而品种间杂种优势表现在很大程度上决定于基因的杂合率。实际测定结果表明，作物优势组合的F2对照杂种优势可达10%或更大。
6、雄性不育性利用。利用雄性不育制种，是克服雌雄同花作物人工去雄困难的最有效途径。因为雄性不育特性是可以遗传的，可以从根本上免除去雄的手续。核质互作雄性不育、基因型-环境互作雄性不育、隐性核不育、显性核不育均可用于生产杂种。
人工去雄；利用标志性状；化学杀雄；利用自交不亲和性；利用雄性不育性 三、论述题（40分，每小题20分）
1.试述作物育种学与遗传学和栽培学之间的关系。 2.试述作物育种方法与育种目标性状间的关系。
四川农业大学2006年招收攻读博士学位研究生考试试题382作物育种学 一．简述作物新品种选育的基本程序（20分）03,6,7,8,9年
作物新品种选育的方法多种多样，但最主要的方法是杂交育种，这里以杂交育种为例，介绍作物新品种选育的基本程序。整个杂交育种过程，有几个连续的选育阶段。根据各阶段种植材料的来源、性质、工作内容和选育上的要求，形成以下几个试验圃：
1、原始材料圃和亲本圃：种植从国内外收集来的各类材料，按类型分类种植，每一个材料种植几十株。应不断引入新的种质，丰富育种材料的基因库。严防机械混杂和天然杂交，保持其纯度和典型性。对所有原始材料定期进行观察记载，根据育种目标，选择材料进行重点研究，以便选作杂交亲本。从原始材料圃中每年选出合乎杂交育种目的的材料作为亲本，种于亲本圃。
2、选种圃：种植杂种各世代当选株系或杂种混合群体，采用系谱法，在杂种分离世代中连续选拔优良单株，直至选出优良一致的株系升入鉴定圃。
3、鉴定圃：种植从选种圃升入的优良品系，对各品系进行初步的产量比较试验，并对性状的优劣和一致性作进一步的评定。产量超过对照品种并达一定标准的优良一致品系升级至品种比较试验，少数再试验一年，其余淘汰。
4、品种比较试验：种植由鉴定圃升级的品系，或继续进行试验的优良品种。在较大面积上对品系进行更精确、更具代表性的产量比较试验，并对各品系的生育期、抗性、丰产性和栽培上的要求等作更为详尽的观察研究。由于各年的气象条件不同，而不同品种对气象条件又有不同的反应，因此为了确切地评选品种，一般材料要参加两年以上的品种比较试验。根据田间观察、抗性和品质鉴定以及产量表现，选出最优良的品种参加全国或省组
织的区域试验。
5、生产试验和多点试验：在生产条件下进行较大面积的生产试验，在自然条件不同地区进行多点试验，并结合栽培技术进行栽培试验，以进一步考察供试品系在不同地点和不同生产条件的考验，并起示范和繁殖作用。
6、种子区和繁殖田：对表现优异的品系建立大面积繁殖田，生产较大量的种子，供生产试验和大面积示范推广之用。
二．简述作物育种中创造遗传变异的主要途径（20分）
1诱变：特点：提高突变率，扩大突变谱；改良单一性状比较有效，同时改良多个性状较困难；性状稳定快，育种年限短；诱发突变的方向和性质尚难掌握。
常见方法：1物理诱变：常见的物理诱变剂是不同种类的射线，紫外线，以及电子束、激光、粒子注射、航天搭载等方法。
程序如下；首先选择处理的材料，植物各个部位都可以用适当的方法进行诱变处理，最常用的是种子、花粉、子房、营养器官以及愈伤组织等；然后选择处理方法，主要有外照射，被照射的种子或植株所受的辐射来自外部某一放射源，这种方法操作简便，处理量大，最常用的核内照射是将辐射源引入生物体组织和细胞内进行照射的一种方法；其次是辐射处理的剂量，照射量是诱变处理成败的关键，如果选用的剂量太低，虽然植株损伤小，但突变率很低，如果剂量太高就会使M1损伤太重，存活个体减少，而且不利的突变增加，同样达不到诱变效果。
2、化学诱变：特点：诱发率较高染色体畸变少；对材料损伤轻；大部分有效地化学诱变剂较物理诱变剂的生物损伤大，容易引起生活力和可育性下降，此外使用化学诱变剂所需的设备比较简单，成本较低，诱变效果较好，应用前景较广阔。
化学诱变剂主要有：烷化剂、叠氮化钠，碱基类似物，其他化学诱变剂等
处理方法：种子是主要的处理材料。植物的其他各个部分也可以用适当的方法来进行处理，例如芽、插条、块茎、球茎等，此外还可以处理活体植株的幼穗、花粉、合子和原胚以提高诱变率。
诱变育种的程序：应明确育种目标，并比较应用哪种育种方法最容易达到目的。首先是育种材料的选择：诱变育种一般选择高产优质综合性状优良和适应性广的推广品种为材料，通过诱变改良个别性状的缺点。选用的材料一般应是稳定一直的品系，否则难以在后代中进行鉴定和选择。为了扩大诱变后代的变异范围有时也采用杂种当代种子进行诱变处
理。然后是诱变剂量的选择，一般参考过去的研究者的结果，在改良个别性状时，为了减少多发性突变，处理剂量要求稍低些，如果期望产生较多的类型的突变体，供作进一步育种工作需要，则应采取较高的剂量，使其产生中等严重损伤。其次，处理群体的大小，一般根据突变率和M2群体大小来确定处理材料群体的大小。禾谷类小粒作物要求群体有10000株以上，因此可根据主穗产生种子数量来确定处理材料群体的大小。最后，后代种植和选择方法，M1的种植与处理，经诱变处理的种子或营养器官所长成的植株或直接处理的植株均被称为诱变一代。大多数突变都是隐性突变，少数是显性突变。诱变处理后所长成的植株因个别细胞或分生组织随机出现突变，以致形成的组织出现嵌合现象。如果该部分形成性细胞则可以遗传到下一代，因为大多是隐性突变，植株本身又是嵌合体，在形态上不易显露出来，因此通常M1不进行选择。M2及其后代的种植和选择，种植方式因选择方法不同而异，主要有系谱法和混合法。
2.杂交育种：不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代进行选择以育成符合生产要求的新品种成杂交育种。现在我国用于生产的主要作物的优良品种大多是用杂交育种法育成的。杂交育种通过杂交、选择和鉴定，不仅能够获得结合亲本优良性状于一体的新类型，而且由于杂种基因的超亲分离，尤其是那些和经济性状有关的微效基因的分离和累计，在杂种后代群体中还可能出现性状超越任一亲本，或通过基因互作产生亲本所不具备的新性状的类型。程序六个圃。
1杂交亲本的选配：正确选配亲本是杂交育种工作的关键，亲本选配的当，后代出现理想的类型多，容易选出优良品种。从一个优良的杂交组合的后代中，往往能在不同的育种单位分别育成多个优良品种。亲本选配要依据明确的育种目标，在熟识所掌握的原始材料主要性状和特性及其遗传规律的基础上，选用恰当的亲本，组配合力组合，才能在杂种后代中出现优良的重组类型，并选出优良的品种。根据育种理论与各育种单位的经验，选配亲本的原则如下：双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上优缺点尽可能互补；亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的推广品种；注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交；杂交亲本应具有较好的配合力。
2杂交技术与杂交方式：杂交工作前应对具体作物的花器构造，开花习性，授粉方式，花粉寿命，胚珠受精能力以及持续时间等一系列问题有所了解，并对该作物的不同品种在当地条件下的具体表现有一定认识。1调节开花期，花期不遇；控制授粉，防止自花授粉
和天然异花授粉，需要在母本雌蕊成熟前进行人工去雄或隔离；授粉后的管理，杂交后在穗或花序下挂牌，标明父母本名称。
杂交方式：1单交或成对杂交；2复交，综合性状好适应性较强并有一定丰产性的亲本应安排在最后一次杂交，以便使其遗传组成在各杂种遗传组成中占有较大的比重，从而增强杂种后代的优良性状，如三交，双交等；
3杂种后代的选择：通过正确的选配亲本，并运用适当的杂交方式，获得杂种以后应进一步根据育种目标在良好而一致的实验条件下种植杂种种子，并保证有足够数量的杂种分离群体。杂种后代的处理方法中，应用较广的有系谱法和混合法，还有从这两者派生出来的方法。
3、基因工程育种：作物转基因育种就是根据育种目标，从供体生物中分离目的基因，经DNA重组与遗传转化或直接运载进入受体作物，经过筛选获得稳定表达的遗传工程体，并经过田间试验与大田选择育成转基因新品种或种质资源。优点：使可利用的基因资源大大拓宽，为培育高产优质的优良品种提供了崭新的育种途径，可以对植物的目标性状进行定向变异和定向选择，大大提高选择效率，加快育种进程。
转基因育种的程序：1目的基因的获得，分为两大类，根据基因表达的产物-蛋白进行基因克隆，从基因组DNA或mRNA序列克隆基因。主要方法有同源序列法，表达序列标签，根据连锁图谱克隆目的基因；2目的基因重组质粒的构建；3受体材料的选择，通常有以下几种类型，愈伤组织再生系统、直接分化再生系统、原生质体再生系统、胚状体再生系统、生殖细胞受体系统；4转基因方法的确定和外源基因的转化；5转化体的筛选和鉴定；6转化体的安全性评价和育种利用
三．简述作物育种中常用的选择方法（20分）P54
选择就是选优去劣，选择育种就是从自然变异的群体中，根据单株的表现型选择挑选符合生产需要的基因型，使选择的性状稳定地遗传下去。选择是创造新品种和改良现有品种的重要手段，任何育种方法，都要通过诱发变异、选择优株和试验鉴定等步骤，选择是育种过程中不可缺少的环节。
作物育种有许多选择方法，作物的繁殖方式不同，选择的方法也不同。不论那种方法，都是从自然或人工创造的变异群体中选出符合育种目标的优良个体，然后进行比较鉴定，育成新品种。按照对当选材料的处理方式，可将选择方法分为单株选择和混合选择两种基本方法。在育种实践中，为了提高选择效果，从这两种基本方法演变出了许多其他选择方
法。
1、单株选择法：又称系统选择或个体选择。其做法是根据育种目标，从原始群体中选出优良单株，分别脱粒保存，下次分别种植，每个单株种一个小区，根据各小区植株的表现来鉴定上年当选个体的优劣，并据此淘汰不良个体的后代，选出优良株系。再经连续的比较鉴定，选出优良品系，最后培育出新品种。对自花授粉的品种群体可以在早期稀播，以缓和株间竞争，充分体现单株间的遗传差异而进行单株选择；后期密植进行选择，可使中选的优良单株在较高的密度下进行群体的生产利用，保持原有优势。单收的种子可以进行单株后代测验，对改良自花授粉作物品种群体的效果明显。单株选择法可分为一次单株选择法和多次单株选择法，前者适用于水稻、小麦、大豆等自花授粉作物，后者适用于人工创造的变异群体，是作物育种的主要选择方法。
2、混合选择法：根据育种目标，在原始群体中选择目标性状基本一致的个体，混合后加以繁殖，并与原始群体和对照品种比较，选出优良的混合群体，从而培育出新的品种。对自花授粉作物的品种群体进行混合选择后，其大多数个体基因型趋于纯合化，起到淘汰劣株的作用；但混收的种子不能进行单株后代测验，对改良品种的效果有限。而常异花授粉作物品种群体和异花授粉作物群体经混合选择后，仍保持一定比例和程度的杂合性，既保持了较高的生活力，避免近亲繁殖引起生活力的衰退，又保持了群体的遗传多样性，使整个群体得到进一步改良。更适合于常异花授粉作物品种群体和异花授粉作物品种群体的改良，增加群体内优良基因或基因型的频率。根据选择的次数，混合选择也可分为一次混合选择法、多次混合选择法和改良混合选择法。在育种实践中，为了提高选择效果，混合选择又演变成了集团选择法、单粒传选择法、轮回选择法。
3、配子选择法：主要用于玉米自交系、单交系和双交种的改良。 四．以一种作物为例，简述分子标记辅助育种现状（20分）06789年P277
现状：1980年RFLP，即限制性片段长度多态性技术的问世，开创了分子标记的新纪元。分子标记技术是以生物大分子(主要是遗传物质DNA)多态性为基础的遗传标记技术，它的问世和发展为定向地对作物进行遗传操作和改良提供了可能性。而将分子标记应用于作物改良过程中进行选择的分子标记辅助选择(Marker-assisted Selection，MAS)技术，通过分析与目标基因紧密连锁的分子标记的基因型来进行育种，不仅弥补了传统育种中选择技术准确率低的缺点，而且提高了育种效率，显示出广阔的应用前景。随着20世纪80年代中后期PCR技术的诞生和人类基因组计划及之后的水稻等多种作物基因组计划的相继推动
作物育种学历年考题及答案
