《林木育种学》教学大纲

课程名称：林木育种学

课程类型：专业课，必修课

学    时：48讲授32学时，实验16学时）  2 学分

适用对象：林学本科专业

先修课程：植物生理学、数理统计、遗传学

一、课程性质、目的与任务以及对先开课程要求

林木育种学主要介绍如何应用遗传学的基本原理有效地控制和利用林木的遗传变异来提高森林的生产力。主要内容包括：林木种质资源的收集、保存和研究；林木引种、选择育种、杂交育种、抗性育种、诱变育种、分子育种和林木良种繁育技术等。通过本课程的教学，使学生掌握林木良种选育与繁殖的理论及技术。培养学生具有较好的综合运用遗传学与育种学基本理论知识来分析和解决林木遗传改良上的科学研究问题与生产实际问题的能力。
    为使学生很好地掌握林木育种学基本内容，要求先掌握植物生理学、数理统计、遗传学方面的基础知识。

二、教学重点及难点

1、林木种质资源的收集、保存和研究：林木种质资源现状和类型，种质资源的收集和保存方法。
2、林木良种培育技术：林木引种技术及理论，引种驯化成败的因子分析；选择育种的一般原理，影响选择响应的因素及各因素间的相互关系，优树选择、种源选择、无性系选择技术；林木杂种优势的遗传学理论及林木利用杂种优势的基本途径，有性杂交技术，杂交不亲和性及克服方法，杂种的培育和选择；无性繁殖在林木遗传改良中的应用及位置效应和成熟效应，无性系育种的程序和方法，无性系选育和无性系造林中应注意的问题。
3、林木良种繁育技术：种子园的概念及种类，种子园总体规划中关键性的技术问题，种子园营建的关键技术及种子园的经营管理技术。

4、表现型的遗传测定技术：子代测定和无性系测定的内容和技术要求，配合力的概念和估算方法，常用交配设计的种类和评价。

5、林木育种策略和多世代育种：林木育种各环节与林业生产的关系，林木育种策略，多世代改良中的主要技术问题。

三、与其它课程关系

通过学习遗传学、植物生理学和数理统计等内容，为使学生掌握林木良种选育与繁殖的理论及技术奠定基础。

四、教学内容、学时分配及基本要求

第一章  绪论（2 学时）

基本要求：了解林木育种范畴和特点，林木育种的历史和现状，林木育种工作的发展趋势。

重点和难点：林木育种的特点，林木育种的发展趋势和任务。

1．林木育种的概念及其特点

2．林木遗传育种的回顾

3．中国林木遗传育种的兴起和进展

4．林木育种工作的发展趋势和任务

第二章  森林基因资源的收集、保存和利用 （4学时）

基本要求：掌握种质资源收集、保存的重要意义和种质资源收集和保存的主要方法。

重点和难点：种质资源的种类，种质资源保存的主要方法。

第一节、基因资源的概念和作用

第二节、基因资源的流失及原因

第三节、基因资源的调查和收集

1．基因资源的类别与特点

2．基因资源的调查

3．基因资源的收集

第四节、基因资源的保存

1．原境保存

2．异境保存

3．离体保存

第五节、基因资源的利用

第六节  种内多层次的遗传变异

第三章  林木引种 （4学时）

基本要求：林木引种的基本原理和技术。

重点和难点：引种的基本理论，引种的可行性分析，引种的步骤和措施。

第一节  引种的概念和意义

第二节、我国引种简史和成就

第三节  引种的基本理论

第四节  选择外来树种时考虑的因素

第五节  引种的步骤和措施

1．引种的步骤

2．引种措施

3．引种成功的标准

第五节 引种与生态环境安全

第四章  选择育种原理和方法 （4学时）

基本要求：掌握选择育种的一般原理，影响选择效果的因素，优树标准及优树选择的方法，芽变选择的方法。

重点和难点：选择育种原理，影响选择效果的因素，优树选择、芽变选择方法。

第一节   人工选择的特点和选择类型

1．人工选择和自然选择的区别和联系

2．选择类型

第二节  影响选择效果的主要因素

1．性状遗传力和遗传增益

2．影响选择效果的因素

第三节  主要选择方法

1. 表型选择与遗传型选择

2. 家系选择、家系内选择及配合选择

3．多性状选择

4．直接选择与间接选择

第四节 优树选择

1．优树标准

2．选优林分

3．优树评选方法

第五节  芽变选择

1．芽变选择的概念和意义

2．芽变的遗传学和细胞学基础

3．芽变的特点

4．芽变选种的方法

第六节  林木的早期选择

第五章 地理变异与种源试验 （2学时）

基本要求：掌握种内地理变异的普遍性、特殊性及地理变异的一般规律；种源试验的目的、作用及方法；一般了解种子区区划、种子认证。

重点和难点：地理变异的一般规律，影响地理变异的因素，种源试验方法，种子区区划。

第一节 种内地理变异的普遍性及其意义

第二节林木地理变异的规律

1．地理变异的模式

2．地理变异的一般趋势

3．影响林木地理变异的因子

第三节  种源试验

1．种源试验的概念和历史

2．种源试验的目的和作用

3．林木种源试验方法

第四节 种子区区划

第六章  杂交育种（4学时）

基本要求：掌握杂种优势的遗传学理论，杂交亲本的选择原则、林木杂交操作技术，杂交不亲和性，杂交不亲和性的原因及其克服方法，杂种的培育和选择方法，杂种优势的利用途径。

重点和难点：杂交方式，杂交亲本选择的原则，远缘杂交的不亲和性及其克服方法，杂种优势及其利用，杂种的培育和选择方法。
第一节杂交育种的概念和成就

第二节  杂种优势的表现及其理论基础

1．杂种优势的估算方法

2．杂种优势的理论基础

第三节 人工杂交技术

1．杂交方式

2. 杂交亲本选择的原则和标准

3．花粉技术

4．杂交技术

第四节 第四节  远缘杂交

1. 远缘杂交的特点

2. 远缘杂交不亲和现象及其原因

3. 常见树种杂交可配性

4. 克服杂交不可配方法

第五节 杂种的培育和选择

1．杂种的培育方法

2．杂种选择的方法

3．区域化栽培试验

4．人工杂种的利用

第六节 杨树杂交育种程序（选讲）

1．育种群体及育种群体的改良

2．杂交及杂种培育

3．苗期选择及杂种无性繁殖

4．无性比较测定与选择

5．品种区域化栽培试验

6．新品种登记与审定

第七章 无性系育种 （3学时）

基本要求：掌握无性繁殖在林木遗传改良中的应用及其特点，无性繁殖中的位置效应和成熟效应，无性系选育的概念一般程序，无性系选育和无性系造林中应注意的问题。
重点和难点：无性繁殖中的非遗传效应，无性系育种的一般程序，无性系育种和无性系造林中应注意的问题。

第一节 无性系育种的概念和现状

第二节 无性繁殖的应用及其特点

第三节 无性繁殖的主要方法及与育种的关系

1．扦插繁殖

2．嫁接

3．组织培养

第四节 树木无性繁殖中的非遗传效应

第五节 无性系选育

1．无性系选育的一般程序

2．无性系育种和无性系造林中应注意的问题

第八章  种子园 （4 学时）

基本要求：掌握种子园的概念及种类，种子园的总体规划中关键性的技术问题，种子园营建的关键技术问题及种子园的经营管理技术。

重点和难点：种子园的种类，种子园的总体规划、种子园的营建及管理种的关键技术。

第一节  种子园的发展和种类

1．种子园的发展

2．营建种子园的意义

3．种子园的种类

第二节   种子园的总体规划

1．园址的选择

2．种子园的规模与产量

3．种子园的区划

4．种子园规划内容提要

第三节  种子园的营建

1．栽植密度

2．无性系或家系的数量

3．嫁接苗的准备

4．配置设计

第四节 种子园的管理措施

1．土壤管理

2．花粉管理

3．树体管理

4．病虫害防治

第九章  遗传测定 （2学时）

基本要求：掌握子代测定和无性系测定的内容和技术要求，配合力的概念和估算方法，常用交配设计的种类和评价。

重点和难点：遗传测定的内容和技术要求，配合力的估算方法，常用交配设计的种类。

第一节 子代测定的内容、方式和要求

1. 测定内容和方式

2. 测定技术要求

第二节 子代测定中的配合力

第三节交配设计及其评价

1．不完全谱系设计

（1）自由授粉交配设计

（2）多系交配设计

2．完全谱系设计

（1）群状交配设计

（2）单交设计

（3）测交系交配设计

（4）双列交配设计

第四节 无性系测定

第五节 配合力的估算分析（选讲）

第十章  林木育种中的实验设计（选讲）（3学时）

基本要求：掌握林业实验设计的基本内容、特点和要求,试验误差及其控制途径,多点随机区组试验及品种稳定性分析。

重点和难点：试验设计的基本内容和特点，试验误差控制途径，多点随机区组设计及品种稳定性分析。

第一节  试验设计的内容和特点

第二节  林业试验设计的基本要求

第三节  试验误差及其控制途径

第四节  多点完全随机区组设计和分析

第八节  品种稳定性分析

第十一章 林木育种策略和多世代育种（选讲）（3学时）

基本要求：掌握林木育种各环节间的关系及与林业生产的联系，育种策略及制定育种策略的基本原则；保持基因多样性及延缓近郊发展技术，缩短育种时代的方法。

重点和难点：育种各环节间的关系及与林业生产的联系，育种策略及制定育种策略的基本原则，保持基因多样性及延缓近郊发展技术。

第一节 林木育种策略

1．育种各环节间的相互关系及与林业生产的联系

2．育种的一般程序

3．育种策略的基本内容

4．制定育种策略的原则

第二节 多世代育种

1．多世代改良程序

2．保持基因多样性及延缓近交发展的技术问题

3．缩短育种世代

第十二章 林木抗逆育种  （4学时）

基本要求：掌握抗旱育种、抗盐育种、抗病育种、抗虫育种的抗性机制、基本育种途径和采用的育种策略。

重点和难点：抗逆域中的常用方法及育种策略。

第一节  抗旱育种

1．树木的抗旱机制

2．抗旱性鉴定技术

3．抗旱育种途径

4．抗旱性育种策略

第二节  抗盐育种

1．盐胁迫及植物抗盐类型

2．植物抗盐的遗传性和鉴定指标

3．抗盐育种途径

第三节 抗病育种

1．林木病害及抗病性

2．林木的抗病机制

3．抗病性的鉴定

4．抗病育种途径

5．抗病育种策略

第四节 抗虫育种

1．林木抗虫机制

2. 抗虫育种途径

3．抗虫育种策略

第十二章 遗传标记和基因工程在林木育种中的应用** （4 学时）

基本要求：掌握分子标记的种类和特点，基因工程的一般步骤及在林木遗传育种中的应用。

重点和难点：常用分子标记的原理，基因工程的一般步骤。

第一节   分子标记技术及其在林木遗传育种中的应用

1．分子标记的概念

2．DNA分子标记的种类

3．常用遗传标记技术

4．分子标记在基因组作图中的应用

第二节 基因工程

1．基因工程的概念和发展

2．基因工程的一般步骤

3．基因工程技术在林木育种中的应用

《林木育种学》实验教学大纲

课程名称：林木育种学实验

课程类型：必修

学时：16

实验一、树木有性杂交育种

一、目的：

掌握树木雌雄花识别、切枝杂交、花枝培养、种子采收、播种等技术。

二、要求：

每二人一组，培养一个花枝。要求学生亲自完成从枝条的采集、修剪、室内花枝水培，隔离授粉、蒴果发育期的管理杂交种子的收获。本实验持续时间长，约为50天，要求学生在整个杂交过程中，要细心管理，认真及时观察记载，特别注意作好授粉、杂交种子的采收、处理、播种等工作。

观察记载的主要内容如下：

表1   切枝杂交过程中记录表

表2切枝杂交结束后记载表

三、学时安排：

课堂安排8学时，2月在业余时间完成。

实验二、花粉生命力的测定

一、目的：

掌握花粉生命力测定的方法，并了解其原理。

二、要求： 

每2人一组，每人独立完成培养基的制作、制片、播种花粉、培养及花粉生命力鉴定等全部过程。绘制粉粒花芽形态图。了解花粉采集及储藏方法和条件。

观察记载的主要内容如下：

三、学时安排：2学时

实验三、木材纤维性状的测定

一、目的：

掌握测定木材纤维长度的方法和了解这项工作对选种的意义。

二、要求

2人一组，要求每人独立完成木材的化学分解、木材纤维悬浮液的制作、制片及纤维性状的测定。学习显微量尺的使用方法；绘制木材纤维的形态；利用显微量尺测量纤维细胞的长度及计算长宽比。

三、学时安排：2学时

实验四 、超级苗选择

一、目的：

通过实验掌握超级苗选择的原理和方法，了解超级苗选择在林木育种中的作用。

二、要求：

每2人一组，要求每个学生掌握苗木抽样的方法、苗木调查方法、苗木统计方法、超级苗选择标准确定方法及超级苗选择等。每组选出超级苗2-3株，挂牌登记。

三、学时安排：2学时

实验五、引种

一、目的：

通过现场参观学习，了解林木引种的原理和方法。

二、要求：

通过对林木引种试实验林的参观学习，掌握了解树木引种的具体步骤、引种的可行性分析法、引种地和原产地的情况比较、引进树种的具体表现及引种成功的标准。

三、学时安排：2学时

说明：根据教学要求和安排，实验四、实验五可增删。