能开花而不结实。所以单倍体植株不能传播后代。如果用药剂处理使单倍体植株染色体加倍或自然加倍，就能成为纯和的二倍体恢复正常的结实能力。

18简述授予品种权的条件：①新颖性②特异性③一致性④稳定性⑤适当名称

良种繁育的意义及任务：繁殖符合质量要求的优质种子；提高繁殖系数，加快繁殖良种 ；防止品种退化，延长品种寿命19品种登录的程序：①由育种者向品种权威提交你登录品种的文字、图片说明，及育种亲本、育种过程等有关材料，并交纳申请费。②由品种登录权威根据申报材料和已登录品种对你登录品种的名称、性状、特征等进行书面审查。只有特殊情况下才进行实物审查。③对符合登录条件的品种给申请者颁发登录证书收录在登录年报中，同时在正式出版物上发表 诱变育种的特点：提高突变率,扩大“变异谱”、创造新类型；适于改良品种的某些单一性状；育种程序简单,年限短；打破性状连锁,促进基因重新组合,提高重组率 ；常与其它育种方法结合使用；可改变作物育性。优良自交系应具备以下条件：⑴ 配合力高，重要标志之一。⑵ 生活力强、生产力高，⑶ 抗病性强，显性或部分显性。⑷ 具有较多的可以遗传的优良性状。单交种配组原则：①选用普通配合力高的自交系，按轮配法或不规则配组法选配优良组合。②双亲经济性状差异大时，一般以优良性状多者或本地的自交系为母本。③选择繁殖力强的自交系作母本，以花粉量大、花期长的自交系作父本。④选择具有苗期隐性性状的自交系作母本，以便苗期淘汰假杂种。

人工去雄制种法及适用范围：指人工去掉母本雄蕊、雄花、雄株，然后利用父本自然授粉（异授粉花作物）或人工辅助授粉（自花授粉作物），从母本上收获杂交种的制种途径。适用范围：对花器大，去雄容易，种子繁殖系数大，每亩种植株数少的园艺植物。只要杂种优势所产生的增产效益远大于制种所增加的人工去雄费用时，都可采用此法。

雌性系获得方法：在隔离区内，父、母本行比为1∶3～6，开花期摘除母本出现的少量雄花，任其自由授粉，在雌性系上收获F1代杂种，在父本行收获父本种子或另设父本繁殖区。方法一：以强雌株系作保持系，以雌性系为母本，在母本上收获雌性系其二是用赤霉素0.05~0.2%苗期叶面喷洒诱导雄花，自由授粉或人工辅助授粉即可得到雌性系。

雄性不育材料的来源：⑴自然突变⑵人工诱变⑶远像杂交⑷品种间杂交及自交⑸生物工程创造MS⑹引进不育源转育雄性不育系

雄性不育系的利用：利用雄性不育系配制F1代杂种是杂种优势利用最优化的制种手段。以果实或种子为产品的园艺作物，利用雄性不育系生产杂交种必须“三系配套”，特别注意杂种F1的父本必须是恢复系；以营养器官为产品的园艺作物F1的父本不要求一定是恢复系。

利用质核互作雄性不育系生产F1代杂交种：⑴设置制种隔离区生产F1代杂种雄性不育系与父本系（恢复系）按3～5∶1行比种植，隔离区内自由授粉或人工辅助授粉，在雄性1．一般芽变总是以枝变或株变的形(×)对植物种子进行辐射时，半致死式出现。剂量是指辐射后发芽率为 50 ％的2.单子传代法一般从杂交二代开始，每代的群剂量。（半致死剂量是指辐射后成活体规模基本相同。率为对照 50 ％的剂量）3自交不亲和系的主要繁殖方法为人（×）选择育种是利用人工创造（没工蕾期自交授粉和花期喷洒食盐水有创造遗传变异）的遗传变异，通过克服自交不亲和性；雌性系的繁殖为选择培育获得新品种的育种途径。

（×）由无性繁殖植物的一个个体产苗期喷洒赤霉素诱导雄花进行授粉。

生的后代群体称为（一个单株通过无4选择的作用基础为可遗传变异，选

性繁殖产生的后代）无性系。无性系择的作用实质为差别繁殖。的个体间在基因型上是完全（完全或5对列入植物新品种保护名录的，符

合《中华人民共和国植物新品种保护 基本）一致的。

条例》规定的新颖性、特异性、一致（√）经考证，大白菜起源于中国。

不育系上收获的种子即为F1杂交种。用于商品生产。如果雄性不育系的不育株率和不育度均为100%，在父本系上收获的种子，下一代继续用于F1制种，否则另设父本隔离区繁殖父本系。⑵设置雄性不育系繁殖隔离区 ⑶设置保持系和父本系（恢复系）两个隔离区，分别繁殖留种。

性和稳定性及命名要求的黄瓜品种，农业部可以授予品种权。

6被检品种符合品种特性的植株（种

子）占调查株数（供试种子）的百分

率为品种纯度。

7黄瓜杂种种子生产中，雌性系繁殖

常用的诱雄剂为赤霉素；化学去雄制

种法中常用杀雄剂为乙烯利 8〔（甲×乙）×甲〕×甲的杂交式中，甲为轮回亲本，乙为非轮回亲本。9选择育种的一般程序是原始材料圃、株系圃或选择圃、品种比较试验圃、区域试验和生产试验。10由四个自交系先配成两个单交种，再用两个单交种配成的杂交种为双

交种。

14细胞中所包含的染色体组来源不

同的多倍体称为异源多倍体

11采用系谱法处理杂种后代时，来

自同一F３株系的不同单株在F４形成的诸系统称为系统群，此F４内的各

系统间互称姐妹系。

12在核质互作雄性不育类型中，雄

性不育系的基因型为S（msms），保持系的基因型为M（msms）。13异花或常异花授粉植物，经连续多代自交，使异质基因分离、纯合，获得性状一致，遗传性相对稳定，能够自我繁殖的群体称为自交系。14在选择方向一致的的情况下，自

然选择有助于人工选择。

（×）诱变育种提高了突变率，扩大

了“变异谱”，适于改良品种的多个

（一个或两个）性状。

（√）在〔（A×B）×C〕×D杂交组

合中，D一般是综合性状好的品种。(×)F1代杂种优势的效应值与双亲性状效应值具（不具有）有相关性。

（×）品种的植物分类（栽培学）地

位低于种。

（×）在形态上，单（多）倍体植株一般比原来二（单）倍体表现巨大性。

（√）生产杂种一代种子时，只要杂

种优势所产生的增产效益远大于制

种所增加的人工去雄费用时，都可采

用人工去雄制种法。

（√）不同的种质资源类型具有不同的遗传特点及利用价值。本地品种资源的主要特点是具较突出的适应性。（×）对杂种后代的选择效果与性状的遗传力有密切的关系。遗传力高的性状宜在低代选择，遗传力低的性状

可在高代（在遗传力高的世代）选择。（×）作物杂种优势利用中，“两用系”是指（同一系统即做保持系又做恢复系）核质互作不育系。（√）主栽品种是经由现代育种技术改良过的品种，能适应当前新的消费习惯和生产方式，但其遗传多样性较

地方品种单一。

（×）异（同）源多倍体植物往往表

现为育性差，结实率低。

（×）对于主要取决于特殊（一般）

配合力配合力的性状，应该通过组合 育种途径育成定型品种。（√）不同类型的种质资源具有不同的遗传特点及利用价值。本地品种资源的主要特点是具较突出的丰产性。（√）杂种优势不是某一两个性状单

作物育种学教学改革 篇7

一、时间问题

根据教学大纲的安排,该课程所涉及的实验贯穿于作物整个生长季节。如:3月份进行小麦抗寒性鉴定,5月中旬完成小麦、油菜的杂交实验,7月上旬进行棉花杂交工作。7-9月份,作物收获时进行田间取样,之后在室内进行产量和品质相关性状的鉴定实验,同时进行田间测产试验。然而,在实际的课程安排过程中,该课程无法跨越整个作物生长季节。这主要由于以下2点原因,1.按照教务处的安排,每周需安排2-4学时,32学时的课程16周即可完成。2.根据培养计划,种子科学与工程专业的本科生14周以后要进行分段实习,分配到各个农牧团场及种子公司,因此,教务处要求14周(6月中旬)之前必须结课,这直接导致很多实验无法正常进行,如玉米、棉花的杂交,作物的考种、测产等7月份之后才能完成的实验。为了完成课程的所有实验,授课老师会在实习期间召集学生,但由于学生的实习地点过于分散,部分远距离的学生无法参与课程。上述时间方面的问题,导致这门课程难以顺利进行。

二、地点问题

这门课程有部分实验需在田间完成,然而由于学校的不断扩建,部分试验田距离教学大楼越来越远,这无疑成为该课程顺利完成的最大障碍。上课之前,师生需坐半小时公交车,再步行1公里路才能到达田间试验地点,上完课再原路返回。在这个过程中,不但耗费大量时间,50多名学生的安全问题、期间产生的交通费用均成为授课教师关注的关键问题。

三、实验内容有待优化

根据教学大纲的内容,包括几大作物的田间鉴定、杂交、育种程序的参观、考种、测产,内容非常丰富,但这些实验是独立存在的,相互之间没有联系,需要优化实验内容,考虑如何将这些独立实验有机的结合,将实验内容与课堂的理论紧密联系在一起,让学生系统地理解并掌握专业知识。然而,由于涉及棉花、小麦、玉米、油菜和大豆几种作物,生长进程不同,繁殖方法不同,育种途径各异,这为实验的整合带来了一定难度。

四、缺少种子生产相关内容

这门课程名称为《作物育种与种子生产实验》,然而在教学大纲的制定过程中,考虑到种子生产相关实验可能与学生种子生产实习过程中的部分工作重复,仅设置了作物育种相关实验,没有设置种子生产相关实验。如:普通休眠种子处理方法、种子真实性鉴定、种子物理特性测定、种子包衣技术等。种子生产实习过程中学生更多的是参观种子公司的生产流程、农牧团场的生产现状,同时参与部分简单的工作,没有技能训练型实验、验证型实验和综合型实验的设置,因此应考虑加入相关实验。该课程应紧扣种子产业需求,培养学生实践创新能力和适应社会能力。

授课教师认为上述几个问题已成为这门课程顺利开展的绊脚石。如何解决这些问题,如何对这门课程进行改进,笔者进行了认真的思考,总结为以下几个方面:

一、与《农学实践》、《种子生产实习》课程相结合

目前,为了解决时间问题,在秋收季节授课教师和实验师预先在田间对棉花、小麦、玉米等作物进行株选、采样和贮存等工作,为第二年的室内考种实验做准备。这种方式无疑存在两个弊端:其一,学生失去了一次参与育种实践的机会,本应由学生完成的实验任务,却不得不由教师完成;其次,受贮存空间的限制,样本的采集量较少,有时只能对单一材料进行考察鉴定,无法完成不同品系或品种间的比较实验,有的材料过少,无法保证人手一份,达不到课程的目的和要求。《农学实践》课程是种子科学与工程的专业必修课,学院为每个班级分配1亩地(离教学楼近),学生要参与从种到收获全过程。如果能将《作物育种与种子生产实验》课程与《农学实践》课程相结合,即可将所有实验贯穿其中,时间和地点问题均能迎刃而解。在学生进行种子生产实习的过程中,可将种子生产相关实验贯穿其中。学校正在投入建设生产实习基地,这为学生实习课程的顺利开展提供了有利条件,可以解决实习点分散的问题,实现学生集中实习,从而为《作物育种与种子生产实验》课程中育种和种子生产相关实验的开设提供便利。

二、设计综合型实验

在保留原有田间鉴定、有性杂交技术和室内考种等技能训练型实验和验证型实验的同时,将独立的实验进行整合,设计综合型实验。如让学生从种植作物开始,要求学生完成整地工作、小区规划设计、田间管理、采收及统计分析整个过程。在苗期进行相关的鉴定实验,在花期进行花粉生活力测定、有性杂交、后代植株性状的观察、田间株选、抗病性鉴定等实验,在后期进行生育期观察记录、选株、考种和测产等工作。学生在完成综合型实验的过程中,能够综合运用相关专业知识,如田间统计学、作物栽培学、作物育种学等,从而提高动手能力和解决实际问题的能力。

三、突出教学重点

由于涉及棉花、小麦、玉米、油菜和大豆几种作物,生长进程不同,繁殖方式不同,育种途径各异,这为设计综合型实验带来了难题。新疆是棉花、小麦的重要生产基地之一,因此,可以将教学重点放在棉花、小麦两种作物上,从田间小区的规划、到不同生育时期植株性状的观察与鉴定、有性杂交、株选、考种和测产等工作,使学生系统地学习棉花、小麦两种主要作物的育种实践工作。同时兼顾玉米、油菜和大豆等作物相关的训练型实验和验证型实验,如有性杂交,室内考种等实验。

四、改变考核方式

这课程为考查课,学生只需完成每个实验相应的实验报告,就可以获得成绩。为了让学生更多的接触和参与育种实践工作,可以让学生自己设计完成一个实验。通过学习,学生已经系统的掌握了棉花、小麦的育种实践工作,可要求学生设计完成与玉米、油菜和大豆等其他作物相关的实验,学生要查找某种作物育种相关的资料、借鉴棉花和小麦的育种工作,完成作物的有性杂交、抗病性鉴定、田间性状调查与鉴定、考种或测产等工作。这种考核方式不仅可以弥补玉米、油菜等作物实验内容少的缺憾,还可以锻炼学生的实践动手、动脑的能力,真正掌握作物育种的基本理论和技术。

五、提高自身素养

每位教师都局限于某一种作物,如笔者多年从事棉花育种工作,对于其他作物育种过程中性状的调查、选株等过程的了解来自书本,缺乏实践经验,因此,必须向从事其他作物育种工作的老师学习,熟悉每种作物的育种过程,加强相关课程如作物栽培学、植物病理学、生物统计学等的理论学习,加强生产实践和调研能力,不断提升自我。

《作物育种与种子生产实验》课程是种子科学与工程专业最重要的专业课程之一,我们要不断地对这门课程的相关内容进行改进,不断丰富教学内容,让学生通过这门课程的学习,加深对所学理论知识的理解,熟悉作物育种工作的各个环节,深刻意识到育种工作在农业生产中的重要作用,增强学专业、爱专业的思想,能够在作物育种领域做出自己的贡献。

参考文献

[1]张应华,吴红芝,许彬,杨正安,龙雯虹,吴兴恩.园艺植物育种学教学改革的探索与实践[J].云南农业大学学报,2012,6(3):75-77.

[2]李艳军,刘永昌,张新宇.关于《农学专业外语》教学的体会和思考[J].教育教学论坛,2015,(44):193-194.

[3]谭彬,孙守如,陈延惠,贾芝琪.《园艺植物育种学》课程教学改革思考[J].中国科教创新导刊,2012,(14):88.

农作物太空育种进展及其发展建议 篇8

关键词：农作物；太空育种；进展；实践研究

中图分类号：S335.2+9 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2012）10-0037-03

农作物空间诱变育种（或称航天诱变育种、太空育种）是指利用太空运载工具如飞船、返回式卫星和高空气球等将农作物种子带到200～400 km太空环境，利用太空特殊环境（空间宇宙射线、高能粒子、微重力、高真空和弱磁场等因素）诱变农作物种子产生变异后再返回到地面的选育新种质、新材料、新品种的作物育种技术。中国是世界上唯一将航天技术用于育种的国家。通过太空中多种因子的共同作用，可使种子基因实现地面上难以实现的有益变异，从而缩短地面育种周期，提高育种效率。试验表明：该技术具有变异幅度大、有利变异增多、能使作物生育期缩短、抗病能力增强和作物产量提高等特点，是一种很好的育种方法。

1 发展历程

1.1 准备阶段（1987～1995）

1987年8月5日，随着我国第9颗返回式科学实验卫星的成功发射，一批农作物种子、菌种和昆虫等地球生物被送上了遥远的天空，开启了我国农作物种子首次太空之旅。当时，搭载作物种子的目的并非计划育种，只是想观察空间环境对植物遗传性是否产生影响。结果，科学家在实验中发现，上过天的种子中发生了一些意外的遗传变异，因此人们开始考虑利用这种方式进行农作物育种。

此后，在1987年9月9日、1988年8月5日、1990年10月5日、1992年8月9日及1992年10月6日，我国又连续发射了5颗返回式卫星，除了搭载植物种子、菌种、藻类、昆虫、鱼、动物细胞外，还搭载了部分测试仪器，我国航天育种研究工作全面展开。

1991年随着“航天效益工程”的提出，航天育种被列为该工程的重要项目。1994年，有关部门组织一批专家对已搭载品种地面培育情况进行了一次历时3个月的全国范围的调研。经过农业专家、生物专家、航天专家近10个月的评审，航天育种的前景令与会专家充满信心。为进一步推动航天育种事业的发展，1995年，农业部和中国航天等有关部门就进一步加强我国航天育种工作进行了多次专门会谈，并组织召开了多次研讨会。农业、航天和原子能方面的专家一致建议，应将航天育种工程列入國家重大科技工程计划，按照系统工程的办法组织实施。

1.2 立项阶段（1996～2005）

1996年1月16日，第一次全国航天育种技术交流研讨会召开。王淦昌院士联合7位著名专家学者联名给中央写信，建议把航天育种工程列入国家计划，发射一颗农业卫星，为我国农业发展服务。6月，农业部联合中国航天总公司向原国家计委报送了《利用返回式卫星开展农作物航天育种工程项目建议书》。

2000年2月17日，原国家计委批复了航天育种工程项目建议书。10月，农业部和中国航天科技集团公司向原国家计委报送了《航天育种工程项目可行性研究报告》。10月12日，《航天育种工程项目可行性研究报告》通过了国家有关部委的评估。

2003年4月22日，国务院批准了《关于审批航天育种工程项目可行性报告的请示》。同年5月，国家发展和改革委员会、财政部、国防科工委共同下达了“印发《关于审批航天育种工程项目可行性研究报告的请示》通知”。项目建设内容包括育种卫星的研制、发射、回收，地面育种试验，机理研究与模拟试验等部分，总投资2.85亿元。

1.3 发展阶段（2005年至今）

2005年2月5日，农业部和中国航天科技集团公司联合将《航天育种系统工程研制总要求》报送国防科工委。4月19日，国防科工委在北京召开了航天育种卫星工程第一次大总体协调会，明确了“航天育种系统工程研制总要求”的各项内容。7月26日，国防科工委正式批准了《航天育种系统工程研制总要求》，航天育种工程开始实施。

2006年2月15日，国防科工委审查通过育种卫星有效载荷状态。3月14日，农业部、国防科工委联合发布了《育种卫星装载材料征集指南》。4月26日，农业部组织召开了育种卫星装载材料评审会。6月9日，国防科工委在北京召开了航天育种卫星工程第二次大总体协调会。7月，育种卫星和运载火箭完成全部工厂研制工作，卫星待命进场发射，同期卫星装载种子完成筛选和初步分析工作。9月9日，我国第一颗以空间诱变育种为主要任务的返回式科学试验卫星——实践八号在酒泉卫星发射中心成功发射。9月24日，在轨运行15天后，实践八号育种卫星在四川遂宁回收场成功返回。9月26日，国防科工委将返回的农作物种子正式交付农业部，航天育种进入实质性研究阶段。卫星返回后，经对航天飞行后的种子材料进行必要检测，农业部即按不同的生态区域，组织全国各有关育种科研单位全面展开地面育种研究工作。

实践八号育种卫星共装载包括水稻等在内的九大类作物共计2 020份，总重量208.816 kg，涉及152个物种，包括水稻382份，麦类3种363份，玉米226份，棉麻4种118份，油料5种264份，蔬菜31种201份，林果花卉36种100份，微生物菌种16种116份，小杂粮等52种250份。参与地面育种的科研单位有中国农业科学院所属12个研究所、中国科学院2个研究所、中国农业大学等12所高校以及17个省、市、自治区的农业科研院所。地面育种的研究内容包括，严格按照统一的育种试验规范全面开展地面试验研究，从中筛选具有重要育种利用价值的新材料，培育新品种，进行推广和普及；结合空间环境探测及地面模拟空间环境因素试验，开展空间环境因素与生物体相互作用的效应研究，力求回答航天环境诱发生物变异的机理等基本科学问题，促进航天育种事业的健康持续发展，更好地服务于农业生产。

2 航天育种成就

经太空育种和多年地面种植筛选，截至目前，通过航天搭载已培育出了50多个具有稳产、高产性能的粮食、蔬菜、瓜果、花卉等农作物新品种（系）。其中包括水稻、小麦、番茄、青椒和芝麻在内的30多个新品种或新组合已通过国家或省级审定，并已进入市场推广；几十个后续品系已进入区域试验或品种审定阶段。农业专家表示，传统的农业育种一般需要8～10年时间，而航天育种有可能将时间缩短一半。目前，在资源有限的条件下，品种选育是提高农作物产量的重要出路，航天技术是解决这一问题的有效途径。

例如，福建通过航天育种培育的3个水稻品种，6.7 hm2面积上单产达到12 000 kg/hm2。其“中II优航1号”是全国首个6.7 hm2面积上单产达到13 500 kg/hm2的超级稻，至今仍保持再生稻头季、再生季和全国6.7 hm2面积单产3项世界记录，推广面积达到13.3×104 hm2。它将优质、超高产合于一体，在福建省晚杂优区试中，产量比对照品种汕优63平均增产9.61%，达极显著水平，单产和日产均居参试组合首位，创“六五”攻关以来该省所有参加省区试品种、组合产量最高纪录。经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检测，该品种的精米率、整精米率、粒长、碱消值、直链淀粉含量、蛋白质含量六项指标达优质米一级标准。2005年通过国家审定，现正加速示范推广。

华航1号水稻新品种穗大粒多、结实率高，可增产10%，单产达7 500 kg/hm2以上，已推广20×104 hm2以上。利用空间诱变技术培育的部分水稻和小麦新材料已分别进入常规育种及杂交稻育种计划，并为全国多家育种单位所引进和利用，对促进稻麦育种起到了重要作用。

经空间诱变技术育出的青椒单果重在250 g以上，单产7.5 ×104 kg/hm2左右，维生素C含量增加20%。江西广昌县利用航天育种培植出了特大粒白莲种卫星3号，每粒莲子2.4 g以上，比常规品种可增产60%，目前成了江西广昌的品牌和脱贫致富产业。利用空间育种，我国科学家还培育出了特大粒的红小豆、特长的油菜、含铁量增加69%的巨穗谷子，紫色、红色、茶色、绿色的水稻，早熟高产的红薯和高产大葱等。专家认为，以上成果均是利用其他育种手段难以获得的罕见种质突变体。

太空5号是我国利用航天技术育成并审定的第一个优质、高产小麦新品种（河南省农科院小麦所育成），两年省区试产量平均较对照增产3.81%，属制作优质饼干、糕点类型品种，2002年9月通过河南省品种审定。经农业部产品质量监督检验测试中心（郑州）分析，粗蛋白質含量10.6%，湿面筋22%，吸水率54.2%，形成时间1.7 min，稳定时间1.8 min，达到国标优质弱筋小麦标准。

我国专家还充分发挥航天诱变种质创新的优势，获得了大量特异性十分突出的稻麦新种质、新材料，如优质抗倒型水稻新种质“航1号”和“航81号”，优质大穗型水稻恢复系“航恢6号”、“航恢7号”、“航恢8号”，优质极早熟小麦新种质“早优8581”等。目前，这些新种质已广泛应用于稻麦常规育种和杂种优势育种。与此同时，航天育种关键技术创新研究也取得重要进展。从粒子生物学、物理场生物学和重力生物学等不同角度研究了航天环境各因素的诱变特异性，开创了地面模拟航天环境诱变作物遗传改良的新途径，为全面探索航天诱变育种机理和建立航天育种技术新体系迈出了坚实的一步。3 问题与建议

目前我国作物航天育种的研究应用总体上还处在初级阶段，在作物空间环境响应或诱变机理、提高突变预见性和选择效率等基础研究方面明显滞后于应用研究。为了适应航天技术发展的需要，必须加强理论方法学及其相关基础研究，明确航天诱变育种作用的机理，特别是要深入探讨空间诱变的分子生物学机理，寻找与空间诱变育种有关的主要环境条件，弄清空间诱变重要性状的遗传规律，为作物航天诱变育种应用奠定理论基础。建议在国家“863”、“973”和自然科学基金等计划中设立重大项目或重点项目，促进航天育种技术研究水平的不断提高。

近年来，我国作物航天育种技术取得了许多进展，但研究的深度和广度与其它育种方法相比还有不少差距。总体而言，目前我国航天诱变育种仅限于植物种子和微生物等材料的搭载，搭载材料的研究工作多数还停留在大田突变体的直接筛选上，而缺乏对于不同作物、品种或组织等对空间条件的敏感性差异的比较研究；我国航天诱变技术在不同作物之间发展还不平衡，在水稻、小麦、番茄、青椒等作物上应用较为成功，但在玉米、大豆、油菜等作物上尚待深入研究应用。将细胞工程技术、分子育种技术等与航天诱变技术有效结合以大幅度提高育种选择效率方面还十分薄弱。作物航天育种的理论、方法和高效育种技术体系有待进一步建立和完善。参 考 文 献：

[1]刘录祥，王 晶，赵林姝，等.作物空间诱变效应及其地面模拟研究进展[J].核农学报，2004，18（4）：247-251.

[2]刘录祥，王 晶，赵林姝，等.零磁空间诱变小麦的生物效应研究[J].核农学报，2002，16（1）：2-7.

[3]刘录祥，孙其信，王士芸.灰色系统理论应用于农作物新品种综合评估初探[J].中国农业科学，1989，22（3）：22-27.