园艺植物育种学实习

2024-10-10 版权声明 我要投稿

园艺植物育种学实习(精选6篇)

园艺植物育种学实习 篇1

绪论

1.品种:是经人类培育选择创造的、经济性状及农业生物学特性符合生产和消费需要,在一定的栽培条件下,依据形态学、细胞学、化学等特异性可以和其他群体相区别,个体间的主要性状相对相似,以适当的繁殖方式(有性的或无性的)能保持其重要特性的一个栽培植物群体。

2.作物品种的特性

特异性、一致性、稳定性、适应性、优良性;

3.良种: 优良品种,指在适应的地区,采用优良的栽培技术,能够生产出高产、优质,并能适时供应产品的品种。4.良种作用

(1)提高单位面积产量;(2)改进产品品质;

(3)提高抗逆性,增强适应性和稳产性;(4)有利于耕作制度改革,提高复种指数;(5)扩大园艺植物种植面积;

(6)有利于农业机械化、集约化管理及提高劳动生产率;

第一章:育种目标与对象

1.生物产量和经济产量

(1)生物产量指一定时间内,单位面积内全部光合产物的总量。

(2)经济产量指其中作为商品利用部分的收获量。经济系数=经济产量/生物产量 2.园艺植物育种的主要目标性状(1)产量(2)品质(3)成熟期

(4)对环境胁迫的适应性(5)对病虫害的抗耐性(6)对保护地栽培的适应性 3.育种目标与目标性状

(1)育种目标: 对所要育成的品种的要求;如高产稳产、优质、适应性强、抗病虫害和 除草剂、不同成熟期、适应机械化生产等。

(2)目标性状: 所要育成的新品种在一定的自然、生产及经济条件下的地区栽培时应具备的一系列优良性状指标

第二章:园艺植物的繁殖习性、品种类别和育种特点

1.自花授粉:雌蕊接受同一花朵的花粉 自花授粉植物:由同一朵花花粉传播到同朵花的雌蕊柱头上,或由同株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上进行传粉而繁殖后代的植物。又称自交植物。(异交率<5%)。自花授粉植物有:豆科、菊科、茄科等大多数蔬菜花卉植物。自花受粉植物花器结构和开花习性特点:

(1)雌雄同在的完全花,花瓣没有色彩、缺少香味(2)花器保护严密,外来花粉不易进入

(3)花瓣多无鲜艳色彩和特殊芳香,多在清晨或夜间开放,不利于昆虫传粉

《园艺植物育种学》复习总结

(4)雌雄蕊长度相仿或雄蕊较长、雌蕊较短,花药开裂部位仅靠柱头,有利于自花受粉(5)花粉不多,不利于风媒传粉

(6)雌雄蕊同期成熟,甚至开花前已授粉(闭花授粉)两种形式:①花冠隔离型,如小麦、燕麦,豌豆、豇豆等;

②粉药分离型,如番茄、莴苣等

2、异花授粉植物

异花授粉植物:通过不同植株花朵的花粉进行传粉而繁殖后代的植物,又叫异交植物。(天然异交率>50%)分三类:

(1)雌雄异株:完全异花授粉植物,异交率100%,如菠菜、石刁柏、木瓜、银杏等(2)雌雄同株异花:如西瓜、黄瓜、甜瓜、南瓜、玉米等(3)雌雄同花:如李子、洋葱、芹菜、向日葵、甜菜等 异花授粉植物花器结构和开花习性特点

(1)开放传粉雌雄蕊异熟有利于异花授粉;(2)风媒花产生大量轻、小而易于飞扬的花粉;

(3)雌蕊具有外露表面大而便于捕捉漂浮花粉的柱头;(4)有色泽鲜艳、浓郁而特异的气味、发达的花冠和蜜腺;(5)自交不亲和机制等。

3、常异花授粉植物

以自花授粉为主,但花器结构不太严密,从而发生部分异花受粉的植物,如蚕豆、菜豆、茄子、辣椒、棉花、高粱等,又称常异交植物 常异花授粉植物要求:天然异交率5%~50% 自花授粉植物和常异花授粉植物遗传纯合程度高,一般不带致死或半致死基因,因而不发生近交或自交衰退现象

常异花受粉植物花器结构和开花习性特点:(1)雌雄同花

(2)雌雄蕊不等长或不同时成熟(3)雌蕊外露,易接受外来花粉

(4)花瓣有鲜艳色彩并能分泌蜜汁以引诱昆虫传粉(5)花朵开花时间长等

4.(1)无性繁殖定义:生物不是通过有性生殖,而是利用营养器官或体细胞、无融合生殖等繁殖后代的繁殖。

(2)有性繁殖:生物通过有性过程产生的雌雄配子结合形成合子发育成新个体繁殖后代,有完整的个体发育周期。

5.怎样研究园艺植物授粉习性?

(1)研究花器结构、开花习性、传粉方式以及雌雄蕊生长发育特点

(2)采用单株隔离自交的方法,观察强迫自交的结实性和自交后代的表现不结籽,属异花授粉

(3)采用遗传试验确定自然异交率:以隐性类型作母本,与纯显性品种混合种植在隔离的试验地,计算母本株所获后代显性性状个体的百分率。

《园艺植物育种学》复习总结

6.品种的类型;

(1)同行纯合类:包括纯育品种和自交系

(2)同型杂合类:包括杂交种品种和营养系品种(3)异型纯合类:包括杂交合成群体和多系品种(4)异型杂合类:包括自由授粉品种和综合品种

第三章:种质资源

1.基因与基因库

(1)种质:是决定生物遗传性状,并将遗传信息从亲代

传递给子代的遗传物质,遗传学上称为基因。

(2)种质库:又称基因库,指以种为单位的群体内的全部遗传物质,它由许多个体的不同基因所组成。

2.瓦维洛夫的作物起源中心学说 3.种质资源保存方式

(1)就地保存和迁地保存(2)种子保存

(3)资源圃种质保存(4)离体试管保存(5)利用保存(6)基因文库保存

4.(1)就地保存:在资源植物的产地,通过保护其生态环境达到保存资源的目的。如划定自然保护区、国家公园、人工圈护稀有的良种单株及历史上遗留下来的古树名木。(稀有种、濒危种)。

(2)迁地保存:常针对资源植物的原生环境变化很大,难以正常生长及繁殖、更新的情况,选择生态环境相近的地段建立迁地保护区,有效的保存种质资源。如滇南珍稀濒危迁地保护区。

5.(1)正常型种子:通过适当降低含水量,降低温度可以显著延长其贮存时期的种子。(2)顽拗型种子:少数种类种子在干燥、低温条件下反而会迅速丧失生活力。一般不用种子保存;

6.中国起源中心的园艺植物:

蔬菜:白菜、芥菜、葱、莴笋、丝瓜、茼蒿等

果树:苹果、梨、桃、杏、华李、华樱、华栗、猕猴桃、木瓜、银杏、柿、枇杷、杨梅、荔枝、龙眼、甜橙、香橙、蕉柑、柚、香圆、金柑、香榧等

花卉:中国水仙、芍药、牡丹、菊花、梅、山楂、贴梗海棠、榆叶梅、腊梅、苏铁、樟、杜仲、桃金娘等

其它:山茶、茶、桑、刚竹、青篱竹等

第四章:引种

1.引种的类型:

(1)简单引种:由于植物本身的适应性广,以致不改变植物本身的遗传特性也能适应新的环境条件,或者是原分布区与引入地的自然条件差异较小,或引入地的生态条件更适合植物的生长,植物生长正常甚至更好。

(2)驯化引种:植物本身的适应性很窄,或引入地的生态条件与原产地的差异太大,植物生长不正常甚至死亡,但是,经过精细的栽培管理,或结合杂交、诱变、选择等改良植物的 3

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措施,逐步改变遗传特性以适应新的环境,使引进的植物正常生长。2.引种的原理(1)、引种的遗传学原理

引种是品种在其遗传性适应范围内的迁移,这种适应范围受到基因性的严格制约。不同植物种类其适应范围相差很大,同一植物种类的不同品种间在适应性上也存在差异。植物的适应性:植物在长期的进化过程中,接受了各种不同生态条件的考验,形成了对各种生态条件的反应规范。从引种驯化的遗传学原理看,适应性范围与品种自体调节能力有关,而品种自体调节能力与品种基因型的杂合性有关。(2)引种的生态学原理

除了遗传因素决定引种能否成功外,植物与环境条件的生态关系也严重影响引种的效果。生态型指对一定生态环境具有相应遗传适应性的品种类群,是植物在特定环境的长期影响下形成的对某些生态因子的特定需要或适应能力。同一生态型品种在生育期、抗逆性和适应性方面常具有较多相似的特点

第五章 选择育种

1.提高选择效果的方法

R=i σh2

(1)增加群体的性状变异幅度

实践上主要是增加选择群体的大小

(2)提高性状的遗传力

一是通过加强试验设计和田间管理技术的控制,如选择分布较集中,地势、土壤、坡向及栽培管理等均匀一致的群体,降低环境造成的变异。二是在遗传力较高的世代进行选择。同一性状随着世代的增高,基因趋向纯合,显性作用逐代降低,狭义遗传力随世代的增高而提高,因而选择的可靠性也随世代的推进而增大。

(3)提高选择强度

实际工作中常降低入选率增大选择强度。但要注意确定适当的入选率,入选标准太高,入选群体太小会影响其他性状的选择。

2.选种的程序

选择育种从搜集材料、选择优良单株开始,到育成新品种的过程是由一系列的选择、淘汰、鉴定工作组成;选种程序一般要设臵原始材料圃、株系圃或选择圃、品比预备试验圃、品种比较试验圃、生产试验和区域试验等圃地。3.芽变和饰变及判断方法

(1)芽变来源于体细胞中自然发生的遗传物质变异。变异的体细胞发生于芽的分生组织或经分裂,发育进入芽的分生组织,就形成变异芽。

(2)在园艺植物的营养系品种内,除由遗传物质变异而发生芽变外,还普遍存在着由种种环境因素造成的不能遗传的彷徨变异,又称饰变(3)判断方法:

1变异的性质如属于典型的质量性状,一般可断定是芽变; ○

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2.变异体发生范围如是不同立地、不同技术的多株变异,即可排除环境和技术的影响;对于○枝变,如明显是一个扇形嵌合体,可肯定是芽变; 3变异的方向,凡是与环境的变化不一致的很可能是芽变; ○4变异性状虽经不同年份的环境变化而表现稳定,可判定是芽变; ○5性状的变异程度超出基因型的反应规范之外,可能是芽变; ○

第六章:常规杂交育种

1.(1)近缘杂交:指不存在杂交障碍的同一物种内,不同品种或变种之间的杂交。(2)远缘杂交:指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。

2.亲本的选择

定义:根据育种目标选择具优良性状的品种类型 原则:(1)从大量种质资源中精选亲本(广)

(2)亲本应尽可能具有较多的优良性状(精)

(3)明确亲本的目标性状,突出重点(明)

(4)重视选用地方品种(土)

(5)亲本的一般配合力要高(高)

(6)先考虑数量性状,再考虑质量性状(多)

(7)优先用稀有可贵性状作亲本(贵).亲本的选配

定义:从入选的亲本中选用恰当的亲本配制合理杂交组合 原则:(1)父母本性状互补(补)

(2)选用不同生态类型的亲本配组(态)

(3)以具有较多优良性状的亲本作母本(优母)(4)亲本之一的性状应符合育种目标(符)(5)用一般配合力要高的亲本配组(高)

(6)注意父母本的开花期和雌蕊的育性(期/育)

4.有性杂交技术流程

(1)制定杂交计划:确定杂交组合数、具体杂交组合、每个杂交组合杂交的花数(2)准备器具:花粉收集容器、隔离网、毛笔等(3)亲本株及杂交花的培育选择

原则:使亲本性状能充分体现,保证有足够数量的母本植株和杂交用花,花期相遇调节(4)隔离和去雄:防止隔离范围外花粉混入。父母本均需要隔离。空间隔离(种子生产时使用)、器械隔离(育种实验使用硫酸纸套袋)、时间隔离(很少用)。去雄目的:除去隔离范围内的花粉来源,包括雄株、雄花和雄蕊。(5)花粉的制备

普遍方法:在授粉前一天摘取次日将开放的花蕾,带回室内,挑取花药至于培养皿内,在室 5

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温和干燥条件下,经过一定时间,花药会自然开裂。将散出的花粉收集于小三角瓶中,贴上标签,注明品种,并尽快臵于剩有氯化钙或变色硅胶的干燥器内,放在低温、黑暗和干燥条件下贮藏。

(6)授粉、标记和登录 自然授粉和人工授粉

少量授粉:直接用雄蕊碰触母本柱头

大量授粉:授粉工具(橡皮头、海绵头、毛笔、蜂棒等)授粉时间:母本花雌蕊生活力最强的时期(开花当天)(7)授粉后管理

杂交后的头几天注意检查套袋等情况 雌蕊有效期过去后及时摘袋

加强母本植株的管理,及时摘除没有杂交花果等 注意病虫害、鸟害和鼠害等

5.(1)供体亲本(非轮回亲本):只参加一次杂交的亲本;(2)轮回亲本(受体亲本):多次参加回交的亲本;

6.杂种后代的选择方法

(1)系谱法:适合于自花授粉植物和常异花授粉植物,但异花授粉植物要区组隔离 系统群:来自同一F3系统(即属于同一F2单株后代)的不同F4系统。姊妹系:同一系统群内各系统 品系:参加比较试验的系统

(2)混合法:在杂种分离世代,按组合混合种植,除淘汰明显的劣株和假杂株外,一般不加选择,直到杂种后代纯合百分率达到80%以上时(约在F5-F8)或在有利于选择时(如病害流行或某种逆境条件如旱害、冻害严重年份)才进行个体选择,下一代种成系统(株系),然后选择优良系统升入比较试验。

优点:

1、分离世代群体大,丢失最优良的基因型可能性小;

2、方法简便易行,选择效率高;

3、可利用自然选择的作用,获得对生物有利的性状;

4、适于多系杂种的选择;

5、可能得到育种目标以外的优良类型。

缺点:

1、人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失;

2、未选择,存在许多不良基因类型;

3、杂种后代要求大群体,高代选择工作量大;

5、亲缘关系无法考证。(3)单子传代法 与混合法比较:

优点:

1、适于株行距大的作物和保护地加代;

2、F2个体繁殖机会均等,规模易控制; 与系谱法比较:

优点:

1、减少了F3、F4分系种植和选择的工作量;

2、保证了高世代选留单株较多时,仍有大量性状差异

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较大的纯育株系供比较选择;

缺点:

1、影响种子生长发育因素可能导致优良基因型丢失;

2、无法考证亲缘关系。

3、F3、F4、F5代缺少株系评定,不利于某些性状选择

如在温室或加代繁殖时对抗逆性选择就有困难

第七章:优势杂交育种

1.杂种优势的概念:指两个遗传性不同的亲本杂交产生的杂种,在生长势、生活力、繁殖力、适应性,以及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。

2.自交衰退:异花授粉植物由于长期异交,不利的隐性基因被保存下来,一旦自交隐性不利基因就表现出来,从而使自交后代出现生长势变弱、产量下降等现象。

3.杂种优势的遗传学基础(1)显性假说

提出:Bruce 1910年提出,Jones DF1917年完善

内容:优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间显性基因的加性效应。显性效应:指杂合位点上的显性或部分显性基因对隐性基因的互补效应。

显性基因的加性效应:指非等位位点上显性效应的聚合,即不同位点显性基因的累加效应。显性假说的不足:①该假说只考虑等位基因的显性效应,没有考虑等位基因的杂合本身所起的作用。无法解释数量性状是多基因遗传的,等位基因间往往不存在明显的显隐性关系。②该假说只考虑非等位基因间显性基因的加性效应,没有考虑非等位基因间的互作效应,无法解释F1出现的杂种负优势,无法解释自交系的产量与其杂交种的产量间没有高度的相关性。③该假说没有细胞质和环境对杂种优势所起的作用。(2)超显性假说

提出:Shull 1908年提出,East和Hull 1936年完善 内容:处于杂合态的等位基因间的互作效应和非等位基因间的上位效应是产生杂种优势的根本原因。上位效应;指某一对等位基因的表现受到另一对非等位基因的影响,随着后者的不同而不同,也称非等位基因间的互作。上位效应会导致新的代谢途径、产生新性状。

超显性假说的指导意义:根据超显性假说,优势来源于基因的杂合状态,一旦纯合,优势便会丧失,因此该假说可以说明为什么杂交亲本要求选配亲缘关系远的,地理位臵和生态类型差别大的自交系间杂交,该假说又称等位基因异质结合假说。

超显性假说不足之处:着重基因的杂合性,同样不能解释所有的杂种优势现象。

4.杂种优势的度量方法

(1)中亲优势指杂交种(F1)的产量或某一数量性状的平均值与双亲(P1或P2)同一性状平均值差数的比率。中亲优势Hm =[F1-(P1+P2)/2]/(P1+P2)/2 × 100% 意义:可以比较同一性状和不同性状间杂种优势的大小。超中优势或中亲值优势衡量的实用价值不大,因为即使Hm比较强,但若未超过大值亲本,也没有推广价值。

(2)超亲优势又称高亲值优势,以双亲中较优良的一个亲本的平均值(HP)作为衡量尺度,F1平均值与HP差数的比率。超亲优势 =(F1-HP)/ HP×100% 有些性状在 F1可能表现出超低值亲本(LP)的现象, 如这些性状也是杂种优势育种的目 7

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标时, 可称为负向的超亲优势。计算公式为 : 负向超亲优势 =(F1 - LP)/LP × 100% 意义:若F1不超过优良亲本就没有利用价值,因此该法可直接衡量杂种的推广价值。(3)超标优势指杂交种(F1)的产量或某一数量性状的平均值与当地推广品种(CK)同一性状的平均值差数的比率。也有称为竞争杂种优势。

超标优势 =(F1-CK)/ CK × 100% 意义:该法经济上能反映杂种在生产上的推广价值,但不能提供任何与亲本有关的遗传信息,没有固定的可比性,一旦标准品种变了,Hs值也变了。

(4)杂种优势指数是杂交种某一数量性状的平均值与双亲同一性状的平均值的比值,也用百分率表示。计算公式如下: 杂种优势指数=F1/(P1+P2)/2×100% 意义:该法可以用来比较不同性状之间杂种优势的大小

(5)离中优势以双亲平均数之差的一半作为尺度衡量F1优势的方法。

意义:该法以遗传效应来度量杂种优势。加性效应是可以固定遗传的,显性效应是基因型杂合时才出现,不能固定遗传。可以反映杂种优势的遗传本质。

5.雄性不育性:两性花植物中由于生理或遗传的原因,出现雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象,称为雄性不育性。

雄性不育系:对于可遗传的雄性不育,经过选育可育成不育性稳定遗传的系统,该系统即雄性不育系,简称不育系或A系。

6.自交不亲和系的概念和意义

自交不亲和性(self-incompatibility,SI):指两性花植物,雌雄性器官正常,在不同基因型的株间授粉能正常结籽,但是花期自交不能结籽或结籽率极低的特性。

自交不亲和系:通过连续多代自交选择,可育成具有自交不亲和性特点,且能稳定遗传的自交系。

意义:用于杂种种子生产(1)可以节省人工去雄;(2)降低种子生产成本;(3)保证较高的杂种率

表现形式:(1)花粉在柱头上不能正常萌发。(2)花粉萌发后花粉管不能进入柱头。(3)花粉管进入柱头后在花柱中不能继续延伸。(4)花粉管到达胚囊后精卵不能结合

7.雌株系:指雌雄异株作物,如菠菜,通过选育获得遗传稳定,系统内全部为纯雌株或大部分为纯雌株,少部分为雌二性株(同一株上有大量雌花少量雄花)系的系统。

8.“三系”的概念

细胞质中有一种控制不能形成雄配子的遗传物值质S 细胞质中具有正常的遗传物值质为N 细胞核中有1对或几对影响细胞质育性的基因。以具1对基因为例 MsMs:能使不育性恢复为可育,称为恢复基因 msms:不能起育性恢复作用,称为不育基因 Msms:也能恢复育性

(1)雄性不育系(简称A系):具有雄生不育特性的品种和自交系称为雄性不育系,简称不育系,其遗传组成为S(msms)。不育系由于体内生理机能失调,以致雄性器官不能正常发育,没有花粉或花粉空瘪,缺乏生育能力。但雌蕊发育正常,能接受外来花粉受精结实,故制种时用它作母本而不用去雄。(2)雄性不育保持系(简称B系):用来给不育系授粉,保持其不育性的品种或自交系叫雄 8

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性不育保持系,简称保持系。遗传组成为N(msms)。(3)雄性不育恢复系(简称C系或R系):用一些正常可育的品种或自交系的花粉授给不育系后,不但结实正常,而且F1的不育性消失了,恢复了正常散粉生育能力。故这些正常可育品种或自交系称为雄性不育恢复系,简称恢复系。其遗传组成为N(MsMs)和S(MsMs)两种。

9.雄性不育系的选育

(1)原始雄性不育材料的获得和临时保存;(2)细胞质雄性不育系的选育;(3)核基因雄性不育系的选育;(4)质核互作雄性不育系的选育

10.雄性不育系的转育方法;

如果引进或选育的雄性不育系经济性状不符合要求或配合力不高时,就需要进行不育系的转育。直接转育法:选经济性状好、配合力高的品种内植株与不育系测交,从中筛选对不育性保持能力高的植株(即异型保持系)。然后用获得的不育株与异型保持系反复回交,使异型保持系成为同型保持系。间接转育法:是用乙品种作轮回亲本与甲品种保持系反复回交,不断增加乙品种的遗传物质,使甲保持系变成乙保持系。与此同时,也和甲不育系回交,使之变成乙不育系。

第九章 远缘杂交及其在园艺植物育种中的应用

1.远源杂交不亲和性及其克服途径

杂交不亲和:远缘杂交时,由于双亲的亲缘关系较远,遗传差异较大,生理上也不协调,从而影响受精过程,使雌、雄配子不能结合形成合子。一般而言,亲缘关系越远,杂交越不易成功,但不绝对;

杂交不亲和原因 ①表面原因:花期不遇,花粉暴裂、不萌发、花粉管不进入胚囊,双受精不完全。

实质原因:物种间存在生殖隔离和遗传差异

②生理上差异:种间柱头环境和柱头分泌物差异太大 ③遗传上差异:双亲的基因组成 克服方法

(1)注意亲本的选择选配 实践证明:在种属间杂交的范围内,采用染色体数较多或染色体倍数性高的种植母本较易杂交成功、用栽培种作母本容易成功。例:(2)染色体加倍法

染色体倍性高低与远缘杂交的结实率高低有一定的关系,将双亲或亲本之一的染色体加倍,常常是克服不亲和性的最有效的办法。如秘鲁番茄与多腺番茄杂交时,如先将母本诱导成同源四倍体,可显著提高结籽率。如野生马铃薯2倍体与栽培种不能杂交,但若将野生番茄加倍成四倍体后,再杂交则能成功。(3)有性媒介法

利用亲缘关系与两亲本较近的第三个种作桥梁,这个“桥梁种”起了有性媒介作用。如普通番茄Χ秘鲁番茄 32粒种子,4粒能发芽

普通番茄Χ醋栗番茄→F1Χ秘鲁番茄 152粒种子 82粒发芽

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(4)特殊的授粉方法

混合授粉法:利用不同种类花粉间的相互影响,改变授粉的生理环境,可以解除母本柱头上分泌妨碍异种花粉萌发特殊物质的影响。

重复授粉法:利用雌蕊不同发育程度、受精选择性的差异,在母本花的不同时期如花蕾期、开花期和临谢期进行多次重复授粉,以提高结籽率。

射线处理法:通过射线处理花粉或柱头,改变生理特性,克服杂交不亲和性。(5)柱头移植或花柱短截法

柱头移植:父本花粉授在同种植物柱头上,然后在花粉管尚未完全伸长之前切下柱头,移植到异种的母本花柱上;或先进行异种柱头嫁接,待1-2天愈合后进行授粉。

花柱截短:将母本花柱切除或剪短,直接授上父本花粉;或将花粉的悬浮液注入子房(人工授粉),不需花柱直接胚珠授精(对蒴果型的子房较方便)。这些方法操作要求高。(6)理化因素刺激

GA、萘乙酸、硼酸、吲哚乙酸等涂抹或喷洒处理母本雌蕊,促进花粉发芽和花粉管生长。如梅花GA50-100mg/L 处理柱头,结实率高3-10倍。又如中棉×陆地棉杂交,用萘乙酸滴入苞叶内结铃率、种子数多。(7)试管授精与雌蕊培养

试管受精:从母本花中取出胚珠,臵于试管中培养和人工授精,以克服远缘花粉不萌发、花粉管不能伸长或伸长过慢等障碍;已在烟草属、石竹属、芸苔属等植物中获得成功。雌蕊培养:为避免受精后子房早期脱落,也可在母本未开裂前取出雌蕊接种在培养基上培养。

2.远缘杂种不育性及克服途径

杂种不育性:远缘杂交中虽产生了受精卵,但因其与胚乳或母本生理机能不协调,在个体发育中表现出一系列不正常发育,以致不能长成正常植株的现象。远缘杂种不育性的主要表现:(1)受精后的幼胚不发育,发育不正常或中途停止;

(2)杂种幼胚、胚乳和子房组织之间缺乏协调性,特别是胚乳发育不正常,影响胚的正常发育,致使杂种胚部分或全部坏死;

(3)虽能得到包含杂种胚的种子,但种子不能发育,或虽能发芽,但在苗期或成株前夭亡。远缘杂种不育原因:

(1)由于两亲的遗传差异大,引起受精过程不正常和幼胚细胞分裂的高度不规则,因而使胚胎发育中途停顿死亡。

(2)由于小苗在生理上的不协调,因而影响了杂种的成苗、成株。例如,梨与苹果的杂种,种子发芽后正常,但不久根渐渐坏死并整株死亡。这是由于苹果和梨叶片中所含的酚类物质不同,杂种苗中含有梨叶的绿原酸、异绿原酸和熊果甙配糖物与苹果叶的根皮甙配糖物等所有酚类物质,互相起毒害植用,因而引起杂种苗的死亡。

(3)胚及母体组织(珠心、珠被)间的生理代谢失调或发育不良,也会导致胚乳发育不良及杂种幼胚死亡。如果没有胚乳或胚乳发育不全,胚便会中途停止发育或解体。克服杂种不育的方法:(1)胚的离体培养:当受精卵只发育成胚而无胚乳,或胚与胚乳的发育不适应时,可用胚培养技术获得杂种苗。这在许多植物的远缘杂交中得到应用。方法是将授粉十几天(或更长)的幼胚,在无菌条件下,接种在适宜的培养基上培养成幼苗,生根后再移人土壤。麦类一般在授粉后10-16天剥取幼胚进行培养,张启翔(1992)将授粉后66d的北京玉蝶梅x山桃的属间杂种幼胚在培养基上培养成苗。

《园艺植物育种学》复习总结

(2)改善发芽和生长条件:远缘杂种由于生理不协调引起的生长不正常,在某些情况下可通过改善生长条件,恢复正常生长。例如,育苗移栽,当远缘杂交种子种皮过厚时,可刺破种子以利幼胚吸水和促进呼吸。如果种子瘪小,可用经过消毒的腐殖质含量高的营养土在温室内盆栽,为种子发芽创造良好的条件。

(3)嫁接:幼苗出土后如果发现由于根系发育不良而引起的夭亡,可将杂种幼苗嫁接在母本幼苗上,使杂种正常生长发育。

3.远缘杂种不稔性原因及克服方法

杂种不稔性:远缘杂交后代由于生理上的不协调而不能形成正常的生殖器官,或虽能开花,但由于减数分裂过程中染色体不能正常联会、不能产生正常配子导致不能繁衍后代的现象。主要表现:

(1)杂种营养体生长正常,但不能正常开花;

(2)能正常开花但花功能不正常,不能产生有生活力的配子;(3)配子有生活力,但不能正常受精结籽。主要原因:基因和染色体原因引起。(1)基因不育;(2)染色体不育;(3)细胞质不育;

(4)杂种的基因组是由差异较大的基组物质组合的结果, 其生理机能往往不协调。因而在其生长发育过程中受到不良环境条件的影响也更大。外界环境对其减数分裂至配子形成过程影响的结果往往造成杂种不育。克服途径:

(1)染色体加倍法 克服杂种减数分裂过程中染色体不能正常联会。(2)回交法

(3)蒙导法 将远缘杂种嫁接到亲本或第三种类型的砧木上,或用已结实的带花芽亲本以及第三种类型的芽条作接穗嫁接在杂种植株上,也可以克服杂种由于生理不协调引起的难稔性。

(4)逐代选择法 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的不同发育阶段也有差异,利用逐代选择可提高难稔性。(5)改善营养条件

第十章 倍性育种

1.单倍体:指未经受精的配子发育成的含有配子染色体数的体细胞或个体

单倍体育种:人工诱导单倍体,并使其成为纯合二倍体,从中选育出新品种的方法。多倍体:生物细胞中含染色体组数3个或3个以上个体

多倍体育种:根据育种目标的要求,采用染色体加倍的方法选育新品种的途径.2.多倍体植物的特点

同源多倍体的特点:(1)育性差,结实率低

(2)形态、组织学上的特征 多倍体植物比原来二倍体表现出巨大性

多倍体的一般细胞体积比较大。因染色体增多,反映在个体的根、茎、叶、果实等显粗大。所以农业中把多倍体作为一种重要的育种方法。

《园艺植物育种学》复习总结

(3)生理生化变化 蛋白质、碳水化合物、维生素含量等高于二倍体。(4)抗逆性和适应性

与二倍体比较,多倍体生长较为迟缓,开花晚,多倍体的抗病性、抗旱性和适应性强于二倍体。

(5)遗传变异性

异源多倍体植物的特点:染色体配对正常,植株雌雄配子发育正常,结实率高。如花卉中的菊花、大丽花、水仙、郁金香等是异源多倍体。

3、多倍体育种的意义

(1)通过增加一个现存物种的染色体数目,产生同源多倍体,获得某些器官的巨大型。(2)通过远缘亲本或种间不育杂种的染色体加倍,克服远缘杂交的困难

(3)诱导多倍体作为不同倍数性间或种间的遗传桥梁利用同源多倍体稔性差的特点,选育无籽或少籽果实。

4.常见多倍体的园艺植物

(1)果树:苹果、梨、葡萄、树莓、柑橘、菠萝、草莓

(2)蔬菜:黄瓜、西瓜、甜瓜、番茄、豌豆、马铃薯、甘蓝、白菜、花椰菜、芹菜、萝卜、莴苣(3)花卉:金鱼草、石竹、凤仙花、飞燕草、一串红、彩叶草、美女樱、万寿菊、百日草、桂竹香、爱牵牛、紫罗兰、金盏花、波斯菊、百合

第十一章:诱变育种

1.物理育诱变主要指利用辐射,诱发基因突变和染色体变异;目前常用的射线种类有x射线、γ射线、紫外线、α、β粒子和中子等。其中除紫外线外,各种射线通过有机体时,都能产生直接或间接的电离现象,故称电离辐射。紫外线能量不足以使原子电离,只能产生激发作用,称非电离辐射。

2.化学诱变是用化学诱变剂处理植物材料,以诱发遗传物质的突变,从而引起形态特征的变异,然后根据育种目标,对这些变异进行鉴定、培育和选择,最终育成新品种。有关化学物质有秋水仙素、烷化剂类、核酸碱基类似物、亚硝酸、叠氮化钠(NaN3)等

3.太空育种,又称航天育种、空间诱变育种,是利用太空技术,通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到200-400km高空的宇宙空间,利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用,使生物基因发生变异,再返回地面进行选育,培育新品种、新材料的作物育种新技术。其核心内容是利用太空环境的综合物理因素对植物或生物遗传性的强烈动摇和诱变,在较短的时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源,选育突破性新品种,由此而开辟一条植物育种的新途径。

4.空间诱变的生物学效应

(1)SP1(空间诱变第一代)许多表型变异属环境引起的生物学适应,随着世代增加而逐渐消失;

(2)空间环境对多数植物种子有促进效应,这种效应表现在植物生长和发育过程的加快及产量提高;

(3)空间飞行对植物基本生物过程没有影响,但对植物生命活动及生长具有多方面及重要 12

《园艺植物育种学》复习总结

影响;

(4)SP2绝大多数变异性状,包括双向超亲和一些对育种有利的特殊变异类型,都能得到充分表现,群体出现强烈广谱分离,单株间差异明显,因而是选择的关键世代。

第十二章:生物技术在园艺植物育种中的应用

1.基因工程:就是将生物体的遗传物质(DNA)取出进行体外操作,包括基因的分离、剪切、拼接、组合,然后将其转入寄主细胞,外源基因在寄主细胞内大量复制、表达,从而使寄主具有新的遗传性。基因工程是按照人们的预想重新设计生命。因为是遗传物质的重新组合,所以也叫重组DNA工程

2.细胞工程:是以细胞为基本单位在离体条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变,从而改良生物品种和创造新种,或加速繁育动植物个体或获得有用物质的过程。细胞工程包括的内容有细胞融合技术、组织培养技术、细胞器移植技术和染色体工程技术。

3.植物离体培养的类型(1)胚胎培养(embryo culture)指以胚及具有胚的器官作为外植体,在离体培养条件下,使其再生完整植株的技术。它包括胚(幼胚、成熟胚)培养、胚乳培养、胚珠培养、子房培养以及试管受精等。(2)组织培养:(狭义的组织培养)指以植物各部分的组织(如分生组织、形成层组织、表皮组织、薄壁组织和各器官的组织)作为外植体的立体培养技术。(3)器官培养:指以植物的某一器官的全部或部分或器官原基作为外植体的离体培养技术。外植体有根尖、茎尖、茎段、茎的切块、叶片、花瓣、花蕾、花托、子房、子叶以及未成熟的果实等。是植物离体培养中进行的植物种类最多、取得成功事例最多的一种培养类型。(4)花粉培养和花药培养:前者指以未成熟花粉作为外植体的离体培养技术,又称游离(5)小孢子培养;后者指以未成熟花药作为外植体的离体培养技术。(6)细胞培养:指以能保持较好分散性单细胞或很小的细胞团作为外植体的离体培养技术。(7)原生质体培养:指以除去细胞壁而获得的原生质体作为外植体的离体培养技术。

4.分子标记在园艺植物育种中的运用(1)构建遗传图谱(2)分析亲缘关系(3)定位农艺性状(4)分子标记辅助选择

(5)种植资源及杂交后代的鉴定

第十四章:新品种审定与推广繁育

1.混杂退化的原因

品种在生产栽培过程中,纯度降低,种性发生不良变异,致使失去品种原有形态特点,抗逆性和适应性减退,产量下降和品质劣化等现象。(1)机械混杂(2)生物学混杂

《园艺植物育种学》复习总结

(3)品种本事的遗传退化(4)缺乏经常性选择

2.品种保纯和防止退化的方法

(1)合理选择是避免将劣变个体用作留种繁殖的重要措施(2)严格技术操作规程避免机械混杂(3)采取严格隔离措施,防止生物学混杂(5)利用和创造适合种性的生育条件

(6)用种性较纯的优质种苗定期更新生产用种

园艺植物育种学实习 篇2

随着现代生物技术的发展,用人单位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和创新能力,为了培养适应21世纪需要的 “厚基础,宽口径,高素质,强能力”的人才[2],针对内蒙古大学园艺专业的教学现状,总结了近年实践教学经验。

1园艺植物育种学教学中存在的问题

1.1学生专业兴趣不足

由于学生对专业了解不充分,选择专业时较为盲目。学习专业课程后,发现从事与植物、土壤、栽培基质相关研究有些脏累,且就业偏重招录男生,部分学生对于专业学习失去兴趣。加之采用学分制的培养模式,考试的内容大部分以基础理论为主,需要综合知识解决实际问题的题型较少,缺乏对课程实验设计、综合分析及实际运用能力的考核,造成学生考试前突击复习来应付考试, 而对课程内容本身的兴趣不大,学生对于学好专业课的意识不强烈。

1.2教学时数不足

在以加强素质教育的人才培养思路下,教学为了面向就业市场,必须减少专业课的课时数,来增加基础课学时数。内蒙古大学高职最新教学大纲将园艺植物育种学教学分为理论教学、实验教学、实训(实践)教学三部分,理论和实验教学为48学时,其中实验课12学时,占总学时的25%, 通常每个实验必须在2~4个课时完成,因此只能安排一些简单的验证性实验,学生按照教师或课本设计好的实验步骤操作,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对应的实验教学体系,不利于学生自主学习能力的培养。实训教学环节是在理论和实验教学完成后进行的,主要是综合运用所学的理论知识解决实际问题。内蒙古大学在夏季学期集中安排7d(32学时)的时间进行实训,但由于学时数和植物生长季节的限制,难以在短时间内掌握主要育种途径和整个育种过程。

1.3实训条件和实验经费不足

园艺植物育种学涉及植物育苗、培育、繁殖、 生产技术指导等多方面技术性较强的工作环节, 在学习过程中需要依靠大量实验来培养学生的基本操作技能和实践能力。内蒙古大学该课程的实验及实习基地仍处于一种调研拟建的状态,这使得种植观察实验都无法进行。

实验室条件简单,实验安排只能因陋就简,以训练学生掌握操作方法为主,如进行秋水仙素诱导多倍体、花粉生活力测定实验等;需要较高级实验仪器的实验,如DNA亲缘关系鉴定、同工酶电泳检测种子纯度技术等均不能正常开展。

园艺植物育种学实训教学,部分在实验室进行的,更多的是在田间进行。由于实训经费有限, 加之学生人数较多,实训既无法租地进行,也不能到园艺技术先进的区外参观实习。这些问题都不同程度地制约了该课程教育教学的发展。

2园艺植物育种学实训教学中采取的措施

在现有教学条件的基础上,为了提高教学质量,内蒙古大学采取了一系列加强园艺专业园艺植物育种学实训教学的措施。

2.1改变实习方式,加强实训效果

在园艺专业教学大纲中,园艺植物育种学的教学实习是安排在理论课程结束后,利用夏季学期7d的时间集中进行,无法顾及到主要育种途径和育种全过程。将集中的实训,分散安排在整个学期,由学生自主利用课余时间进行,既充分利用学生课余的时间来补充实训课教学时数的不足,又增加了该课程的开放性和有效性。

教师授课过程中强化育种学课程实践性强的观念,并注重融入交叉学科知识及本学科发展前沿。在课程进行过程中,根据植物生长季节,结合科研课题,由任课教师列出若干实训题目,每个题目由一组学生完成,每组2~5人,经由学生讨论后自主选择。学生组成小组、选定实训题目后,在实训教师的指导下,通过查阅文献,初步了解该课题的研究进展,对于拟研究植物的生物学特性、繁殖方式、开花习性等知识进行详细了解,进而制定出适宜的实验方案。

由于这种介于基础教学实验和实际科研实验之间对园艺植物育种全过程进行训练的教学实习方式,比以往更具有系统性和科学性,而且更接近实际的生产科研过程,从而极大地提高了学生的实验兴趣。

在实训过程中,任课教师指导学生进行田间和实验室操作、信息采集、数据记录等工作,解决操作过程中遇到的具体问题;学生通过对实验数据进行分析,得出结论,撰写实习报告,不仅加强了基本技能训练,更使理论与实践密切结合,提高了分析问题和解决问题的能力。

2.2优化实训内容,提高专业兴趣

由于教学时数较少,实验课内容尽量安排不需要连续观察的项目,如多倍体的诱导与鉴定、花器结构观察、蔬菜食用品质鉴定(含糖量、含酸量、 可溶性蛋白含量的测定)等实验,而将需要连续观察的项目安排在实训中,2012~2013年的实训集中安排了花粉活力鉴定、柱头可授性鉴定、室内储藏花粉寿命检验、授粉方式确定、有性杂交技术及杂交后管理、花粉管法导入植物总DNA等实验。 实训场所及所用植物主要由兄弟院系和友好实习基地单位或教师的科研课题提供。花粉活力鉴定、柱头可授性鉴定、室内储藏花粉寿命检验等实验根据植物自身特点,在观察花器结构和开花特征的基础上,一般选开花前2d、开花前1d、开花当天、开花后1d、开花后2d的蕾或花做鉴定,鉴定出活力或可授性强的开花时期后,再进一步分时间点鉴定,如青椒开花当天花粉活力和柱头可授性最强,开花当天的花粉和柱头可于8∶00、 10∶00、12∶00、14∶00、16∶00、18∶00六个时间点鉴定其活力,以准确确定最佳授粉时间;同时选用不同的鉴定方法,如花粉活力鉴定时采用I2-KI染色法、TTC染色法、亚甲基蓝染色法、蔗糖琼脂培养法,以便筛选出最适宜的鉴定方法,同时各种方法相互印证,为有性杂交建立充分的科学依据。 实训有性杂交技术的小组从实验设计到播种、育苗、定植、杂交母株及用花的选择、采粉、去雄、授粉、标记、登记、采种以及数据整理,均在教师指导下由学生亲手完成,学生经历一个完整的育种周期后,可以加深对本课程的理解,大大提高了学生育种的操作技能,同时也提高了园艺植物育种学课程的教学质量。有性杂交技术是该门课程必须掌握的要点,实训要进行杂交技术训练,操作后调查杂交结实率,分析总结影响结实率的原因。

由于各组的实验内容不尽相同,避免学生在实验的准备、操作、观察以及结果分析等过程中机械、被动地照搬或抄袭他人的现象,基本解决了学生对教师和课本的依赖,增强了学习的积极性和主动性,教学效果大幅度提升。

为避免学生仅注重组内的实训内容,而忽略需掌握内容的相关性、连续性,在具体实验操作之前,带实训教师要组织全班同学,集中讲解实验流程、步骤要点、注意事项,使学生了解其它组的实训内容,更全面地掌握实训知识;在实训过程中举行1~2次交流会,以组为单位,制作多媒体课件进行汇报讨论,便于组间相互了解不同的研究课题及进展,提出存在的问题并建议解决的方案,可极大地促进学生的探索欲望及解决问题的能力。

2.3组织参观教学,扩大知识视野

参观实习对于巩固专业基础、开拓学生视野、 培养专业兴趣、就职选择意义重大。内蒙古和信园蒙草抗旱绿化股份有限公司利用在我国旱区的山地、草原和荒漠生长的“蒙草”,其具有三节(节水、节能、节地)、三耐(耐旱、耐寒、耐盐碱)、两低(低碳、低成本)、一高(高存活率)的特征,再经过长期引种、驯化可使其抗逆特性更加凸显,更广泛地运用于生态环境建设、生态恢复和城市园林绿化中。其下所属的蒙草抗旱植物研究院,建有近1.33万hm2苗木生产基地,拥有德国景天、石竹、紫花地丁、马莲和千屈菜等常规品种,同时还研发了蒙草抗旱特色品种,包括二色补血草、地榆、蓝亚麻、少女石竹、蓍草、桔梗、野罂粟、蜀葵、 委陵菜、地黄鸭葱、野韭等地被类及柽柳、蒙古扁桃、蒙古犹、沙地柏和沙冬青等灌木类苗木品种[4]。组织学生参观蒙草抗旱植物研究院,对种质资源进行观察和记载,并通过专家讲解,使学生集中、直观、生动地掌握植物种质资源调查、引种驯化、选择育种、组织培养等的生产流程和园林绿化植物销售的基本情况,了解当前市场所需的种类、品种和类型以及育种目标的时效性等,不仅开阔了学生的视野,更进一步激发了学生的兴趣。 同时通过参观使学生对该企业有了进一步的了解和切身感受,部分学生选择在所参观的企业做毕业实习或就业,也为学生提供了更多就业的机会与平台。

由于受学校实习基地和实验材料限制,全面进行杂种优势制种是比较困难的。例如参观内蒙古农业科学研究院可见大量的青椒、胡萝卜亲本及其组合,观察到雄性不育系和雄性不育两用系亲本植株的花器结构特征,并通过主持课题的育种专家讲解,使学生了解选育过程及其在杂种优势制种中的应用,创建了一种教与学双向互动的学习氛围,不但可以培养和提高学生的基本技能和实践能力,而且大大地开阔了学生的知识视野。

2.4完善考核制度,增强责任意识

内蒙古大学园艺植物遗传育种实训作为一门单独课程,计1学分。为了从根本上实现实训的目的,将学生平时的出勤情况、操作过程、实验结果三部分综合起来打分,全面评估学生对该门课程的掌握情况和实训效果。平时认真管理,使学生的操作过程规范,得出的实验结果真实可靠,具有可评价性及科学性。

同时在课程结业考试时,结合园艺植物遗传育种学的知识要点与课程实验,设计解决实际问题的题型,将多个知识点综合在一起解答,增加分析题的比例,培养学生综合运用所学理论知识的能力,避免学生基础薄弱、应付考试等现象。

园艺植物育种学教学中,实践教学是其重要组成部分。通过对实训方式、结构内容的调整,教学手段和方法的创新,考核方式的改变,不仅可以提高学生学习的兴趣、信心和踏实肯干的作风,也培养了学生的创新意识、专业素质和合作精神,为将来的工作或科研奠定坚实的基础[5]。

摘要:为培养高职园艺专业应用型人才,针对园艺植物育种学实训教学应用性和实践性强的特点,分析了教学中存在的问题,通过改变实习方式、优化实训教学内容、组织参观教学及完善考核制度的措施,探索了加强高职院校实践性教学的重要环节,从而达到提高园艺植物育种学教学质量和学生综合素质的目的。

园艺植物育种学实习 篇3

【关键词】园艺植物 育种 教学方法 改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)10-0039-02

《園艺植物育种学》是高等农林院校园艺专业最主要的专业课程之一。它的任务是通过教学使学生掌握园艺植物育种学的原理和方法,着重培养学生根据园艺植物的发展方向,选择合适的育种途径实现育种目标,为园艺生产所需的优良品种提供保障。我校《园艺植物育种学》是1998年立项的石河子大学首批一类课程,目前为自治区精品课程。多年来,课程组为配合石河子大学本科教学质量和改革工程,紧紧把握时代步伐,本着知识传授、能力培养、素质教育相融,充分发挥学生与教师双主体作用的原则,在课程教学上进行了一些有益的尝试和探索,并取得了一定的成效。现归纳总结如下:

一、精选教学内容,设计多种教学形式,激发学生的学习兴趣。

我们对教学内容进行精选的原则是保留本课程最基本的概念、原理、方法与技术,摒弃陈旧落后的内容,使精选的教学内容在反映作物育种学的基本框架的同时更突出反映本学科最新的研究成果与发现。在各章尽可能补充近年来发展的新知识,包括新理论、新方法、新技术和新成果等。目前,生物技术在农业中的应用越来越广泛,如对于细胞工程育种、分子标记辅助育种、基因工程育种等也要安排一定的教学时数进行系统地介绍。

园艺植物育种学课程涵盖了果树育种、蔬菜育种和花卉育种的内容,专业辐射内容非常广泛。由此,本课程组采用增加授课教师人数,并由具有不同专长的教师授课的办法,有利于最新专业知识的补充,并克服了单个教师上课备课工作量大、专业知识面狭窄的困难。此外,对于部分章节增开教授专题,给学生补充最新的知识。本课程共拟订了新疆特色果树种质资源研究与利用、新疆加工番茄杂种优势育种、葡萄杂交育种研究、草莓细胞工程育种、甜瓜抗病育种研究、分子标记辅助育种6个教授专题,可根据教学的需要和教师的情况,从中选择开出3~5个,每个专题2~3学时。通过教授专题,使教学方式多样化,提高了学生的学习兴趣。

使用现代化的教学手段,可使抽象的理论具体化、形象化,便于学生理解和记忆,学生感知鲜明,印象深刻,就会学得快、记得牢。2001年课程组主讲教师向学校申请开始了CAI的教学立项研究,在课程教学中主要采用多媒体课件进行授课,充分利用多媒体手段引入动画和视频文件,将情景引入了课堂,案例由语言文字的描述变成了活生生的图像,使教学更直观、更生动,极大地激发了学生学习的兴趣。例如,当讲到不同的育种途径时,可以展示果树、蔬菜、花卉等的育种实例图片,可以化抽象为具体,吸引学生去看、去听,独立主动地接受信息。此外,鼓励学生自己制作课件进行比较,这样大大地激发了学生的学习兴趣,调动了学生学习的积极性,同时使教学效果和教学效率得到了进一步地提升。

二、以培养学生的自学能力为重点,加强课程讨论,充分发挥学生学习的主动性。

学生是教学活动的主体,能否激发学生的学习主动性、自觉性,调动他们内在的学习潜力,是教学活动成败的关键。能力体系为本位强调的是“学生自我学习”,教师在教学过程中,已不再是全部知识的灌输者,而是以组织者、管理者和指导者身份出现,学生掌握的各项新理论、新技能,是在教师的指导和启发下,学生独立完成的,在此过程中,学生有充分发挥的余地,自然会有意想不到的收获。如何引导学生在学习中大胆的提出疑问,如何鼓励学生通过多方面的思维来解决问题,是促进学生创新思维和创新能力提高的重要因素。

在教学中,我们改变以往“满堂灌”、“填鸭式”的教学方式,对于精选的内容,要求学生自学,教师适当加以指导。为了进一步调动学生自学的积极性,培养自学能力,还应鼓励学生撰写“小论文”,学生自己选定论文题目、查资料、设计方案,独立地进行探索、研究和总结。如学生所写的“生物技术的双重作用”、“生物技术与人类的未来”、“世界主要园艺植物的育种目标”等文章,既反映了现代园艺植物育种的新发展,又注入了自己独特的见解。特别是有些文章观点新颖、思路开阔、想象丰富、信息量大,将知识性和科幻性有机地融为一体。同时教师筛选优秀的读书报告,组织交流。首先由报告人介绍所写内容,再由老师和学生提问,报告人进行答辩。通过这种形式,教师和学生可以就某个问题进行探讨,学生可以了解育种学的不同研究方向与领域,拓宽知识面,口头表达能力和应变能力也能得到培养。通过这种活动,培养了学生收集、分析、组织信息与应用科技的能力,表达想法与解决问题的能力,形成一个由知识、能力、方法、应用、创新不断提高和完善的过程。

三、加强实践教学环节,使理论与实际相结合,培养学生的实践能力和创新能力。

由于育种学是一门实践性非常强的专业课,所以在掌握基本概念和理论的基础上,加强实践性教学环节就显得尤为重要。根据几年的教学体会并借鉴国内外的先进经验,我们认为首先应从增加实践性教学时数入手,改变现行的半年实习为全年实习。实践教学中坚持产、学、研相结合的思想,充分发挥“三个平台,两个空间”即实验、教学实习、毕业生产实习,室内与室外教学实践的作用,提高学生的实践动手能力,为后续课程的实施提供坚实的专业技能保障。为进一步开发学生智力,提高他们分析问题和解决问题的能力,我们在开设基础验证性实验课的基础上,对学生进行综合项目的训练。例如,设计了十字花科植物杂交育种、园艺植物引种计划的制定、无性繁殖园艺植物的有性杂交育种、有性繁殖园艺植物的育种计划等设计性实验。让学生自愿分组选择一种作物(大白菜、番茄、葡萄、草莓、苹果等)为育种对象,设计一个大型综合实验。21世纪是生物科学的世纪,生物技术发展异常迅猛,转基因技术在各个领域的应用较为广泛。通过生物技术育种一章的学习,使学生对相关理论有了感性认识,为了加深对所学知识的理解并培养学生的动手能力,我们特意开设了“生物技术育种方法”的综合性实验,内容包括:园艺植物基因组DNA的提取;琼脂糖凝胶电泳检测DNA技术;RAPD分子标记;农杆菌转化方法;园艺植物组织培养等。通过这一综合实验,使学生更好地理解了先进的生物技术——育种技术,并为今后将其应用于实践奠定了基础。

为了提升学生的科研能力,课程组的所有老师均积极组织、动员学生参加石河子大学大学生研究训练计划(SRP)项目,这些项目的立题均结合了教师所从事的育种学科研工作,如芸薹属杂交育种、新疆加工番茄的杂交育种、特色新疆果树优良营养系选育、特色资源引种、新疆特殊资源的分子育种等。这些SRP项目的开展使学生实实在在地走进了科学研究。

四、改革考试方法,科学评价学生学习效果。

专业课程的学习成绩与教学效果难以评定是一个多年未决的问题。理论教学内容的考核评分相对于实践教学内容的考核评分要客观些,但仍存在随意性,也没有一套完整、规范的考核评分体系,不同教师出题的范围与难度差异很大,考试成绩没有可比性,不能反映学生掌握理论知识的程度与分析问题、解决问题的能力及授课教师的教学效果。实践教学内容的考核评分随意性更大,多以学生参加实验课的次数及实验报告来评定学生的成绩,这不能反映学生掌握实验技能的程度及实际动手能力。

为此,课程组结合其他国内外院校的考评方案提出以下考核体系,即对学生成绩的考核应一改过去一份试卷定高低的简单方式。采取理论考试与现场操作和平时成绩(作业、实验实习报告)及课程论文相结合的考试制度。在评分上实行平时成绩占10%,实践成绩占20%,理论考试占70%,全面测试学生掌握作物育种有关知识的程度和应用能力,以反映和检验教学效果。考核过程中,经典内容用试题库考试评定成绩;进展内容用课程论文评定成绩;实践教学内容用参加实验课的次数、现场实践操作和实验报告综合来评分。平时作业要求学生在教学的各阶段自己查阅资料,写出专题报告或完成专门的课外作业,以考查学生独立分析问题和解决问题的实际能力。

参考文献

1 魏文娜.园艺植物育种学课程改革与实践[J].高等农业教育,1996(2):45~48

园艺植物育种学实习 篇4

育种》参考书目及考试大纲

第一部分:参考书目

1、《园艺植物栽培学》李光晨主编,中国农业大学出版社,2001.032、《园艺植物育种学总论》景士西主编,中国农业出版社(面向21世纪教材),1999.0

1第二部分:主要内容

1、园艺业发展前景和当前的几个热点;

2、园艺植物资源和分类;

3、园艺植物的生长发育;

4、园艺植物的繁殖;

5、园艺植物的定植、土肥水管理、植株管理、产品器官管理;

6、园艺植物育种的主要目标性状;

7、种质资源的保存、评价、创新和利用;

8、选育种方法;

9、生物技术在园艺植物育种种的应用;

10、新品种的审定与推广繁育。

第三部分:基本题型

1、名词解释;

2、填空题;

3、单选题;

4、判断题

5、简答题

园艺植物育种学实习 篇5

1,园林植物种质资源的调查。项目:园林植物种类名称、详细的地点、数量。

小组分工后要用总表列出调查结果。每一个种的总株树要汇总。小组将个人的调查结果整理出一份表格。

2,种植方式的调查。每一种园林植物的应用方式有多种,都应该都列出来。项目:种类名称、地点、种植方式(孤植 列植 对植 丛植 片植 群植 混植)小组将个人的资料汇总后整理出一个总表。

3,种植平面图绘制。

详细地点的记载、指北针的标示、比例尺、株行距与枝下高与树冠的测定、种类名称、按比例尺标示所测得数据、枝下高选三棵树测定后取平均值。按照我发给你们的图纸的样子参考(只是园林专业的草图不是正规图)。4,西校区园林植物生长状况与景观效果的调查与评价。

项目:园林植物的种类名称、园林植物的详细的生长地点、植物本身的生长状况的描述与生长环境的描述。(植物生长状况的调查与评价)景区的地点、植物种类名称、景点的现状描述、景点的评价。(景观效果的调查与评价)

1、孤植:单位面积中只植一株,一般为树冠较大、树型优美的大型乔木。

2、列植:为固定行列栽植方式,如列兵排列一线,多用于行道树。

3、对植:对称式栽植,一边一株,多指在路旁两侧应用。与列植同为规则式种植方式。

4、丛植:丛植是以3~10株同种或几种植物组合在一起的种植方式,这是一种自然式园林中要求较高、艺术性较强的种植方式。

5、片植:指较大面积地同植一种树木,乔木、灌木都能应用。

6、群植:则是将植物作为一个类别群体种植,通常数量较大,十几株至几十株不等,甚至更多,以更加突出群体美,增强群体的感染力,突出人造景观的意境,适合大面积场所的布置、植物园的建造。

园艺植物育种学实习 篇6

关键词:药用植物遗传育种;课程设计;教学法

药用植物遗传育种学是中草药栽培与鉴定专业的必修课程,是一门研究选育药用植物新品种和繁育优良品种的原理和技术的课程,是药用植物学、遗传学、育种学以及生物技术等多学科交叉的综合性课程[1]。本门课程要求学生掌握扎实的理论基础,也注重学生的实践技能。为适应我校人才培养目标与社会对专业人才的需求,制定出适宜的授课方式与内容尤为重要。我校于2014开设新专业中草药栽培与鉴定专业,该专业培养目标之一就是使学生通过系统学习,掌握中药材应用、鉴定、栽培、育种、病虫害防治以及植物生理等基本知识,从而使学生具有专业的特色的知识背景:药用植物的农艺性状与药用植物的药材性状的综合知识。

1重视理论基础与时俱进突出实践

1.1理论教学

遗传学是研究生物遗传和变异的学科,是生命科学最重要的分支之一,它对农业科学以及现代中医起着指导的作用,是动植物及微生物育种的理论基础[2]。遗传学内容的部分要做为本门课程的理论基础,在该部分教学过程中,以我校教学特色为依托,结合中医中药院校的特点,并联系学生实际情况以及当今遗传学发展和研究的重点确定教学内容、选择适合的辅助教学材料进行适当拓展,理论联系实践。我校本门课程选用书籍为任跃英主编的《药用植物遗传育种学》,其中第一、二、三章以及第十三、十四、十六章主要讲述的为遗传学内容[1],其中前三章为育种学最基本理论,后三章主要讲述基因以及染色体变异,为诱变育种和倍性育种的基础。本门课程理论课为30学时,所以前三章为重点掌握内容,后三章为熟悉内容,共10学时。育种部分的内容在遗传学部分讲授的基础之上,重点讲述育种技术,其中选择育种以及杂育种做为最基础的育种知识,需要学生重点掌握,其他在育种方面的先进技术做为熟练掌握内容,适当拓展当前的研究实例,结合目前药用植物育种的发展现状来进行讲述,使教学内容不局限于课本内容并且使课堂内容更为生动直观。此外,在理论教学过程中,注意避免与其他课程内容重复,重复的内容可以简单讲述,节省课堂时间对其他内容进行适当拓展。

1.2实验教学

实验教学是本门课程必不可少的组成部分,对于巩固学生所学的理论知识,训练学生基本实验技能,培养学生科学素养有着重要作用,也是决定和影响教学效果和教学质量的重要因素[3]主要要求学生在实验课中掌握基本的实验操作技术,这些技术也是学生今后学习工作的基础,同时也是对课堂所学知识的进一步巩固与实践。本门课程设置4次实验,每次验6学时,实验内容包括2次基本遗传育种的操作技术和2次实践的田间操作技术,实验主要采取教师演示为辅,学生自己动手为主。首先通过理论讲述让学生掌握实验内容的基本步骤,在经过实验过程中的实际操作环节来加深印象,并发现问题,进而锻炼发现问题解决问题的能力。

2注重教学手段完善教学方法

2.1注重理论课课堂效率

良好的授课方法是提高学生兴趣与学习效率的关键。在教学中加强与学生的互动,提高学生的积极性,采用递进引导的方式,使学生逐步加深学习,改变传统的“填鸭”式教学,使学生成为学习的主体。在课堂上教师可以列举生活中一些常见的与本课程相关的现象,先激发出学生们学习本节内容的兴趣,进而引入课程内容,通过学习了理论知识,可以请学生们根据学习过的内解释或者思考联系生活中的实践,在课堂上进行讨论,也可以根据授课内容提出开放性问题,同学们分组进行收集资料,查阅文献等解决问题。对于一些需要重点掌握的知识要点,在课堂上要重点解释,并当堂练习,督促学生课后复习,下次课上以提问的方式进行复习。定期采取测试的方式对学生们的掌握情况进行了解,对学生比较薄弱的方面及时进行加强,在课程最后进行总结,学生们在整体上把握所学内容,明确各部分内容之间的关系,进而形成了完整的知识框架,便于学习和记忆[4]。

2.2理论知识回到实践

实验课是学生经过理论学习之后,运用理论知识进行实际操作,解释实验中的现象的重要经历。通过实验课,学生不仅可以掌握基本的方法技术,也可以通过实验过程中验证理论知识,进而更好的掌握理论知识,是学生们今后进行科研工作的重要基础。本门课程的实验课程为24学时,4个实验,目前均设计为验证性实验,在以后的过程中根据实际情况适当增加实验创新性,提高学生的发现实践问题以及解决问题的能力。此外,也可以让学生参与相关的科研活动,创造学生参与实践的机会。鼓励学生参与药草园药用植物种植栽培活动,学生可种植自己感兴趣的药用植物,进行相应的科研实践活动。

2.3多样化的授课方式

用先进的教学手段,增加生动的图片、动画制作课件,以讲述与展示的方式讲授,力求通过不同的沟通媒介,提高教学质量和学生的分析能力,[5]借助发达的网络,增加相应知识的视频播放,通过视频演绎的方式来吸引学生的注意力,另外还可以通过老师自己录制视频来演示实验步骤,使全体学生都可以观看到实践操作,进而完成实验内容。此外,对于一些目前研究比较前沿的相关领域,可以布置学生查阅该领域的国内外文献,在课堂上以报告的形式利用多媒体课件为其他学生进行文献讲解,通过此方式不仅可以锻炼学生利用数据库资源解决问题的能力,还可提高学生知识转化的能力,能够把自己的对文献的理解讲述出来,增加对文献内容的深入理解。

2.4考核方式多元化

本门课程属于我校中草药栽培与鉴定专业的专业必修课程,是学生必须要掌握的一门知识,我们采用考试的方式进行考核,主要包括三部分其中笔试成绩70%、平时成绩占10%、实验成绩占20%。其中笔试试卷除了包括基本的理论知识内容,还包括实践问题,通过基本理论来解决实际问题,设计方案等,这类问题主要看学生设计方案的合理性,不设唯一的标准答案;此外,还包括开放类型的问题,此类没有统一的答案,主要看学生们对的问题的看法,充分发挥学生的想象能力。确保每年的考试内容与时俱进,及时增加前沿理论知识。平时成绩主要通过课后复习情况以及课堂参与积极性来评价,通过积分制来督促学生尽可能多的参与到课堂活动中来。实验考试主要考察实践操作,在学过的实验中,学生随机抽取考试内容进行操作,由于考试内容的不固定性,所以学生可以全面进行复习,以免出现死记硬背的情况。

3网络自主学习交流平台建设构想

通过学校校园网络,开设本门课程的讨论平台,教师上传教学课件,供学生浏览。学生可以通过原有的学号密码登陆,进入页面,可以就不同章节的内容提出疑问,或者是需要老师解答的内容进行留言,教师可以通过学生提问的问题来了解学生们对知识掌握的情况。此外可以过此平台来给学生布置作业,学生上交作业,增加学生对平台的浏览,充分利用学习学资源。总之,做为一门新专业新开课,有许多内容和方式需要进行探索,需要在长期的实践中来总结,不断的完善,才能找出具有我校特色的且适合学生学习、发展的一套教学的方案。做为授课老师,我们要时刻关注学生的态度与想法,适时调整方式方法,同时也要不断的进行学习教育以及专业相关的知识。

参考文献

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