园艺植物遗传育种学9篇(全文)

• 花匠小妙招
• 2024-11-18 02:49

园艺植物遗传育种学（精选9篇）

园艺植物遗传育种学 第1篇

1 启发式教学

作为教师, 首先应确立信任愉悦的师生关系, 在采用启发式教学法[3]的同时配合采用作业、课程论文、课堂讨论、课后答疑等灵活多样、丰富多彩的课堂教学模式, 充分发挥教师的主导作用, 突出学生的主体作用。同时安排教材中部分章节内容让学生自学, 并给出讨论。

通过课堂答疑解惑帮助学生理解题目, 积极培养学生学习的主动性。高职学生文化知识基础薄弱, 学习能力与学习主动性差, 学习气氛不活跃, 尤其是不少学生重技能学习, 轻基础理论学习, 对园艺植物遗传育种学的重要性认识不足, 没有认识到该门课程是现代生命科学的重要组成部分。认知上的错识与不重视的态度, 导致其缺乏学习兴趣和动力, 从而加大了教学难度。针对这一现象, 采用启发式教学法, 激发学生的学习兴趣, 收到了较好的教学效果。例如, 学生常见的花卉矮牵牛花色非常丰富, 常见的就有20多种, 如红、大红、粉红、淡紫、乳黄、白色、各种星条和带网纹的颜色等, 而没有橘红、豆绿和纯黄色等颜色, 这是由于不同的颜色各有其特殊的花色生理生化合成途径, 基因能够控制矮牵牛的颜色遗传, 因此培育橘红、豆绿和纯黄色品种的育种目标较难实现, 还有赖于今后生物技术的发展及长期的杂交选育工作, 要想了解园艺遗传育种的各种奥秘, 就必须学好园艺遗传学和育种学等相关课程。

2 注重综合能力培养

高职教育现已成为高等教育和职业教育的重要组成部分, 其发展定位应随着社会经济发展和需求与时俱进。为了培养技术技能人才, 除了要提高学生职业兴趣外, 一方面教师要及时了解学科的最新发展动态, 熟悉新知识、新概念及新技术, 提高教师的自身素质。另一方面又要及时将学科发展最新的研究成果贯穿于整个教学中, 让学生掌握最新的学术前沿知识与信息, 以适应经济社会发展和产业发展对技术技能人才的要求。

3 多样化实践教学

为了激发学生的学习热情和兴趣, 培养学生的主动性和创造性, 提高学生实际动手能力, 达到理想的教学效果。园艺专业探索形成“工学结合双轨四段式”人才培养模式, 第一阶段在学校和校内实训基地进行教学, 第二阶段在学校和校内实训基地进行“教学做一体”, 第三阶段在校企合作企业进行顶岗实习, 岗位相对固定, 第四阶段在校企合作企业进行综合实训, 至少完成2个以上岗位的顶岗实训。在这6个学期的教学过程中将校内实训、企业实践、工学交替、生产季节、专业教学考核以及职业技能考核各部分互相结合, 让学生的知识和技能以及职业能力同步递进。为了让学生更好地掌握园艺植物遗传育种下篇园艺植物育种技术讲授的内容, 在渭南职业技术学院月季育种材料圃开展了主要园艺植物月季育种的实践教学, 并结合生产季节组织学生到农作物育种企业渭南渭研作物科学研发中心和园林企业深圳市森宝环境景观工程有限公司进行教学实践和企业实践, 学生参与田间试验设计、播种、苗期管理、区组观察以及种子收获、种子质检和数据统计, 将课堂建到农业企业生产一线, 使学生更加直观生动地了解农作物和园艺植物种子的整个生产流程, 了解当前市场对园艺植物种类、品种和类型的指标要求, 提高学生学习该课程的兴趣。始终以学生为主体, 使实验实训内容与课堂讲授内容衔接紧密, 实践技能与就业单位的岗位要求无缝对接。通过教学实践模式的多样化, 不仅使学生能够掌握园艺植物育种的整个过程, 而且可以具备从事科研生产的基本工作能力。

4 改进教学手段

在传统的课堂讲授过程中, 采用多媒体等现代教育技术手段精简授课时数, 激发学生的学习兴趣, 提高教学效果[4]。例如, 遗传学基础中的DNA复制、RNA转录、蛋白质合成以及基因工程中载体构建等。利用自定义动画课件使一些抽象的概念直观化, 难以观察的现象形象化, 从而使教学内容更为丰富、生动, 激发学生的主动思维和创新能力, 提高教学质量和教学效果。

5 教学与科研互动培养学生创新能力

由于部分高职院校的园艺植物遗传育种学的教学实践内容相对陈旧, 实验教学器材缺乏, 当前遗传育种领域的新理论和新技术引入到教学中偏少, 如细胞工程、基因工程、离体培养育种和分子育种等, 造成学生对该课程的感性认识不足, 学习兴趣不高, 最终导致学生动手能力及创新能力无法施展, 不能达到实训预期效果。当前高职院校师资队伍整体素质提高, 具有硕士、博士学历的教师比例逐步加大, 申报的国家级、省市区各类科研项目的层次及命中率都有所提高。不少学校都已制定了相关产学研激励政策, 科研启动经费严重不足的局面得以改善, 教师科研基础逐步加强, 科研能力也逐年提高。因此园艺植物遗传育种学的教学除了理论教学外, 还应以教学引导科研, 以科研促进教学[5], 引导学生利用课余时间积极参与教师科研, 强化思维和逻辑训练, 使学生学以致用, 巩固课程知识, 提高综合素质。如开展转基因红花表达成纤维细胞生长因子等外源蛋白的研究, 需要对这些外源基因进行修饰改造、载体构建、植物组织培养、转化、阳性植株筛选和蛋白表达, 并且按品种记载红花各代的农艺性状及遗传规律。在教师的引导下, 学生对参与教师课题研究表现出了浓厚兴趣, 在参与科研工作整个过程中, 目标任务明确, 责任心强, 文献资料的查阅能力有所提高, 具有了创新意识和创新能力, 科研引入教学, 收到了很好的教学效果。不仅巩固了遗传育种学的知识, 也提高了学生分析问题和解决问题的能力, 有利于学生进入企业工作后, 根据企业发展的实际需求进行技术研发和推广。

随着社会信息化程度和新技术的快速发展, 企业面临全球化竞争, 受这些外界环境压力的影响, 职业院校毕业生不仅要为某一具体职业做好准备, 还要为可能进行的工作变动做好准备。在园艺植物遗传育种学教学过程中, 教师既要考虑学生兴趣和文化知识基础, 又要兼顾学生知识面, 同时要结合与生产实践紧密联系的知识, 以培养学生基本素质为出发点, 大力培养学生的综合职业能力, 增强学生开拓创新能力, 开阔学生视野, 在实现高职教育高技能应用型人才培养基本目标的基础上, 提高学生的社会适应能力。

总之, 随着我国高职教育的快速发展以及经济社会的转型, 在高职园艺植物遗传育种课程教学中教师应该不断更新教育观念, 进一步加强和完善该课程的教学方法和教学模式, 优化组合各种教学资源, 不断创新人才培养模式, 使学生学有所精, 学有所长, 更好地促进学生的可持续发展。

摘要：为了完善课程教学方法和教学模式, 结合渭南职业技术学院高职园艺专业园艺植物遗传育种学课程教学现状, 从启发式教学、注重综合能力培养、多样化实践教学、改进教学手段、教学与科研互动以培养学生创新能力5个方面进行了改革探索。

关键词：园艺植物遗传育种学,高职院校,教学方法

参考文献

[1]张明菊.园林植物遗传育种[M].2版.北京:中国农业大学出版社, 2008:1-253.

[2]龚国平, 李超.论高等职业教育的定位[J].辽宁教育行政学院学报, 2007, 24 (12) :7-8.

[3]徐炎.园艺植物育种学课程教学改革与“启发式”教学方式的实践应用[J].河南农业, 2013 (11) :29-30.

[4]孙守如, 李靖.多媒体课件在园艺植物育种学教学中的应用效果初探[J].河南教育, 2008 (2) :56.

园艺植物育种学复习总结 第2篇

绪论

1．品种：是经人类培育选择创造的、经济性状及农业生物学特性符合生产和消费需要，在一定的栽培条件下，依据形态学、细胞学、化学等特异性可以和其他群体相区别，个体间的主要性状相对相似，以适当的繁殖方式（有性的或无性的）能保持其重要特性的一个栽培植物群体。

2．作物品种的特性

特异性、一致性、稳定性、适应性、优良性；

3．良种: 优良品种,指在适应的地区,采用优良的栽培技术,能够生产出高产、优质，并能适时供应产品的品种。4.良种作用

（1）提高单位面积产量；（2）改进产品品质；

（3）提高抗逆性，增强适应性和稳产性；（4）有利于耕作制度改革，提高复种指数；（5）扩大园艺植物种植面积；

（6）有利于农业机械化、集约化管理及提高劳动生产率；

第一章：育种目标与对象

1.生物产量和经济产量

（1）生物产量指一定时间内，单位面积内全部光合产物的总量。

（2）经济产量指其中作为商品利用部分的收获量。经济系数＝经济产量/生物产量 2.园艺植物育种的主要目标性状（1）产量（2）品质（3）成熟期

（4）对环境胁迫的适应性（5）对病虫害的抗耐性（6）对保护地栽培的适应性 3．育种目标与目标性状

（1）育种目标: 对所要育成的品种的要求；如高产稳产、优质、适应性强、抗病虫害和 除草剂、不同成熟期、适应机械化生产等。

（2）目标性状: 所要育成的新品种在一定的自然、生产及经济条件下的地区栽培时应具备的一系列优良性状指标

第二章：园艺植物的繁殖习性、品种类别和育种特点

1.自花授粉：雌蕊接受同一花朵的花粉 自花授粉植物：由同一朵花花粉传播到同朵花的雌蕊柱头上，或由同株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上进行传粉而繁殖后代的植物。又称自交植物。（异交率<5%）。自花授粉植物有：豆科、菊科、茄科等大多数蔬菜花卉植物。自花受粉植物花器结构和开花习性特点：

（1）雌雄同在的完全花，花瓣没有色彩、缺少香味（2）花器保护严密，外来花粉不易进入

（3）花瓣多无鲜艳色彩和特殊芳香，多在清晨或夜间开放，不利于昆虫传粉

《园艺植物育种学》复习总结

（4）雌雄蕊长度相仿或雄蕊较长、雌蕊较短，花药开裂部位仅靠柱头，有利于自花受粉（5）花粉不多，不利于风媒传粉

（6）雌雄蕊同期成熟，甚至开花前已授粉（闭花授粉）两种形式：①花冠隔离型，如小麦、燕麦，豌豆、豇豆等；

②粉药分离型，如番茄、莴苣等

2、异花授粉植物

异花授粉植物：通过不同植株花朵的花粉进行传粉而繁殖后代的植物，又叫异交植物。（天然异交率>50%）分三类：

（1）雌雄异株：完全异花授粉植物，异交率100%，如菠菜、石刁柏、木瓜、银杏等（2）雌雄同株异花：如西瓜、黄瓜、甜瓜、南瓜、玉米等（3）雌雄同花：如李子、洋葱、芹菜、向日葵、甜菜等 异花授粉植物花器结构和开花习性特点

（1）开放传粉雌雄蕊异熟有利于异花授粉；（2）风媒花产生大量轻、小而易于飞扬的花粉；

（3）雌蕊具有外露表面大而便于捕捉漂浮花粉的柱头；（4）有色泽鲜艳、浓郁而特异的气味、发达的花冠和蜜腺；（5）自交不亲和机制等。

3、常异花授粉植物

以自花授粉为主，但花器结构不太严密，从而发生部分异花受粉的植物，如蚕豆、菜豆、茄子、辣椒、棉花、高粱等，又称常异交植物 常异花授粉植物要求：天然异交率5%~50% 自花授粉植物和常异花授粉植物遗传纯合程度高，一般不带致死或半致死基因，因而不发生近交或自交衰退现象

常异花受粉植物花器结构和开花习性特点：（1）雌雄同花

（2）雌雄蕊不等长或不同时成熟（3）雌蕊外露，易接受外来花粉

（4）花瓣有鲜艳色彩并能分泌蜜汁以引诱昆虫传粉（5）花朵开花时间长等

4.（1）无性繁殖定义：生物不是通过有性生殖，而是利用营养器官或体细胞、无融合生殖等繁殖后代的繁殖。

（2）有性繁殖：生物通过有性过程产生的雌雄配子结合形成合子发育成新个体繁殖后代，有完整的个体发育周期。

5.怎样研究园艺植物授粉习性？

（1）研究花器结构、开花习性、传粉方式以及雌雄蕊生长发育特点

（2）采用单株隔离自交的方法，观察强迫自交的结实性和自交后代的表现不结籽，属异花授粉

（3）采用遗传试验确定自然异交率：以隐性类型作母本，与纯显性品种混合种植在隔离的试验地，计算母本株所获后代显性性状个体的百分率。

《园艺植物育种学》复习总结

6.品种的类型；

（1）同行纯合类：包括纯育品种和自交系

（2）同型杂合类：包括杂交种品种和营养系品种（3）异型纯合类：包括杂交合成群体和多系品种（4）异型杂合类：包括自由授粉品种和综合品种

第三章：种质资源

1.基因与基因库

（1）种质：是决定生物遗传性状，并将遗传信息从亲代

传递给子代的遗传物质，遗传学上称为基因。

（2）种质库：又称基因库，指以种为单位的群体内的全部遗传物质，它由许多个体的不同基因所组成。

2.瓦维洛夫的作物起源中心学说 3.种质资源保存方式

（1）就地保存和迁地保存（2）种子保存

（3）资源圃种质保存（4）离体试管保存（5）利用保存（6）基因文库保存

4.（1）就地保存：在资源植物的产地，通过保护其生态环境达到保存资源的目的。如划定自然保护区、国家公园、人工圈护稀有的良种单株及历史上遗留下来的古树名木。（稀有种、濒危种）。

（2）迁地保存：常针对资源植物的原生环境变化很大，难以正常生长及繁殖、更新的情况，选择生态环境相近的地段建立迁地保护区，有效的保存种质资源。如滇南珍稀濒危迁地保护区。

5.（1）正常型种子：通过适当降低含水量，降低温度可以显著延长其贮存时期的种子。（2）顽拗型种子：少数种类种子在干燥、低温条件下反而会迅速丧失生活力。一般不用种子保存；

6.中国起源中心的园艺植物：

蔬菜：白菜、芥菜、葱、莴笋、丝瓜、茼蒿等

果树：苹果、梨、桃、杏、华李、华樱、华栗、猕猴桃、木瓜、银杏、柿、枇杷、杨梅、荔枝、龙眼、甜橙、香橙、蕉柑、柚、香圆、金柑、香榧等

花卉：中国水仙、芍药、牡丹、菊花、梅、山楂、贴梗海棠、榆叶梅、腊梅、苏铁、樟、杜仲、桃金娘等

其它：山茶、茶、桑、刚竹、青篱竹等

第四章：引种

1.引种的类型：

（1）简单引种：由于植物本身的适应性广，以致不改变植物本身的遗传特性也能适应新的环境条件，或者是原分布区与引入地的自然条件差异较小，或引入地的生态条件更适合植物的生长，植物生长正常甚至更好。

（2）驯化引种：植物本身的适应性很窄，或引入地的生态条件与原产地的差异太大，植物生长不正常甚至死亡，但是，经过精细的栽培管理，或结合杂交、诱变、选择等改良植物的 3

《园艺植物育种学》复习总结

措施，逐步改变遗传特性以适应新的环境，使引进的植物正常生长。2.引种的原理（1）、引种的遗传学原理

引种是品种在其遗传性适应范围内的迁移，这种适应范围受到基因性的严格制约。不同植物种类其适应范围相差很大，同一植物种类的不同品种间在适应性上也存在差异。植物的适应性：植物在长期的进化过程中，接受了各种不同生态条件的考验，形成了对各种生态条件的反应规范。从引种驯化的遗传学原理看，适应性范围与品种自体调节能力有关，而品种自体调节能力与品种基因型的杂合性有关。（2）引种的生态学原理

除了遗传因素决定引种能否成功外，植物与环境条件的生态关系也严重影响引种的效果。生态型指对一定生态环境具有相应遗传适应性的品种类群，是植物在特定环境的长期影响下形成的对某些生态因子的特定需要或适应能力。同一生态型品种在生育期、抗逆性和适应性方面常具有较多相似的特点

第五章 选择育种

1.提高选择效果的方法

R=i σh2

（1）增加群体的性状变异幅度

实践上主要是增加选择群体的大小

（2）提高性状的遗传力

一是通过加强试验设计和田间管理技术的控制，如选择分布较集中，地势、土壤、坡向及栽培管理等均匀一致的群体，降低环境造成的变异。二是在遗传力较高的世代进行选择。同一性状随着世代的增高，基因趋向纯合，显性作用逐代降低，狭义遗传力随世代的增高而提高，因而选择的可靠性也随世代的推进而增大。

（3）提高选择强度

实际工作中常降低入选率增大选择强度。但要注意确定适当的入选率，入选标准太高，入选群体太小会影响其他性状的选择。

2.选种的程序

选择育种从搜集材料、选择优良单株开始，到育成新品种的过程是由一系列的选择、淘汰、鉴定工作组成；选种程序一般要设臵原始材料圃、株系圃或选择圃、品比预备试验圃、品种比较试验圃、生产试验和区域试验等圃地。3.芽变和饰变及判断方法

（1）芽变来源于体细胞中自然发生的遗传物质变异。变异的体细胞发生于芽的分生组织或经分裂,发育进入芽的分生组织,就形成变异芽。

（2）在园艺植物的营养系品种内,除由遗传物质变异而发生芽变外,还普遍存在着由种种环境因素造成的不能遗传的彷徨变异,又称饰变（3）判断方法：

1变异的性质如属于典型的质量性状，一般可断定是芽变； ○

《园艺植物育种学》复习总结

2.变异体发生范围如是不同立地、不同技术的多株变异，即可排除环境和技术的影响；对于○枝变，如明显是一个扇形嵌合体，可肯定是芽变； 3变异的方向，凡是与环境的变化不一致的很可能是芽变； ○4变异性状虽经不同年份的环境变化而表现稳定，可判定是芽变； ○5性状的变异程度超出基因型的反应规范之外，可能是芽变； ○

第六章：常规杂交育种

1.（1）近缘杂交：指不存在杂交障碍的同一物种内，不同品种或变种之间的杂交。（2）远缘杂交：指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。

2.亲本的选择

定义：根据育种目标选择具优良性状的品种类型 原则：（1）从大量种质资源中精选亲本（广）

（2）亲本应尽可能具有较多的优良性状（精）

（3）明确亲本的目标性状，突出重点（明）

（4）重视选用地方品种（土）

（5）亲本的一般配合力要高（高）

（6）先考虑数量性状，再考虑质量性状（多）

（7）优先用稀有可贵性状作亲本（贵）.亲本的选配

定义：从入选的亲本中选用恰当的亲本配制合理杂交组合 原则：（1）父母本性状互补（补）

（2）选用不同生态类型的亲本配组（态）

（3）以具有较多优良性状的亲本作母本（优母）（4）亲本之一的性状应符合育种目标（符）（5）用一般配合力要高的亲本配组（高）

（6）注意父母本的开花期和雌蕊的育性（期/育）

4.有性杂交技术流程

（1）制定杂交计划：确定杂交组合数、具体杂交组合、每个杂交组合杂交的花数（2）准备器具：花粉收集容器、隔离网、毛笔等（3）亲本株及杂交花的培育选择

原则：使亲本性状能充分体现，保证有足够数量的母本植株和杂交用花，花期相遇调节（4）隔离和去雄：防止隔离范围外花粉混入。父母本均需要隔离。空间隔离（种子生产时使用）、器械隔离（育种实验使用硫酸纸套袋）、时间隔离（很少用）。去雄目的：除去隔离范围内的花粉来源，包括雄株、雄花和雄蕊。（5）花粉的制备

普遍方法：在授粉前一天摘取次日将开放的花蕾，带回室内，挑取花药至于培养皿内，在室 5

《园艺植物育种学》复习总结

温和干燥条件下，经过一定时间，花药会自然开裂。将散出的花粉收集于小三角瓶中，贴上标签，注明品种，并尽快臵于剩有氯化钙或变色硅胶的干燥器内，放在低温、黑暗和干燥条件下贮藏。

（6）授粉、标记和登录 自然授粉和人工授粉

少量授粉：直接用雄蕊碰触母本柱头

大量授粉：授粉工具（橡皮头、海绵头、毛笔、蜂棒等）授粉时间：母本花雌蕊生活力最强的时期（开花当天）（7）授粉后管理

杂交后的头几天注意检查套袋等情况 雌蕊有效期过去后及时摘袋

加强母本植株的管理，及时摘除没有杂交花果等 注意病虫害、鸟害和鼠害等

5.（1）供体亲本（非轮回亲本)：只参加一次杂交的亲本；（2）轮回亲本(受体亲本)：多次参加回交的亲本；

6.杂种后代的选择方法

（1）系谱法：适合于自花授粉植物和常异花授粉植物，但异花授粉植物要区组隔离 系统群：来自同一F3系统（即属于同一F2单株后代）的不同F4系统。姊妹系：同一系统群内各系统 品系：参加比较试验的系统

（2）混合法：在杂种分离世代，按组合混合种植，除淘汰明显的劣株和假杂株外，一般不加选择，直到杂种后代纯合百分率达到80%以上时（约在F5-F8）或在有利于选择时（如病害流行或某种逆境条件如旱害、冻害严重年份）才进行个体选择，下一代种成系统（株系），然后选择优良系统升入比较试验。

优点：

1、分离世代群体大，丢失最优良的基因型可能性小；

2、方法简便易行，选择效率高；

3、可利用自然选择的作用，获得对生物有利的性状；

4、适于多系杂种的选择；

5、可能得到育种目标以外的优良类型。

缺点：

1、人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失；

2、未选择，存在许多不良基因类型；

3、杂种后代要求大群体，高代选择工作量大；

5、亲缘关系无法考证。（3）单子传代法 与混合法比较：

优点：

1、适于株行距大的作物和保护地加代；

2、F2个体繁殖机会均等，规模易控制； 与系谱法比较：

优点：

1、减少了F3、F4分系种植和选择的工作量；

2、保证了高世代选留单株较多时，仍有大量性状差异

《园艺植物育种学》复习总结

较大的纯育株系供比较选择；

缺点：

1、影响种子生长发育因素可能导致优良基因型丢失；

2、无法考证亲缘关系。

3、F3、F4、F5代缺少株系评定，不利于某些性状选择

如在温室或加代繁殖时对抗逆性选择就有困难

第七章：优势杂交育种

1.杂种优势的概念：指两个遗传性不同的亲本杂交产生的杂种，在生长势、生活力、繁殖力、适应性，以及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。

2.自交衰退：异花授粉植物由于长期异交，不利的隐性基因被保存下来，一旦自交隐性不利基因就表现出来，从而使自交后代出现生长势变弱、产量下降等现象。

3.杂种优势的遗传学基础（1）显性假说

提出：Bruce 1910年提出，Jones DF1917年完善

内容：优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间显性基因的加性效应。显性效应：指杂合位点上的显性或部分显性基因对隐性基因的互补效应。

显性基因的加性效应：指非等位位点上显性效应的聚合，即不同位点显性基因的累加效应。显性假说的不足：①该假说只考虑等位基因的显性效应，没有考虑等位基因的杂合本身所起的作用。无法解释数量性状是多基因遗传的，等位基因间往往不存在明显的显隐性关系。②该假说只考虑非等位基因间显性基因的加性效应，没有考虑非等位基因间的互作效应，无法解释F1出现的杂种负优势，无法解释自交系的产量与其杂交种的产量间没有高度的相关性。③该假说没有细胞质和环境对杂种优势所起的作用。（2）超显性假说

提出：Shull 1908年提出，East和Hull 1936年完善 内容：处于杂合态的等位基因间的互作效应和非等位基因间的上位效应是产生杂种优势的根本原因。上位效应；指某一对等位基因的表现受到另一对非等位基因的影响，随着后者的不同而不同，也称非等位基因间的互作。上位效应会导致新的代谢途径、产生新性状。

超显性假说的指导意义：根据超显性假说，优势来源于基因的杂合状态，一旦纯合，优势便会丧失，因此该假说可以说明为什么杂交亲本要求选配亲缘关系远的，地理位臵和生态类型差别大的自交系间杂交，该假说又称等位基因异质结合假说。

超显性假说不足之处：着重基因的杂合性，同样不能解释所有的杂种优势现象。

4.杂种优势的度量方法

（1）中亲优势指杂交种（F1）的产量或某一数量性状的平均值与双亲（P1或P2）同一性状平均值差数的比率。中亲优势Hm =［F1－(P1+P2)/2］/(P1+P2)/2 × 100% 意义：可以比较同一性状和不同性状间杂种优势的大小。超中优势或中亲值优势衡量的实用价值不大，因为即使Hm比较强，但若未超过大值亲本，也没有推广价值。

（2）超亲优势又称高亲值优势，以双亲中较优良的一个亲本的平均值（HP）作为衡量尺度，F1平均值与HP差数的比率。超亲优势 =（F1－HP）/ HP×100% 有些性状在 F1可能表现出超低值亲本(LP)的现象, 如这些性状也是杂种优势育种的目 7

《园艺植物育种学》复习总结

标时, 可称为负向的超亲优势。计算公式为 : 负向超亲优势 =（F1 － LP）/LP × 100% 意义：若F1不超过优良亲本就没有利用价值，因此该法可直接衡量杂种的推广价值。（3）超标优势指杂交种(F1)的产量或某一数量性状的平均值与当地推广品种(CK)同一性状的平均值差数的比率。也有称为竞争杂种优势。

超标优势 =（F1－CK）/ CK × 100% 意义：该法经济上能反映杂种在生产上的推广价值，但不能提供任何与亲本有关的遗传信息，没有固定的可比性，一旦标准品种变了，Hs值也变了。

（4）杂种优势指数是杂交种某一数量性状的平均值与双亲同一性状的平均值的比值,也用百分率表示。计算公式如下: 杂种优势指数=F1/(P1+P2)/2×100% 意义：该法可以用来比较不同性状之间杂种优势的大小

（5）离中优势以双亲平均数之差的一半作为尺度衡量F1优势的方法。

意义：该法以遗传效应来度量杂种优势。加性效应是可以固定遗传的，显性效应是基因型杂合时才出现，不能固定遗传。可以反映杂种优势的遗传本质。

5.雄性不育性：两性花植物中由于生理或遗传的原因，出现雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象，称为雄性不育性。

雄性不育系：对于可遗传的雄性不育，经过选育可育成不育性稳定遗传的系统，该系统即雄性不育系，简称不育系或A系。

6.自交不亲和系的概念和意义

自交不亲和性（self-incompatibility，SI）：指两性花植物，雌雄性器官正常，在不同基因型的株间授粉能正常结籽，但是花期自交不能结籽或结籽率极低的特性。

自交不亲和系：通过连续多代自交选择，可育成具有自交不亲和性特点，且能稳定遗传的自交系。

意义：用于杂种种子生产（1）可以节省人工去雄；（2）降低种子生产成本；（3）保证较高的杂种率

表现形式：(1)花粉在柱头上不能正常萌发。(2)花粉萌发后花粉管不能进入柱头。(3)花粉管进入柱头后在花柱中不能继续延伸。(4)花粉管到达胚囊后精卵不能结合

7.雌株系：指雌雄异株作物，如菠菜，通过选育获得遗传稳定，系统内全部为纯雌株或大部分为纯雌株，少部分为雌二性株（同一株上有大量雌花少量雄花）系的系统。

8.“三系”的概念

细胞质中有一种控制不能形成雄配子的遗传物值质S 细胞质中具有正常的遗传物值质为N 细胞核中有1对或几对影响细胞质育性的基因。以具1对基因为例 MsMs：能使不育性恢复为可育，称为恢复基因 msms：不能起育性恢复作用，称为不育基因 Msms：也能恢复育性

（1）雄性不育系（简称A系）：具有雄生不育特性的品种和自交系称为雄性不育系，简称不育系，其遗传组成为S（msms）。不育系由于体内生理机能失调，以致雄性器官不能正常发育，没有花粉或花粉空瘪，缺乏生育能力。但雌蕊发育正常，能接受外来花粉受精结实，故制种时用它作母本而不用去雄。（2）雄性不育保持系（简称B系）：用来给不育系授粉，保持其不育性的品种或自交系叫雄 8

《园艺植物育种学》复习总结

性不育保持系，简称保持系。遗传组成为N（msms）。（3）雄性不育恢复系（简称C系或R系）：用一些正常可育的品种或自交系的花粉授给不育系后，不但结实正常，而且F1的不育性消失了，恢复了正常散粉生育能力。故这些正常可育品种或自交系称为雄性不育恢复系，简称恢复系。其遗传组成为N（MsMs）和S（MsMs）两种。

9.雄性不育系的选育

(1)原始雄性不育材料的获得和临时保存;(2)细胞质雄性不育系的选育;(3)核基因雄性不育系的选育;(4)质核互作雄性不育系的选育

10.雄性不育系的转育方法；

如果引进或选育的雄性不育系经济性状不符合要求或配合力不高时，就需要进行不育系的转育。直接转育法：选经济性状好、配合力高的品种内植株与不育系测交，从中筛选对不育性保持能力高的植株（即异型保持系）。然后用获得的不育株与异型保持系反复回交，使异型保持系成为同型保持系。间接转育法：是用乙品种作轮回亲本与甲品种保持系反复回交，不断增加乙品种的遗传物质，使甲保持系变成乙保持系。与此同时，也和甲不育系回交，使之变成乙不育系。

第九章 远缘杂交及其在园艺植物育种中的应用

1.远源杂交不亲和性及其克服途径

杂交不亲和：远缘杂交时，由于双亲的亲缘关系较远，遗传差异较大，生理上也不协调，从而影响受精过程，使雌、雄配子不能结合形成合子。一般而言，亲缘关系越远，杂交越不易成功，但不绝对；

杂交不亲和原因 ①表面原因：花期不遇，花粉暴裂、不萌发、花粉管不进入胚囊，双受精不完全。

实质原因：物种间存在生殖隔离和遗传差异

②生理上差异：种间柱头环境和柱头分泌物差异太大 ③遗传上差异：双亲的基因组成 克服方法

(1)注意亲本的选择选配 实践证明：在种属间杂交的范围内，采用染色体数较多或染色体倍数性高的种植母本较易杂交成功、用栽培种作母本容易成功。例：（2）染色体加倍法

染色体倍性高低与远缘杂交的结实率高低有一定的关系，将双亲或亲本之一的染色体加倍，常常是克服不亲和性的最有效的办法。如秘鲁番茄与多腺番茄杂交时，如先将母本诱导成同源四倍体，可显著提高结籽率。如野生马铃薯2倍体与栽培种不能杂交，但若将野生番茄加倍成四倍体后，再杂交则能成功。（3）有性媒介法

利用亲缘关系与两亲本较近的第三个种作桥梁，这个“桥梁种”起了有性媒介作用。如普通番茄Χ秘鲁番茄 32粒种子，4粒能发芽

普通番茄Χ醋栗番茄→F1Χ秘鲁番茄 152粒种子 82粒发芽

《园艺植物育种学》复习总结

（4）特殊的授粉方法

混合授粉法：利用不同种类花粉间的相互影响，改变授粉的生理环境，可以解除母本柱头上分泌妨碍异种花粉萌发特殊物质的影响。

重复授粉法：利用雌蕊不同发育程度、受精选择性的差异，在母本花的不同时期如花蕾期、开花期和临谢期进行多次重复授粉，以提高结籽率。

射线处理法：通过射线处理花粉或柱头，改变生理特性，克服杂交不亲和性。（5）柱头移植或花柱短截法

柱头移植：父本花粉授在同种植物柱头上，然后在花粉管尚未完全伸长之前切下柱头，移植到异种的母本花柱上；或先进行异种柱头嫁接，待1-2天愈合后进行授粉。

花柱截短：将母本花柱切除或剪短，直接授上父本花粉；或将花粉的悬浮液注入子房(人工授粉)，不需花柱直接胚珠授精(对蒴果型的子房较方便)。这些方法操作要求高。(6)理化因素刺激

GA、萘乙酸、硼酸、吲哚乙酸等涂抹或喷洒处理母本雌蕊，促进花粉发芽和花粉管生长。如梅花GA50-100mg/L 处理柱头，结实率高3-10倍。又如中棉×陆地棉杂交，用萘乙酸滴入苞叶内结铃率、种子数多。(7)试管授精与雌蕊培养

试管受精：从母本花中取出胚珠，臵于试管中培养和人工授精，以克服远缘花粉不萌发、花粉管不能伸长或伸长过慢等障碍；已在烟草属、石竹属、芸苔属等植物中获得成功。雌蕊培养：为避免受精后子房早期脱落，也可在母本未开裂前取出雌蕊接种在培养基上培养。

2.远缘杂种不育性及克服途径

杂种不育性：远缘杂交中虽产生了受精卵，但因其与胚乳或母本生理机能不协调，在个体发育中表现出一系列不正常发育，以致不能长成正常植株的现象。远缘杂种不育性的主要表现:（1）受精后的幼胚不发育，发育不正常或中途停止；

（2）杂种幼胚、胚乳和子房组织之间缺乏协调性，特别是胚乳发育不正常，影响胚的正常发育，致使杂种胚部分或全部坏死；

（3）虽能得到包含杂种胚的种子，但种子不能发育，或虽能发芽，但在苗期或成株前夭亡。远缘杂种不育原因：

（1）由于两亲的遗传差异大，引起受精过程不正常和幼胚细胞分裂的高度不规则，因而使胚胎发育中途停顿死亡。

（2）由于小苗在生理上的不协调，因而影响了杂种的成苗、成株。例如，梨与苹果的杂种，种子发芽后正常，但不久根渐渐坏死并整株死亡。这是由于苹果和梨叶片中所含的酚类物质不同，杂种苗中含有梨叶的绿原酸、异绿原酸和熊果甙配糖物与苹果叶的根皮甙配糖物等所有酚类物质，互相起毒害植用，因而引起杂种苗的死亡。

（3）胚及母体组织(珠心、珠被)间的生理代谢失调或发育不良，也会导致胚乳发育不良及杂种幼胚死亡。如果没有胚乳或胚乳发育不全，胚便会中途停止发育或解体。克服杂种不育的方法:（1）胚的离体培养：当受精卵只发育成胚而无胚乳，或胚与胚乳的发育不适应时，可用胚培养技术获得杂种苗。这在许多植物的远缘杂交中得到应用。方法是将授粉十几天(或更长)的幼胚，在无菌条件下，接种在适宜的培养基上培养成幼苗，生根后再移人土壤。麦类一般在授粉后10-16天剥取幼胚进行培养，张启翔(1992)将授粉后66d的北京玉蝶梅x山桃的属间杂种幼胚在培养基上培养成苗。

《园艺植物育种学》复习总结

（2）改善发芽和生长条件：远缘杂种由于生理不协调引起的生长不正常，在某些情况下可通过改善生长条件，恢复正常生长。例如，育苗移栽，当远缘杂交种子种皮过厚时，可刺破种子以利幼胚吸水和促进呼吸。如果种子瘪小，可用经过消毒的腐殖质含量高的营养土在温室内盆栽，为种子发芽创造良好的条件。

（3）嫁接：幼苗出土后如果发现由于根系发育不良而引起的夭亡，可将杂种幼苗嫁接在母本幼苗上，使杂种正常生长发育。

3.远缘杂种不稔性原因及克服方法

杂种不稔性：远缘杂交后代由于生理上的不协调而不能形成正常的生殖器官，或虽能开花，但由于减数分裂过程中染色体不能正常联会、不能产生正常配子导致不能繁衍后代的现象。主要表现：

（1）杂种营养体生长正常，但不能正常开花；

（2）能正常开花但花功能不正常，不能产生有生活力的配子；（3）配子有生活力，但不能正常受精结籽。主要原因：基因和染色体原因引起。（1）基因不育；（2）染色体不育；(3)细胞质不育；

(4)杂种的基因组是由差异较大的基组物质组合的结果, 其生理机能往往不协调。因而在其生长发育过程中受到不良环境条件的影响也更大。外界环境对其减数分裂至配子形成过程影响的结果往往造成杂种不育。克服途径：

（1）染色体加倍法 克服杂种减数分裂过程中染色体不能正常联会。（2）回交法

（3）蒙导法 将远缘杂种嫁接到亲本或第三种类型的砧木上，或用已结实的带花芽亲本以及第三种类型的芽条作接穗嫁接在杂种植株上，也可以克服杂种由于生理不协调引起的难稔性。

（4）逐代选择法 远缘杂种的难稔性在个体间存在差异，同时在不同世代或同一世代的不同发育阶段也有差异，利用逐代选择可提高难稔性。（5）改善营养条件

第十章 倍性育种

1.单倍体：指未经受精的配子发育成的含有配子染色体数的体细胞或个体

单倍体育种：人工诱导单倍体，并使其成为纯合二倍体，从中选育出新品种的方法。多倍体：生物细胞中含染色体组数3个或3个以上个体

多倍体育种：根据育种目标的要求，采用染色体加倍的方法选育新品种的途径.2.多倍体植物的特点

同源多倍体的特点：（1）育性差，结实率低

（2）形态、组织学上的特征 多倍体植物比原来二倍体表现出巨大性

多倍体的一般细胞体积比较大。因染色体增多，反映在个体的根、茎、叶、果实等显粗大。所以农业中把多倍体作为一种重要的育种方法。

《园艺植物育种学》复习总结

（3）生理生化变化 蛋白质、碳水化合物、维生素含量等高于二倍体。（4）抗逆性和适应性

与二倍体比较，多倍体生长较为迟缓，开花晚，多倍体的抗病性、抗旱性和适应性强于二倍体。

（5）遗传变异性

异源多倍体植物的特点：染色体配对正常，植株雌雄配子发育正常，结实率高。如花卉中的菊花、大丽花、水仙、郁金香等是异源多倍体。

3、多倍体育种的意义

（1）通过增加一个现存物种的染色体数目，产生同源多倍体，获得某些器官的巨大型。（2）通过远缘亲本或种间不育杂种的染色体加倍，克服远缘杂交的困难

（3）诱导多倍体作为不同倍数性间或种间的遗传桥梁利用同源多倍体稔性差的特点，选育无籽或少籽果实。

4.常见多倍体的园艺植物

（1）果树：苹果、梨、葡萄、树莓、柑橘、菠萝、草莓

（2）蔬菜：黄瓜、西瓜、甜瓜、番茄、豌豆、马铃薯、甘蓝、白菜、花椰菜、芹菜、萝卜、莴苣（3）花卉：金鱼草、石竹、凤仙花、飞燕草、一串红、彩叶草、美女樱、万寿菊、百日草、桂竹香、爱牵牛、紫罗兰、金盏花、波斯菊、百合

第十一章：诱变育种

1.物理育诱变主要指利用辐射，诱发基因突变和染色体变异；目前常用的射线种类有x射线、γ射线、紫外线、α、β粒子和中子等。其中除紫外线外，各种射线通过有机体时，都能产生直接或间接的电离现象，故称电离辐射。紫外线能量不足以使原子电离，只能产生激发作用，称非电离辐射。

2.化学诱变是用化学诱变剂处理植物材料，以诱发遗传物质的突变，从而引起形态特征的变异，然后根据育种目标，对这些变异进行鉴定、培育和选择，最终育成新品种。有关化学物质有秋水仙素、烷化剂类、核酸碱基类似物、亚硝酸、叠氮化钠(NaN3)等

3.太空育种，又称航天育种、空间诱变育种，是利用太空技术，通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到200-400km高空的宇宙空间，利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用，使生物基因发生变异，再返回地面进行选育，培育新品种、新材料的作物育种新技术。其核心内容是利用太空环境的综合物理因素对植物或生物遗传性的强烈动摇和诱变，在较短的时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源，选育突破性新品种，由此而开辟一条植物育种的新途径。

4.空间诱变的生物学效应

（1）SP1（空间诱变第一代）许多表型变异属环境引起的生物学适应，随着世代增加而逐渐消失；

（2）空间环境对多数植物种子有促进效应，这种效应表现在植物生长和发育过程的加快及产量提高；

（3）空间飞行对植物基本生物过程没有影响，但对植物生命活动及生长具有多方面及重要 12

《园艺植物育种学》复习总结

影响；

（4）SP2绝大多数变异性状，包括双向超亲和一些对育种有利的特殊变异类型，都能得到充分表现，群体出现强烈广谱分离，单株间差异明显，因而是选择的关键世代。

第十二章：生物技术在园艺植物育种中的应用

1.基因工程：就是将生物体的遗传物质（DNA）取出进行体外操作，包括基因的分离、剪切、拼接、组合，然后将其转入寄主细胞，外源基因在寄主细胞内大量复制、表达，从而使寄主具有新的遗传性。基因工程是按照人们的预想重新设计生命。因为是遗传物质的重新组合，所以也叫重组DNA工程

2.细胞工程：是以细胞为基本单位在离体条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而改良生物品种和创造新种，或加速繁育动植物个体或获得有用物质的过程。细胞工程包括的内容有细胞融合技术、组织培养技术、细胞器移植技术和染色体工程技术。

3.植物离体培养的类型（1）胚胎培养（embryo culture）指以胚及具有胚的器官作为外植体，在离体培养条件下，使其再生完整植株的技术。它包括胚（幼胚、成熟胚）培养、胚乳培养、胚珠培养、子房培养以及试管受精等。（2）组织培养：（狭义的组织培养）指以植物各部分的组织（如分生组织、形成层组织、表皮组织、薄壁组织和各器官的组织）作为外植体的立体培养技术。（3）器官培养：指以植物的某一器官的全部或部分或器官原基作为外植体的离体培养技术。外植体有根尖、茎尖、茎段、茎的切块、叶片、花瓣、花蕾、花托、子房、子叶以及未成熟的果实等。是植物离体培养中进行的植物种类最多、取得成功事例最多的一种培养类型。（4）花粉培养和花药培养：前者指以未成熟花粉作为外植体的离体培养技术，又称游离（5）小孢子培养；后者指以未成熟花药作为外植体的离体培养技术。（6）细胞培养：指以能保持较好分散性单细胞或很小的细胞团作为外植体的离体培养技术。（7）原生质体培养：指以除去细胞壁而获得的原生质体作为外植体的离体培养技术。

4.分子标记在园艺植物育种中的运用（1）构建遗传图谱（2）分析亲缘关系（3）定位农艺性状（4）分子标记辅助选择

（5）种植资源及杂交后代的鉴定

第十四章：新品种审定与推广繁育

1.混杂退化的原因

品种在生产栽培过程中，纯度降低，种性发生不良变异，致使失去品种原有形态特点，抗逆性和适应性减退，产量下降和品质劣化等现象。（1）机械混杂（2）生物学混杂

《园艺植物育种学》复习总结

（3）品种本事的遗传退化（4）缺乏经常性选择

2.品种保纯和防止退化的方法

（1）合理选择是避免将劣变个体用作留种繁殖的重要措施（2）严格技术操作规程避免机械混杂（3）采取严格隔离措施，防止生物学混杂（5）利用和创造适合种性的生育条件

（6）用种性较纯的优质种苗定期更新生产用种

园艺植物遗传育种学 第3篇

[关键词]植物类；遗传育种学；实践教学；改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）05-0122-03

多年来，西南林业大学在大多数课程教学中，均是按“三大模块”（理论教学+实验教学+课程实习教学）的方式进行，而且前两大模块是作为一门课程教学并考核，而课程实习教学则作为单独的一门课程进行，但大多都是在同一个学期完成三大模块的所有教学任务。植物类“遗传育种学”基本上也是按这一教学模式进行，只不过按照专业的不同对课程实习教学作了相应的调整。在总结教学经验和走访学生并与之座谈了解的基础上，对西南林业大学植物类“遗传育种学”实践教学的课程设置、教学内容、教学方法以及实践教学基地的现状等方面的问题进行了思考，并在此基础上对相关问题的改革进行了初步探讨，以期为西南林业大学乃至我国林业高等院校植物类“遗传育种学”实践教学效果的提升提供一定的参考。

一、存在的问题

目前我校该类课程的实践教学的问题可归纳为以下五个方面。

（一）部分专业课程设置不健全

众所周知，“遗传学”是“育种学”的理论基础，而“育种学”是“遗传学”的应用实践。二者是密不可分的两个学科。[1]没有“遗传学”作为理论提导的育种工作，只能是盲目的育种探索，势必走大量的弯路甚至误入歧途；相反，脱离“育种学”的遗传研究，只能是空中楼阁，缺乏实践验证的支撑。例如植物保护和森林保护专业，只设置了“遗传学”的理论教学及实验教学，而在教学大纲中去掉了“育种学”的所有内容。然而，有相当一部分植物（森林）保护专业的学生，毕业后往往从事的是植物抗性方面的育种工作或者间接涉及相关内容。这部分学生在工作岗位因为缺乏植物育种方面的理论与实践的知识，而显得束手无策。

（二）教学内容陈旧片面

现有的植物类“遗传育种”课程实践教学内容陈旧、单一。由于学时的限制以及长期以来教学内容未及时更新，现有实验教学大体包括：染色体制片与观察、植物减数分裂的观察与识别、植物染色体核型分析、植物DNA的提取、PCR技术、不同植物花器构造观察、花粉生活力的测定、模拟优树选择、模拟子代测定、植物组织培养技术等。课程实践教学包括：树木（药用植物）引种效果参观实习、植物多倍体的诱导、林木（药用植物）有性杂交、“混培法”诱导植物多倍体产生、遗传学与育种学相关资料片学习等。随着现代技术水平的提高，许多传统的技术手段由于过于落伍，而不再用于科研结果的分析中。如植物染色体核型分析，传统做法是将染色体制片中，处于有丝分裂中期，染色体清晰且分散的染色体拍照放大后度量，然后根据度量的结果按照一定的原则对染色体进行配对。不同的物种其相关数据不同，从而用以区分不同的物种。现如今，这一繁琐且不精准的过程完全由染色体核型分析系统来完成，不仅操作简便，数据准确，并且可以克服人为在测定过程中的误差问题。所以，学生在今后的科学研究中，对相关问题的解决就无需再人工进行，可在有条件单位委托或自行进行图像处理和数据分析。而相关方法及原理完全可以在进行相关研究的前期，对之学习掌握。类似的内容还有植物花器构造的观察、花粉生活力测定等。另一方面，实验内容对相关课程内容的覆盖面偏小。相关染色体畸变、种源试验、种子园以及无性系选育等内容并未涉及。这使得学生对课程理论知识理解不充分，造成实践应用能力的不足。

（三）教学指导教材相对缺乏

目前，学校使用的相关实践教学教材，均为任课教师根据可以开设的实际实践教学内容编制的。受上述教学内容的客观不利因素影响，指导书缺乏系统性及针对性。据考察，个别兄弟院校也存在类似的情况。[2]

（四）教学安排的不合理

长期以来，植物类“遗传育种学”实践教学仍然按照死板的常规学时来进行安排，即一个实验安排2个学时，使得相关联的实验之间也出现“断裂”现象。这样，尽管对于教务管理者来说，安排课程方便，清晰明了，但对一线从事教学任务的教师以及教学对象——学生来说，其中的弊端日益突显。对于教师来说，教学始终处于一种机械状态，到什么点上什么课，而学生，则处于一种迷茫状态，不知道为什么做这个实验，更不知道每一个实验之间有什么样的联系。另外，相关联的实验，总是在实验开始之前重复着相同的准备工作，这在当前学时大量削减的形势下，相当不合理。此外，将课程实践教学和理论教学生搬硬套地安排在同一个学期，违背了植物生长的客观规律，使有些实践内容只能变现实为模拟。如植物有性杂交实验，本来在三至七月份是大多数植物开花期，而恰恰有些课程的相关内容安排在九月至次年一月份这一学期。这使得相关课程内容只能借助一些相似的切花，如将百合水培进行模拟实验，实验结果也只能观察到子房的膨大。通过这种方式进行的实践教学，与实际情况相比较，其效果肯定相去甚远。

（五）教学实习基地缺乏

多年来，由于各方面的原因，植物类“遗传育种学”的教学实践基地一直是一个空白，教学主要依靠校园内的现有资源进行。如优树选择，利用校内一小片桉树林进行；林木有性杂交则是在学校树木园中的果树和梨树园子进行。遇到防火期，学生还不能进入树木园，而且只是部分班级开展类似实习。这样的实习条件，显然不能满足该类课程的教学目的与要求。因此，加强该类实践教学课程的实训基地建设已迫在眉睫。

二、改革措施

（一）完善并健全课程设置

摒弃以前对植物类“遗传育种学”这一课程的片面认识。在当前各门学科相互渗透，相互影响的形势下，老套地认为“部分专业就是以为单纯的理论研究为主，而有的专业又以实践为主”的思想已跟不上时代前进的步伐。尤其是“遗传学”和“育种学”这两门息息相关的课，更不应该将其中之一舍掉。如上所述，在植物保护和森林保护专业中，增加“育种学”部分内容，使学生在毕业走向工作岗位后，能够多一个专业方向的选择，而不只会“看病菌捉害虫”而已。另外，对部分生产性较强的专业，如林学和农学（药用植物方向）专业的课程设置中，在与其他课程学时相协调的同时，应尽可能地加大“林木遗传育种学”或“药用植物遗传育种学”的理论及实践教学学时，以保证充足的学时量来更好地完成教学任务。例如，现有的“药用植物遗传育种学”课程理论教学时长为48学时，而实验学时为16学时，加上“药用植物遗传育种学”课程实习教学30学时，总共才94个学时，这些学时，对于实际上包括了“遗传学”和“育种学”两门课程的植物类“遗传育种学”而言是远远不够的。而相对的，“林木遗传育种学”的学时多出8个学时（为102学时），且这一部分多出的学时仅体现在理论课程。这对于林学专业的骨干课程，时间上仍然是九牛一毛。相应的，方案调整得不管如何合理，如何前沿，没有足够的时间去完成教学也就失去了改革的意义。所以，完善和健全植物类“遗传育种学”的实践教学课程设置，不顾此失彼，依该课程在专业方向中的地位，适当增加课程教学学时是相当必要的。

（二）更新陈旧片面的教学内容

不论是理论教学，还是实践教学，除基本的原理及经典内容轻易不能变外，教学内容应体现出前沿性和实用性，后者更应该如此。按照不同的专业性质，应结合相关课程的教学，去掉陈旧或者重复的相关实践教学内容。比如，在开设过“生物化学”后，有的专业会进行植物DNA提取的相关实验，那么，在“遗传育种学”的课程中就不应再进行该实践教学。在“植物生理学”实践教学中，可能会开设花粉生活力测定的实验，同样在“遗传育种学”的课程中就不应再涉及该内容。在“植物学”中，观察过植物花器构造，“遗传育种学”实验就不应再开设植物花器构造观察的实验。这需要多门相关课程的教师协同来讨论教学的相关内容，才能保证教师在有限的教学学时内，完成更多的教学内容，而学生也能有更多的时间来做一些更新、更前沿的实验。在安排这些多出学时的实践教学内容时，除考虑前沿性外，还应结合理论教学内容，充分考虑与理论教学的匹配性，增加与染色体畸变、种源试验、种子园以及无性系选育等内容，增加学生实践知识的覆盖面，使得学生充分理解和熟知相关课程理论知识，提升实践应用能力。

（三）完善实践教学指导教材

依照学校实践教学课程内容设置的实际，不同学校编写适合本校校情，且有系统性和针对性的实验及实习指导书，不失为一个可取之举。关键是要结合上面所讨论的内容，不仅在教学内容方面要实现经典性与前沿性相结合，还要保证与专业的匹配性。这就要求不同的专业应有可以体现专业特色的材料和内容。比如，林学专业，其实践材料主要以木本为主，而农学（药用植物方向）专业则应以药用植物为主。教材的编写方法也可以从两种方式考虑。一种方式，可编写植物类“遗传育种学”教材通用版本，即，所有专业的实践教学内容全包括在里面，并在相类似的实验和实习内容处标明“某专业适用”。另一方式，可按不同专业编写不同的实践教学指导书。前者从长远考虑更具实用性，后者则更显专业性。但不论是用何种方式写，一定要结合本校教学实际，充分考虑本校教学实践的可行性来编写。最后，理论上可行的实践活动，并不是在实际教学中全部适用。实践教学指导书应做到实用性、针对性及可操作性相结合，这样才能真正起到指导书的真正作用。

（四）合理安排教学活动

首先，应结合相关内容的联系程度，开展综合性大实验。[3]变以前的一个实验2小时为一个实验4小时，将相关实验整合在一起同时进行。例如，对于植物DNA提取及PCR技术两个实验，甚至可以安排更长学时，中途允许学生交替休息。这样不仅可以充分利用有限的教学学时，避免重复的准备工作浪费大量的时间，而且将相关教学内容又紧密地结合在一起。其次，取消所谓的实验教学与课程实习教学的分别，将两部分合并为实践教学。实验室所进行的实验教学和课程实习教学原本就是以学生动手实践巩固和验证理论教学为目的的教研活动，二者并无根本性质上的区别，所以不应生搬硬套地将其分开。这样更有利于教师的灵活教学，学生也更容易将相关联的理论知识结合在一起思考。最后，打破以往理论教学与实践教学同时安排的做法。依据专业特点和植物生长习性，将实践教学进间安排在植物生长的主要季节，比如在三月至七月这个学期，甚至可以全学年安排，并将实践教学分为实践教学第一阶段和实践教学第二阶段。这样，教师可根据预计的教学进度，合理安排室内和室外的教学内容，从根本上解决了教学活动和教务安排的矛盾。与此同时，将所有植物“遗传育种学”的相关理论教学安排在九月至次年一月这个学期。那么，学生可以在学习理论课的同时，主要进行一些实验室内的实践学习，而在另外一个学期，主要进行实验室外的实践内容，避免了理论教学与实践教学进度有时相冲突的矛盾。

（五）建立相关实践教学基地

对于农林业大学来说，教学实习基地对于实践教学课程相当重要。那么，土地问题将是建立基地面临的首要问题。这一问题在身处都市中的农林业大学来说尤为突出。众所周知，对农学或林学专业来说，“森林培育（作物栽培）学”和“植物遗传育种学”是两门相当重要的专业课程，二者又有着相当的交叉部分。将两者的教学实践基地整合在一起，不仅解决了土地有限的问题，而且可使学生对这两门课程的相关关系得到理性认知。西南林业大学树木园有森林培育课程的实习林地，种植有经济林、用材林，可在每年春天进行树木和经济林的有性杂交，在年末进行扦插、嫁接等无性扩繁学习。另外，教师可以将自己的科研试验基地作为学生实践教学的另一场所。北京林业大学的部分教师，就将诱导“2n”配子技术等部分林木育种的科研成果有机地整合在实践教学活动中，不仅提高了学生的综合素质，还提高了他们的科研能力。[4]

不论是哪一门实践教学课程，其内容和方法以及安排，均应充分考虑与实践生产相结合，这样才能够最大可能地实现理论与实际相结合。同时，随着社会科技的飞速发展，实践教学课程的教学内容、教学方法以及教学设置等均应与时俱进，紧随时代的步伐。那么，从这个角度来讲，任何一次的教学改革的结果，都不会是最终的最理想的结果。对林业院校植物类“遗传育种学”的实践课程而言，需要相关教研工作的教师不断地对之进行修改，充实。

[ 注 释 ]

[1] 朱军.遗传学[M].北京：中国农业出版社，2013.

[2] 王君，康向阳，李伟，等.“林木育种学”课程实践教学的改革探索—以北京林业大学为例[J].中国林业教育，2015（4）：59-62.

[3] 刘纯鑫，黄少伟，刘天颐，等.“林木遗传育种学”综合性实验初探[J].高校实验室工作研究，2008 （3）：13-16.

[4] 康向阳，胡冬梅.林木育种学开放式实验教学实践[J].中国林业教育，2008（1）：68-70.

园艺植物育种学教学质量优化研究 第4篇

随着现代生物技术的发展,用人单位要求学生既要掌握理论知识,又要具备一定的实践动手能力和创新能力,为了培养适应21世纪需要的 “厚基础,宽口径,高素质,强能力”的人才[2],针对内蒙古大学园艺专业的教学现状,总结了近年实践教学经验。

1园艺植物育种学教学中存在的问题

1.1学生专业兴趣不足

由于学生对专业了解不充分,选择专业时较为盲目。学习专业课程后,发现从事与植物、土壤、栽培基质相关研究有些脏累,且就业偏重招录男生,部分学生对于专业学习失去兴趣。加之采用学分制的培养模式,考试的内容大部分以基础理论为主,需要综合知识解决实际问题的题型较少,缺乏对课程实验设计、综合分析及实际运用能力的考核,造成学生考试前突击复习来应付考试, 而对课程内容本身的兴趣不大,学生对于学好专业课的意识不强烈。

1.2教学时数不足

在以加强素质教育的人才培养思路下,教学为了面向就业市场,必须减少专业课的课时数,来增加基础课学时数。内蒙古大学高职最新教学大纲将园艺植物育种学教学分为理论教学、实验教学、实训(实践)教学三部分,理论和实验教学为48学时,其中实验课12学时,占总学时的25%, 通常每个实验必须在2~4个课时完成,因此只能安排一些简单的验证性实验,学生按照教师或课本设计好的实验步骤操作,无法对育种的基本原理和方法进行实验设计,未能建立起与理论教学相对应的实验教学体系,不利于学生自主学习能力的培养。实训教学环节是在理论和实验教学完成后进行的,主要是综合运用所学的理论知识解决实际问题。内蒙古大学在夏季学期集中安排7d(32学时)的时间进行实训,但由于学时数和植物生长季节的限制,难以在短时间内掌握主要育种途径和整个育种过程。

1.3实训条件和实验经费不足

园艺植物育种学涉及植物育苗、培育、繁殖、 生产技术指导等多方面技术性较强的工作环节, 在学习过程中需要依靠大量实验来培养学生的基本操作技能和实践能力。内蒙古大学该课程的实验及实习基地仍处于一种调研拟建的状态,这使得种植观察实验都无法进行。

实验室条件简单,实验安排只能因陋就简,以训练学生掌握操作方法为主,如进行秋水仙素诱导多倍体、花粉生活力测定实验等;需要较高级实验仪器的实验,如DNA亲缘关系鉴定、同工酶电泳检测种子纯度技术等均不能正常开展。

园艺植物育种学实训教学,部分在实验室进行的,更多的是在田间进行。由于实训经费有限, 加之学生人数较多,实训既无法租地进行,也不能到园艺技术先进的区外参观实习。这些问题都不同程度地制约了该课程教育教学的发展。

2园艺植物育种学实训教学中采取的措施

在现有教学条件的基础上,为了提高教学质量,内蒙古大学采取了一系列加强园艺专业园艺植物育种学实训教学的措施。

2.1改变实习方式,加强实训效果

在园艺专业教学大纲中,园艺植物育种学的教学实习是安排在理论课程结束后,利用夏季学期7d的时间集中进行,无法顾及到主要育种途径和育种全过程。将集中的实训,分散安排在整个学期,由学生自主利用课余时间进行,既充分利用学生课余的时间来补充实训课教学时数的不足,又增加了该课程的开放性和有效性。

教师授课过程中强化育种学课程实践性强的观念,并注重融入交叉学科知识及本学科发展前沿。在课程进行过程中,根据植物生长季节,结合科研课题,由任课教师列出若干实训题目,每个题目由一组学生完成,每组2~5人,经由学生讨论后自主选择。学生组成小组、选定实训题目后,在实训教师的指导下,通过查阅文献,初步了解该课题的研究进展,对于拟研究植物的生物学特性、繁殖方式、开花习性等知识进行详细了解,进而制定出适宜的实验方案。

由于这种介于基础教学实验和实际科研实验之间对园艺植物育种全过程进行训练的教学实习方式,比以往更具有系统性和科学性,而且更接近实际的生产科研过程,从而极大地提高了学生的实验兴趣。

在实训过程中,任课教师指导学生进行田间和实验室操作、信息采集、数据记录等工作,解决操作过程中遇到的具体问题;学生通过对实验数据进行分析,得出结论,撰写实习报告,不仅加强了基本技能训练,更使理论与实践密切结合,提高了分析问题和解决问题的能力。

2.2优化实训内容,提高专业兴趣

由于教学时数较少,实验课内容尽量安排不需要连续观察的项目,如多倍体的诱导与鉴定、花器结构观察、蔬菜食用品质鉴定(含糖量、含酸量、 可溶性蛋白含量的测定)等实验,而将需要连续观察的项目安排在实训中,2012~2013年的实训集中安排了花粉活力鉴定、柱头可授性鉴定、室内储藏花粉寿命检验、授粉方式确定、有性杂交技术及杂交后管理、花粉管法导入植物总DNA等实验。 实训场所及所用植物主要由兄弟院系和友好实习基地单位或教师的科研课题提供。花粉活力鉴定、柱头可授性鉴定、室内储藏花粉寿命检验等实验根据植物自身特点,在观察花器结构和开花特征的基础上,一般选开花前2d、开花前1d、开花当天、开花后1d、开花后2d的蕾或花做鉴定,鉴定出活力或可授性强的开花时期后,再进一步分时间点鉴定,如青椒开花当天花粉活力和柱头可授性最强,开花当天的花粉和柱头可于8∶00、 10∶00、12∶00、14∶00、16∶00、18∶00六个时间点鉴定其活力,以准确确定最佳授粉时间;同时选用不同的鉴定方法,如花粉活力鉴定时采用I2-KI染色法、TTC染色法、亚甲基蓝染色法、蔗糖琼脂培养法,以便筛选出最适宜的鉴定方法,同时各种方法相互印证,为有性杂交建立充分的科学依据。 实训有性杂交技术的小组从实验设计到播种、育苗、定植、杂交母株及用花的选择、采粉、去雄、授粉、标记、登记、采种以及数据整理,均在教师指导下由学生亲手完成,学生经历一个完整的育种周期后,可以加深对本课程的理解,大大提高了学生育种的操作技能,同时也提高了园艺植物育种学课程的教学质量。有性杂交技术是该门课程必须掌握的要点,实训要进行杂交技术训练,操作后调查杂交结实率,分析总结影响结实率的原因。

由于各组的实验内容不尽相同,避免学生在实验的准备、操作、观察以及结果分析等过程中机械、被动地照搬或抄袭他人的现象,基本解决了学生对教师和课本的依赖,增强了学习的积极性和主动性,教学效果大幅度提升。

为避免学生仅注重组内的实训内容,而忽略需掌握内容的相关性、连续性,在具体实验操作之前,带实训教师要组织全班同学,集中讲解实验流程、步骤要点、注意事项,使学生了解其它组的实训内容,更全面地掌握实训知识;在实训过程中举行1~2次交流会,以组为单位,制作多媒体课件进行汇报讨论,便于组间相互了解不同的研究课题及进展,提出存在的问题并建议解决的方案,可极大地促进学生的探索欲望及解决问题的能力。

2.3组织参观教学,扩大知识视野

参观实习对于巩固专业基础、开拓学生视野、 培养专业兴趣、就职选择意义重大。内蒙古和信园蒙草抗旱绿化股份有限公司利用在我国旱区的山地、草原和荒漠生长的“蒙草”,其具有三节(节水、节能、节地)、三耐(耐旱、耐寒、耐盐碱)、两低(低碳、低成本)、一高(高存活率)的特征,再经过长期引种、驯化可使其抗逆特性更加凸显,更广泛地运用于生态环境建设、生态恢复和城市园林绿化中。其下所属的蒙草抗旱植物研究院,建有近1.33万hm2苗木生产基地,拥有德国景天、石竹、紫花地丁、马莲和千屈菜等常规品种,同时还研发了蒙草抗旱特色品种,包括二色补血草、地榆、蓝亚麻、少女石竹、蓍草、桔梗、野罂粟、蜀葵、 委陵菜、地黄鸭葱、野韭等地被类及柽柳、蒙古扁桃、蒙古犹、沙地柏和沙冬青等灌木类苗木品种[4]。组织学生参观蒙草抗旱植物研究院,对种质资源进行观察和记载,并通过专家讲解,使学生集中、直观、生动地掌握植物种质资源调查、引种驯化、选择育种、组织培养等的生产流程和园林绿化植物销售的基本情况,了解当前市场所需的种类、品种和类型以及育种目标的时效性等,不仅开阔了学生的视野,更进一步激发了学生的兴趣。 同时通过参观使学生对该企业有了进一步的了解和切身感受,部分学生选择在所参观的企业做毕业实习或就业,也为学生提供了更多就业的机会与平台。

由于受学校实习基地和实验材料限制,全面进行杂种优势制种是比较困难的。例如参观内蒙古农业科学研究院可见大量的青椒、胡萝卜亲本及其组合,观察到雄性不育系和雄性不育两用系亲本植株的花器结构特征,并通过主持课题的育种专家讲解,使学生了解选育过程及其在杂种优势制种中的应用,创建了一种教与学双向互动的学习氛围,不但可以培养和提高学生的基本技能和实践能力,而且大大地开阔了学生的知识视野。

2.4完善考核制度,增强责任意识

内蒙古大学园艺植物遗传育种实训作为一门单独课程,计1学分。为了从根本上实现实训的目的,将学生平时的出勤情况、操作过程、实验结果三部分综合起来打分,全面评估学生对该门课程的掌握情况和实训效果。平时认真管理,使学生的操作过程规范,得出的实验结果真实可靠,具有可评价性及科学性。

同时在课程结业考试时,结合园艺植物遗传育种学的知识要点与课程实验,设计解决实际问题的题型,将多个知识点综合在一起解答,增加分析题的比例,培养学生综合运用所学理论知识的能力,避免学生基础薄弱、应付考试等现象。

园艺植物育种学教学中,实践教学是其重要组成部分。通过对实训方式、结构内容的调整,教学手段和方法的创新,考核方式的改变,不仅可以提高学生学习的兴趣、信心和踏实肯干的作风,也培养了学生的创新意识、专业素质和合作精神,为将来的工作或科研奠定坚实的基础[5]。

摘要：为培养高职园艺专业应用型人才,针对园艺植物育种学实训教学应用性和实践性强的特点,分析了教学中存在的问题,通过改变实习方式、优化实训教学内容、组织参观教学及完善考核制度的措施,探索了加强高职院校实践性教学的重要环节,从而达到提高园艺植物育种学教学质量和学生综合素质的目的。

园艺植物育种学第二章(上)教案 第5篇

学习目的：通过本章学习，了解引种的意义，引种的基本原理，掌握引种的概念，引种的原则与方法，以及影响引种效果的因素，从而能按引种的程序和引种规律进行引种。

20世纪70年代末至80年代，我国从日本引进了晚熟富士着色系芽变苹果(红富士)，如长富

2、长富6和秋富1等。当时全国11个省市组成引种研究协作组，北至辽宁，南至江苏，在全国进行了试种推广和研究。经过多年的引种工作，明确了红富士苹果在我国的适宜栽培范围,并总结出该种苹果优质丰产栽培的系列技术措施,同时建立了良种繁殖基地,进行了优系选择,选出有希望的单枝(株)系100余个。目前红富士苹果覆盖面占我国苹果主要产区的80％以上。

第一节引种的概念和意义

一、引种的概念

引种是将野生或栽培植物的种子或营养体从其自然分布区域或栽培区域引入到新的地区栽培。根据植物在引种前后是否发生遗传适应性改变，引种可分为简单引种和驯化引种。前者指植物种类或品种在基因型适应范围内的迁移，后者指植物在引种过程中发生某种适应性遗传变异。如果引入地区与原产地自然条件差异不大或引入植物本身适应范围较广，或只需采取简单的措施即能适应新环境，并能正常生长发育，达到预期效果的称为简单引种。如果引入地区自然条件与原分布地区自然条件差异较大，或引入物种本身适应范围较窄只有通过其遗传性改变才能适应新环境或必须采用相应的农业措施，使其产生新的生理适应性，这种方式称为驯化引种。

二、引种的意义

（一）引种是解决园艺生产所需种类品种的重要手段。

新区基础薄弱，种类和品种短缺，靠引种可以解决，即使种类品种比较丰富的老的菜园和园林建设进展较好的地区也都需要不断引入新的种类品种，因为在全国或世界范围内总能发现比当地现有种类更好的种类品种。如果通过引种就能得到所需要的种类品种，要比选择育种或杂交育种简便而节约得多。

（二）通过引种不仅有可能解决地区当前建设中存在的种类品种问题，而且还能引入更多的种质资源，为今后进一步良种化提供有利条件。

自20世纪70年代初以来，我国自国外引进的蔬菜种质材料约2万份，有相当一部分被用作育种的初始材料，育出了一大批抗病、高产、优质的蔬菜新品种，并在生产上推广利用。

（三）扩大栽培区域，发展商品生产及保护珍稀植物。某些植物在引进地本来就有，但其分布或栽培范围很小，数量少，产量不高，不能满足市场需求或该植物属于保护对象，因此在其自然分布或栽培范围内，扩大种植面积，实行集约化生产或推广种植。如分布于南方的白花泡桐已成功引进到陕西、山东，而分布于北方的兰考泡桐和楸花泡桐也在南方生长良好。通过引种常可使种或品种在新的地区得到比原产地更好的发展，表现尤为突出，如原产中国的猕猴桃，新西兰引种后，现其产量占世界第一位。此外，引入各种种质资源，还可用于杂交创造新品种。福建省果树研究所以我国枇杷品种解放钟与日本引入品种森尾早生杂交培育成早钟6号，该品种具有果大、早熟、抗性强、品质优、丰产性好、综合性状优良等特点，具有良好的市场潜力。

第二节引种的原理

植物引种驯化是以进化论、遗传学、生态学的某些基本概念为理论基础，其他学科如植物学、植物地理学、植物生理学等学科对引种驯化理论的研究为推动作用的。至今已提出的植物引种驯化理论至少有20多种，他们都从不同的角度提出了植物引种驯化的原理，将其中有影响的介绍如下。

一、引种的遗传学原理

（一）简单引种过程中的遗传学原理

简单引种是园艺植物在遗传性适应范围内的迁移，这种适应范围是受基因型严格控制的，同一种植物不同的品种，由于适应性范围的差异，在引种中有不同的表现。例如，桃品种白凤的适应性广，在北京、江苏、江西、河北、辽宁等诸省（直辖市）均表现丰产优质；而肥城佛桃适应范围狭窄，引种到江苏扬州和辽宁葫芦岛都表现成花少，坐果率低，不能获得丰产和优质。适应性范围广的品种，常具有较强的自体调节能力，表现为对异常外界环境的影响具有某种缓冲作用，使其得以在自然界广泛分布。

根据K.Michael(1942)研究理论，品种的自体调节能力和品种基因型的杂合程度有关。果树中有些亲缘较复杂，杂合程度高的品种如康德梨、贵妃梨等均具有较强的适应性。D.Lawis（1955）认为杂合程度高的类型，具有更高的合成能力和较低的特殊要求。这表现在生存过程中，具有重要作用的性状常表现为最稳定，如温州蜜橘、贵妃梨、苹果梨中的某些品种，由于亲缘关系比较复杂，是杂合程度高的杂交后代，常有较大的适应范围。品种对在进化过程中经常发生影响的环境条件都具有较高的适应能力。例如落叶树种在季节日照长度和温度的变化下引起的秋季落叶，有利于增强其对冬季严酷环境的适应性。这是植物本身的自体调节表现，这种表现叫饰变。

反之，品种对其进化过程中很少发生的环境条件，则很少具有适应能力，例如冬季多雨引起枝条徒长，农药引起的药害等这类变化叫形变，是不适应的一种表现形式。适应性饰变反映品种在扩大适应范围上的潜力，而形变则表明品种适应范围狭窄，引种中应善于区分这两种不同的反应。还应指出，同一基因型在不同的环境条件下会形成不同的表型，有时对外界条件具有不同的适应能力，如同一品种在比较干旱的条件下培育的苗木，比在高温多湿条件下培育的苗木较为抗旱。

（二）驯化引种过程中的遗传学原理

引种实践证明，在改变植物的遗传适应范围过程中，把一些园艺植物引入原来不能适应的地区不仅是必要的，而且也是可能的。桃原产于我国西北干旱、气温较低的地区，引入南方后经过长期的培育选择，已驯化成为耐高温的华中系品种群，这就是一个典型的驯化实例。

如何改变园艺植物遗传适应范围，使其适应新的环境条件，在理论和实践中有一个认识过程。“风土驯化理论”认为，要使原产南方的优良品种在北方进行驯化，只要从南方引入大量的嫁接苗木或接穗进行繁殖，在北方的风土条件影响下，就会逐渐驯化。“风土驯化理论”事实上在实践中都遭到了失败。前苏联著名的果树育种学家米丘林，早期曾根据这种理论，做了大量的引种工作，结果都没有成功。随后米丘林在总结经验教训的基础上指出：除了该植物在原产地已经具备了适应新环境的遗传性外，不能用移栽、扦插、嫁接或其他无性繁殖方法来进行驯化，只有种子播种的实生苗，引种到新的环境条件下，才有可能驯化成功。实践还证明，从生态地理上距离远，不同种间或品种间杂交所产生的杂种较易驯化。人们从实践中虽然总结出经验教训，但在理论上有着不同的解释。一种解释是，通过种子繁殖能较好的进行驯化，其关键在于通过有性过程形成多样复杂的基因重组，可以从中选择出适应性较强的重组类型，而远缘杂交所产生的杂种由于杂合度高，因而对异常条件具有较大的缓冲适应能力，同时也具有较高的合成能力和较低的特殊要求。另一种解释是，实生苗是出于幼龄阶段的个体，阶段发育年幼，具有较大的遗传可塑性，易于接受外界各种条件的影响，从而能较好的定向地改变其遗传适应范围。扦插苗或嫁接苗是在原有阶段发育成熟基础上形成的，遗传保守性较强，因而适应性也较差。

二、引种的生态学原理

（一）植物生态系统的功能和相对稳定性 生态系统是在一定的时空范围内，生物和非生物成分通过物质循环、能量转化流动等相互作用、相互依存所构成的具有一定结构和功能的一个生态复合体。一个完整的生态系统都是有生产者、消费者、分解者、无机环境4个基本成分所构成，经过长期的进化适应逐渐建立了相互协调的关系。这种协调关系主要靠生态系统的自动调控功能来实现，这种自动调控功能即生态系统受到外来干扰而使稳定状态改变时，靠系统自身内部的机制恢复和保持系统的相对稳定性，使生物与生物、生物与环境之间达到功能上的动态平衡。系统的调控能力取决于生态系统的成熟性，系统越成熟，它的种类组成越多，营养结构越复杂，它的稳定性越大。相反的，那些没有经过长期进化适应、结构简单的生态系统，种类组成少的生态系统就对外界干扰的抵抗能力弱，自身的稳定性差，即所谓脆弱生态系统。这样的生态系统很容易受到外界干扰，偏离自然状态而丧失其固有的自动调控功能，变成退化生态系统。

（二）引种对生态环境的影响有目标、有计划重现当地环境特点，遵循生态系统动态平衡原理的科学引种可以丰富植物生态系统的种类组成，增强生态系统的调控功能，起到改善环境的作用。如多种观赏植物可以吸收污染大气的有害气体，杀灭悬浮在大气中的有害球菌、杆菌，降低或消除城市噪声，增加负离子效应等。引种时可以有针对性的从外地引进抗性更强、净化作用更强的种类用以改善生态环境，但同时也应注意盲目的不顾生物和环境及其他生物间的协调关系，随心所欲地引种可能会削弱生态系统的功能，甚至造成破坏生态环境的难以控制的灾难。

（三）生态因子作用于植物的一些基本规律

植物和生态环境之间存在非常复杂的关系,在介绍和研究生态环境时,常把温度、光照、水分、土壤等生态因子分别论述。但实际上,生态环境中诸因子是相互依存、相互制约,构成一个统一的环境系统,并综合地作用于植物。因此,在研究生态环境对植物的影响时,应注意因子间相互作用的一些基本规律，掌握植物与环境关系的客观规律。既要求原产地和引种地的生态条件相似，但又不可能要求完全一致；既要承认气候条件对植物的重要影响，又要考虑自然的综合因素和植物可以改造的一面。所以，在引种时一定要注意植物与生态环境条件的综合分析，慎重选择小气候和土壤条件，尽可能在新的条件下为植物提供近似原产地的条件。

1.生态因子的不可替代性和相互补偿作用。

构成生态环境的各种生态因子，对植物来说都是同等重要的，彼此不可替代，如光、热、水分等。尽管需要的数量不同，但缺少不管哪个因子，植物的生长也会受到程度不一的影响。但某一生态因子不足时，在一定范围内可以通过别的其他生态因子来补偿，比如在树荫下的植物光照不足，使得光合作用较弱，在土壤表层放出大量二氧化碳，可使光合作用得到一定程度上的补偿。

2.主导生态因子和限制生态因子虽然环境中的诸多生态因子具有不可替代性，但通常都有一种或少数几种生态因子对该种植物的生长发育和繁衍后代起着决定性的作用，也即主导因子。

例如温度常常是影响植物分布的主导因子。我国植物南北向地理分界线—秦岭、淮河一线，南方有柑橘、棕榈、茶树等常绿阔叶树种，而北方没有。通常植物对某一生态因子耐受范围较窄，而这一因子又易于变化，则该因子很可能成为一种限制因子。德国B.J.Liebig（1840）在研究植物营养时，提出植物常受到需要量很少而土壤储存量也很少的营养物质（如硼）的限制，当这类营养物质含量超出植物的忍受限制时就会出现植物声场受阻乃至死亡。

3.生态因子的综合作用

任何生态环境中各种生态因子对植物来说并不是单一因子，而是这些因子综合作用于植物。一个因子的变化常会引起其他因子的变化，彼此相互依存、相互制约。如太阳辐射的变化引起温度和空气湿度等的变化，植物的光合作用必须有水分、养分和空气参与才行。

4．主要生态因子对园艺植物引种的作用

（1）温度：温度常是影响引种成败的具主导作用的限制性因子。温度条件不合适对引种植物的不良影响可表现为：①满足不了生长发育的基本要求，致使引种植物的整体或局部发生致命伤害，严重时死亡；②引种植物虽能生存，但影响产量、品质，失去生产价值。中国地处北半球，温度对园艺植物北引的影响包括极限低温、低温持续时间以及升降温速度、霜冻、有效积温等；南引时的影响包括冬季低温不能通过冬眠、高温和日温差等。临界温度是植物能忍受的最低最高温度的极限，超越极限温度会造成植物严重伤害或死亡。冬季绝对低温是南种北引的关键因子，如菠萝一般品种的临界低温为—1℃，广州1951-1970年从未出现过0℃的低温，几乎所有菠萝品种都能适应，而韶关1960-1971年每年都有0℃以下的低温持续1－8d，其中4年出现-2.3℃－-3℃的低温，引入品种不能适应。

除极限低温外，低温的持续时间，降温、升温的速度以及植物本身的越冬准备等也起重要作用。辽宁熊岳地区出现-30.4℃绝对低温的1941年，苹果没有冻害，而发生7次冻害的年份其绝对低温只有-22℃－-25℃。研究认为，最低旬平均温可反映降温程度和作用时间两方面因素，作为苹果引种的参考指标较适宜，以最低旬平均-14℃作为抗寒能力中等的美国原产苹果品种引种时的参考指标。低温造成严重伤害的另一种表现是霜冻。对果树来说尤其是开花期的晚霜，常造成严重减产。冬季开花的枇杷，其花器及幼果易遭到冻害，是北引的主要限制因子。园艺植物的不同种类和品种的生育期不同，对生育期温度的要求也不同。喜冷凉而不耐高温的蔬菜作物引种后的生长情况，取决于作物适应的起始低温和临界高温之间的相隔天数能否满足其生育期要求的天数。有效积温能否满足引种植物生长发育的要求，也是南种北引时必须认真分析的因子。对于大多数喜温作物，在10℃以上有效积温相差200－300℃以内的地区间引种，对生长发育和产量的影响一般不大明显，若超过此数，偏离越大则影响越大。

高温是植物南引的主要限制因子，高温使呼吸作用加强，光合作用减弱，蒸腾作用加强，破坏体内水分平衡和养分积累，造成早衰并引起局部日灼。尤其是对于多年生果树和观赏树木，引种时必须分析高温对栽培的制约。有些植物种类，引入地区冬季是否有足够低的温度和低温持续时间，以满足其通过休眠或2年生植物的春化阶段的需要，常成为引种的限制因子。落叶果树未能通过休眠时，即使具备了营养生长所需的外界条件也不能正常发芽生长，表现为发芽不整齐，新梢呈莲座状，花芽大量脱落，开花不正常等。

（2）日照：日照对引种的影响主要包括光周期和日照强度。不同纬度地区日照时数不同，纬度越高，一年中昼夜长短的差别越大,夏季白昼时间越长，则冬季白昼时间越短，而低纬度地区则夏季和冬季白昼时间长短差别较小。长期生长在不同纬度的植物，形成了对昼夜长短的特殊反应，这种反应称为光周期现象。有些植物在日照长的时期进行营养生长，到日照短的时期分化花芽并开花结实，叫做短日照植物，如菊花中的秋菊类；与上述情况相反的另一类植物叫长日照植物。如洋葱、胡萝卜等；还有一类植物对日照长短反应不敏感，在日照长短不同条件下均能开花结实，如番茄、茄子、甜椒等。多数果树种类和品种对光周期反应不敏感，如苹果、桃可在纬度差异很大的地区正常生长、开花、结实。

凡是对日照长短反应敏感的种类和品种，通常以在纬度相近的地区间引种为宜。日照长短是一些蔬菜产品器官发育的主要影响因子。北方洋葱引到南方种植，往往地上部徒长，鳞茎发育不良。因为北方洋葱通常是春季播种后在夏季长日照下形成鳞茎，引到南方后采用秋播春收栽培方式，在洋葱形成鳞茎的季节，恰好是短日照环境，所以只长苗不结鳞茎（洋葱品种鳞茎膨大诱导有长日照和短日照的区别）。不同园艺植物对光照强度的要求不同，有阳性植物、日中性植物、阴性植物之分。桃是较典型的阳性树种，光照弱会造成开花和结实不良；相反，杜鹃、兰花等属阴性植物，由于种植这些阴性植物时可人工遮光，所以引种时光照强度就不会成为主要的限制因素。

（3）降水和湿度：降水对植物生长发育的影响，包括年降水量、降水在四季的分布和空气湿度。年降水量是决定植被类型的决定性因素，降水强度与植物的适应性也有一定关系。降水量由多到少，植被类型由森林到森林草原、草原、干草原、半荒漠、荒漠。在森林类型范围内也有雨林型、湿润型及干旱型之分，在引种时应注意这些类型的差别。另外，园艺植物的不同种类由于在其进化过程中，长期经历生态环境中的不同降水条件，形成了需水不同的生态型。即便是同一种植物的不同品种类型之间，需水程度也存在明显差异。

如欧洲葡萄中的东方品种群需水量少，有较高的抗旱能力和耐沙漠热风能力；而黑海品种群中多数品种需水量较大，抗旱力差；西欧品种则介于上述两者之间。雨量的不同季节分配型与引进植物的选择也有一定关系。我国大部分地区属于夏雨型地区，降水量主要集中在夏季。特别是我国东南部是夏季风控制时间最长的地区，夏季降水量特多，是世界上同纬度地区雨量较多的地区，同时也可能出现伏旱、高温情况。

因此可能成为这一区域引种的限制因子，要尤其注意。苹果品种“国光”引入江苏黄河故道地区后，有的年份由于成熟季节遭遇过多的降水，造成大量果实果皮开裂。与降水相关的是空气相对湿度。通常阳性树种适于相对湿度较低的环境，而阴性树种适于在相对湿度较高的环境中生长。在园艺植物引种中，从降水多、空气相对湿度高的地区引种到降水少、空气相对湿度低的地区，可通过改善灌溉条件而获得成功。相反，将适应于降水量少、空气相对湿度低的地区的生态型品种，引种到降水多、空气相对湿度大的地区，难以获得成功。这是因为适于干旱环境的生态型品种引入多雨高湿地区后，由于降水过多会造成落花落果和品质下降，另外，多雨高湿易引发植物病害发生。

（4）土壤：土壤的多种理化形状和生化性状深刻关系到植物的生长。从选择树种以及引种成活率上看以下几个性状最重要：

①土壤酸碱度及含盐量。每种植物对土壤酸碱度都有一定要求，引进外来植物时要了解植物的酸碱度适应范围。

②土壤排水性及通气性。土壤排水性及通气性与土壤的组成、结构有关，大多数植物适宜生长在排水良好、有足够的水分、养分条件好的土壤，但有些植物对土壤具有特殊的适应性。

③土壤养分。不同植物对土壤养分有着不同的要求。一般松类较耐瘠薄土壤，但在肥沃土壤上生长更好。

④土壤温度。土壤温度的影响主要表现在冻害、抽梢等方面。我国北方冬季寒冷漫长，土壤冻结很深而在春节大气增温快，但土壤增温慢，容易造成生理性失水而凋谢。

⑤土壤微生物。土壤中因微生物的活动而使土壤活化。有些微生物与树木根部组织共生，成为树木正常生长所必须。尤其松类，在引进初期可能没有菌根菌与松苗共生，不能形成菌根，生长不良。在引种有菌根或根瘤的树种时，应注意共生菌的引进。

（5）其它生态因子：地形包括坡位、坡向、坡度，尤其它对树木生长是一个间接的、但又是带综合性的因素。它影响到气象、土壤因素的再分配，再配置植物时应注意中、小地形。大地形影响光照、气温、降水；中、小地形影响土壤的侵蚀、沉积、堆积、水分的再分配、排水以及土温。地形的差别形成了不同的生态小环境，在引种中选择具体栽植地点应充分注意，尤其对于适应性弱的植物。不同地区引种时还有一些当地特殊的生态因子可能成为引种的限制因素，主要是目前还难以控制的某些严重的病虫害和风害等。如在普遍栽培桧柏类植物的地区引种中国梨的品种时，赤星病为害最严重。

三、主要园艺植物引种规律

（一）概述

1．低温长日性植物的引种

原产于高纬度地区的品种，引到低纬度地区种植，常因为低纬度地区冬季气温高于高纬度地区，春季日照短于高纬度地区，在感温阶段对低温的要求和在感光阶段对长日照的要求得不到满足，会表现出生长期延长，甚至不能抽薹开花。原产于低纬度地区的品种，引种到高纬度地区，由于在感温期会遇到低温，在感光期有长日照条件，使其生育进程加快，表现出生育期缩短，植株常较矮小，不易获得高产。另外高纬度地区寒冷，春季霜冻严重，特别是当品种进入穗分化时期遇低温，容易遭受冻害。低温长日性植物的播种区域有秋播区和春播区之分。其秋播区的春性品种引到春播区春播，有的可以适应，而且因为春播区的日照长且光照强，常表现早熟，粒重提高，甚至比原产地生长好。这类植物春播区春性品种引到秋播区秋播，有的因春季光照不能满足要求而表现晚熟，结实不良；有的易受冻害。高海拔地区的冬性品种引到平原区常不能适应。而平原区的冬性品种引到高海拔地区春播则有适应的可能性。

2．高温短日性植物的引种

原产高纬度地区的高温短日植物的品种，常采用春播种植，属早熟春播植物。其感光性弱，感温性强。引到低纬度地区种植，常因为低纬度地区冬季温度高于高纬度地区，会缩短生育期，提早成熟，但植株变矮，穗、粒变小，不易高产。原产低纬度地区的高温短日植物品种，分为春播区、夏播区和秋播区。通常，春播品种的感温性强，感光性弱，引到高纬度地区，常表现为晚熟，营养体增大；夏秋播的品种，感光性强，感温性弱，引到高纬度地区，春播，不能满足对光照要求，植株增高，穗变大，生育期延迟，容易遭受霜冻伤害而不能正常成熟。高海拔地区这类植物的引种，感温性强，引到平原地区常表现为早熟，产量降低；平原地区的品种引到高海拔地区则由于温度降低而延迟成熟，易受冻害而不能正常成熟。

（二）主要园艺植物的引种规律

1．主要蔬菜的引种规律我国蔬菜栽培区大致可以分为东北蔬菜区、华北蔬菜区、华中蔬菜区、华南蔬菜区、西南高原蔬菜区、青藏高原蔬菜区、蒙新蔬菜区7大区。不同环境条件的栽培区都有其适应的蔬菜种类。现将主要蔬菜的适应性及其引种规律简介如下。

（1）大白菜

大白菜原产我国，引种栽培遍布全国，主要分为直筒生态型、卵圆生态型和平头生态型。其中直筒生态型耐旱、耐寒性较强，适应范围最广；卵圆型不耐热、不抗寒、不抗旱，适应性较窄；平头型属于中间类型，适应性有宽有窄。从温差小的地区向温差大的地区引种时，秋季容易抽薹；反之，则叶球变小或松散。南种北引大多结球不充实，北种南引大多生长良好，但生育期因地而异。

（2）甘蓝

甘蓝有结球甘蓝、球茎甘蓝、羽衣甘蓝、花椰菜、青花菜、抱子甘蓝和芥蓝之分。我国栽培的品种有的是直接从欧美或日本引进的，有的是从引进品种驯化、筛选的。引进甘蓝时应注意品种冬性的差异，如做春甘蓝栽培，必须选用春化阶段长的品种，否则易发生不结球先抽薹的现象。不同类型的结球甘蓝的冬性是有差异的，尖头型品种春化阶段较长，冬性较强，在长江流域做春甘蓝栽培时一般抽薹较少，而圆头型的容易抽薹，平头型的居中。

（3）番茄

番茄原产南美，16世纪末至17世纪初引入我国，近年又引进了不少新品种，例如樱桃番茄的许多品种等。番茄是一种日照中性作物，只要温度适宜，可四季开花结果，应结合当地气候条件，选择适宜品种，安排好茬口，以提高土地利用率和产量。

2．主要果树的引种规律

我国果树栽培区分为耐寒落叶果树带、干旱落叶果树带、温带落叶果树带、落叶常绿混交果树带、亚热带常绿果树带、热带常绿果树带、云贵高原落叶常绿混交果树带、青藏高原落叶果树带8个果树带。主要果树的适应性和引种规律简介如下。

（1）苹果

我国是苹果的起源中心之一，但现在各地栽培的绝大多数品种是从国外引进的，如日本的“富士”和美国的“新红星”等。苹果喜欢冷凉、干燥的气候，主产华北地区。我国在向西北引种的同时，也向南方引种。苹果在西北的一些地区（如宁夏）生长良好，但在高温多湿的长江以南各省生长不良。不同品种的适应性不同，如“辽伏”、“金帅”对南方高温多湿的适应性较强。不同熟期的品种，对南方气候的适应性也不同，早熟品种较好，中熟品种次之，晚熟品种较差。早熟品种（比北方提早一个月）可避开伏、秋旱和台风等不良天气，有利于树势恢复并形成花芽。南方低山丘陵区，可引种早熟品种，以增加当地鲜果种类。

（2）葡萄

葡萄原产黑海、地中海沿岸各地，分东亚、北美和欧亚三个种群，我国栽培的葡萄最初是汉代张骞从西域引种的，近年来从日本、美国引进的品种更多，如“红地球”等。我国葡萄的传统产区在华北、西北和东北地区，其中北方寒冷地区采用覆土防寒越冬的方式，将葡萄的产区大大北移。近年江南华南各地引种了“巨峰”等不少品种，且可提早结果，但因浆果成熟期的7-9月份日温差较低，含糖量比北方低3%－5%。

（3）柑橘

我国是柑橘的原产地之一，目前分布在北纬16－37°之间。根据年平均气温、10℃以上年积温、极端最低温等气温指标，将甜橙和宽皮柑橘分为最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区等不同的生态区域。目前我国柑橘生产栽培的最北限在秦岭以南的汉中盆地，影响柑橘北移主要因素是温度，特别是极端低温及其持续时间。例如，极端低温高于-9℃，一月份平均温度4－5℃，年平均温度16℃以上的地区，可作为温州蜜桔的安全北限。

3．主要观赏植物的引种规律

观赏植物种类繁多，习性各异，既有木本的观赏树木，又有草本花卉；既有温室栽培，也有露地栽培。观赏植物的引种驯化主要是指露地栽培的园林植物，其中包括一二年生花卉、宿根花卉、球根花卉等观赏植物。

（1）一二年生花卉

这类花卉的实际生长期只有半年，一年生花卉是春播秋花，二年生花卉是秋播春花。前者的生长期正值下半年生长期，一般不存在问题，后者多为耐寒花卉，即使耐寒性不够强，也可在温室育苗，来年春暖时移栽。所以一二年生花卉一般不存在引种驯化的问题。

（2）宿根与球根花卉

宿根花卉如菊花，多在春季发芽，秋末倒苗，以宿根（变态根）越冬，一般适应性与耐寒性均较强，即使不够耐寒，也可覆土越冬。球根花卉分为春植和秋植两类，春植球根如唐菖蒲，早春植球，夏季开花，秋后起球，室内贮藏越冬。秋植球根如郁金香，晚秋植球，土壤越冬，翌春发芽、抽薹、开花，夏季倒苗、起球，冷藏越夏。可见球根类花卉以球根度过不良季节，适应性较强，与宿根花卉类似，也基本不存在引种驯化的问题。

（3）观赏树木

园艺植物遗传育种学 第6篇

1 专业知识和素质教育相结合, 提高学生个人综合素质

园艺植物育种学是以遗传学理论为基础, 同时涉及到园艺植物栽培学, 植物生理生化、植物生态学、气象学方面的知识, 是理论实践性兼具的一门学科。在专业合并后, 根据国家教育方针的要求, 在课程体系的调整中, 我校的园艺植物育种学课时较以前有了大幅度的压缩。针对该情况, 课题组选择以园艺植物育种学总论为主要讲述内容, 让学生了解育种的基本原理和基本育种方法和途径。同时, 园艺植物育种学是选育和繁育园艺植物新品种的科学, 统筹性、系统性极强, 其中涉及的很多育种知识在人类日常生活中都有很高的参考价值。我们结合育种的相关知识, 适当进行拓展, 对学生进行全方位的教育, 收到了良好的效果。如讲制定育种目标的主要根据的因素时, 结合现在国家提倡的创新创业这一现象, 引导学生思考要进行创新创业, 可以通过参考制定育种目标的主要依据来探查自己适合的创新创业方向, 让学生既了解了制定育种目标的主要根据, 又把这个方法灵活有效地运用到生活的其他方面;再如, 陈俊愉院士总结的30多年花卉育种的经验教训时制定育种目标所犯的弊端, 引导学生思考这一弊端其实也应该成为我们做事情时引以为戒;又如讲述要引种成功需要考虑的因素时, 引导学生思考以后改变自己的某项选择时该从哪些方面进行权衡利弊。这些方面的结合, 使学生在深刻理解相关专业知识的同时, 拓宽了学生育种学知识的应用面, 提升了学生对育种学的认识和学习兴趣。同时, 园艺植物育种在长时间的发展过程中, 国内外有许多的育种家兢兢业业, 坚持目标, 忘我地工作, 选育出了大批的优良品种, 造福人类。通过向学生讲述这些人的事迹以及邀请多年从事育种的专家向学生现身说法, 为学生树立献身事业, 矢志不移, 勤奋努力才能成功的思想打下基础。通过这些途径的结合, 让学生在学到专业知识的同时, 拓宽知识的应用面, 对全面提高学生的综合素质起到了画龙点睛的作用。

2 课上和课下相结合, 从课堂到现实, 提高学生学习兴趣, 增强分析问题的能力

园艺植物育种学课时少, 只靠课堂上有限的理论教学和实践教学学时数, 很难将知识讲的面面俱到, 且有时还会让学生有脱离现实之感, 难以激发学生的学习兴趣。因此, 课题组在进行课上教学的同时, 会为同学布置一些调查类的题目, 同学分组协同调查、讨论、交流, 最终形成调查报告的形式。如在绪论中讲到品种时, 让学生到农资市场去调查某一种蔬菜的品种种类、包装量、价格、生厂商等内容, 并让学生在与经销商和购买者交流的过程中, 了解哪些品种销售较好, 原因是什么等内容, 同时, 深入到学校附近的蔬菜产业区, 实地调查了解蔬菜的种植情况, 种植者对品种的要求, 及买到劣质种子的种植田情况, 让学生对优良品种的重要性有一个切身的体会, 激发学生投身育种业, 选育经销优良品种的志向。学生将各方面情况汇总后, 总结出本地区适宜的品种有哪些, 为以后选育推广相关的品种提出个人的建议。最后, 将全专业同学的调查报告互相传看, 既让学生了解了本地区的各种蔬菜品种情况, 又可以对自己的调查报告的优缺点有一个清楚的认识, 同学之间互相学习交流, 为提高个人的分析能力打下基础。又如, 在讲述种质资源章节时, 让学生课下跟自己的家人或亲戚了解现在种植的品种, 哪些是购买的, 哪些是自己留种的地方品种, 从现实中了解种质资源的流失, 体会种质资源收集保存的刻不容缓。通过课上课下的结合, 让学生了解育种现实, 实现从书本到田间, 从理论到实际的结合, 激发学生的学习兴趣, 提高分析问题的能力, 有深刻的意义。

3 大众教育和精英教育方式相结合, 培养园艺植物育种人才

园艺专业就业面较为宽广, 育种只是其中的一个方向, 因各种主客观原因, 学生未必会选择育种作为自己的工作。因此, 在教学中, 课题组采取了大众教育和精英教育方式相结合, 培养育种人才。在规定的教学内容上, 教师认真研究相关教材, 力争将育种基础性的原理和实践操作教授给学生。同时, 对园艺植物育种感兴趣的学生, 在课程结束后可以继续结合学校推出的‘自助式实习’政策以及毕业实习、参与教师科研等途径, 进行专门的育种纵深知识传授和实践操作, 如对园艺植物育种从制定育种计划、播种、株选、杂交、杂交后管理等等进行全面的实践和指导, 以及与育种公司合作, 到其育种基地实践操作。另外, 让学生参与教师育种科研等方式将理论知识系统在实践操作中连点成面, 以此提升学生的育种经验和技能。

通过这种教育方式的结合, 既满足了园艺专业人才必备的园艺育种基本知识和能力的要求, 又实现了培养专门从事园艺育种人才的迫切需要, 两项有机地结合, 教学效果显著。

我们在教学过程中将三结合教学方式应用到实际园艺植物育种学教学中, 收到了明显的成效, 学生学习的积极性较以前有较大的提高。但目前仍存在一些问题, 如因学生的流动性强和季节性的问题, 要保持与育种公司长期有效合作, 还需要探索更好的合作模式等。如何更有效地将‘三结合’教学方法应用于园艺植物育种学的教学中并长期有效的执行, 仍需继续总结与探索。

参考文献

[1]景士西, 吴鲁平, 杨思尧.解放思想, 求实创新, 改革育种学教学内容——对园艺植物育种学内容改革几个重要问题的研讨[J].高等农业教育, 1999 (11) :57-62.

[2]张应华, 吴红芝, 许彬, 等.园艺植物育种学教学改革的探索与实践[J].云南农业大学学报, 2012, 6 (3) :75-77

[3]刘政国.园艺植物育种学蔬菜育种教改探索[J].广西农学报, 2015 (3) :61-63.

园艺植物遗传育种学 第7篇

我们课题组以培养21世纪园艺专业高素质人才为目的, 结合我校园艺专业的教学现状, 进行园艺植物育种学课程体系的创新与改革, 构建了完整的实践教学体系。为园艺专业建设与发展提供重要依据, 也为相关专业提供参考和借鉴。现总结如下:

一、专业认知兴趣实践教学研究

我院园艺植物种质资源的种类十分丰富, 是一个现成的现代化的教学实习基地。由专业教师组织2011、2012、2013级园艺学生, 利用教学实习机会参观我院的果园、蔬菜温室大棚、苗圃地、吉林省蔬菜花卉研究所、吉林市越北镇果树场、吉林市农业科学院等地。通过参观实习使学生既了解园艺植物品种的多样性及市场对园艺植物需求, 又激发了学生学习园艺植物育种学的兴趣。利用开课前的暑假时期, 学院利用“科技下乡”活动, 指派学生到当地的果园、苗圃地、蔬菜花卉所等单位或生产第一线了解有关育种学在园艺生产中的应用。既有效调动了学生对实践学习的积极性, 也有助于培养学生观察问题和社会实践的能力。

二、专业实践教学研究

(一) 研究教学大纲、教学计划、教材

根据专业的特点和课程发展的要求, 课题组对园艺植物育种学实验教学大纲进行了修订, 由原来的实验授课8学时, 增加为18学时, 同时还增加2天的教学实习, 为学生提供了更多的实践机会。修改后的实验教学大纲更加突出园艺植物育种学的难点和重点, 避免与其他学科的重复。在授课计划的调整方面, 增加了绪论 (育种的研究进展及概况) 和转基因育种知识两章内容, 增强学生对育种方法的理解及应用。教材是教学过程的知识载体, 所选教材应适应教学大纲需要, 并具有一定的先进性。在教学中本课题组选用李际红主编的《园艺植物育种学》作为教材, 该教材内容涉及园艺植物的主要育种方法, 结合科研前沿和生产的实践, 先进性好, 被许多农业高等院校使用。

(二) 研究教学内容、教学方式、考核方式

实验教学是园艺植物育种学的重要组成部分。在教学中要优化实验课程教学内容, 突出教学重点, 开设综合性实验, 可充分发挥学生学习的主观能动性, 提高学生的实验操作技能。此类训练锻炼增强学生分析问题、解决问题的能力, 同时使知识的应用性更好的体现, 激发了学生学习的主动性和积极性, 有利于培养学生创新能力。

采取多种教学方式, 鼓励和倡导学生参与教学。采用互动式、讨论式教学方法, 融汇知识讲授、能力培养为一体。这两种教学方法可以扩展和完善教师的知识领域和结构, 促使教师不断地学习和提高, 厚积薄发。例如, 组织第二课堂开展课外科技小组活动。以育种知识竞赛、撰写育种小论文等形式, 培养学生收集、分析、研究信息的能力和应用科技的能力。采用多媒体实验教学等现代技术, 克服传统教学方式的单调和枯燥。该实验课程通过广泛搜集、拍照、视频等, 自制园艺植物育种学实验课程的课件, 既增强了学生的感性认识, 活跃课堂气氛, 使得实验讲授形式活泼而生动, 大大增加信息和课容量, 取得了事半功倍的教学效果。

传统的考核方式评定不能对学生学习效果和实际能力进行科学评价, 因此应灵活考核, 重视评价学生解决实际问题的能力。考核内容包括实验实习报告、出勤率、查资料情况、操作技能情况、育种小论文等方面。通过这些形式多样的考核方法, 科学、客观的评价学生的知识能力和专业素质, 激发学生思考、实践的热情, 真正发挥实践考试的教育功能。

三、专业实习、毕业实习、实训实践教学研究

(一) 积极参与假期“三下乡”社会实践活动, 进行育种工作

响应学校号召, 组织学院学生积极参加暑期大学生“三下乡”社会实践活动, 进行园艺植物的育种工作。通过此次社会实践, 学生可充分利用专业优势, 发挥特长, 增知识、长见识。

(二) 组织学生到育种公司、种苗基地等处实习, 扩大就业率

教学实习的主要作用是培养学生综合运用所学学科知识的能力。为使学生熟练掌握园艺植物育种的基本技术, 学院组织毕业实习学生到观赏花卉、果树、蔬菜等育种公司和种苗基地等处实习, 使其具有从事科研和生产的基本操作技能和工作能力, 也提高了就业率。

(三) 组织教师开展座谈, 研讨实习的开设、天数、内容等

课程组定期组织相关教师开展座谈, 进行实践教学的研讨, 其中包括实习天数、实习内容的改革调整。通过研讨, 从而制定出一套新的以2012级园艺专业为实施班级的园艺植物育种学实习大纲和计划, 与科研和生产实际紧密结合。

四、校内外实验、实践基地建设研究

加强本学院教学的硬件建设, 为实践性教学的顺利开展构建良好的教学平台。

(一) 加强园艺植物育种实验室、资源圃建设

本院为评估需要, 加强了园艺植物育种实验室和资源圃的建设。具有设备完善先进的园艺植物遗传育种实验室、4000m2现代化的温室、大棚8栋、800m2省内现代化的组培中心、3000m2标准规范果园, 种植200余种园艺植物, 可供学生教学实习、实验使用。同时, 根据每个教师的实际情况, 建立相应的育种材料圃, 为课堂外教学提供了良好的条件。

(二) 扩大学校同企业、科研单位等单位合作, 建设稳定长期校外实习、实训基地

校外实习、实训基地是培养园艺专业人才的一个重要平台。为使学生学以致用, 锻炼其育种的实践技能, 我校应大力发展校企及科研单位合作, 加强实践场所和实训基地的建设。例如, 利用吉林省蔬菜花卉研究所、果树研究所开展教学实习, 延伸课堂教学与实践教学的相结合。

五、科研创新实践教学研究

(一) 鼓励支持大学生参加教师的科研活动

利用课余时间, 引导学生积极参与园艺专业教师的科研工作, 使学生学以致用, 巩固课程知识。如我院教师开展黄秋葵、钙果、牡丹、黑穗醋栗、树莓等育种科研工作, 研究园艺植物性状的遗传规律。在教师的指导下, 学生积极参与到课题研究工作, 既增强学生的责任心, 又巩固了育种学实践课程的知识, 提高学生从事科研工作的能力, 锻炼其吃苦耐劳、勤于敬业的精神。

(二) 组织学生积极申报大学生创新项目

课程组教师不仅自己积极参加科学研究, 而且循序渐进的引导学生、组织学生积极申报大学生创新项目。学生可根据自己的兴趣选择课题研究, 任课教师提供指导。这样既锻炼了学生田间的实践操作能力和技能, 同时很好的培养了大学生的创新能力。

六、实践教学指导教师操作技能培养研究

选择实践能力较强的实习指导教师实习指导, 对实践教学效果至关重要。园艺植物育种的所有教师都必须经历实践教学的锻炼, 熟悉实践教学环节, 以此确保实践教学的师资力量。可选派教师到育种公司、科研所以进修和下场锻炼的形式, 提高教师的实践技能。

园艺专业是我校的特色专业之一, 通过我们对该专业的园艺植物育种学实践教学体系改革、调整、实践应用及逐渐完善, 探索出了切实可行的实践教学方法, 构建融理论教学和实践教学为一体的园艺植物育种学的新型的课程体系, 以贯彻“以技术应用能力为中心”的培养模式, 培养合格的农业校技术应用型人才。

参考文献

[1]张应华, 吴红芝等.园艺植物育种学教学改革的探索与实践[J].云南农业大学学报, 2012, 6 (3) :75-77.

园艺植物遗传育种学 第8篇

《园艺植物育种原理》是目前我国高等农业院校园艺专业的主干专业课之一。主要讲授园艺植物育种目标制定和实现育种目标的途径和方法, 是一门与生产实践密切相关的课程。传统的《园艺植物育种原理》教学以理论教学为核心, 具体实例仅作为理解理论补充, 既与生产脱节, 又无法激发学生学习兴趣, 因此如何提高该课程的教学质量成为教师需要考虑的问题。将实例教学法应用到《园艺植物育种原理》的课堂教学中, 可以有助于提高教学的质量和效果, 有助于激发学生的学习兴趣, 增加学生学习专业课的积极性, 让学生的学习效率得到提高。

实例教学法在《园艺植物育种原理》教学中的应用

一、实施《园艺植物育种原理》实例教学的必要性

1.实例教学是实现《园艺植物育种原理》实践性教学的重要途径

《园艺植物育种原理》的教学内容主要是讲授选育与繁殖园艺植物优良品种的原理和方法, 它的理论来源于园艺植物育种实践, 与农业生产实际结合紧密。该课程的教学重点是提高学生综合能力, 使学生既掌握扎实的育种技术理论, 又增强学生的动手能力, 具有很强操作性和实践性, 因此园艺植物育种原理的教学必须与实践教学相结合。而实例教学作为连接理论与实践的桥梁, 很好地实现了理论教学与生产实际的结合。在育种实例中, 植物育种实施实例处在主角的位置, 所有的育种原理都体现在实例中。通过对经典育种实例的情景再现, 让学生对课本的知识有更加深入的理解, 同时总结实例中的经验, 增强学生学习能力。

2.实例教学有助于学生综合素质的提高

“理论+习题”的授课模式在传统教学方式中占主导地位, 老师通过在课堂上进行“填鸭式”的教学, 课后布置一定的作业进行知识的巩固, 最后通过考试来检验学生对课程的掌握程度, 其结果是学生为了应付考试, 对课本上的概念、育种方法和原理死记硬背, 但对相关知识没有深入的理解, 也没有真正掌握育种技术的操作能力。实例教学作为新的教学模式, 师生可以进行互动, 学生在对某一园艺植物育种进行分析时需要查阅大量的专业文献, 对课本的知识的掌握会更加深入, 根据植物材料提出自己的育种策略, 然后再进行讨论、发言等活动, 最后确定其育种方法。通过实例教学这种方式, 可以真正使学生掌握课本知识, 有助于提高教学的质量和效果, , 也利于培养和发展学生的自学能力和自主性思维习惯。

二、实例教学法组织实施的步骤

在进行实例教学前, 让学生明确自己的角色, 认识到自己是一个参与者而不是旁观者, 是以课堂主体的身份出现的, 只有通过老师和学生的充分准备, 才能在课堂上形成好的互动, 提升实例教学的效果。具体实施过程如下: (1) 分组讨论, 小组成员要遵循均衡性和多样性的原则进行划分, 一般4~6人为宜, 在授课前2~3天给予学生相关实例, 学生通过查阅资料和组内讨论形成本组观点; (2) 课堂讨论, 对于实例所涉及的问题由学生分析和讨论, 在成员代表阐述自己本组观点后, 授课教师要给予积极引导, 避免偏离实例分析的目的要求。在讨论过程中, 学生是课堂主体, 要充分发挥学生的主观能动性, 老师的任务主要负责组织课堂和适当点评; (3) 教师总结发言, 在讨论结束后, 教师对每组讨论过程做总结评价, 指出讨论过程中的优缺点, 并提出相关问题进一步引导其深入思考, 这是保证实例教学质量的关键; (4) 实例报告撰写, 在总结结束后, 为巩固实例分析的结果, 让学生对实例分析过程中存在的问题和收获进行总结, 形成书面材料, 通过这种形式可以让学生对实例所反应出的问题和课本知识有更加深刻的认识, 从实例中吸取相关专业知识, 总结经验教训。

例如在讲授“多倍体细胞培育技术”这一知识点时, 以无籽西瓜的培育作为典型实例, 老师在授课前3天发给学生, 让学生查阅有关多倍体育种资料文献, 并根据知识点提出关键问题:园艺植物常用多倍体细胞培育方法有哪些?无籽西瓜应采取哪种多倍体诱导方法?实际操作过程中应注意哪些问题?进行授课时让小组学生针对问题进行讨论并讲解他们方案, 然后由老师对讨论过程中的问题进行讲解并做最后总结, 并对本章内容所涉及到的知识点结合实例进行讲解。通过该实例, 学生可以掌握多倍体细胞培育技术, 并且把此项技术运用到园艺植物育种上, 提高园艺植物繁殖效率。

三、实例教学法实施中应注意的问题

将实例教学法应用到《园艺植物育种原理》的课堂教学中, 充分调动了学生学习的积极性, 取得了较好的教学效果, 但是在实例教学的实施过程中, 需要注意以下几个问题。

首先, 实例教学要注重和生产实践及实际情况结合。例如, 在讲授育种目标的制定一节里, 结合中国人消费习惯以及生产上中国正在推广使用的栽培模式为实例。在苹果新品种的选育上, 中国人更加喜欢糖度高、口味甜的品种, 欧美更注重果树的抗病性, 用中国目前选育出的苹果新品种和欧美选育的品种进行特征特性的比较为实例, 结合同学们已经有的感性知识, 这样会更容易理解和接受。在株型和树型的选育目标上, 用李登海选育的紧凑型玉米和本课题组选育的适于机械化管理的柱型苹果为例, 形象生动的介绍了未来在株型选育目标上的发展方向。

其次, 实例教学要注重课下动手与课堂讨论相结合。例如, 在讲授雄性不育制种一节, 因为本节内容相对较难, 所以在没有讲授理论课之前, 首先带领同学到育种田里, 让同学们亲自观察雄性不育的材料, 通过眼看、手摸体会雄性不育的特征特性, 然后回到课堂让同学们分组讨论, 在此基础上引入雄性不育的概念、遗传类型以及如何利用雄性不育进行制种。通过课下动手与课堂讨论相结合, 围绕实例对此次课程的相关理论知识加以总结归纳, 结合实例形成一套新的体系, 老师起到一个好的引导作用, 学生才能正确地配合教师参与到教学活动中来, 这样进行实例教学时会起到事半功倍的效果[6]。

最后, 实例教学要注重课本前后知识相结合, 融会贯通。课堂采用的实例在不同的章节中可以前后结合。例如:在讲授前面章节的种质资源评价时, 用课题组收集的欧洲、俄罗斯、新西兰和新疆的红肉苹果资源为实例, 讲授如何从形态学方面进行全面评价, 在讲授后面的章节分子育种时, 继续采用红肉苹果的实例, 进行分子标记的辅助育种, 通过利用MYB10基因的标记, 达到早期选择的目的。这样, 相同的例子在不同的章节出现, 可以起到前后贯通的教学目的。

四、结束语

在名校工程建设的背景下, 各个学科都在进行教学改革, 实例教学作为一种启发性的教学方式, 有助于学生综合素质的提高, 将实例教学法引入到园艺植物育种学原理中是完全符合时代的发展要求的, 实例教学法的引入可以让学生更好的掌握课本上枯燥的理理知识, 也可以拓展学生的知识面, 更加可以提高学生实际操作能力。实例教学法是改善园艺植物育种学原理教学成效, 实现其教学目标的有效方法。

参考文献

[1]刘琳璘.论大学素质教育与案例式教学[J].教育与职业, 2008 (12) :131-133.

[2]窦庆峰.结合案例式教学培养学生工程实践能力[J].科教文汇, 2008 (12) :87.

[3]张玉刚.科研与教学结合模式在《园艺植物育种学》教学中的应用探讨[J].科技信息.2012 (23) :4-5.

[4]王青梅, 赵革.国内外案例教学法研究综述[J].宁波大学学报.2009, 31 (3) :7-11

[5]王轩.以案例为基础的汉语教学法初论[D].北京:北京语言大学, 2006.

园艺植物遗传育种学 第9篇

1 RNAi的发现

早在1990年, Napoli等把已知色素基因置于强启动子后, 导入紫色矮牵牛花中, 试图加深矮牵牛花的颜色, 结果却发现花的颜色全部或部分变白。这就提示, 导入的基因和牵牛花内源的着色基因都被抑制, 相似的现象也在线虫中发现。1995年, 康乃尔大学的Guo等曾经尝试用反义RNA去阻断线虫的par-1基因表达, 结果发现反义RNA的确能阻断目的基因的表达, 但作为对照的正义RNA, 虽不能与活性RNA结合, 也照样能引发抑制。1998年, Fire和Tabara首次将双链RNA注入线虫, 结果表现出比单独注入单链要强得多的沉默, 并且导致子一代同源基因的沉默, 这也是人们第一次应用RNAi技术。事实上, 即使每个细胞只注入几个分子的ds R-NA也足以引起抑制。随后Hammond还发现, 不仅在线虫中, 在果蝇中也存在ds RNA诱导的基因沉默, 而且在它们的后代中依然表现沉默, 并将这种现象称为RNAi。

2 RNAi的作用机制

目前所认识到的RNAi的分子机制主要是通过对植物、真菌、动物等细胞的研究得到的。其可能的作用机制是:ds RNA被切割成21~25核苷酸的短干扰RNA (si RNA) , 通过si RNA介导的DNA或组蛋白甲基化, 特异性降解m RNA及微小RNA (mi RNA) 阻断蛋白质翻译等环节, 从而实现其生物学功能。这些反应主要发生在以下几个水平上:转录基因沉默、转录后基因沉默、翻译水平沉默。

RNAi的作用机制可概括为三个阶段:

启动阶段:ds RNA被Dicer酶以一种ATP依赖的方式逐步切割成si RNA;这种双链si RNA包括约20个碱基对, 且每条链的3'末端都悬垂着2个未配对碱基。

效应阶段:首先si RNA聚集到一种包含着核酸内切酶、外切酶和解旋酶的复合物上, 形成诱导沉默复合体RISC, 然后si RNA经历一个ATP依赖的解双链的过程激活RISC。在si RNA反义链的指导下, RISC与目的m RNA互补结合, 并特异性切割m RNA, m RNA断裂的部位大约在si RNA互补结合的中部。此后m RNA进一步降解, 导致不能进行翻译过程, 从而引起目的基因沉默。

si RNA的扩增阶段:目前, 已发现有以下2种类型的扩增:由RISC剪切产生的单链si RNAs的扩增和非正常m RNA的扩增。实验发现, 在新形成的si RNA中, 有一部分并不是直接来自于ds RNA的裂解, 而是通过一种RNA聚合酶的链式反应。该反应以si RNA中的一条链为引物, 以靶m RNA为模板, 在RNA依赖的RNA聚合酶 (Rd RP) 的作用下, 扩增靶m RNA, 产生新的si RNA亚群 (也称二级si RNA) , 为单链的具有明显极性的反义RNA, 而这些二级si RNA又能继续反作用于靶m RNA, 使其降解。这是一个RNAi的循环扩增过程, 解释了为什么在线虫中很少剂量的ds RNA就能诱发强烈的基因沉默效应。

此外, 在细胞中的非正常m RNA也可以通过非引物依赖方式在Rd RP作用下合成双链RNA, 然后这些双链RNA在Dicer的作用下产生si RNA而诱发RNAi。这就可以解释, 为何转基因后并没有直接在细胞内引入双链RNA分子但还是造成了基因沉默。

3 RNAi的作用特点

通过对植物 (拟南芥) 、动物 (线虫和果蝇) 等RNAi现象的研究, 不难发现RNAi作用具有以下重要特点:首先, RNAi具有高度的特异性, 只引起与ds RNA同源的m RNA降解。21~23个核苷酸中只要改变一个核苷酸, 就可以使该si RNA序列不对靶向m RNA起作用。其次, RNAi抑制基因表达具有很高的效率, 仅需少量的ds RNA就能有效抑制靶基因表达。Verma研究发现要达到相同的抑制连环蛋白基因的目的, 反义寡核苷酸技术所需浓度为2μmol/L, 而si RNA则仅需要20nmol/L。

此外, RNAi具有系统性 (或可传播性) , 即si RNA可以在RNA依赖性RNA聚合酶的作用下进行大量扩增, 并转运出细胞, 使RNAi扩散到整个机体并可以传代。

4 RNAi的应用及在园林植物育种中的应用前景

RNA干扰现象在生物体内普遍存在, 且高度保守, 被生物学家誉为生物体在基因组水平上的免疫系统。随着RNAi机制研究的不断深入, RNA干扰作为一种高效的、序列特异的基因沉默, 可在抗病毒侵染、植物基因功能分析、基因组改良、限制基因组内转座因子的活动等方面发挥重要作用。

在老鼠、拟南芥、水稻和人等的基因组测序完成后, 生物学研究进入后基因组时代。人们研究的重点放在基因的功能注释, 基因的表达调控及改造以及基因间的相互联系研究上。RNAi为大规模高效及复杂的功能基因组学研究提供了一个便捷的平台。利用RNAi在水稻、芸薹属和油菜以及烟草上已经进行了一些基因功能验证的相关研究, 可以说这些前提工作为分子生物学更好的应用在园林植物遗传育种工作中奠定了基础。

同时, 随着生活水平的提高, 人们对品质的要求也日益提高。例如咖啡是世界上主要的饮料之一, 它所含的咖啡因对于某些过敏人群来说容易使血压升高并诱发心脏病, 因此全球对于低咖啡因含量咖啡的需求日益增多。虽然说可以用物理或化学的方法来降低咖啡中咖啡因的含量, 但这不仅会提高成本, 而且会使咖啡的部分风味丧失。咖啡因的前提物为可可碱, Shinjiro Ogita等利用RNAi的方法对可可碱合成酶进行抑制, 使植株中的咖啡因含量比原来减少了70%。此外Byzova等通过RNAi技术成功地对拟南芥和油菜的花器官进行了改造, 创造出没有花瓣但其它功能完整的花。由此证明, 通过RNAi技术来改变园林植物的观赏性状是完全可以实现的。

目前就RNA干扰技术在一些粮食作物及经济作物育种工作上的运用, 同理这一新的分子技术同样也可以应用在园林植物有种中。一些影响重要观赏性状的基因可以通过该技术和其它育种技术相结合, 鉴定其功能、位置等, 有望用于数量性状的定位、克隆以及作图等, 也可以对一些影响重要观赏性状的缺陷基因或不良基因进行RNA干扰, 抑制其表达等。例如, 我们可以找到控制叶绿体代谢的相关基因, 利用RNA干扰技术改变质体代谢用以培育彩色叶观赏植物。同理可以对花色素代谢途径进行相关RNA干扰处理, 从而产生更多花色品种的园林花卉。也可以利用RNA干扰技术在控制病毒上的有效作用, 来抑制一些易感染病毒病的观赏植物, 特别是宿根类花卉的病害。

总之, 随着人们对于生物的发育与调控机理研究的深入, 通过该技术创造出更多我们目前意想不到的成果将成为可能。虽然有关RNAi的许多方面我们仍是不甚清楚, 但它作为一种新的技术方法, 已经在各个不同的生物研究领域内广泛应用并取得了很多重要成果, 因此RNAi作为一种便捷实用的基因研究工具, 在园林植物遗传育种领域将具有广阔的应用前景。

摘要：RNA干扰技术 (RNA interference, 简称RNAi) 是指将双链RNA即 (dsRNA) 导入生物或细胞内, 引起与其同源的mRNA特异性降解, 因而抑制其相应基因表达的过程。它具有高效、快捷、特异性强等特点。本文从RNAi的发现、作用机制、作用特点和RNAi技术在园林植物遗传育种中的应用前景等方面进行了综述。

关键词：RNAi,作用机制,园林植物遗传育种

参考文献

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