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作物育种学(双语)
第12次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年06月30日
学时安排: 2小时每周
进行至第7周,共20周 已有 182 人参加
立即参加
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课程评价(126)
spContent=国以农为本,农以种为先。我国杂交水稻育种享誉全球,始于自然变异产生的野败型水稻不育系发现与利用。那么,变异是如何产生呢?如何选择优良基因型?让我们带着这份好奇,一起走进作物育种学,去知晓作物人工进化“变异、遗传和选择”的奥秘。The country is based on agriculture, taking seeds as first. Rice hybrids in China are well-known in the world due to the discovery and utilization of male sterile lines based on natural variation. Then, how to create variation, how to select elite genotypes? Let's learn the course of Principles of Crop Breeding together, illustrating the secrets of this course using three key words "variation, heredity, and selection" involved in crop artificial evolution.
国以农为本,农以种为先。我国杂交水稻育种享誉全球,始于自然变异产生的野败型水稻不育系发现与利用。那么,变异是如何产生呢?如何选择优良基因型?让我们带着这份好奇,一起走进作物育种学,去知晓作物人工进化“变异、遗传和选择”的奥秘。The country is based on agriculture, taking seeds as first. Rice hybrids in China are well-known in the world due to the discovery and utilization of male sterile lines based on natural variation. Then, how to create variation, how to select elite genotypes? Let's learn the course of Principles of Crop Breeding together, illustrating the secrets of this course using three key words "variation, heredity, and selection" involved in crop artificial evolution.
—— 课程团队
课程概述

《作物育种学(双语)》是研究选育和繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。该课程2020年被确定为福建省精品“在线开放课程”和福建省精品“线上线下混合式一流本科课程”(闽教高〔2020〕23号)。

主要围绕育种目标、种质资源、育种方法、品种审定与繁殖、育种实验技术等内容进行讲解。始终围绕作物人工进化三个关键词“变异-遗传-选择”进行讲解,重点讲授育种方法,如基于自然变异的育种方法(引种和选择育种)、基于有性杂交的育种方法(杂交育种、回交育种、远缘杂交育种、杂种优势利用、轮回选择和群体改良)、基于人工诱变的育种方法(诱变育种和倍性育种)以及基于生物技术的育种方法(细胞工程育种、分子标记辅助育种、基因组选择育种、转基因育种和基因组编辑育种)。总的来说,作物育种方法呈现了从常规育种到常规育种与分子育种相结合、从经验育种到精准育种的发展趋势。集中体现在新品种选育。

同时,以水稻等和我校特色作物(甘蔗、麻类、薯类等)为对象,围绕这些特色作物的育种概况、具体育种目标、特异种质资源和品种选育技术进行讲解,突出经典品种选育的案例分析。

     《作物育种学》作为一门理论基础与生产应用紧密结合的综合性课程,双语教学过程中注重“三结合”,即教学与科研相结合,遗传与育种相结合,中文与英语相结合。让我们一起汲取传统育种和智慧农业的精华,加强基础应用研究,创新育种理论与方法。

   Principles of Crop Breeding is a science to study the theory and methods of breeding and breed elite varieties of crops. We mainly teach crop breeding principles, including breeding objectives, germplasm resources, breeding methods, variety approval and production, breeding experimental methods, etc. We always illustrate this course using the three key words "variation, heredity, and selection" involved in crop artificial evolution. Among these teaching contents, we focus on breeding methods. Some breeding methods are based on natural variation, such as introduction breeding and selection breeding. Some breeding methods are based on sexual hybridization, such as cross breeding, backcross breeding, wide-cross breeding, heterosis utilization, recurrent selection and population improvement. Some breeding methods are based on artificial mutation, such as mutation breeding and ploidy breeding. And other breeding methods are based on biotechnology, such as cell engineering breeding, molecular marker assisted breeding, genome selection breeding, transgenic breeding and genome editing breeding. In general, crop breeding methods will be developed from conventional breeding to molecular breeding combined with conventional breeding, from experience breeding to precision breeding, reflecting breeding new variety.

    In addition, we simply teach breeding of rice and specific crops, including sugarcane breeding, breeding of bast fibre crops, breeding of potato and sweet-potato, which are featured crops in Fujian Agriculture and Forestry University.We highlight the breeding overview, breeding objectives, germplasm resources, and breeding methods of varieties for these specific crops. Case analysis of the breeding methods of classic varieties will be illustrated. 

   Principles of Crop Breeding is a comprehensive course combining theoretical basis with application practice. In the process of bilingual teaching, "Three Combinations" should be emphasized, that is, the combination of teaching and research, the combination of genetics and breeding, the combination of teaching using Chinese and English. Let's learn the essence of traditional breeding and intelligent agriculture together, strengthen the basic application researches, innovate the theory and methods of breeding.

 线上答疑:周一~周四晚19:00-20:30 讨论区、课程邮箱回复。

授课目标

通过循序渐进地开展教学,达成如下“懂育种、能育种、爱育种”课程目标,具体包括:

1. 了解作物育种学的历史、任务和发展趋势,掌握作物育种学的基本理论知识;

2. 掌握选育及繁育农作物优良品种的理论和方法,如基因组育种、基因编辑育种等;

3. 能够应用作物育种学基本知识进行科学研究、品种选育与繁殖;

4. 了解作物育种的最新动态和发展前沿,能够利用育种学知识提出实现育种新目标的方法和技术;

5. 能够在生产实践中灵活运用作物育种学知识解决具体问题。 

课程学习目标由各课程单元、课程活动支撑。

课程大纲
作物育种的遗传学基础 (Genetic Basis of Crop Breeding)-自学
课时目标:本讲属于遗传学知识点回顾,自学资料。通过本讲的学习,您应该能够:领会遗传学对作物育种学的重要性;掌握遗传与变异的定义和内涵;熟悉遗传学基本规律的内容;熟悉变异产生的机制。
1.1 遗传的细胞学基础(Cell basis of genetics)
1.2 作物育种的孟德尔遗传 (Mendelian genetics in plant breeding)
1.3 复杂性状遗传与连锁遗传 (Complex inheritance & linkage genetics)
1.4 数量性状遗传 (Introduction to quantitative genetics)
绪论与种质资源 (Introduction of Crop Breeding, Germplasm Resources)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:领会作物育种对农业生产的重要性;掌握作物品种的定义和内涵;熟悉作物育种学的内容;了解物育种的成就与未来发展趋势;种质资源的类别及特点;种质资源的收集、保存、研究与利用;作物起源中心学说及对作物育种指导意义。
2.1 作物育种学概述 (What is Crop Breeding)
2.2 作物育种学历史、现在及未来 (Crop Breeding: Past, Present, and Future)
2.3 作物育种学的基本内容 (What Do Plant Breeders Do )
2.4 种质资源概述 (Germplasm Resources)
2.5 作物起源中心学说及对作物育种指导意义 (Origin Center of Crops and its Importance in Crop Breeding)
作物繁殖方式与品种类型、育种目标(Crop Reproductive Systems, Types of Varieties, Breeding Objectives)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:系统掌握自花授粉作物、常异花授粉作物、异花授粉作物的花器构造和开花习性,作物天然异交率的测定,无融合生殖的概念和类型;自交和异交的遗传效应;掌握作物的不同繁殖方式与作物育种方法的关系;理解作物品种类型与育种特点;系统掌握现代农业对作物品种的要求;制订作物育种目标的原则
3.1 作物的繁殖方式和遗传特点 (Plant Reproductive Systems and its Genetic Features)
3.2 作物品种类型及其育种特点 (Variety Types and Characteristics of Crops)
3.3 作物育种的主要目标 (Main Objectives of Crop Breeding)
3.4 制订育种目标的基本原则 (Principles for Breeding Objectives)
引种、选择育种 (Introduction Breeding, Selection Breeding)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:系统掌握引种的基本原理,影响引种成功的因素,不同类型作物的引种基本生长变化规律,引种的基本步骤;选择育种的基本原理,性状鉴定的方法,选择育种的程序。
4.1 引种的意义及基本原理 (Significance and Basic Principles of Introduction Breeding)
4.2 引种的规律及基本程序 (Laws and Basic steps of Introduction Breeding)
4.3 选择的原理和方法 (Principles of Selection)
4.4 选择育种 (Selection Breeding)
杂交育种 (Cross Breeding)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:系统掌握杂交亲本的选配原则、杂交技术和杂交方式,杂种后代的选择方法和杂交育种程序
5.1 杂交育种的意义、原理及亲本选配原则 (Significance and Basic Principles of Cross Breeding and Selection of Parents)
5.2 杂交及杂交方式 (Hybridization and Hybridization Methods)
5.3 杂交后代选择方法 (Selection Methods of Offspring After Hybridization)
5.4 杂交育种基本程序 (Basic Procedures of Cross Breeding)
回交育种、远缘杂交育种 (Backcross Breeding, Wide-cross Breeding)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:系统掌握回交的遗传效应、回交育种中亲本的选择和回交后代的选择,回交次数和回交所需植株数的确定依据;修饰回交育种法;回交育种的用途;了解远缘杂交的育种意义;系统掌握克服远缘杂交不亲和、杂种夭亡和不育、杂种后代分离无规律等困难的方法;远缘杂交育种的其他策略如外源染色体导入、染色体片断转移技术、外源DNA直接导入技术。
6.1 回交育种的意义及其遗传效应 (Significance and Genetic effects of Backcross Breeding)
6.2 回交育种的技术要点 (Key Technical Points of Backcross Breeding)
6.3 回交育种的应用 (Application of Backcross Breeding)
6.4 远缘杂交育种 (Wide-cross Breeding)
杂种优势利用 (Heterosis Utilization)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:熟悉作物杂种优势的概念、表现,掌握杂种优势度量方法,了解杂种优势利用简史及概况。熟悉作物杂种优势的遗传机理,掌握作物杂种优势利用的途径与方法;掌握自交系配合力概念及测定方法;掌握GMS和CMS的利用方法,包括不育系、恢复系的选育方法,熟悉优良不育系、恢复系的标准,熟悉优势杂交种的配置原则和杂交种种子的生产等。
7.1 杂种优势及其遗传基础 (Heterosis and its Genetic Basis)
7.2 杂交种亲本选配与配合力测定 (Selection of Parents for Hybrids and Combining Ability Test)
7.3 杂种优势利用的基本条件和主要利用途径 (Basic Requirements and Main Methods of Heterosis Utilization)
7.4 雄性不育在杂种优势中的利用 (Application of Male Sterility of Heterosis Utilization)
群体改良和轮回选择、倍性育种 (Recurrent Selection and Population Improvement, Ploidy breeding)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:了解群体改良意义及原理;理解如何建立群体改良的基础群体;掌握群体改良的轮回选择;掌握单倍体产生的途径,单倍体的鉴定,单倍体育种的主要步骤;掌握多倍体的起源及特点,人工产生多倍体的途径,多倍体育种的基本步骤。
8.1 群体改良的意义及其原理 (Significance and Principles of Population Improvement)
8.2 群体改良的基础群体建立 (Construction of Basic Population for Population Improvement)
8.3 群体改良的轮回选择 (Recurrent Selection in Population Improvement)
8.4 单倍体育种 (Haploid Breeding)
8.5 多倍体育种 (Polyhaploid Breeding)
诱变育种、细胞工程育种 (Induced Mutation Breeding, Cell Engineering in Crop Breeding)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:诱变育种的特点和适宜改良的性状,常用物理诱变剂及其处理方法,化学诱变剂及其处理方法,诱变育种程序;植物的细胞和组织培养技术及其与作物育种,植物原生质体培养和体细胞杂交及其与作物育种。
9.1 诱变育种的特点及类别 (Characteristics and Types of Mutation Breeding)
9.2 诱变育种程序 (Procedure of Mutation Breeding)
9.3 细胞工程概念及应用(Concept and Application of Cell Engineering)
9.4 植物组织培养(In vitro Culture of Plants)
9.5 原生质体培养和体细胞杂交(Protoplast Culture and Somatic Cell Hybridization)
分子标记辅助选择育种与基因组选择育种 (Molecular Marker-assisted Selection Breeding, Genome Selection Breeding)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:分子标记的类型和作用原理,重要农艺性状基因连锁标记的筛选技术,作物MAS育种的方法;理解基因组选择育种原理与方法。
10.1 分子标记类型 (Types of Molecular Markers)
10.2 分子标记辅助选择育种 (Molecular Marker-assisted Selection Breeding)
10.3 基因组选择的概念及其原理 (Concept and Principles of Genome Selection)
10.4 基因组选择模型及其应用 (Model and Application of Genome Selection)
转基因育种与基因编辑育种 (Transgenic Breeding, Gene Editing Breeding)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:作物的转基因技术,转基因作物的遗传特点,转基因作物品种的选育,转基因作物的生物安全性;掌握基因组编辑育种技术。
11.1 转基因育种意义及其原理 (Significance and Priciples of Transgenic Breeding)
11.2 外源基因获得及整合机制 (Obtain Exogenous Genes and Mechanism of Integration)
11.3 转基因育种生物安全性评价 (Biosafe Assessment of Transgenic Breeding)
11.4 基因编辑育种 (Breeding of Gene Editing)
重要目标性状育种、品种审定与良种繁育 (Breeding of Important Target traits, Registration of Cultivars and Production of Elite Cultivars)
课时目标:通过本讲的学习,您应该能够:了解重要目标性状育种,以抗病育种为例,了解作物抗病虫性的类别与机制,抗病虫性的遗传与鉴定,抗病虫品种的选育方法与利用策略;了解我国品种审定组织体制和程序,掌握品种区域试验技术和作物品种混杂退化的实质、原因和防止措施,常规品种的原种生产技术和良种生产技术,杂交种亲本原种生产技术,杂交种制种技术。
12.1 重要目标性状育种 ((Breeding of Important Target traits)
12.2 作物品种审定与保护 (Registration and Protection of Crop Cultivars)
12.3 良种繁育 (Production of Elite Cultivars)
水稻育种、作物育种实验技术 (Rice Breeding, Experimental Methods of Crop Breeding)-选学
课时目标:本讲内容属于选讲内容。通过本讲的学习,您应该能够:了解国内外水稻育种概况、水稻种质资源、掌握水稻育种目标及其主要育种技术;掌握水稻花粉育性鉴定、水稻有性杂交技术、水稻成熟期性状考察。
13.1 水稻育种 (Rice Breeding) - 胡杰 / 官华忠副教授
13.2 水稻田间育种试验圃介绍(品种试验示范、有性杂交实验、三系不育系的识别、亲本圃、选种圃F2) - 官华忠 副教授
13.3 水稻花粉育性鉴定、水稻有性杂交技术、水稻成熟期性状考察(Identification of Pollen Fertility, Sexual Hybridization, Traits Evaluation in the Seed Mature Stage in Rice) - 陈芳育 博士
特色作物育种 (Breeding of Specific Feature Crops)-选学
课时目标:本讲内容属于选讲内容。特色作物各论不包含在期末考试的考试范围。通过本讲的学习,您应该能够:针对我校特色作物(甘蔗、麻类、甘薯等),了解这些特色作物的育种概况、具体育种目标、特异种质资源和品种选育技术。
14.1 甘蔗育种 (Sugarcane Breeding)-高三基 研究员
14.2 黄麻育种 (Jute Breeding)
14.3 甘薯育种 (Sweetpotato Breeding)-陈选阳 研究员
14.4 大豆育种 (Soybean Breeding)-贾琪 副教授
14.5 大麦育种 (Barley Breeding)-黄碧光 教授
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预备知识

1. 农学基础知识,面向所有对本课程感兴趣的学习者。 

2. 相关课程学习链接

遗传学:https://www.icourse163.org/course/CAU-1205808826

植物生理学:https://www.icourse163.org/course/scnu-1003197008

农学概论:https://www.icourse163.org/course/FAFU-1205678804

耕作学:https://www.icourse163.org/course/FAFU-1002764008

生态学:https://www.icourse163.org/course/FAFU-1001812006 

农业气象学:https://www.icourse163.org/course/FAFU-1003458003

3. 为保证课程学习,您需要保证顺畅的网络连接,掌握基本的办公软件应用能力(比如视频播放和下载、文档下载、使用电子邮件、创建和提交文档、下载和安装软件等),平台的功能设置非常人性化,相信您一定能很快熟悉这些应用。



证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

1.张天真,《作物育种学总论》,中国农业出版社,2022.6,第四版

2. Principles of Plant Genetics and Breeding (George Acquaah, Wiley-Blackwell, 2012)

3.杨光圣、员海燕,《作物育种原理》,科学出版社, 2009.8,第一版

4.An Introduction to Plant Breeding (Jack Brown and Peter Caligari, Blackwell, 2006)

常见问题


Q:本课程何时更新?

A:本课程每周一更新,按课程计划发布5个左右知识点的学习资料。

 

Q:本课程是否提供课程讲义?

A:为便于同学们更好地学习,我们向大家提供完整的课程讲义(每周与视频同时发布,且可下载)。也请同学们尊重本课程团队的知识版权,讲义不得用于学习以外的其他目的。


Q:本课程教学团队联系方式?

A:在课程讨论区留言,教学团队成员会及时给您回复,课程邮箱zhang_liwu@qq.com本课程的主要用途是服务教学,制作过程中,部分素材来源于网络,若标注不完全,请及时联系告知

 

Q:如何才能获得本课程的证书?

A:学习在线视频,积极参与课程讨论,并在规定时间内完成自测及期末考核;综合成绩达到60分至84分者可申请获得合格证书,达到85分及以上者可申请获得优秀证书。如需获得认证证书,请在课程结束后的按平台规定提出申请。

福建农林大学
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