—華南農業大學農學院植物育種系植物育種學總論楊存義副教授博士課堂互動教學，參與知識發現與重建；課外無限拓展相關知識，培養自學能力，通過閱讀文獻獲取信息的能力，培養提出問題、分析問題和解決問題的能力；回答課堂提問、參與討論，作為平時成績；注重實踐，安排綜合實驗，培養動手能力；參觀植物育種相關單位，了解植物育種學的實際應用。上課原則1、認真對待上課、文獻閱讀、提問、討論。2、遵守課堂紀律。3、掌握植物遺傳育種的基本理論、技術。4、成績計算：出勤：5%

期末考試：50%；課堂討論（4次）：20%，含小測驗、提問等；實驗課（7次）：25%。育種學基礎知識（緒論、1、2、3）傳統育種方法（4-9）雜種優勢利用（10-11，14）植物育種學育種實驗技術與種子生產（18-19）生物技術育種（15-17）育種方法應用（12-13）《植物育種學》課程內容調查1.中央1號文件的主要精神？關于種業的重要性如何描述？2.哪些學生來自農村？家里種田多少？種哪種作物？種田收入如何？3.用哪些品種？產量水平如何？品質如何？抗性怎樣？4.農民對品種有哪些要求？5.最近種業界有哪些熱門話題？緒論第一節作物育種對人類的重要作用第二節作物進化與遺傳改良第三節作物育種學的發展第四節作物育種的成就與展望第一節作物育種對人類的重要作用1.人類對作物育種的需求人口的快速增加與食物需求農業可持續發展環境變化與人類生存人類需求的多樣化2.作物育種在我國農業中重要地位我國農業的現狀對作物育種的強烈要求PopulationGrowth,1950-2025n

PopulationandfoodsecurityproblemFoodandFiberRequirementRayDetal.2013,YieldTrendsAreInsufficienttoDoubleGlobalCropProductionby2050.PLOSONE,8(6):e66428.doi:10.1371/journal.pone.0066428n

YieldLimitationRayDetal.2013,YieldTrendsAreInsufficienttoDoubleGlobalCropProductionby2050.PLOSONE,8(6):e66428.doi:10.1371/journal.pone.0066428RayDetal.2013,YieldTrendsAreInsufficienttoDoubleGlobalCropProductionby2050.PLOSONE,8(6):e66428.doi:10.1371/journal.pone.0066428Averageannualincreaseinyieldsofrice,wheatandmaizeindevelopingcountriesbyperiods.(ConwayandToenniessen,1999,Nature)n

AgriculturalsustainabilityproblemDiminishingreturnsoffertilizerapplicationimplythatfurtherapplicationsmaynotbeaseffectiveatincreasingyields.a,Trendsinaverageglobalcerealyields;b,trendsinthenitrogen-fertilizationefficiencyofcropproduction(annualglobalcerealproductiondividedbyannualglobalapplicationofnitrogenfertilizer).Tilmanetal.,2002,Nature肥料施用量(萬噸）1975年以來我國肥料施用量與糧食總產量的變化糧食總產（萬噸）、單產（kg/10hm2）Fertilizedtodeath,Nosengo,2003,Naturen

Environmentalproblem外海內海

內海外海云南滇池近況GalloM,SayreR.Removingallergensandreducingtoxinsfromfoodcrops,CurrOpinBiotechnol(2009),oi:10.1016/j.copbio.2009.03.005Reducetoxinsn

SpecificneedsforhumanBetternutritionPhamaceuticalproteinandvaccineVega-Sa′nchezetal.,Geneticandbiotechnologicalapproachesforbiofuelcropimprovement.CurrentOpinioninBiotechnology2010,21:218–224Biofuelflower2.我國農業的現狀我國農業在國民經濟中的地位：耕地占世界的7%（15億畝左右）糧食總量占世界的24%（5億噸左右）養活人口占世界的22%（超過13億）人均糧食不到400公斤宋小青，歐陽竹.1999-2007年中國糧食安全的關鍵影響因素.地理學報，2012,67（6）：793-803n

種植面積繼續下降2013年中國主要農作物播種面積和產量預測2013年10月14日，國家糧油信息中心發布2013年中國主要農作物播種面積和產量的預測數據：玉米播種面積為3569萬公頃，同比增長1.9%。預測玉米單產為6.024噸/公頃，同比增長2.6%。預測玉米產量為21500萬噸，同比增長4.6%。小麥種植面積為2414萬公頃，同比減少0.5%，預測小麥單產為5.061噸/公頃，同比增長1.6%。。預測小麥總產量為12217萬噸，同比增長1.1%。稻谷播種面積為3043萬公頃，同比增長1.0%。預測稻谷單產為6.662噸/公頃，同比下降1.7%。預測稻谷總產量為20275萬噸，同比下降0.7%。大豆播種面積為700萬公頃，同比減少2.4%；2013年大豆平均單產為1.786噸/公頃，同比下降1.9%；大豆總產量為1250萬噸，同比下降4.2%。油菜籽播種面積為751萬公頃，同比增長1.1%；油菜籽平均單產為1.917噸/公頃，同比增長1.7%；油菜籽總產量為1440萬噸，同比增長2.8%。花生播種面積為471萬公頃，同比增長1.5%；花生平均單產為3.609噸/公頃，同比增長0.3%；花生總產量為1700萬噸，同比增長1.9%。n

地區供應失衡n

單產水平低答案是：提高單產怎么提高單產？通過作物的遺傳改良（即選育優良品種）和作物生長條件的改善（即作物栽培技術）兩個相互結合的途徑來實現。

如何選育作物品種就是作物育種學所研究的內容。

南方土壤屬于酸性缺磷紅壤，同時華南地區土壤重金屬污染日趨嚴重，作物的生長和品質面臨鋁毒、重金屬和缺磷嚴重影響；pH<55-66-6.56.5-7.57.5-8.5>8.5中國土壤酸堿度分布圖n

土地質量不高YaolinLiu.China‘sFoodSecuritySoiledbycontamination.Science,2013SusanMcCouch.Feedingthefuture.NATURE,2013,499:23-24第二節作物進化與遺傳改良要點：人工選育的群體；具有三性（DUS）：特異性（Distinctness)、一致性(Uniformity)、穩定性(Stability)

。一、作物品種的概念（P2）為了獲得更多的糧食，為了滿足人類生產、生活的需要，品種必須具有高產、穩產、優質等特點，可進行再生產。作物品種屬于某一植物分類學的種或亞種，但不同于變種，是經濟上類別。由于地區間生態、經濟、栽培等條件的不同以及各條件隨時間的推移而改變，因而作物品種具有地區性和時間性。生產資料屬性經濟類型屬性地區性時間性品種類型純系品種(Purelinecultivar)雜種品種(Hybridcultivar)綜合品種(Syntheticcultivar)無性系品種(Clonalcultivar)等。所有類型的品種都應具有“三性”二、自然進化與人工進化什么叫進化？進化的三個基本因素是什么？他們之間的關系如何？什么是自然進化？什么是人工進化？自然進化與人工進化的異同點有哪些？從進化的角度看，作物育種的實質就是適當利用自然進化的人工進化。1、變異自然變異：自然突變、天然異交人工創造變異：人工雜交：品種間、物種間人工誘變：理、化、生物技術2.選擇自然選擇：

有利于自身生存——適應性人工選擇：

符合人類需要——經濟性狀現代作物品種是在自然選擇基礎上人工選擇的產物。我們的祖先在采栽野生植物種植時便開始了無意識的育種。三、遺傳改良在作物生產發展中的作用遺傳改良就是作物品種改良。新品種的應用對提高作物產量的貢獻率為40%。優良品種的含義。生產上良種的含義。（三）作物品種的作用1.提高產量2.改善品質（三）作物品種的作用3.減輕自然災害4.擴大栽種地區（三）作物品種的作用5.有利改革耕作制度6.促進農業機械化7.提高農業生產經濟效益品種與良種的區別：

良種是品種的播種材料。好品種好種子好品種劣質種子不好的品種劣質種子增產不增產減產第三節作物育種學的發展一、作物育種學的性質和任務1、作物育種學的定義2、作物育種學的基本任務（P4）

綜合性的應用學科：

作物育種學以遺傳學、進化論為基礎，涉及植物學、植物生態學、植物生理學、生物化學、植物病理學、農業昆蟲學生農業氣象學、物統計與實驗設計、生物技術、農產品加工、作物栽培學等的知識。經常需要多學科協同作戰。二、作物育種學的主要內容育種目標的制定及實現目標的相應策略；種質資源的搜集、保存、研究評價、利用及創新；選擇的理論和方法；人工創新變異的途徑、方法幾技術；雜種優勢利用的途徑和方法；目標性狀的遺傳、鑒定及選育方法；作物育種各階段的田間實驗技術；新品種的審定、推廣和種子生產。三、作物育種學的發展與分子育種的興起（一）作物育種學的發展1927美國Hayes&Garber《作物育種》；1935前蘇聯Vavilov《植物育種的科學基礎》；1942美國Hayes&Immer《植物育種方法》第1版；1955年第2版；1962中譯本《植物育種學》。1960美國Allard《作物育種原理》。中國：1936王綬《中國作物育種學》1948沈學年《作物育種學泛論》1976蔡旭《植物遺傳育種學》第1版；1988第2版。1981西北農學院《作物育種學》1994潘家駒《作物育種學總論》1997蓋鈞鎰《作物育種學各論》2003張天真《作物育種學總論》現代作物育種的發展動向主要表現在：育種目標要求提高。種質資源的搜集、保存、研究評價、利用及創新等得到了廣泛的重視和加強。廣泛采用現代技術和儀器，對目標性狀進行微量、快速、精確的鑒定和分析，以提高選育效率。利用傳統育種途徑外，還大力開拓育種的新途徑和方法，包括人工誘變育種、倍性育種、遠緣雜交育種、細胞工程、基因工程等。（二）分子育種的興起植物基因工程在育種上應用最重要的突破是在抗逆性育種方面：TMV外殼蛋白基因（煙草）；Bt殺蟲晶體