《植物育种学实验A1》教学大纲

一、基本信息

二、课程简介

植物育种学和植物育种学实验均是植物科学与技术专业的主要专业课程，两者既密切配合，又各有侧重，具有一定的完整性和独立性，植物育种学实验主要为配合植物育种学理论课的讲授，增强学生的对理论的理解、锻炼动手能力和独立思考能力。《植物育种学实验A1》着重介绍大豆、玉米、棉花等植物新品种选育过程中需要的各种技术的操作，包括有性杂交、自交、种子生产等技术。实验项目类型以综合型实验为主，包含3种植物的杂交技术等；辅以一个研究创新实验，为玉米种子生产技术。针对作物育种学实验实践性强的特点，为巩固课堂教学学习效果，增强学生动手能力，加强平时成绩中对实验效果的考察，自交和杂交实验结束后，待种子结实考察自交和杂交效果。

三、课程目标

课程目标1：重点介绍大豆、玉米、棉花等植物新品种选育过程中需要的自交、杂交、种子生产等技术,通过观察花器构造，动手进行去雄、授粉、收获等，加深对课程中杂交育种和杂种优势利用章节的理解（知识目标）。

课程目标2：强化动手操作，提高学生综合应用多种学科、多种育种方法选育和繁育大豆、玉米、棉花等植物新品种的能力，具有较强的实践性（能力目标）。

四、课程目标对毕业要求的支撑关系

五、先修课程

应与理论课程同步。

六、教学内容

1.实验项目：大豆有性杂交技术             4学时

1.1实验类型：综合型实验

1.2实验目的：观察了解大豆的花器构造和开花习性；通过练习，初步掌握大豆的杂交技术。

1.3实验内容：观察大豆花器构造，开花习性；选株定蕾；母本去雄；去雄花蕾隔离；授粉；管理收获。

1.4教学目标：加深对理论课大豆杂交育种方法的理解，锻炼动手能力。

2.实验项目：玉米自交和杂交技术     5学时

2.1实验类型：综合型实验

2.2实验目的：了解玉米的开花生物学特性；掌握玉米有性杂交和自交技术。

2.3实验内容：玉米穗花构造，开花习性。玉米自交技术：雌穗套袋；雌穗剪苞叶与雄穗套袋；授粉；授粉后的管理；收获。玉米杂交技术：玉米人工杂交工作中的套袋，授粉和管理工作等与自交技术基本相同，只是所套的雄穗是作为杂交父本的另一个自交系（或品种）而不是同株套袋授粉。

2.4教学目标：加深对理论课玉米杂交育种方法的理解，锻炼动手能力。

3. 实验项目：玉米种子生产技术       4学时

3.1实验类型：研究创新型实验

3.2实验目的：观学习和初步掌握玉米的自交系繁育和杂交种制种技术。

3.3实验内容：

亲本自交系的繁种技术：选地安全隔离；加强田间管理和严格去杂去劣。

杂交制种技术：选地安全隔离；严格播种技术；加强田间管理和严格去杂去劣；母本彻底去雄；辅助授粉，分收分藏。

3.4教学目标：加深对理论课玉米杂种优势利用的理解，锻炼动手能力和独立思考能力。

4. 实验项目：棉花自交和杂交技术    5学时

4.1实验类型：综合型实验

4.2实验目的：了解棉花的花器构造和开花习性；通过练习，掌握棉花的有性杂交和自交技术。

4.3实验内容：棉花花器构造；与有性杂交有关的开花习性。

杂交技术：确定杂交组合；母本去雄；父本隔离；授粉；挂牌；管理和收获。

自交技术：用约20cm长的棉线，一端扎住次日将开放花朵的花冠顶部，注意不要扎得太紧或太松，以免切断花冠或花冠容易张开，另一端系在自交花的花柄上，当花冠脱落后，线仍留在花柄上，作为自交铃的标记。

4.4教学目标：加深对理论课棉花杂交育种的理解，锻炼动手能力。

七、课程教学内容对课程教学目标的支撑关系

八、考核评价

九、思政德育教学案例

案例1

名称：“燕梅发现”令人深思 

育人目标：努力解决农业的“卡脖子”问题

结合实验：实验1大豆有性杂交技术

案例内容：2020年中央经济工作会议指出，针对产业薄弱环节，实施好关键核心技术攻关工程，尽快解决一批“卡脖子”问题。种子是农业的芯片，而种质资源是种子的基因库，如何保护，如何利用？“燕梅发现”令人深思。中国最早栽培的“五谷”里有大豆6000多种，占全球总量95％的野生大豆品种在中国，这些资源是大豆杂交育种的巨大资源库。美国一家叫孟山都的公司向全球101个国家申请一项源自上海附近的野生大豆基因专利，这就是中国的“大豆专利危机”。而追踪这一危机长达8个月的，竟是上海复旦大学一位四年级女生林燕梅。人称“燕梅发现”的调查报告指出：跨国公司孟山都检测和分析了一种来自上海周边的野生大豆品种，发现了一种与控制大豆高产基因密切相关的“标记”。他们以这一野生品种为亲本，培育出含有这种高产“标记”的大豆。由此，孟山都提出64项专利申请，保护其发明的“高产大豆”，意味着孟山都垄断了大豆的高产品种。面对国际上日益激烈的生命专利，资产阶级的新“跑马圈地”，我们该怎么积极应对？“燕梅发现”令人深思，我们一定要抢占生命科学的制高点，利用好大豆等我国珍稀资源，化被动为主动，解决好农业的卡脖子问题，保障国家粮食安全。（摘自2001年9月15日 《扬子晚报》）

案例2： 

名称：李登海的玉米情

育人目标：做一懂两爱的新农人

结合实验：实验3玉米种子生产技术

内容：习近平总书记在指出，必须培养造就一支懂农业、爱农村、爱农民的“三农”工作队伍。李登海就是一个用一生践行“一懂两爱”的育种家，被誉为“中国紧凑型杂交玉米之父”，与袁隆平并称“南袁北李”。凭着一股敢拼、敢攻、敢创的勇气，他从一个“面朝黄土背朝天”的农民，最终成为育种专家、山东登海种业股份有限公司董事长。1972年， 23岁的他开始玉米高产攻关试验，但这对当时初中毕业的李登海来讲太难了。1974年，李登海去莱阳开云网页版进修一年，他把教室门前的空地利用起来，带领同学种玉米，细心观察玉米生长。1978年，李登海育出了第一个新品种“掖单1号”。为了南繁加代，李登海住在海南的山沟里，吃着干萝卜干，住在草棚里，一天只能睡三四个小时。1979年，“掖单2号”亩产首次突破了700公斤大关。随后选育出“掖单6号”“掖单7号”分别突破800、900公斤，“掖单12号”“掖单13号”突破1000公斤。“登海661“突破1400公斤，“登海618”春玉米亩产突破了1500公斤。“掖单13号”于2004年获“国家科技进步奖一等奖”。李登海率先垂范带领科研人员奋战在第一线。他没有星期天，没有节假日，没有自己的作息时间，只有玉米时间。穿着工作服、解放鞋，戴着草帽子，“与农民为伍，与土地作伴”。这就是老一辈育种家的吃苦耐劳、为国争光的光荣传统。

十、应用型教学案例

案例1：

名称：紧凑型玉米品种郑单958的选育

育人目标：玉米单交种的选育

结合实验：实验2玉米自交和杂交技术

内容：玉米杂交种郑单958荣获2007年度国家科技进步一等奖，郑单958把稳产性和适应性结合一起,引领玉米育种新方向，全国累计推广2.5亿多亩,增产145.5亿千克.增收140亿元,为中国粮食增产做出了重要贡献。根据黄淮海玉米产区品种选育的实际情况，制订了株型紧凑的育种技术路线。以掖478 作为选系的基础材料，采用系谱法，选出变异杂穗32 个，单穗编号种植，每个果穗种植2 个小区，每个小区40 株，在S2、S3 代进行75 000 株/hm2的早代高密度加压种植，选留株型紧凑、植株较矮、结实性好、偏早熟和抗性强、雄穗分枝少、透光性好、光能利用率高的植株和穗行。S4、S5 代继续自交选择。S6 代进行配合力测定，选择配合力最高的穗系，经过进一步自交纯化，最后定名为郑58。根据郑58 自交系进行配合力测定结果，将其中增产最突出的杂交组合—郑58×昌7-2 ，定名为郑单958。

案例2： 

名称： 鲁棉1号的选育

育人目标：棉花的育种技术

结合实验：实验4棉花自交和杂交技术

内容：1981年6月，高产、稳产棉花新品种“鲁棉1号”获国家发明一等奖。1962年搭配组合中棉所2号x 1195系,多次选择单株, 先后鉴定过几十个系, 但始终未育成定型品种, 主要是后代分离, 植株不齐, 同时性状也不够理想。到1971年山东省农科院原子能所用辐射诱变处理高代杂交组合(中棉所2号x 1195系) ，1972年选单株, 翌年在选种圃试验中, 第99行表现特别突出, 定为99系, 即现名鲁棉1号。对于杂交育种这种常规育种方法，李睛祺说：“常规常新”，就是要把一些新技术运用到常规技术中去，新老技术结合选育品种，提高育种效率。鲁棉1号的选育，把常规技术和当时的新技术诱变育种结合，实现了突破，恰好说明了这一点的重要性。

十一、教材及学习资料

(一)选用教材

教材类型：其他

教材使用情况：自编

教材名称：陈学森主编，植物育种学实验，高等教育出版社，2004，第1版。

(二)学习资料

[1] 李宪彬主编，作物育种学实验，开云网页版自编教材，2002

[2]宋宪亮主编，作物育种学实验及实习指导，中国农业出版社，2015

[3]申宗坦主编，作物育种学实验，农业出版社，1995

[4]董洪平主编，作物遗传育种实验技术与方法，中国农业科技出版社，1996

[5]中国农业大学遗传育种系，作物育种实践教学指导书，1996

[6]南京农业大学作物育种教研室，作物育种学实验指导，2000

[7]扬州大学开云网页版，作物育种学实验指导，1997

[8]黑龙江八一农垦大学作物系，作物育种学实验，1999

[9]内蒙古农牧学院农学系，作物育种学实习指导，1996

[10]河北农业技术师范学院，作物育种学实验指导，1991