作物育種理論與方法水稻20思考題

1、 高級作物育種理論與方法水稻思考題1、稻種染色體組是如何劃分的？亞洲栽培稻屬于哪個染色體組？亞洲栽培稻的亞種分類。如何從形態(tài)上區(qū)分栽培稻秈、粳亞種（請指出5個性狀的差異）？在分類學(xué)上，種是一個十分重要的分類單位。一般在不同種之間，存在著明顯的生殖隔離機制。不同植物之間能否雜交并形成可育雜種，常常是區(qū)別它們是否屬于不同種的標(biāo)準(zhǔn)之一。 性狀等級和評分01234稃毛很短H短而勻稱近光長，不均K-更長，交叉K酚反應(yīng)變黑變淺黑稍黑微黑無反應(yīng)12穗軸節(jié)長1.52.02.53.03.5抽穗時稃色綠白白綠黃綠淺綠綠葉毛很多多中少無谷粒長寬比4.03.53.02.52.5綜合評分：6分以下為秈，18分以上為粳。

2、 2、按照育種價值種質(zhì)資源可分為哪幾類？從進化的觀點分析它們與農(nóng)業(yè)的發(fā)展有什么關(guān)系？資源類型發(fā)展階段時間手段特點野生近緣種原始栽培類型原始農(nóng)業(yè)前10000年前3000年無意識選擇，隨機過程。只有種類，沒有品種。地方品種/農(nóng)家品種傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)前3000前200年有意識選擇，根據(jù)經(jīng)驗利用天然變異選擇。與野生種有極大分化，更接近于現(xiàn)代品種。改良品種/主栽品種現(xiàn)代農(nóng)18世紀產(chǎn)業(yè)革命以后以遺傳學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過人工創(chuàng)造變異而后選擇。更加適合人們生產(chǎn)、生活的需要，而對生物本身來講是畸變型人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源3、作物品種依據(jù)品種群體和個體的遺傳特征可以分為幾類？當(dāng)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的品種類型有哪些？群體個體純合雜合

3、同質(zhì) 自交系品種（純系品種） 雜交種品種無性系品種 異質(zhì) 異質(zhì)品種（自交作物）近等基因系多系品種近緣系多系品種自交作物的雜交合成群體混合品種 群體品種（異交作物）異交作物開放授粉品種綜合品種 4、根據(jù)水稻對日照長度和溫度的反應(yīng)，它屬于哪類作物？試述早稻、晚稻和中秈稻的光、溫反應(yīng)特性。哪種熟期類型的水稻在不同地區(qū)、不同季節(jié)種植生育期最為穩(wěn)定？如何利用水稻的光、溫反應(yīng)特性一年多代種植，加速育種進程？ 水稻短日高溫作物早稻感溫性較強晚稻感光性較強中稻（中秈）短日高溫生育性水稻育種的增代原理：給以適宜的高溫短日條件促進水稻發(fā)育，縮短生長周期，在有限的季節(jié)內(nèi)增加繁殖的代數(shù)，或利用異地異季的適宜溫光條件，

4、在一年內(nèi)增加繁殖的代數(shù)，加快選育新品種的速度。正季短日處理、冬季溫室加代、冬季南繁加代5、我國水稻的熟期分類是依據(jù)何地的抽穗期劃分的？通常早稻、中稻、晚稻什么時間抽穗？ 熟期全國出穗期標(biāo)準(zhǔn)（南京4/20播種）江蘇一般出穗標(biāo)準(zhǔn)早稻早熟6月下旬中熟7月上中旬（1-14日）晚熟7月中旬（15-20日）中稻早熟7月下旬中熟8月上旬8月中旬至20日前后晚熟8月中旬8月25前后晚稻早熟8月下旬至9月中旬8月底、9月初中熟9月下旬至10月中旬9月10日前后晚熟10月下旬以后至不出穗6、水稻育種的主要品質(zhì)指標(biāo)有哪些？江蘇省水稻育種主要需抗哪些病蟲害？加工品質(zhì)（糙米率（%）、精米率（%）、整精米率），外觀品質(zhì)（

5、粒型（長寬比）：優(yōu)質(zhì)稻谷（秈）要求達到2.8、堊白粒率（%）：堊白度（%），蒸煮（直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度）和食用品質(zhì)（一般要求米飯白，有光澤，松而不硬，軟而不粘，有韌性和滑潤感），營養(yǎng)品質(zhì)（蛋白質(zhì)含量和賴氨酸含量）稻瘟?。ㄕ婢圆『Γ?2、白葉枯?。毦圆『Γ?3、紋枯?。ㄕ婢圆『Γ?4、條紋葉枯病、黑條矮縮病飛虱 褐飛虱7、利用系譜法對雜種后代進行選擇時需注意哪3方面的問題？（1）性狀的遺傳力和世代選擇的關(guān)系l 不同性狀在同一世代的遺傳力不同，選擇的可靠性也不同。質(zhì)量性狀遺傳力高，選擇的可靠性和效果好；數(shù)量性狀遺傳力低，早代選擇效果和可靠性低。l 同一性狀在不同世代的遺傳力不同。

6、隨著世代增高，同一性狀的遺傳力逐漸增高，選擇的可靠性也逐漸增大。因此早代遺傳力不夠高的性狀，可到較高世代再進行選擇。（2）根據(jù)單株和系統(tǒng)（株系）進行選擇的差異l 同一世代的同一性狀，根據(jù)單株的表現(xiàn)選擇，可靠性最低，根據(jù)系統(tǒng)選擇次之，根據(jù)系統(tǒng)群選擇，可靠性最高。l 所以要先進行總體比較，而后進行選擇。選擇時首先選擇組合，再在優(yōu)良組合中選擇優(yōu)良的系統(tǒng)群，在選良系統(tǒng)群中選擇優(yōu)良系統(tǒng)，最后在優(yōu)良系統(tǒng)中選擇優(yōu)良單株。l （3）田間評定和室內(nèi)鑒定掌握“田間評定為主，室內(nèi)鑒定為輔”的原則。室內(nèi)主要鑒定品質(zhì)性狀。8、水稻雜種優(yōu)勢利用的途徑有哪些？人工去雄（適合于雌雄異株異花、花器較大的植物）、化學(xué)去雄（存在殘

7、毒和技術(shù)問題）、生物去雄（雄性不育性、自交不親和性）9、獲得雄性不育材料的途徑有哪些？如何通過對不育株后代的育性分離情況來判斷該不育株屬于質(zhì)核互作不育、隱性核不育、顯性核不育、環(huán)境敏感核不育，還是不良環(huán)境造成的不可遺傳的生理不育？答：主要通過突變獲得，包括自然突變、輻射誘變、無性系變異。通過正?？捎昱c不育株雜交，根據(jù)雜種后代的育性表現(xiàn)來鑒定。（1）如果F1均為不育，則用正?？捎暝倥cF1回交。所得回交一代如全部不育，則表明為質(zhì)核互作不育【S（rr）/N（rr）/N（rr）S（rr）】；如回交一代群體表現(xiàn)育性分離，則為顯性核不育【RR/rr/rrRrrr】，根據(jù)育性分離比例估算育性基因?qū)?shù)。（

8、2）如果F1均為可育，則收自交種種植F2。如F2群體所有單株全可育，表明為非遺傳的生理不育，不可利用【RR/RRRRRR】；如F2群體表現(xiàn)育性分離，則為隱性核不育【rr/RRRrRRRrrr】，根據(jù)育性分離比例估算育性基因?qū)?shù)。在鑒定出隱性核不育材料的基礎(chǔ)上，再進行周年育性觀察和用不同光溫處理，鑒定光溫環(huán)境條件對育性的影響。10（2010）、何為三系雜交稻和兩系雜交稻？就三系法過渡到兩系法能否提高水稻的雜種優(yōu)勢，談?wù)勀愕目捶ā１容^三系法和兩系法配制雜交稻的優(yōu)點和缺陷。答：三系雜交稻是利用質(zhì)核互作雄性不育系與相應(yīng)恢復(fù)系雜交配制的雜交稻。兩系雜交稻是利用光溫敏核不育系與恢復(fù)雜交配制的雜交稻。三系法

9、和兩系法是實現(xiàn)水稻雜種優(yōu)勢利用的兩條技術(shù)途徑，與提高雜種優(yōu)勢無關(guān)。雜種優(yōu)勢強弱是由雙親的遺傳差異所決定。三系法配制雜交稻的優(yōu)點是：質(zhì)核互作雄性不育系不育性穩(wěn)定，繁殖、制種不受地理環(huán)境、氣候環(huán)境的影響，雜種純度有保證。缺陷是：（1）不同細胞質(zhì)不育系的育性恢復(fù)具有特異性，三系選育的過程煩瑣，測配的工作量大；（2）雜種存在一定的不育細胞質(zhì)負效應(yīng)。兩系法配制雜交稻有3個優(yōu)點：（1）任何正常結(jié)實的品種都是不育系的恢復(fù)系，配組自由，可以充分挖掘水稻品種間的雜種優(yōu)勢；（2）一系兩用，簡化繁殖制種程序，降低種子成本；（3）避免不育細胞質(zhì)的負效應(yīng)。缺陷是：不育系的育性因環(huán)境條件改變而發(fā)生變化，繁殖、制種受到溫、

10、光條件的制約。11、應(yīng)用于水稻雜種優(yōu)勢利用的質(zhì)核互作雄性不育系有多種，其中依據(jù)花粉敗育特征、恢保關(guān)系和遺傳方式不同可分為三種代表類型，這三種代表型細胞質(zhì)是什么？它們的花粉敗育時期和形態(tài)特征有什么不同？雜交秈稻主要利用的是哪種細胞質(zhì)？雜交粳稻主要利用的是哪種細胞質(zhì)？類型代表不育系雜交方式質(zhì)源敗育時期恢保關(guān)系基因型遺傳特點野敗珍汕97A遠緣、種間普野單核期敗育（典敗）野敗型S2S3（rf2rf2rf3rf3）孢子體不育紅蓮叢廣41A遠緣、種間普野二核期敗育（圓敗）紅蓮型S4(rf4rf4)配子體不育BT型黎明A遠緣、亞種秈稻三核期敗育（染敗）BT型S1(rf1rf1)12、選育質(zhì)核互作不育系、保持

11、系和恢復(fù)系，各有哪些選育標(biāo)準(zhǔn)？（一）不育系和保持系的選育標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)良的保持系必須具有：n 具有較好的豐產(chǎn)性、抗性和品質(zhì)，綜合性狀好；n 良好的配合力（因為是利用F1）；n 花藥發(fā)達花粉量足（B作父本必要的條件）、柱頭發(fā)達、開穎角度大而持續(xù)時間長（A作母本必要的條件）；n 具有較強的保持性能。優(yōu)良的不育系除應(yīng)具備有保持系的優(yōu)良特性外，還須具有：n 不育性徹底，花粉不育度99.5%，不育度高（99.5%）、不育株率達100%，自交不結(jié)實；n 不育性穩(wěn)定（遺傳上穩(wěn)定，不受環(huán)境影響或受環(huán)境影響小）；n 可恢性好（易于恢復(fù)，有較多的恢復(fù)系）；n 開花習(xí)性好，花時與父本品種差異小，柱頭外露率高；n 稻穗不包頸

12、或包頸程度輕。（一）恢復(fù)系的選育標(biāo)準(zhǔn)n 恢復(fù)性強而穩(wěn)定（F1結(jié)實率高于80%）；n 配合力好（F1有超親、競爭優(yōu)勢）；n 有校好的豐產(chǎn)性、抗性、品質(zhì)與農(nóng)藝性狀；n 穗大、粒多，花藥發(fā)達，花粉量足；n 植株略高于不育系。 13、什么叫人工制保？如何用雜交程序圖來表示人工制保的過程？通過雜交將質(zhì)核互作雄性不育株（系）的核不育基因?qū)刖哂姓？捎毎|(zhì)和可育細胞核的品種，選育保持系品種。雜交： S（rr）N（RR） 頂交： N（RR）S（Rr） N（RR） N（Rr）自交： 測交： S(rr)N(RR) S(rr)N(RR) S(rr)(Rr) S(rr)N(rr) S（Rr）可育 S（Rr）可育

13、育性分離 S（rr）不育14（2010）、簡述選育水稻質(zhì)核互作不育系的具體步驟和方法，并用圖示說明利用海南紅芒野生稻細胞質(zhì)與早秈稻品種蓮塘早雜交和回交選育紅蓮型不育系蓮塘早A的過程（請標(biāo)明各水稻材料的質(zhì)、核基因型）。選育不育系有哪些可參考的經(jīng)驗？選育不育系時應(yīng)注意些什么？答：不育系選育通常有兩個步驟：（1）獲取不育株 通過遠緣雜交、地理選距離及不同生態(tài)類型的品種雜交或利用自然突變和人工引變獲得不育株。（2）回交轉(zhuǎn)育不育系 然后根據(jù)核置換原理，用目標(biāo)親本（輪回親本）作父本與不育株雜交并連續(xù)多代回交，直至各基本性狀與目標(biāo)親本同型，且不育性穩(wěn)定，即育成不育系。原目標(biāo)親本即是該不育系的保持系。利用海南

14、紅芒野生稻細胞質(zhì)選育紅蓮型不育系蓮塘早A的過程：海南紅芒野生稻S（RR） N（rr）蓮塘早F1 S（Rr） N（rr）蓮塘早BC1F1 S（Rr）汰S（rr） N（rr）蓮塘早BC2F1 S（rr） N（rr）蓮塘早BBCnF1 S（rr）蓮塘早A不育系選育可參考的經(jīng)驗：（1）遠緣雜交比較容易獲得不育株。相對而言，親緣關(guān)系越遠越容易出現(xiàn)不育。 （2）古老的或較原始的品種材料作母本，進化程度較高的品種材料作父本雜交，易培育成不育系。 （3）培育不育系時，雙系親緣過遠，不育系難于恢復(fù)。不育系選育時需注意的問題：（1）轉(zhuǎn)育前，要對轉(zhuǎn)育對象進行配合力測定。（2）轉(zhuǎn)育過程中，若出現(xiàn)開花習(xí)性明顯變劣，應(yīng)予

15、丟棄不再繼續(xù)轉(zhuǎn)育。（3）轉(zhuǎn)育過程中要對被轉(zhuǎn)育的不育株的花粉進行鏡檢，一旦發(fā)現(xiàn)花粉育性達不到標(biāo)準(zhǔn)，即不再繼續(xù)轉(zhuǎn)育。15、簡述一次雜交法選育水稻恢復(fù)系，恢恢、?；帧⒉换?種配組方式各自的優(yōu)、缺點。n 恢 恢 （如IR30圭630明恢63） 優(yōu)點：恢復(fù)株出現(xiàn)頻率高，低世代可不測恢，節(jié)省工作量。 缺點：親本選擇面窄。n 保 恢 （如C57城堡C堡） 優(yōu)點：親本選擇面寬。 缺點：低世代就需測恢，測交工作量大。n 不 恢 （如同質(zhì)恢六優(yōu)17） 優(yōu)點：以不育細胞質(zhì)作為自然鑒定器，低世代可不測恢，節(jié) 省工作量。 缺點：新恢復(fù)系與原不育系配組，雜種優(yōu)勢減弱。16、選配雜種稻組合時一般需遵循哪些原則？a、采用不同

16、生態(tài)型或親源關(guān)系遠的雙親配組b、選擇性狀互補的雙親配組c、選擇配合力好的雙親配組d、雙親應(yīng)具有較好的開花習(xí)性和異交特性，花時相遇好17（2009）、回交育種是改良品種單個性狀的一種有效的手段，請根據(jù)以下要求分別用圖示說明回交選育的過程：（1）將明恢63的野敗恢復(fù)基因（R）導(dǎo)入品種揚稻6號（允許增加第3親本），選育恢復(fù)系揚恢6號；（2）將農(nóng)墾58S的光敏核不育基因（r）導(dǎo)入品種培矮64，選育光敏不育系培矮64S。答：例1WA珍汕97A S（rr） N（RR）明恢63F1 S（Rr） N（rr）揚稻6號BC1F1 S（rr）汰S（Rr） N（rr）揚稻6號BCnF1 S（rr）汰S（Rr）BCnF

17、2 S（rr）汰S（Rr）S（RR） 分離 S（RR）SIR6311不育系的同質(zhì)恢復(fù)系揚恢6號的同型恢復(fù)系例2農(nóng)墾58 S rr RR 培矮64（正反交均可）F1 Rr （可帶海南加代）F2 (RRRr)汰rr RR 長日下選性狀與V相近的不育株與V繼續(xù)回交 BC1F1 Rr 不選育性，選性狀近V株按單株留種（可帶海南加代）BC1F2 (RRRr)汰rr RR 長日下選性狀與V相近的不育株與V繼續(xù)回交BC2F1（BCnF1） Rr 不選育性，選性狀近V株按單株留種（可帶海南加代）BCnF2 (RRRr)汰rr 長日下選性狀整齊、不育性穩(wěn)定、育性轉(zhuǎn)換好的系BCnF3 rr 優(yōu)良不育株系擴大鑒定1

18、8、如何利用光敏核雄性不育系構(gòu)建輪回群體，選育水稻新品種或新光敏不育系？n 利用光敏核不育系，可以在長日照雄性不育條件下不斷改良異交群體，進行廣泛的有利基因型之間的重組和交換，并可根據(jù)育種需要補充和引入新的有利基因型，使輪回選擇群體的遺傳基礎(chǔ)得到不斷的更新和豐富。n 在同一個異交群體中，既可選取長日季節(jié)抽穗的正常結(jié)實株的種子，通過系譜法選育新品種；又可選取長日季節(jié)抽穗不育的光敏不育株割茬再生產(chǎn)生的自交種，通過系譜法選育新的光敏核不育系，并且可繼續(xù)選擇長日條件下性狀優(yōu)良的不育株上的異交結(jié)實種子，保存其輪回選擇群體。n 這種方法省去人工雜交，且品種選育和不育系選育可同時進行。不育系群體 各優(yōu)良品種

19、（混合種植） 混收不育株上的異交結(jié)實種子 混合的F1（結(jié)實正常） F2（基礎(chǔ)輪回群體，育性分離） 混收不育 選優(yōu)良不育株割茬再生收種 株異交種子 選優(yōu)良可育株 輪回群體 選育新S 選育新品種 繼續(xù)選育 不斷加入新資源19（2010）、水稻亞種間雜種優(yōu)勢利用存在的主要障礙及其原因是什么？你認為如何解決？答： (1)不育性障礙：秈粳雜種不親和，培育廣親和親本。(2)超親遲熱：感光基因互補，選用適合的親本配組，親本選育時通過測交排除感光基因等。(3)株高超親：矮桿基因不等位，選用適合的親本配組，將等位的矮桿基因?qū)腚p親。(4) 早衰，籽粒充實滯緩：源、庫不協(xié)調(diào)，流不暢，利用秈粳中間型材料配組。除此以外，亞種間雜交水稻還有其它一些特點，例如：比較易于在穗上發(fā)芽；谷粒形態(tài)易于出現(xiàn)“不秈不粳”的中間類型品質(zhì)問題；廣親和性的穩(wěn)定性