作 物 育 种 学 李 定 国 长 江 大 学 农 学 院 Tel: 13035312062 E-mail:lidingguo654456@126.com

周口市农民种植的棉花，其中一棵棉花结棉桃多达509个 新疆农科院吐鲁番长绒棉研究所83岁的高级农艺师冯成福在观察棉花。

参考书 《作物育种学总论》张天真 2003 《作物育种学总论》 潘家驹 1994 《作物育种学》 西北农学院 1981 《作物育种学总论》张天真 2003 《作物育种学总论》 潘家驹 1994 《作物育种学》 西北农学院 1981 《植物育种学》 北京农业大学 1989 《现代植物育种》 山东农业大学 Principles and Methods of Plant Breeding 1990 Borojevic

作物育种学 第一章 绪论 第二章 作物的繁殖方式及品种类型 第三章 种质资源 第四章 育种目标 第五章 引种和选择育种

第六章 杂交育种 第七章 诱变育种 第八章 远缘杂交和倍性育种 第九章 杂种优势利用

第 十 章 抗病虫育种 第十一章 群体改良与轮回选择 第十二章 细胞工程与作物育种 第十三章 转基因技术与作物育种 第十四章 分子标记辅助选择育种 第十五章 作物育种的试验技术

绪论 第一节 作物进化与遗传改良 第二节 作物育种学的发展 第三节 作物育种的成就与展望

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

一. 作物品种的概念 作物品种： 人类在一定的生态和经济条件下， 根据自己的需要所创造的某种作物群体。 它具有相对稳定的、特定的遗传性， 在生物学、形态学和经济性状上具有相对的一致性， 在一定的地区和一定栽培条件下，在产量、品质、抗性、生育期和适应性等方面符合人类生活和生产发展的需要， 并通过简单的繁殖手段保持其群体的恒定性。 稳定性，一致性和典型性

1.品种是人类劳动的产物，是由野生植物经过人工选择进化来的。 2.品种是经济上的类别，不是植物分类学上的名称。 品种 Cultivar 变种 Variety 黄连 3.品种是重要的农业生产资料。 4.品种具有一定的地区适应性和时间性。 5.品种特征特性应具有相对稳定的一致性。

袁隆平—毕业于西南农学院农学系 ★中国工程院院士 ★获得8项国际奖 ★2001年获国家最高科学技术奖（500万元） ★“隆平高科”在深圳证券交易所挂牌上市 ★2004被评为感动中国人物  

二、自然进化与人工进化 野生植物和作物的进化决定于三个基本因素: 变异、遗传和选择。 遗传和变异是进化的内因和基础，选择决定进化的发展方向。 自然进化是自然变异和自然选择的进化；而人工进化则是人类为发展生产的需要，人工创造变异并进行人工选择的进化。

自然进化和人工进化的差别 以上所说作物的人工进化就是我们说的作物育种，是适当利用自然进化的人工进化。 进化方式 进化速度 进 化 方 向 进 化 方 向 获 利 方 自然进化 较为缓慢 决定于自然选择 物种本身 人工进化 较为迅速 决定于人工选择 人 类 以上所说作物的人工进化就是我们说的作物育种，是适当利用自然进化的人工进化。

三.遗传改良在作物生产发展中的作用 遗传改良是指作物的品种改良。 野生植物驯化发展为新作物，如“希蒙德术”； 人工合成创造新作物，如“小黑麦”。 通过现有作物的遗传改良，可以提高作物品种的适应性和改良其农艺性状，从而扩大该作物的种植区域和面积；提高作物增产潜力以提高单位面积产量，改进产品品质，增强对病虫害和环境胁迫的抗耐性等。

优良品种在作物生产中有重要作用 （1）.提高单位面积产量。 （2）.改进作物品质。 （3）.增强作物抗性。 （4）.扩大作物种植区域。 （5）.有利于耕作制度改革，提高复种指数。 （6）.促进农业机械化发展，提高劳动效率。 （7）.提高农业生产的经济效益。

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 五、现代作物育种学的特点

一. 作物育种学的性质和任务 作物育种学：研究选育及繁殖作物优良 品种的理论与方法的科学

（一） 作物育种学的性质 1. 人工进化的科学 2. 以遗传学、进化论 为主要基础理论的综合性科学 3. 应用科学

1. 人工进化的科学 进化：现有的作物，都属于栽培植物， 是由野生植物演变来的，这种演变 发展过程，称为进化。 进化的基本因素：变异 遗传 选择

变异 选择 人工变异 人工选择 自然进化 自然变异＋自然选择 进化 人工进化 人工变异＋人工选择 自然变异 自然选择 自然变异 自然选择 变异 选择 人工变异 人工选择 自然进化 自然变异＋自然选择 进化 人工进化 人工变异＋人工选择 作物育种学，除了利用自然变异外，更重要的是人工创造变异。人为地对生物的遗传性状进行有目的、 有成效地控制和改造，使它朝着一定的方向发展、进化。

2. 以遗传学、进化论 为主要基础理论的综合性科学 2. 以遗传学、进化论 为主要基础理论的综合性科学 以遗传学、进化论为主要基础理论 涉及植物学、植物生态学、植物生理、生化、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、农产品加工、作物栽培学

3. 应用科学 基础研究 科学研究 应用研究 开发研究 作物育种学是一门应用科学。 作物育种学是研究改良作物的遗 科学研究 应用研究 开发研究 作物育种学是一门应用科学。 作物育种学是研究改良作物的遗 传性状，使它更加符合人类生产和生 活的需要，直接为人类生产和生活服 务，所以，它是一门应用科学

（二）作物育种学的基本任务 1. 在研究和掌握作物性状遗传变异规律的基础上，发掘、研究和利用作物种质资源； 1. 在研究和掌握作物性状遗传变异规律的基础上，发掘、研究和利用作物种质资源； 2. 选育优良品种或杂种以及新作物； 3. 繁殖生产用种。

二. 作物育种学的主要内容 1.育种目标的制订及实现目标的相应策略。 2.种质资源搜集、保存、研究、利用和创新。 3.选择的理论与方法。 4.人工创造变异的途径、方法和技术。 5.杂种优势利用的途径与方法。 6.目标性状的遗传、鉴定及选育方法。 7.育种各阶段的田间试验技术 8.新品种的审定推广和种子生产。

三、常规育种的技术特点 综合多个优良基因，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平 盲目性较大 育种既是科学又是艺术

四. 作物育种学的发展 （一）.原始育种活动 野生植物→栽培作物

（二）现代作物育种 航空育种 分子标记辅助选择 花药培养技术 转基因技术

转基因水稻

（三）作物育种学理论专著 1927 Hayes &Garber(美) «作物育种» 1935 Vavilov (苏) «植物育种的科学基础» 1942 Hayes&Immer(美) «植物育种方法» 1960 Allard (美) «作物育种原理» 1936 王绶（中） «中国作物育种学» 1948 沈学年（中） «作物育种学泛论» 1976 蔡旭 （中） «植物遗传育种学» 1981 西北农学院 «作物育种学» 20世纪20-30年代开始，作物育种逐步发展成为具有系统理论和科学方法的一门应用科学。

《植物育种学》 北京农业大学 1989 Principles and Methods of Plant Breeding 1990 Borojevic 《作物育种学总论》 潘家驹 1994 《作物育种学总论》张天真 2003

五. 现代作物育种学的特点 1.育种目标要求不断提高。 2.种质资源工作得到广泛的重视 3.测试手段逐步完善 。 4.大力开拓育种新途径

第三节 作物育种的成就与展望 一. 国内外作物育种的成就 二. 作物育种工作的展望

一. 国内外作物育种的成就 1.种质资源工作 2.育种途径、方法和技术 3.目标性状的选育

1. 种质资源工作 20世纪80年代： 美国 拥有植物资源43万份以上 （1979） 前苏联 32万份 （1985） 美国 拥有植物资源43万份以上 （1979） 前苏联 32万份 （1985） 墨西哥国际玉米、小麦改良中心 小麦资源 7万份 （1985） 玉米资源 1.3万份 （1979） 菲律宾国际水稻所 8万份

我国现已掌握60多作物，30多万份植物资源 全世界拥有种质资源 610万份，我国约占1/20.

2.育种途径、方法和技术 育种新途径有： （1）杂种优势利用 （2）远缘杂交 （3）理化诱变 （4）组织培养 （5）细胞融合 （6）基因工程

（1）杂种优势利用 玉米杂种优势利用 水稻杂种优势利用 世界玉米产量大幅度提高。 1952年 亩产112kg 我国在世界上第一个实现了籼稻的三系配套， 到2000年杂交水稻推广面积占水稻面积的50% 平均增产20%，增产稻谷3500亿公斤。 并将杂交水稻推广到9个国家和地区， 成为我国第一项向国外出售的农业科技专利

（2）远缘杂交、理化诱变、组织培养 在国内外已普遍应用。 （2）远缘杂交、理化诱变、组织培养 在国内外已普遍应用。 马铃薯、香蕉、甘薯等作物的脱毒苗，已达到工厂化生产水平，马铃薯脱毒复壮种薯，可提高产量30-50%；脱毒香蕉一穗可达上百斤。

（3）原生质体培养、细胞融合 原生质体培养：已有80多种植物培养 出了再生植株。 细胞融合：西德和美国的科学家用马 铃薯与番茄的原生质体融合培育出了 番茄薯。

（4）基因工程 ①抗病虫等农作物育种 ②提高作物产量，改进作物品质 1990年孟山都公司获Bt转基因抗虫棉品种 1994年美国批准转耐贮基因番茄投入市场

(5) 空间育种为人类展示出美好前景 1987年，粮、菜、花种子放进第9颗返回式卫星 1996年100多种种子，随第17颗返回式卫星上天。 截止1998年，利用返回式卫星已8次成功地搭载了粮、棉、油、蔬菜、花卉、林木、瓜果等种子300多种。

3.目标性状的选育 在产量育种上: 绿色革命是世界作物育种史上的一项伟大成就。 墨西哥小麦 IR8水稻 Borlang被称为绿色革命之父，获得了诺贝尔和平奖。

在抗病育种上 小麦抗锈病； 玉米抗大、小斑病； 水稻抗白叶枯病； 棉花抗枯、黄萎病等育种 都取得了显著成效。

在品质育种方面 玉米、小麦、大麦高蛋白、高赖氨酸选育； 油菜高含油量、低芥酸、低硫苷选育； 提高棉花纤维长度、强度选育等； 获得较大进展。

二. 作物育种工作的展望 1.种质资源工作有待进一步加强。 2.深入开展育种理论和方法的研究。 3.加强多学科综合研究和育种单位间协作。

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黄 连 返回 界 植物界Regnum vegetabile 门 种子植物门Spermatophyta 　　亚门 被子植物亚门Angiospermae 　　纲 双子叶植物纲Dicotyledeae 　　亚纲 古生花被亚纲Archichilamydoneae 　　目 毛茛目Ranales 　　科 毛茛科Ranunculaceae 　　属 黄连属Coptis 　　种 黄连Coptis chinesis Frallch 返回