作物育種學(南京農業大學提供的慕課)

課程性質

課程定位

作物育種學是研究選育和繁殖作物優良品種的理論與方法的科學，是具有深厚生命科學和數理科學基礎的套用科學，它支撐著一個新興的種子產業；種子產業也推動著作物育種科學的快速發展。通過學習該課程，可以掌握作物育種的基本原理、基本方法和基本技術。

適應專業

作物育種學適合育種科學技術、作物遺傳育種、遺傳育種學、植物類培育專業類學習。

開課信息

課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2017年09月30日~2017年12月30日	洪德林、劉玲瓏、郭娜	3—4小時每周	700
第2次開課	2018年04月02日~2018年08月31日	洪德林	3小時每周	1878
第3次開課	2018年10月04日~2019年01月12日	洪德林	3—5小時每周	2194
第4次開課	2019年04月15日~2019年07月30日	洪德林、劉玲瓏		1775
第5次開課	2019年09月16日~2020年01月13日	洪德林、劉玲瓏、郭娜		1555
第6次開課	2020年02月25日~2020年06月20日			2907
第7次開課	2020年09月10日~2021年01月10日			待定
表格內容參考資料

課程簡介

作物育種學共24章，內容涵蓋育種基礎、遺傳資源研究、遺傳變異創造、性狀鑑定選擇、適應性評價以及品種審定登記和原種種子生產技術。其主要內容包括由伴隨著進化的DNA的多樣性，植物的栽培化與作物的起源，遺傳資源的收集、保存和利用，育種計畫，人工雜交，染色體操作，誘發突變，組織和細胞培養，細胞融合，DNA重組，自花授粉作物群體的遺傳解析，異花授粉作物群體的遺傳組成，雙列雜交分析，基因型與環境互作，交換與連鎖區段，分子標記與連鎖圖譜的製作，育種試驗技術，自花授粉作物的系統選拔，異花授粉作物的群體改良，雜種優勢育種，回交育種，突變體的選拔，突變細胞融合細胞的選拔，DNA重組體的選拔。

課程大綱

緒論	一、植物輻射誘變育種的主要成就	一、抗源的收集和創新
第一節作物進化與遺傳改良	二、誘變育種的特點	二、選育抗病蟲品種的方法
一、作物品種的概念	第二節常用的物理誘變劑及其處理方法	習題：生理小種、生理型、生物型、鑑別寄主、垂直抗性、水平抗性的概念，基因對基因學說，抗病蟲育種的主要工作環節，保持品種抗病蟲性穩定的策略。
二、自然進化與人工進化	一、物理誘變劑的類別與性質	第十三章抗逆性育種
三、遺傳改良在作物生產發展中的作用	二、物理誘變劑的處理方法	第一節抗逆性育種的意義和特點
第二節作物育種學的發展	第三節化學誘變劑及其處理方法	一、作物逆境種類
一、作物育種學的性質和任務	一、化學誘變劑的類別與性質	二、抗逆育種的意義
二、作物育種學的主要內容	二、化學誘變劑的處理方法	三、抗逆育種的特點
三、常規育種的技術特點	第四節誘變育種程式	第二節抗旱性育種
四、作物育種學的發展與分子育種的興起	一、處理材料的選擇	一、抗旱性的含義
第三節作物育種的成就與展望	二、誘變劑量的選擇	二、抗旱性鑑定技術和指標
一、近代育種的成就	三、處理群體的大小	三、抗旱品種的選育
二、作物育種工作的展望	四、後代種植和選擇方法	第三節耐鹽性育種
習題：作物育種的基本原理；作物品種的概念。	第五節誘變育種的發展	一、耐鹽性的含義
本章重點是作物育種學的性質和任務及作物品種的概念。難點是對四種品種類型和群體品種中自由授粉品種、綜合品種、人工合成品種和多系品種的正確理解。	一、理化誘變劑的特異性	二、耐鹽性鑑定技術和指標
第一章作物的繁殖方式及品種類型	二、誘變劑的複合處理	三、耐鹽品種的選育
第一節作物的繁殖方式	三、誘變育種存在的問題及對策	第四節抗寒育種
一、有性繁殖	習題：主要理化誘變劑的種類、性質和誘變原理。誘變的方法和誘變後代選擇方法。	一、抗寒性的含義
二、無性繁殖	本章重點是物理誘變、化學誘變的處理方法和誘變後代植株選育技術。難點是誘變育種的誘變機理。	二、抗寒性鑑定技術和指標
第二節自交和異交的遺傳效應	第八章遠緣雜交育種	三、抗寒品種的選育
一、自交的遺傳效應	第一節遠緣雜交育種的重要性	第五節耐鋁性育種
二、異交的遺傳效應	一、培育新品種和種植系	一、耐鋁性的含義
第三節作物的品種類型及其特點	二、創造新作物類型	二、耐鋁性鑑定技術和指標
一、作物的品種類型	三、創造異染色體系	三、耐鋁品種的選育
二、各類品種的育種特點	四、誘導單倍體	第六節耐濕性育種
習題：有利於異花授粉的花器構造和開花習性；自交和異交的遺傳效應；品種有哪些類型。	五、利用雜種優勢	一、耐濕性的含義
本章重點是作物繁殖方式與品種類型的關係，難點是各類品種的育種特點。	六、研究生物的進化	二、耐濕性鑑定技術和指標
第二章種質資源	第二節遠緣雜交的困難及其克服的方法	三、耐濕品種的選育
第一節種質資源在育種上的重要性	一、雜交不親和性及其克服方法	習題：作物逆境的主要種類，作物抗逆性鑑定的主要方法，作物抗逆育種的一般程式。
一、種質資源是現代育種的物質基礎	二、雜種夭亡、不育及克服的方法	本章重點是作物各種逆境的含義，作物抗逆性鑑定的主要方法和指標。難點是在分離世代準確鑑定和選擇各種抗逆性的方法。
二、稀有特異種質對育種成效具有決定性的作用	三、雜種後代的分離	第十四章群體改良和輪迴選擇
三、新的育種目標能否實現決定於所擁有的種質資源	第三節遠緣雜交育種的其他策略	第一節群體改良的意義
四、種質資源是生物學理論研究的重要基礎材料	一、品系間雜交技術	一、創造新的種質資源
第二節作物起源中心學說及其發展	二、外源染色體導入	二、選育優良綜合品種
一、瓦維洛夫的起源中心學說	三、染色體片段的轉移技術	三、改良外來種質的適應性
二、Harlan的有關作物起源的觀點	四、體細胞雜交技術的套用	第二節群體改良的原理
第三節種質資源的研究與利用	五、外源DNA直接導入	一、Hardy-Weinberg定律(基因平衡定律)
一、種質資源的類別及特點	習題：遠緣雜交的概念、意義和作用。遠緣雜交的困難及其克服的方法。	二、選擇和重組是群體進化的主要動力
二、種質資源的收集與保存	本章重點是遠緣雜交不親和、雜種夭亡、不育的克服方法。難點是遠緣雜種後代分離的控制靈活的選擇方法。	第三節基礎群體的建立
三、種質資源的研究與利用	第九章倍性育種	一、基礎群體的選擇
第四節電子計算機在種質資源管理中的套用	第一節多倍體育種	二、基礎群體的合成
一、國內外植物種質資源資料庫概況	一、多倍體的種類、起源及特點	第四節群體改良的輪迴選擇法
二、種質資源資料庫的目標與功能	二、人工誘導產生多倍體的途徑	一、群體內遺傳改良方法
三、種質資源資料庫的建立	三、多倍體育種	二、群體間遺傳改良方法
習題：種質資源的類別及特點。Vavilov起源中心學說的內容及意義。種質資源研究的主要工作內容與鑑定方法。	第二節單倍體育種	三、複合選擇方案
本章重點是作物種質資源的概念、種質資源的類別和特點、種質資源的保存、鑑定研究和利用。難點是作物起源中心學說。	一、單倍體產生的途徑	第五節雄性不育性在輪迴選擇中的套用
第三章育種目標	二、單倍體的鑑定	一、混合集團選系法
第一節現代農業對作物品種的要求	三、單倍體在育種上的套用價值	二、S1選擇
一、高產	四、單倍體育種的主要步驟	三、自交半同胞家系輪迴選擇
二、穩產	五、單倍體育種成就	習題：群體改良的概念和作用。群體改良的原理。群體改良的基本過程和主要環節。
三、優質	習題：多倍體、單倍體概念和種類；多倍體植物的特點；人工誘導多倍體和單倍體的主要途徑和方法。	本章重點是群體改良的原理，群體改良的輪迴選擇方法。難點是群體內半同胞輪迴選擇方法和全同胞輪迴選擇方法及群體間半同胞相互輪迴選擇和全同胞相互輪迴選擇方法。
四、適應機械化	本章重點是人工誘導多倍體和單倍體的主要途徑和方法。難點是誘導劑量的掌握和處理後代的鑑定和選擇。	第十五章細胞工程與作物育種
第二節制定作物育種目標的原則	第十章雜種優勢利用	第一節植物的細胞和組織培養技術
第三節作物育種的主要目標	第一節雜種優勢利用的簡史與現狀	一、培養基及其組成
一、高產	一、雜種優勢利用的簡史	二、培養基的配製
二、優質	二、農作物雜種優勢利用的現狀	三、無菌操作方法
三、穩產	第二節雜種優勢的表現特性	第二節組織培養與作物育種
四、生育期適宜	一、雜種優勢的普遍性	一、體細胞克隆變異及其育種利用
五、適應機械化需要	二、雜種優勢表現的複雜多樣性	二、單倍體細胞培養及其育種套用
習題：現代農業對作物品種有哪些基本要求？制訂育種目標的原則。怎樣才能正確地制訂出切實可行的育種目標？	三、雜種優勢的度量	三、幼胚培養與遠緣雜交育種
本章重點是如何根據實際情況制訂出切實可行的育種目標。難點是對制訂育種目標原則的恰當把握。	四、F2及其以後世代雜種優勢的衰退	四、種質的長期保存
第四章引種和選擇育種	第三節雜種優勢表現的遺傳基礎	五、脫毒及繁殖重要品種或材料
第一節引種和馴化	一、雜種優勢表現的遺傳機理假說	六、人工種子的生產
一、引種的意義	二、雜種優勢遺傳機理假說的評價	第三節植物原生質體培養和體細胞雜交
二、引種的基本原理	第四節雜種品種的選育程式	一、原生質體的分離
三、影響引種成功的因素	一、雜種優勢利用的基本條件	二、原生質體培養
四、作物的不同類型引種後的生長變化規律	二、親本選配	三、細胞融合(體細胞雜交)
五、引種的基本步驟	三、配合力及其測定	習題：培養基的主要組成成分。體細胞克隆變異的遺傳基礎。單倍體細胞培養物在作物育種中的套用價值。
六、引種實踐	四、雜種品種的親本選配原則	本章重點是植物組織培養技術、體細胞克隆變異的篩選方法、小孢子培養、原生質體培養和體細胞雜交等技術。難點是原生質體培養和體細胞雜交技術。
七、植物馴化的原理和方法	五、雜種品種的類別	第十六章轉基因技術與作物育種
第二節選擇育種	第五節利用作物雜種優勢的方法	第一節作物的轉基因技術
一、選擇育種的基本原理	一、人工去雄生產雜種種子	一、轉基因技術的發展現狀
二、性狀鑑定與選擇	二、利用標誌性狀生產雜種種子	二、轉基因育種程式
三、選擇育種的程式	三、化學殺雄生產雜種種子	第二節轉基因作物的遺傳特點
習題：引種的基本原理、一般規律和程式。	四、利用自交不親和性生產雜種種子	一、外源基因整合的機制
本章重點是引種的一般規律及方法。難點是馴化的原理與方法。	五、F2剩餘雜種優勢的利用	二、整合後的外源基因在植物體內的表現
第五章雜交育種	六、雄性不育性的利用	三、外源基因在後代中的遺傳規律
第一節雜交育種的意義	習題：雜種優勢，特殊配合力，測交種，測驗種，一環系，二環系。雜種優勢利用的基本條件。雜種優勢利用的途徑及其特點。雜種優勢表現的特點。	第三節轉基因作物品種的選育
第二節雜交親本的選配	本章重點是雜種優勢的概念和度量方法、利用雜種優勢的途徑、雜種一代制種技術。難點是雜種優勢形成的遺傳機理和生理生化機理。	一、轉基因作物的育種目標的制訂
第三節雜交技術與雜交方式	第十一章雄性不育及其雜種品種的選育	二、轉基因方法的確定及轉基因植株的獲得
一、雜交技術	第一節雄性不育的遺傳	三、轉基因作物品種的選育
二、雜交方式	一、質核互作雄性不育的遺傳	第四節轉基因作物的生物安全性
第四節雜種後代的選擇	二、核雄性不育的遺傳	習題：轉基因作物育種的概念和研究內容。轉基因育種的優缺點及與常規育種的關係。常用的轉基因方法和轉基因植株鑑定方法。
一、系譜法	第二節雄性不育的生物學特性	本章重點是作物的轉基因技術和轉基因體的鑑定。轉基因作物的遺傳特點及轉基因作物品種的選育。難點是轉基因技術和轉基因體的鑑定。
二、混合法	一、雄性不育的形態差異	第十七章分子標記輔助選擇育種
三、衍生系統法	二、雄性不育的細胞學特徵	第一節分子標記的類型和作用原理
四、單籽傳法	三、雄性不育的生理生化特性	一、分子標記的類型和特點
第五節雜交育種程式	第三節質核互作雄性不育雜種品種的選育	二、分子標記的原理和遺傳特性
一、原始材料圃和親本圃	一、不育系和保存系選育	第二節重要農藝性基因連鎖標記的篩選技術
二、選種圃	二、恢復系的選育	一、遺傳圖譜的構建與重要農藝性狀基因的標記
三、鑑定圃	三、雜種品種的選配	二、近等基因系的培育與重要農藝性狀基因的標記
四、品種比較試驗	第四節核雄性不育雜種品種的選育	三、群體分離分析法與重要農藝性狀基因的標記
五、生產試驗和多點試驗	一、核不育種質的獲得及鑑定	四、數量性狀基因的定位
習題：雜交育種親本選配的一般原則和雜種後代的處理方法。	二、光溫敏核不育雜種品種的選育	第三節作物MAS育種
本章重點是親本選配的一般原則和雜種後代的處理方法。難點是雜種後代的處理方法。	三、核基因不育雜種優勢利用	一、作物MAS育種需具備的條件
第六章回交育種	習題：雄性不育花粉敗育類型及其特徵，孢子體雄性不育和配子體雄性不育的概念和特點，不育系保持系恢復系選育方法，光溫敏雄性不育種質的獲得和利用方法。	二、MAS育種方法
第一節回交育種的意義及遺傳效應	本章重點是核質互作雄性不育的遺傳特點，三系的選育和雜種一代的選配。核雄性不育的選育及其利用。難點是不同類型核雄性不育的恰當利用。	三、提高分子標記的篩選效率
第二節回交育種方法	第十二章抗病蟲育種	習題：分子標記的類型和特點，重要農藝性狀基因連鎖標記的篩選技術，作物分子標記輔助選擇育種方法。
一、親本的選擇	第一節抗病蟲育種的意義和特點	本章重點是分子標記的原理，遺傳分離群體的構建與基因定位，MAS育種方法。難點是分子標記的技術原理，QTL定位和精細定位。
二、回交後代的選擇	一、抗病蟲育種的意義與作用	第十八章作物育種的試驗技術
三、回交的次數	二、抗病蟲育種的特點	第一節作物育種的田間試驗技術
四、回交所需的植株數	第二節作物抗病蟲性的類別與機制	一、田間試驗設計技術
五、修飾回交育種方法	一、病原菌致病性及其變異	二、試驗小區設計技術
第三節回交育種的特點及其套用價值	二、作物抗病蟲性的類別	三、不同育種階段的試驗技術
一、回交育種法的遺傳特性	三、抗病性的機制	第二節品種區域試驗技術
二、回交育種的其它用途	第三節抗病蟲性的遺傳與鑑定	一、區域試驗的方法和程式
習題：回交育種的用途和局限性。選擇輪迴親本和非輪迴親本要注意的事項。	一、抗病蟲性的遺傳	二、區域試驗資料的統計分析
本章重點是如何正確利用回交方法獲得期望的後代。難點是回交過程中對期望基因型植株的鑑別。	二、基因對基因學說	第三節品種穩定性和適應性分析
第七章誘變育種	三、抗病蟲性的鑑定	一、品種和環境的互動作用
第一節誘變育種的成績及特點	第四節抗病蟲品種的選育及利用	二、品種適應性和產量穩定性的參數估計
（註：課程大綱排版從左到右列）

書名	作者	ISBN	出版時間	出版社
《作物育種學總論》	張天真	7109081958	2003年3月	中國農業出版社
《作物育種學總論》	潘家駒	7109030717	1994年5月	農業出版社
《作物育種學》	西北農學院	7109009025	1981年	中國農業出版社
《作物改良原理》	莫惠棟	16196140	1983年	江蘇科學技術出版社
《作物育種學各論（第二版）》	蓋鈞鎰	7109097978	2006年9月	中國農業出版社
《作物育種學各論》	蓋鈞鎰	7109043142	1997年5月	中國農業出版社
《Principles of Plant Breeding》	（美）R.W. Allard	6014240	1960年	John Wiley & Sons,Inc
表格內容參考資料

作物育種學(南京農業大學提供的慕課)

基本介紹

課程性質

課程定位

適應專業

開課信息

課程簡介

課程大綱

課前預備

預備知識

學習資料

所獲榮譽

教師簡介

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