作物育种理论与方法水稻20思考题

高级作物育种理论与方法水稻思考题

1、稻种染色体组是如何划分的？亚洲栽培稻属于哪个染色体组？亚洲栽培稻的亚种分类。如何从形态上区分栽培稻籼、粳亚种（请指出5个性状的差异）？

在分类学上，种是一个十分重要的分类单位。一般在不同种之间，存在着明显的生殖隔离机制。

不同植物之间能否杂交并形成可育杂种，常常是区别它们是否属于不同种的标准之一。

等级和评分 性状 0 稃毛 酚反应 1～2穗轴节长 抽穗时稃色 叶毛 谷粒长宽比 很短H 变黑 ≤1.5 绿白 很多 ≥4.0 1 短而匀称 变浅黑 2.0 白绿 多 3.5 2 近光 稍黑 2.5 黄绿 中 3.0 3 长，不均K- 微黑 3.0 浅绿 少 2.5 4 更长，交叉K 无反应 ≥3.5 绿 无 ＜2.5 综合评分：6分以下为籼，18分以上为粳。

2、按照育种价值种质资源可分为哪几类？从进化的观点分析它们与农业的发展有什么关系？

资源类型 野生近缘种 原始栽培类型 发展阶段 原始农业 时间 手段 特点 只有种类，没有品种。 前10000年—前3000无意识选择，随机过程。 年 地方品种/农家品传统农业 种 前3000—前200年 有意识选择，根据经验利用与野生种有极大分化，更接近于天然变异选择。 现代品种。 改良品种/主栽品现代农 种 人工创造的种质资源 18世纪产业革命以以遗传学理论为基础，通过更加适合人们生产、生活的需要，后 人工创造变异而后选择。 而对生物本身来讲是畸变型 3、作物品种依据品种群体和个体的遗传特征可以分为几类？当代农业生产

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上应用的品种类型有哪些？

个体 群体 纯合 自交系品种（纯系品种） 异质品种（自交作物） 近等基因系多系品种 异质 近缘系多系品种 自交作物的杂交合成群体 混合品种 种 综合品种 杂合 杂交种品种 无性系品种 群体品种（异交作物） 异交作物开放授粉品同质 4、根据水稻对日照长度和温度的反应，它属于哪类作物？试述早稻、晚稻和中籼稻的光、温反应特性。哪种熟期类型的水稻在不同地区、不同季节种植生育期最为稳定？如何利用水稻的光、温反应特性一年多代种植，加速育种进程？

水稻——短日高温作物 早稻感温性较强 晚稻感光性较强

中稻（中籼）短日高温生育性水稻育种的增代原理：给以适宜的高温短日条件促进水稻发育，缩短生长周期，在有限的季节内增加繁殖的代数，或利用异地异季的适宜温光条件，在一年内增加繁殖的代数，加快选育新品种的速度。

正季短日处理、冬季温室加代、冬季南繁加代

5、我国水稻的熟期分类是依据何地的抽穗期划分的？通常早稻、中稻、晚稻什么时间抽穗？ 熟期 全国出穗期标准（南京4/20播种） 江苏一般出穗标准 早熟 6月下旬 早稻 中熟 7月上中旬（1-14日） 晚熟 7月中旬（15-20日） 2

早熟 7月下旬 中稻 中熟 8月上旬 晚熟 8月中旬 早熟 8月下旬至9月中旬 晚稻 中熟 9月下旬至10月中旬 晚熟 10月下旬以后至不出穗 8月中旬至20日前后 8月25前后 8月底、9月初 9月10日前后 6、水稻育种的主要品质指标有哪些？江苏省水稻育种主要需抗哪些病虫害？

加工品质（糙米率（%）、精米率（%）、整精米率），外观品质（粒型（长宽比）：优质稻谷（籼）要求达到2.8、垩白粒率（%）：垩白度（%）），蒸煮（直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度）和食用品质（一般要求米饭白，有光泽，松而不硬，软而不粘，有韧性和滑润感），营养品质（蛋白质含量和赖氨酸含量）

稻瘟病（真菌性病害） 2、白叶枯病（细菌性病害） 3、纹枯病（真菌性病害） 4、条纹叶枯病、黑条矮缩病 飞虱 褐飞虱

7、利用系谱法对杂种后代进行选择时需注意哪3方面的问题？ （1）性状的遗传力和世代选择的关系

?不同性状在同一世代的遗传力不同，选择的可靠性也不同。质量性状遗传力高，选择的可靠性和效果好；数量性状遗传力低，早代选择效果和可靠性低。

?同一性状在不同世代的遗传力不同。随着世代增高，同一性状的遗传力逐渐增高，选择的可靠性也逐渐增大。因此早代遗传力不够高的性状，可到较高世代再进行选择。

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（2）根据单株和系统（株系）进行选择的差异

?同一世代的同一性状，根据单株的表现选择，可靠性最低，根据系统选择次之，根据系统群选择，可靠性最高。

?所以要先进行总体比较，而后进行选择。选择时首先选择组合，再在优良组合中选择优良的系统群，在选良系统群中选择优良系统，最后在优良系统中选择优良单株。

?（3）田间评定和室内鉴定

掌握“田间评定为主，室内鉴定为辅”的原则。室内主要鉴定品质性状。

8、水稻杂种优势利用的途径有哪些？

人工去雄（适合于雌雄异株异花、花器较大的植物）、化学去雄（存在残毒和技术问题）、生物去雄（雄性不育性、自交不亲和性）

9、获得雄性不育材料的途径有哪些？如何通过对不育株后代的育性分离情况来判断该不育株属于质核互作不育、隐性核不育、显性核不育、环境敏感核不育，还是不良环境造成的不可遗传的生理不育？

答：主要通过突变获得，包括自然突变、辐射诱变、无性系变异。 通过正常可育株与不育株杂交，根据杂种后代的育性表现来鉴定。

（1）如果F1均为不育，则用正常可育株再与F1回交。所得回交一代如全部不育，则表明为质核互作不育【S（rr）/N（rr）//N（rr）→S（rr）】；如回交一代群体表现育性分离，则为显性核不育【RR/rr//rr→Rr＋rr】，根据育性分离比例估算育性基因对数。

（2）如果F1均为可育，则收自交种种植F2。如F2群体所有单株全可育，表明为非遗传的生理不育，不可利用【RR/RR→RR→RR】；如F2群体表现育性分离，则为隐性核不育【rr/RR→Rr→RR＋Rr＋rr】，根据育性分离比例估算育性基因对数。

在鉴定出隐性核不育材料的基础上，再进行周年育性观察和用不同光温处理，鉴定光温环境条件对育性的影响。

10（2010）、何为三系杂交稻和两系杂交稻？就三系法过渡到两系法能否提高水稻的杂种优势，谈谈你的看法。比较三系法和两系法配制杂交稻的优点和缺陷。

答：三系杂交稻是利用质核互作雄性不育系与相应恢复系杂交配制的杂交稻。

两系杂交稻是利用光温敏核不育系与恢复杂交配制的杂交稻。

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三系法和两系法是实现水稻杂种优势利用的两条技术途径，与提高杂种优势无关。杂种优势强弱是由双亲的遗传差异所决定。

三系法配制杂交稻的优点是：质核互作雄性不育系不育性稳定，繁殖、制种不受地理环境、气候环境的影响，杂种纯度有保证。缺陷是：（1）不同细胞质不育系的育性恢复具有特异性，三系选育的过程烦琐，测配的工作量大；（2）杂种存在一定的不育细胞质负效应。

两系法配制杂交稻有3个优点：（1）任何正常结实的品种都是不育系的恢复系，配组自由，可以充分挖掘水稻品种间的杂种优势；（2）一系两用，简化繁殖制种程序，降低种子成本；（3）避免不育细胞质的负效应。缺陷是：不育系的育性因环境条件改变而发生变化，繁殖、制种受到温、光条件的制约。

11、应用于水稻杂种优势利用的质核互作雄性不育系有多种，其中依据花粉败育特征、恢保关系和遗传方式不同可分为三种代表类型，这三种代表型细胞质是什么？它们的花粉败育时期和形态特征有什么不同？杂交籼稻主要利用的是哪种细胞质？杂交粳稻主要利用的是哪种细胞质？ 类 型 野 败 代表 不育系 杂交 方式 单核期 远缘、 S2S3孢子体 珍汕97A 普野 败育 野败型 种间 （rf2rf2rf3rf3） 不育 （典败） 远缘、 丛广41A 普野 败育 红莲型 S4(rf4rf4) 种间 （圆败） 远缘、 籼稻 败育 BT型 S1(rf1rf1) 亚种 （染败） 三核期 BT 型

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质源 败育时期 关系 恢保 基因型 遗传 特点 红 莲 二核期 配子体 不育 黎明A

(3)株高超亲：矮杆基因不等位，选用适合的亲本配组，将等位的矮杆基因导入双亲。

(4) 早衰，籽粒充实滞缓：源、库不协调，流不畅，利用籼粳中间型材料配组。除此以外，亚种间杂交水稻还有其它一些特点，例如：①比较易于在穗上发芽；②谷粒形态易于出现

“不籼不粳”的中间类型品质问题；③广亲和性的稳定性影响到F1结实性的稳定性；④早衰问题等等。

20、何为孢子体不育、配子体不育、孢子体—配子体互作不育？分别举例说明其遗传特点（可用图示说明）。

答：孢子体不育是指花粉的育性受孢子体（植株、母体）基因型所控制，而与花粉（配子体）本身的基因型无关的不育类型。野败型不育系属孢子体不育。

配子体不育是指花粉的育性直接受雄配子体（花粉）本身的基因型所决定的不育类型。红莲型和BT型不育系不育性的遗传属这一类。

例：孢子体不育 配子体不育

rr × RR rr × RR ↓ ↓

F1 Rr花粉育性正常，结实正常 F1 Rr花粉50%正常，结实正常

F1♀ 配子 R r F1♂配子 R可育 RR Rr r可育 Rr rr不育

F1♀ 配子 R r F1♂配子 R可育 RR Rr r不育 —— ——

孢子体—配子体互作不育是指由孢子体基因型和配子体基因型共同决定的不育现象。如池桥宏的单位点孢子体—配子体互作假说。

水稻第6染色体S５座位复等位基因分化及其与育性的关系

品种类型 籼 粳 广亲和

基因型 Si5Si5 Sj5Sj5 Sn5Sn5

育 性 可 育 可 育 可 育

杂种类型 粳／籼或籼／粳 WCV／籼或WCV／粳 广亲和／广亲和

基因型 Si5Sj5 Si5Sn5或Sj5Sn5 Sn5Sn5

育 性 半不育 可 育 可 育

根据池桥宏的解释，在籼、粳品种相互杂交时杂种不育性的产生，来源于在杂合情况下等位基因间的互作，这种互作使携有基因Sj5的雌配子败育，从而导致不育。即携有基因Sj5的雌配子在母体基因型为Sj5Sj5时为可育，而在母体基因型为Si5Sj5时(杂合情况)为不育，所以这一假设也称为单位点孢子体配子体互作模式。

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