作物分子育种  061M5019H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:凌宏清,周奕华,王道文
授课时间: 星期三, 第5、6、7节
授课地点: 教2-207
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 061M5019H 课时: 40 学分: 3.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:凌宏清,周奕华,王道文
英文名称: Crop Molecular Breeding

教学目的、要求

作物分子育种是作物育种学的一门新型分支学科。它是以遗传学、基因组学、分子生物学以及细胞生物学的研究进展为基础,结合最新发展的各种生物技术,实现在分子水平上对农作物农艺性状的定向改良及新品种的培育。作物分子育种作为一门专业普及课,其教学目的是针对我院从事植物育种及相关研究的硕士和博士研究生,通过课堂授课及研讨方式讲授作物分子育种的基本理论、方法、最新进展以及未来发展趋势,提高学生在作物分子育种方面的理论知识,培养学生的综合分析以及新知识、新技术的应用能力。要求选修作物分子育种课程的学生应具备遗传学和分子生物学基础,不得无故缺席和旷课,认真完成课后作业。

预修课程

预修课程要求:遗传学、分子生物学
授课对象:硕士或直博士

教 材

主要内容

第一章	前言 (3学时,教师:凌宏清研究员)
1.1	作物育种学及其发展历程
1.2	作物品种在农业生产中的作用
1.3	种质资源与作物育种
1.4	作物育种目标
第二章	常规育种的遗传学基础(3学时,教师:凌宏清研究员)
2.1 遗传物质与性状
2.2 质量形状与孟德尔遗传分析
2.3 连锁遗传与染色体作图
2.4 数量性状及遗传分析
2.5 遗传物质改变与遗传的多态性
第三章	常规育种的基本方法(3学时,教师:凌宏清研究员)
3.1 选择育种
3.2 杂交育种
3.3 诱变育种
3.4 回交育种
3.5 杂种优势利用
第四章	分子育种的理论基础(3学时,教师:王道文研究员)
4.1 分子育种慨念(与常规育种的区别和优势)
4.2 发展历程简介(兴起、里程碑、已获得成就)
4.3 主要理论基础(基因、性状、环境互作的分子机理)
4.4 主要育种技术(主要技术、优缺点、应用状况)
4.5 未来发展趋势(面临的挑战、预期突破)
第五章	转基因育种(3学时,教师:王道文研究员)
5.1 慨念和原理(与其它育种方法的区别、优势、不足)
5.2 发展历程简介(兴起、里程碑、已获得成就)
5.3 主要研究方法(主要方法、优缺点、应用状况/已解决的主要问题)
5.4 转基因育种的关键环节(从实验室研究走向大田应用的主要步骤)
5.5 未来发展趋势(面临的挑战、预期突破)
第六章	基因组编辑育种(3学时,教师:王道文研究员)
6.1 慨念和原理(与其它育种方法的区别、优势、不足)
6.2 发展历程简介(兴起、里程碑、已获得成就)
6.3 主要研究方法(主要方法、优缺点、应用状况/已解决的主要问题)
6.4 基因组编辑育种的关键环节(从实验室研究走向大田应用的主要步骤)
6.5 未来发展趋势(面临的挑战、预期突破)
第七章	分子标记辅助选择育种(3学时,教师:周奕华研究员)
7.1 分子标记辅助育种的原理(基本原理、条件)
7.2 分子标记类型和遗传特性 (RFLP、RAPD、SSR、AFLP、STS等)
7.3 分子标记辅助选择育种方法(遗传图谱、数量性状、近等基因系、多基因聚合)
7.4 分子标记辅助选择在作物育种上的应用(应用状况、面临的挑战)
第八章	全基因组选择育种(3学时,教师:周奕华研究员)
8.1 高通量基因组测序与全基因组选择(技术与概率的提出和情况介绍)
8.2 群体表型数据库建立(表型类型、数据库)
8.3 全基因组关联分析(兴起、里程碑、已获得成就)
8.4 全基因组育种策略(SNP、群体SNP 分型、效应计算)
8.5 全基因组选择在作物育种中的应用(实例、应用状况、应用前景)
第九章	水稻分子育种(3学时,教师:周奕华研究员)
9.1 水稻遗传改良简史(兴起、主要阶段)
9.2水稻重要农艺性状分子机理解析(在高产优质、抗病、抗虫及营养高效重要性状研究中取得的进展)
9.3水稻分子育种的策略与进展(主要手段、重要进展、经验教训)
9.4未来发展趋势(面临的挑战、预期突破 分子设计多基因组装)
第十章	玉米分子育种(3学时,教师:周奕华(暂定))
10.1 玉米育种的特性和简史(主要阶段和特点)
10.2 玉米重要农艺性状分子机理解析(主要性状、难点)
10.3 玉米分子育种的策略与进展(主要手段、重要进展、经验教训)	
10.4 未来发展趋势(面临的挑战、预期突破 分子设计多基因组装)
第十一章	小麦分子育种(3学时,教师:王道文研究员)
11.1 小麦遗传改良简史(主要阶段、经验、教训)
11.2 小麦农艺性状分子机理研究(涉及的主要性状、进展、难点)
11.3 小麦分子育种发展历程(兴起、里程碑、已获得成就)
11.4 小麦分子育种方法(主要方法、优缺点、应用状况/已解决的主要问题)
11.5 未来发展趋势(面临的挑战、预期突破)
第十二章	番茄分子育种(3学时,教师:凌宏清研究员)
12.1 番茄(栽培种类、驯化及遗传改良简史)
12.2 番茄育种目标与重要农艺性状的遗传机理
12.3 番茄分子育种的发展历程
12.4 番茄分子育种方法
12.5 番茄分子育种面临的挑战与预期突破
第十三章	总结与考试(4学时,教师:凌宏清、王道文、周奕华研究员)
13.1 总结(2学时)
13.2 考试(2学时,闭卷)

教学方式:85%课堂授课 + 15%研讨。此外,计划组织1次参观遗传发育所基因组学和分子育种平台的实习。
考核方式:课后作业(3次,30%)+ 考勤(10%)+ 课堂笔记(10%)+ 闭卷考试(50%)

参考文献

1)“分子植物育种”,徐云碧著,陈建国等译,科学出版社,2014年
2)“作物育种学”,席章营 陈景堂 李卫华主编,科学出版社,2014年
3)“水稻分子育种技术指南”钱前等著,科学出版社,2012年