一、基本情况

课程名称：作物育种学（Crop Breeding Science）

课程代码：231010058

课程类别：专业核心课

学时／学分：70／3.5（其中理论54学时，实验16学时）

需预修课程：遗传学、生物统计学、植物学、植物生理学、植物病理学、农业气象学、农业昆虫学。

适用专业：适用农学专业的本科教学

课程简介：

作物育种学是农学专业和种子科学与工程专业的本科教学的骨干课程。作物育种学总论是研究选育和繁殖作物优良品种的理论与方法的科学，是具有深厚生命科学和数理科学基础的应用科学。它支撑着一个新兴的种子产业；种子产业也推动着作物育种科学的快速发展。作物育种的理论和方法有共性，各种作物的育种又有其个性。作物育种学总论课程主要讲解共性的育种理论和方法，包括种质资源，育种目标，利用和创造各种遗传变异进行育种的途径和方法，群体改良，各种生物技术在作物育种中的应用，以及作物育种的试验技术。

二、教学目标

学生通过本课程的学习，在知识和能力等方面达到以下要求：

1.理论、知识目标：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以及转基因技术在作物育种中的应用。

2.能力目标：着重培养学生科研实践能力，传统教学和多媒体教学相结合，基础理论讲授与专业实验实习相结合，加强培养学生能按照育种目标采用适当的育种途径和方法，有针对性和预见性地选育适应现代农业生产的作物新品种的能力水平，在生产上能指导生产良种、使用良种，达到提高作物产量、改进作物品质、提高农业生产经济效益的目的。

3.达成目标：本课程对应农学专业和种子科学与工程专业人才培养方案中毕业要求的要求2和4。熟练掌握作物育种学的基本原理与方法分析，了解本专业及相关领域最新动态和发展趋势；能够发现、辨析、质疑、评价本专业及相关领域现象和问题；能够对本专业领域相关问题进行综合分析和研究，并提出相应对策或解决方案。

三、教学内容及教学要求

绪论 （讲课4学时；实验2学时）

教学内容：

1.作物进化与遗传改良：作物品种的概念，自然进化与人工进化；

2.作物育种学的发展：作物育种学的性质和任务，作物育种学的主要内容及特点，作物育种学的发展与分子育种的兴起；

3.作物育种的成就与展望：近代育种的成就，作物育种工作的展望。

教学要求：

掌握作物育种学的性质、基本任务和主要研究内容，了解作物育种的成就与展望。

本章重点、难点：

重点：掌握作物品种的概念。

难点：作物育种学的性质。

第一章 作物育种学的方式及品种类型（讲课4学时；实验0学时）

教学内容：

1.作物的繁殖方式：有性繁殖，无性繁殖；

2.自交和异交的遗传效应：自交的遗传效应，异交的遗传效应；

3.作物品种类型及其特点：作物品种的类型，各类品种的育种特点。

教学要求：

掌握主要作物的繁殖方式；对农作物品种的基本要求；作物品种类型和特点。

本章重点、难点：

重点：对农作物品种的基本要求；作物品种类型和育种特点。

难点：自交和异交的遗传效应；各类品种的育种特点。

第二章 种质资源（讲课2学时；实验0学时）

教学内容：

1.种质资源在育种上的重要性：种质资源是现代育种的物质基础，稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用，新的育种目标能否实现决定于所拥有的种质资源，种质资源是生物学理论研究的重要基础材料；

2.作物起源中心学说及其发展：瓦维洛夫的起源中心学说，Harlan的有关作物起源的观点；

3.种质资源的研究与利用：种质资源的类别及特点，种质资源的收集与保存，种质资源的研究和利用；

4.电子计算机在种质资源管理中的应用：国内外植物种质资源数据库情况，种质资源数据库的目标与功能，种质资源数据库的建立。

教学要求：

掌握种质资源的概念、种质资源的类别和特点、种质资源的保存、鉴定研究和利用。

本章重点、难点：

重点：种质资源的概念、种质资源的类别和特点、种质资源的保存。

难点：作物起源中心学说。

第三章 育种目标（讲课2学时；实验4学时）

教学内容：

1.现代农业对作物品种的要求：高产、稳产、优质、适应机械化；

2.制定育种目标的原则；

3.作物育种的主要目标：高产、稳产、优质、生育期适宜、适应机械化需要。

教学要求：

了解育种目标的概念，制订育种目标的意义。

本章重点、难点：

重点：掌握作物育种的主要目标，制订育种目标的原则。

难点：作物育种的主要目标。

第四章 引种与选择育种（讲课4学时；实验0学时）

教学内容：

1.引种与驯化：引种的意义，引种的基本原理，影响引种成功的因素，不同类型作物引种后的生长变化规律，引种的基本步骤，引种实践，植物驯化的原理和方法；

2.选择育种：选择育种的基本原理，选择育种的方法及程序，目标性状的鉴定评价。

教学要求：

了解引种的基本原理、引种的一般规律及方法。掌握选择的基本原理和基本方法。

本章重点、难点：

重点：引种的一般规律及方法。选择育种的特点，选择育种的主要技术环节。

难点：驯化的原理与方法。选择育种的主要技术环节。

第五章 杂交育种 （讲课8学时；实验6学时）

教学内容：

1.杂交育种的意义；

2.杂交亲本的选配；

3.杂交技术与杂交方式：杂交技术，杂交方式；

4.杂交后代的选择：系谱法，混合法,衍生系统法，单子传法；

5.杂交育种程序：原始材料圃和亲本圃，选种圃，鉴定圃，品种比较试验，生产试验和多点试验。

教学要求：

掌握杂交育种的意义、亲本选配的一般原则、杂种后代的处理方法。

本章重点、难点：

重点：亲本选配的一般原则和杂种后代的处理方法。

难点：杂种后代的处理方法。

第六章 回交育种（讲课4学时；实验2学时）

教学内容：

1.回交育种的意义及遗传效应；

2.回交育种方法：亲本的选择，回交后代的选择，回交的次数，回交所需的植株数，修饰回交育种方法；

3.回交育种的特点及其应用价值：回交育种法的遗传特性，回交的其他用途。

教学要求：

掌握回交育种的遗传效应、回交育种方法、回交的特点。

本章重点、难点：

重点：回交育种方法和回交的特点，回交的用途。

难点：回交育种的遗传效应。

第七章 诱变育种（讲课4学时；实验0学时）

教学内容：

1.诱变育种的成就及特点：植物辐射诱变育种的主要成就，诱变育种的特点；

2.常用物理诱变剂及其处理方法：物理诱变剂的类别与性质，物理诱变处理方法；

3.化学诱变剂及其处理方法：化学诱变剂的类别与性质，化学诱变处理方法；

4.诱变育种程序：处理材料的选择，诱变剂量的选择，处理群体的大小，后代种植和选

择方法；

5.诱变育种的发展：理化诱变剂的特异性，诱变剂的复合处理，太空诱变技术的应用，诱变育种存在的问题及对策。

教学要求：

诱变育种的特点。

本章重点、难点：

重点：诱变的方法和诱变育种的方法与程序。

难点：诱变的方法。

第八章 远缘杂交育种（讲课4学时；实验0学时）

教学内容：

1.远缘杂交育种的重要性：培育新品种和种质系，创造植物新类型，创造异染色体体系，诱导单倍体，利用杂种优势，研究生物的进化；

2.远缘杂交的困难及其克服方法：杂交不亲和性及其克服方法，杂种夭亡、不育及其克服方法，杂种后代的分离；

3.远缘杂交育种的其他策略：品系间杂交技术，外源染色体导入，染色体片段的转移技术，体细胞杂交技术的应用，外源DNA的直接导入技术。

教学要求：

掌握远缘杂交的概念、意义和作用、远缘杂交的困难及其克服的方法。

本章重点、难点：

重点：远缘杂交的困难及其克服的方法。

难点：远缘杂交的困难及其克服的方法。

第九章 倍性育种（讲课4学时；实验2学时）

教学内容：

1.多倍体育种：多倍体种类、起源及特点，人工诱导产生多倍体的途径，多倍体育种；2.单倍体育种：单倍体产生的途径，单倍体的鉴定，单倍体在育种上的应用价值，单倍

体育种的主要步骤，单倍体育种成就。

教学要求：

掌握多倍体、单倍体概念和种类、多倍体植物的特点、单倍体育种的优缺点。

本章重点、难点：

重点：多倍体、单倍体的概念和种类、多倍体植物的特点、单倍体育种的优缺点。

难点：产生单倍体的主要途径和方法。

第十章 杂种优势利用（讲课6学时；实验4学时）

教学内容：

1.杂种优势利用的简史与现状：杂种优势利用的简史，农作物杂种优势利用的现状；

2.杂种优势表现特性：杂种优势的普遍性，杂种优势表现的复杂多样性，杂种优势的度量，F2及以后世代杂种优势的衰退；

3.杂种优势表现的遗传基础：杂种优势表现的遗传机理假说，杂种优势遗传机理假说的评价；

4.杂种品种的选育程序：杂种优势利用的基本条件，亲本选配，配合力及其测定，杂种品种的亲本选配原则，杂种品种的类型；

5.利用作物杂种优势的方法：人工去雄生产杂种种子，利用标志性状生产杂种种子，化学杀雄生产杂种种子，利用自交不亲和性生产杂种种子，F2剩余杂种优势的利用，雄性不育性利用。

教学要求：

掌握杂种优势的概念、配合力的概念和配合力的测定方法、利用杂种优势的途径、杂交制种技术。

本章重点、难点：

重点：杂种优势的概念、利用杂种优势的途径、杂交制种技术。

难点：配合力的概念和配合力的测定方法，杂种优势表现的遗传基础。

第十一章抗病虫育种（讲课4学时；实验0学时）

教学内容：

1.抗病虫育种的意义与特点：抗病虫育种的意义与作用，抗病虫育种的特点；

2.作物抗病虫性的类别与机制：病原菌致病性及其变异，作物抗病虫性的类别，抗病虫性的机制；

3.抗病虫性的遗传与鉴定：抗病虫性的遗传，基因对基因学说，抗病虫性鉴定；

4.抗病虫品种的选育及利用：抗源的收集和创新，选育抗病虫品种的方法。

教学要求：

掌握与抗病性、抗虫性有关的概念。

本章重点、难点：

重点：与抗病性、抗虫性有关的概念；作物抗病虫育种的特点性；作物抗病虫性的类别与鉴定方法。

难点：病原菌致病性的遗传与变异、作物抗病性的类别、机制和遗传。

第十二章 抗逆性育种（讲课2学时；实验0学时）

教学内容：

1.抗逆性育种的意义和特点：作物逆境种类，抗逆育种的意义，抗逆育种的特点；

2.抗旱性育种：抗旱性的含义，抗旱性鉴定技术和指标，抗旱品种的选育；

3.耐盐性育种：耐盐性的含义，耐盐性的鉴定技术与指标，耐盐品种的选育；

4.抗寒育种：抗寒性的含义，抗寒性的鉴定和鉴定指标，抗寒品种选育；

5.耐铝性育种：耐铝性的含义，耐铝性的鉴定方法与指标，耐铝性品种选育；

6.耐湿性育种：耐湿性的含义。耐湿性的鉴定方法与指标，耐湿性品种选育。

教学要求：

了解作物逆境种类，抗旱性、抗寒性、耐盐性、抗寒性、耐铝性、耐湿性的含义。

本章的重点、难点：

重点：抗逆育种的特点，抗旱性、抗寒性、耐盐性、抗寒性、耐铝性、耐湿性的鉴定技术和指标。

难点：抗旱性、抗寒性、耐盐性、抗寒性、耐铝性、耐湿性的鉴定技术和指标。

第十四章种子生产、品种审定与登记（讲课2学时；实验0学时）

教学内容：

1.常规种及杂交种种子生产方法与技术；

2.主要农作物品种审定办法；

3.非主要农作物品种登记办法；

4.农作物种子生产经营管理办法。

教学要求：

了解种子生产的方法与技术，了解中华人民共和国种子法主要内容。

四、考核方式及成绩评定

本课程的成绩将由平时成绩（考勤、作业及课堂测验）、实验成绩（参与情况+实验报告）和期末考试成绩三部分组成，其中平时成绩占20%、实验成绩占20%、考试成绩占60%；期末考试采用闭卷笔试。

五、教材及参考书目

教材：《作物育种学总论》第三版，张天真主编，中国农业出版社，2011年，标准书号：ISBN 978-7-109-15808-5。

参考书目：

1.《作物育种学总论》第二版，张天真主编，中国农业出版社，2011年，标准书号：ISBN 978-7-109-08195-6。

2.《作物育种学总论》第一版，潘家驹主编，农业出版社，1994年，标准书号：ISBN 7-109-03071-7。