南农作物育种学教学大纲

一、基本信息

教学目标：通过本课程的教学，使学生掌握作物育种的基本原理、作物育种的目标制订和种质资源的搜集鉴定、利用和创造各种遗传变异进行育种的途径和方法（包括选择育种、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、抗病虫和耐逆性育种）、群体改良与轮回选择、细胞工程和分子标记以及转基因技术在作物育种中的应用。

三、学时分配

教学课时分配

绪论

第一节  作物进化与遗传改良

一、作物品种的概念

二、自然进化与人工进化

三、遗传改良在作物生产发展中的作用

第二节  作物育种学的发展

一、作物育种学的性质和任务

二、作物育种学的主要内容

三、常规育种的技术特点

四、作物育种学的发展与分子育种的兴起

第三节  作物育种的成就与展望

一、近代育种的成就

二、作物育种工作的展望

习题：作物育种的基本原理；作物品种的概念。

本章重点是作物育种学的性质和任务及作物品种的概念。

本章教学要求：

“了解”：作物育种对国民经济的意义，作物育种学的发展过程，近代育种的成就和展望。

“理解”：作物育种的实质；作物育种学的性质、基本任务和主要研究内容。

“掌握”：作物品种的概念。

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特点

一、作物的品种类型

二、各类品种的育种特点

习题：有利于异花授粉的花器构造和开花习性；自交和异交的遗传效应；品种有哪些类型。

本章重点是作物繁殖方式与品种类型的关系，难点是各类品种的育种特点。

本章教学要求：

“了解”：花器构造和开花习性与作物的授粉方式的联系，自交和异交的遗传效应。

“理解”：作物授粉方式与品种类型的联系，作物品种类型及其育种特点。

“掌握”：作物天然异交率的测定方法，4种类型品种的含义及育种特点。

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、稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用

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、瓦维洛夫的起源中心学说

二、Harlan的有关作物起源的观点

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

第四节  电子计算机在种质资源管理中的应用

一、国内外植物种质资源数据库概况

二、种质资源数据库的目标与功能

三、种质资源数据库的建立

习题：种质资源的类别及特点。Vavilov起源中心学说的内容及意义。种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。

本章重点是作物种质资源的概念、种质资源的类别和特点、种质资源的保存、鉴定研究和利用。难点是作物起源中心学说。

本章教学要求：

“了解”：种质资源在育种上的重要性；电子计算机在种质资源管理中的应用。

“理解”：作物起源中心学说及其发展。

“掌握”：种质资源的概念、种质资源的类别和特点、种质资源的收集、保存、鉴定、研究和利用。

第三章  育种目标

第一节  现代农业对作物品种的要求

一、高产

二、稳产

三、优质

四、适应机械化

第二节  制定作物育种目标的原则

第三节  作物育种的主要目标

一、高产

二、优质

三、稳产

四、生育期适宜

五、适应机械化需要

习题：现代农业对作物品种有哪些基本要求？制订育种目标的原则。怎样才能正确地制订出切实可行的育种目标？

本章重点是如何根据实际情况制订出切实可行的育种目标。难点是对制订育种目标原则的恰当把握。

本章教学要求：

“了解”：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种的概念。

“理解”：制订育种目标的意义和原则。

“掌握”：制订作物育种目标的4大原则，现代作物育种的主要目标。

第四章  引种和选择育种

第一节  引种和驯化

一、引种的意义

二、引种的基本原理

三、影响引种成功的因素

四、作物的不同类型引种后的生长变化规律

五、引种的基本步骤

六、引种实践

七、植物驯化的原理和方法

第二节  选择育种

一、选择育种的基本原理

二、性状鉴定与选择

三、选择育种的程序

习题：引种的基本原理、一般规律和程序。

本章重点是引种的一般规律及方法。难点是驯化的原理与方法。

本章教学要求：

“了解”：引种驯化的概念、意义，植物驯化的基本原理和方法。

“理解”：影响引种成功的因素，作物不同类型品种引种后的生长变化规律。

“掌握”：引种的一般规律及方法。选择育种的基本原理和基本程序。

第五章  杂交育种

第一节  杂交育种的意义

第二节  杂交亲本的选配

第三节  杂交技术与杂交方式

一、杂交技术

二、杂交方式

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、单籽传法

第五节  杂交育种程序

一、原始材料圃和亲本圃

二、选种圃

三、鉴定圃

四、品种比较试验

五、生产试验和多点试验

习题：杂交育种亲本选配的一般原则和杂种后代的处理方法。

本章重点是亲本选配的一般原则和杂种后代的处理方法。难点是杂种后代的处理方法。

本章教学要求：

“了解”：杂交育种的意义，杂交技术和杂交方式。

“理解”：杂交育种亲本选配的一般原则，不同杂交方式对后代遗传组成的影响。

“掌握”：亲本选配的一般原则和杂种后代的处理方法。

第六章  回交育种

第一节  回交育种的意义及遗传效应

第二节  回交育种方法

一、亲本的选择

二、回交后代的选择

三、回交的次数

四、回交所需的植株数

五、修饰回交育种方法

第三节  回交育种的特点及其应用价值

一、回交育种法的遗传特性

二、回交育种的其它用途

习题：回交育种的用途和局限性。选择轮回亲本和非轮回亲本要注意的事项。

本章重点是如何正确利用回交方法获得期望的后代。难点是回交过程中对期望基因型植株的鉴别。

本章教学要求：

“了解”：回交育种的意义、用途、局限性，轮回亲本和非轮回亲本的选择标准。

“理解”：回交育种的遗传效应。回交育种的特点。

“掌握”：运用回交方法转移一个显性单基因（或隐性单基因）到轮回亲本中并要求非轮回亲本遗传物质少于2%的回交育种程序。

第七章  诱变育种

第一节  诱变育种的成绩及特点

一、植物辐射诱变育种的主要成就

二、诱变育种的特点

第二节  常用的物理诱变剂及其处理方法

一、物理诱变剂的类别与性质

二、物理诱变剂的处理方法

第三节  化学诱变剂及其处理方法

一、化学诱变剂的类别与性质

二、化学诱变剂的处理方法

第四节  诱变育种程序

一、处理材料的选择

二、诱变剂量的选择

三、处理群体的大小

四、后代种植和选择方法

第五节  诱变育种的发展

一、理化诱变剂的特异性

二、诱变剂的复合处理

三、诱变育种存在的问题及对策

习题：主要理化诱变剂的种类、性质和诱变原理。诱变的方法和诱变后代选择方法。

本章重点是物理诱变、化学诱变的处理方法和诱变后代植株选育技术。难点是诱变育种的诱变机理。

本章教学要求：

“了解”：诱变育种的意义、用途和局限性，以及改进诱变育种存在问题的对策。

“理解”：诱变育种的遗传机理。诱变育种的特点和适用范围。

“掌握”：诱变剂处理方法和诱变后代选择方法和程序。

第八章  远缘杂交育种

第一节  远缘杂交育种的重要性

一、培育新品种和种植系

二、创造新作物类型

三、创造异染色体系

四、诱导单倍体

五、利用杂种优势

六、研究生物的进化

第二节  远缘杂交的困难及其克服的方法

一、杂交不亲和性及其克服方法

二、杂种夭亡、不育及克服的方法

三、杂种后代的分离

第三节  远缘杂交育种的其他策略

一、品系间杂交技术

二、外源染色体导入

三、染色体片段的转移技术

四、体细胞杂交技术的应用

五、外源DNA直接导入

习题：远缘杂交的概念、意义和作用。远缘杂交的困难及其克服的方法。

本章重点是远缘杂交不亲和、杂种夭亡、不育的克服方法。难点是远缘杂种后代分离的控制灵活的选择方法。

本章教学要求：

“了解”：远缘杂交育种的重要性，远缘杂交存在的困难及其克服的方法。

“理解”：远缘杂交不亲和、杂种夭亡、不育的遗传和生理原因。远缘杂交变育种的其他策略。

“掌握”：远缘杂交不亲和、杂种夭亡、杂种不育的克服方法。远缘杂种后代分离控制和灵活选择的方法。

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、人工诱导产生多倍体的途径

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

习题：多倍体、单倍体概念和种类；多倍体植物的特点；人工诱导多倍体和单倍体的主要途径和方法。

本章重点是人工诱导多倍体和单倍体的主要途径和方法。

本章教学要求：

“了解”：多倍体育种的意义及应用现状，单倍体在育种上的应用价值及成就。

“理解”：多倍体植物的特点，单倍体育种的优缺点。

“掌握”：多倍体、单倍体概念和种类；多倍体和单倍体的鉴定方法；人工诱导多倍体和单倍体的主要途径和方法。

第十章  杂种优势利用

第一节  杂种优势利用的简史与现状

一、杂种优势利用的简史

二、农作物杂种优势利用的现状

第二节  杂种优势表现的遗传基础

一、杂种优势表现的遗传机理假说

二、杂种优势遗传机理假说的评价

第三节  杂种品种的选育程序

一、杂种优势利用的基本条件

二、亲本选配

三、配合力及其测定

四、杂种品种的亲本选配原则

五、杂种品种的类别

第四节  利用作物杂种优势的方法

一、人工去雄生产杂种种子

二、利用标志性状生产杂种种子

三、化学杀雄生产杂种种子

四、利用自交不亲和性生产杂种种子

五、F2剩余杂种优势的利用

六、雄性不育性的利用

习题：杂种优势，特殊配合力，测交种，测验种，一环系，二环系。杂种优势利用的基本条件。杂种优势利用的途径及其特点。

本章重点是杂种优势的概念和度量方法、利用杂种优势的途径、杂种一代制种技术。

本章教学要求：

“了解”：杂种优势利用的简史与现状，杂种优势表现特性，杂种优势表现的遗传基础。

“理解”：杂种优势生产的遗传基础，自交系改良的方法。

“掌握”：杂种优势的概念和度量方法，自交系的选育和改良，配合力的概念和配合力的测定方法，杂种优势利用的基本条件。利用杂种优势的途径、杂交制种技术。

第十一章  雄性不育及其杂种品种的选育

第一节  雄性不育的遗传

一、质核互作雄性不育的遗传

二、核雄性不育的遗传

第二节  雄性不育的生物学特性

一、雄性不育的形态差异

二、雄性不育的细胞学特征

三、雄性不育的生理生化特性

第三节  质核互作雄性不育杂种品种的选育

一、不育系和保存系选育

二、恢复系的选育

三、杂种品种的选配

第四节  核雄性不育杂种品种的选育

一、核不育种质的获得及鉴定

二、光温敏核不育杂种品种的选育

三、核基因不育杂种优势利用

习题：雄性不育花粉败育类型及其特征，孢子体雄性不育和配子体雄性不育的概念和特点，不育系保持系恢复系选育方法，光温敏雄性不育种质的获得和利用方法。

本章重点是核质互作雄性不育的遗传特点，三系的选育和杂种一代的选配。核雄性不育的选育及其利用。

本章教学要求：

“了解”：雄性不育的遗传和生物学特性。

“理解”：孢子体雄性不育和配子体雄性不育的遗传特点及其与花粉败育类型的关系。

“掌握”：孢子体雄性不育和配子体雄性不育的特点，质核互作雄性不育系、恢复系选育方法，杂种品种选配的程序，不同类型核雄性不育的利用。

第十二章  抗病虫育种

第一节  抗病虫育种的意义和特点

一、抗病虫育种的意义与作用

二、抗病虫育种的特点

第二节  作物抗病虫性的类别与机制

一、病原菌致病性及其变异

二、作物抗病虫性的类别

三、抗病性的机制

第三节  抗病虫性的遗传与鉴定

一、抗病虫性的遗传

二、基因对基因学说

三、抗病虫性的鉴定

第四节  抗病虫品种的选育及利用

一、抗源的收集和创新

二、选育抗病虫品种的方法

习题：生理小种、生理型、生物型、鉴别寄主、垂直抗性、水平抗性的概念，基因对基因学说，抗病虫育种的主要工作环节，保持品种抗病虫性稳定的策略。

本章重点是与抗病性、抗虫性有关的概念；作物抗病虫育种的特点；作物抗病虫性的类别与鉴定方法。保持品种抗病虫性稳定的策略。

本章教学要求：

“了解”：抗病虫育种的意义和特点，作物抗病虫性的类别。

“理解”：基因对基因学说的内涵，病原菌致病性的遗传与变异，作物抗病虫性的机制。

“掌握”：与抗病性、抗虫性有关的概念；基因对基因学说，抗病虫育种的主要工作环节，保持品种抗病虫性稳定的策略。

第十三章  抗逆性育种

第一节  抗逆性育种的意义和特点

一、作物逆境种类

二、抗逆育种的意义

三、抗逆育种的特点

第二节  抗旱性育种

一、抗旱性的含义

二、抗旱性鉴定技术和指标

三、抗旱品种的选育

第三节  耐盐性育种

一、耐盐性的含义

二、耐盐性鉴定技术和指标

三、耐盐品种的选育

第四节  抗寒育种

一、抗寒性的含义

二、抗寒性鉴定技术和指标

三、抗寒品种的选育

习题：作物逆境的主要种类，作物抗逆性鉴定的主要方法，作物抗逆育种的一般程序。

本章重点是作物各种逆境的含义，作物抗逆性鉴定的主要方法和指标。

本章教学要求：

“了解”：作物抗逆性育种的意义和特点。

“理解”：三大环境胁迫的的内涵，各种逆境抗性的鉴定指标。

“掌握”：作物逆境种类及其含义，作物抗逆性鉴定的主要方法，作物抗逆育种的一般程序。 

第十四章  群体改良和轮回选择

第一节  群体改良的意义

一、创造新的种质资源

    二、选育优良综合品种

    三、改良外来种质的适应性

第二节  群体改良的原理

    一、Hardy-Weinberg定律(基因平衡定律)

    二、选择和重组是群体进化的主要动力

第三节  基础群体的建立

一、基础群体的选择

二、基础群体的合成

第四节  群体改良的轮回选择法

一、群体内遗传改良方法

二、群体间遗传改良方法

三、复合选择方案

习题：群体改良的概念和作用。群体改良的原理。群体改良的基本过程和主要环节。

本章重点是群体改良的原理，群体改良的轮回选择方法。

本章教学要求：

“了解”：群体改良的意义，基础群体的建立、基础群体的合成注意事项。

“理解”：群体改良的原理。 

“掌握”：群体改良的概念和作用。群体改良的原理。群体改良的基本过程和主要环节。半同胞轮回选择和全同胞轮回选择。

五、考核方式及要求

平时考核占30%，期末考试占70%。平时考核内容：第1次课点名，从第2次课开始，用5-10分钟时间做书面的课堂作业，考察学生对上次课讲解的核心内容掌握的情况，作业当场收。平时考核成绩以作业成绩为主，课堂回答问题的表现和到课率（病假事假次数）为辅。期末考试采取闭卷笔试的方式进行。考卷内容包括基本概念（名词解释和单选题）、基本原理（简答题）、基本方法（问答题）、案例分析（综合应用题）。采用百分制记分。

六、推荐教材及教学参考书

教  材：《作物育种学总论》，张天真主编，中国农业出版社，2003年，标准书号： ISBN 7-109-08195-8。（面向21世纪课程教材）

参考书：

1.  《作物育种学总论》，潘家驹主编，农业出版社，1994年，标准书号：  。（全国高等农业院校教材，全国高等农业院校教材指导委员会审定）

2. 《作物育种学》，西北农学院主编，中国农业出版社，1981年，标准书号： 。（全国高等农业院校试用教材）

3. 《作物改良原理》，莫惠栋主译，江苏科学技术出版社，1983年，书号：16196-140

4.  《作物育种学各论》（第二版），盖钧镒主编，中国农业出版社，2006年9月，标准书号：ISBN 7-109-09797-8。（普通高等教育“十一五”国家级规划教材，普通高等教育“十五”国家级规划教材，面向21世纪课程教材）

5. 《作物育种学各论》，盖钧镒主编，中国农业出版社，1997年5月，标准书号：ISBN 7-109-04314-2/S. 2672。（全国高等农业院校教材，全国高等农业院校教材指导委员会审定）

6.《作物育种学实验技术》，洪德林编著，科学出版社，2010年8月，标准书号：ISBN978-7-03-028245-3。（全国高等农林院校规划教材）

7. 《Principles of Plant Breeding》, R.W. Allard, 1960, New York: John Wiley & Sons, Inc. 60-14240

8. Breeding Field Crops. Fifth Edition. David Allen Sleper, John Milton Poehlman. Blackwell Publishing, 2006, ISBN -13: 978-0-8138-2428-4. 英语原版教材。

9. 植物育种学（上）基础篇，植物育种学（下）应用篇。藤卷宏等共著。1992，培風館。日语原版教材。

大纲修订人：洪德林

大纲审定人：江玲

修订日期：2011年7月5日