1、2014年中國農(nóng)科院研究生院作物種質(zhì)資源學(xué)（期末(q m)考題）簡述野生近緣植物種質(zhì)資源考察收集(shuj)的取樣策略？答：（1）作物野生種質(zhì)資源(zyun)的考察收集要以“居群”為單位采集；（2）居群內(nèi)有亞居群分化的，每個亞居群都要取樣，亞居群內(nèi)隨機(jī)取樣；（3）取樣原則：在不影響該居群正常生長發(fā)育前提下，盡量多取樣。但不同作物野生種取樣居群數(shù)和單株數(shù)都有差別；（4）野生資源的居群取樣可以根據(jù)實(shí)際情況予以調(diào)整，不能機(jī)械照搬理論，目的是能把該居群攜帶的各類基因都能包含在內(nèi)簡述作物種質(zhì)資源保護(hù)意義？答：種質(zhì)資源面臨的問題：遺傳多樣性喪失嚴(yán)重（老舊品種為新品種所取代，環(huán)境惡化，極端環(huán)境條件的危害，古

2、老農(nóng)家種正在喪失（生境的改變），城市、交通及水庫等建設(shè)），遺傳一致性的危險(xiǎn)（遺傳基礎(chǔ)單一造成的病害大爆發(fā)），保存資源已發(fā)揮重要作用（拯救農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，促進(jìn)了種質(zhì)資源的有效利用，是培育未來新興品種的物質(zhì)寶庫）種質(zhì)資源是現(xiàn)代育種的物質(zhì)基礎(chǔ)稀有特異種質(zhì)對育種成效具有決定性的作用新的育種目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)決定于所擁有的種質(zhì)資源種質(zhì)資源是生物學(xué)理論研究的重要基礎(chǔ)材料種質(zhì)庫的種子貯藏與一般農(nóng)業(yè)上的良種貯藏有何不同？答：種質(zhì)庫種子保存與一般的良種貯藏的不同之處有種質(zhì)庫的種子貯藏：1）種子入庫前處理技術(shù) 包括生活力檢測，破除種子休眠，種子干燥，種子的密閉包裝技術(shù)2）種子貯藏過程中安全保存技術(shù) 包括生活力、活力檢測，種子

3、壽命預(yù)測及種子衰老預(yù)警，遺傳完整性檢測，繁殖更新技術(shù)3）種子保存質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與管理技術(shù)農(nóng)業(yè)良種貯藏：1）真空貯藏，目前比較先進(jìn)的貯藏手段。把種子放在真空、密閉、低溫的環(huán)境下。2）干燥器貯藏，把種子放在紙袋或布袋中，裝入盛有干燥劑的干燥容器內(nèi)，然后加蓋密閉放在陰涼干燥處。此方法保存的種子時間長，發(fā)芽率高，但貯藏量小，只限于(xiny)少量良種保存。3）倉庫貯藏，種子數(shù)量較大時使用此法。倉庫的類型有四種：一是普通貯藏庫，不設(shè)空調(diào)只安裝換氣扇。二是干燥貯藏庫，不調(diào)節(jié)溫度只調(diào)節(jié)濕度。三是冷卻除濕庫，能調(diào)節(jié)氣溫濕度。四是低溫干燥庫，溫度在0以下(yxi)，空氣相對濕度在30%。4）掛藏，成熟后不易落粒的莢果

4、和鱗莖等成株捆扎成把，掛在陰涼通風(fēng)處逐漸干燥(gnzo)，至農(nóng)閑時或使用時脫粒。影響種質(zhì)庫種子貯藏壽命的因素有哪些？答：影響種子貯藏壽命的因素有內(nèi)在因素和外在因素。一，內(nèi)在因素有遺傳因子；母株生長環(huán)境（溫度、光周期、降雨量、土壤溫度及無機(jī)元素）；種子構(gòu)造及成分；種子休眠及種子的硬實(shí)程度；成熟度；種子含水量；種子活力；種子大小等因素。二，影響種子的外在因素有貯藏壽命；貯藏環(huán)境的濕度；貯藏環(huán)境的空氣成分；種傳病原菌；昆蟲；處理種子的化學(xué)物質(zhì)等因素。簡述作物種質(zhì)資源表現(xiàn)型鑒定評價的重要性，進(jìn)行作物種質(zhì)資源表現(xiàn)型鑒定評價試驗(yàn)應(yīng)重點(diǎn)考慮的要素。答：基本表型鑒定-認(rèn)識與利用作物種質(zhì)的第一步，特性表型鑒定-

5、利用作物種質(zhì)的基礎(chǔ)作物種質(zhì)資源表現(xiàn)性鑒定評價的的重要性有:（1）提供了不同資源種質(zhì)的重要基礎(chǔ)信息（2）通過鑒定評價，能夠根據(jù)生產(chǎn)需要發(fā)掘有直接利用價值的資源（3）通過基本鑒定與評價，為深入研究（基因、功能、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)移）提供研究材料（4）構(gòu)建各項(xiàng)研究所需要的精準(zhǔn)鑒定的方法學(xué)和抗性評判指標(biāo)體系 進(jìn)行作物種質(zhì)資源表現(xiàn)型鑒定試驗(yàn)重點(diǎn)考慮的要素有：第一、生態(tài)區(qū)的選擇，選擇盡可能多的生態(tài)類型。第二、設(shè)置重復(fù)，每個生態(tài)區(qū)內(nèi)至少設(shè)置3個重復(fù)。第三、設(shè)置對照，根據(jù)不同的生態(tài)區(qū)不同的性狀選擇不同的對照品種。第四，環(huán)境，盡可能的滿足均一，多年多點(diǎn)。另外還應(yīng)注意，種質(zhì)資源表現(xiàn)型鑒定與育種不同，鑒定包括大量的植株形態(tài)學(xué)

6、性狀與部分生產(chǎn)性狀。要注意農(nóng)藝性狀表型與遺傳和環(huán)境的作用，質(zhì)量性狀的鑒定要多次重復(fù)，解決群體內(nèi)異質(zhì)性的問題，數(shù)量性狀的鑒定要多年多點(diǎn)，解決環(huán)境影響問題。數(shù)據(jù)的采集要標(biāo)準(zhǔn)化。簡述(jin sh)國外引種中植物檢疫的重要性。答：第一，人類活動與病蟲害傳播。自然阻隔地里的屏障如高山、海洋、荒漠曾對植物病蟲害傳播起重要的阻隔作用，但是(dnsh)現(xiàn)在各種交通和運(yùn)輸工具的發(fā)展使這種自然屏障作用明顯的減弱，是遠(yuǎn)距離的病蟲害擴(kuò)散加劇。第二，病蟲害通過植物材料的攜帶而遠(yuǎn)距離傳播。具有生命力的種子、苗木(miom)或無生命的植物產(chǎn)品都可能攜帶有害生物。由于在新的環(huán)境中沒有天敵或適宜的環(huán)境會引發(fā)大面的擴(kuò)散和蔓延，

7、從而危害引種國家的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)。第三，外來入侵有害生物已成為國家安全的重要問題。有害生物的入侵會造成農(nóng)林疫情，威脅人類健康，導(dǎo)致生態(tài)失衡，還會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失試論作物種質(zhì)資源基因型鑒定的主要技術(shù)途徑和應(yīng)用領(lǐng)域。答：基因型鑒定主要技術(shù)途徑：（1）蛋白質(zhì)標(biāo)記、DNA分子標(biāo)記（SSR、AFLP、SNP等）（2）重測序、簡化基因組測序、基因測序基因型鑒定的應(yīng)用領(lǐng)域：（1）遺傳多樣性與群體結(jié)構(gòu)分析、起源進(jìn)化研究、種質(zhì)資源保護(hù)與收集等（2）核心種質(zhì)構(gòu)建基因發(fā)掘（重要性狀鑒定評價、基因作圖、精細(xì)定位、基因克?。?）種質(zhì)創(chuàng)新、作物育種（分子標(biāo)記育種、分子設(shè)計(jì)育種、全基因組選擇、轉(zhuǎn)基因育種等）、品種測試等簡述

8、作物種質(zhì)資源信息系統(tǒng)建立的目的？答：全面掌握和了解作物種質(zhì)資源的情況 促進(jìn)種質(zhì)資源的保護(hù)、共享和利用 科學(xué)研究和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良種質(zhì)信息社會公眾提供科普信息為國家提供資源保護(hù)和持續(xù)利用的決策信息作物種質(zhì)資源信息系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容是什么？答：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究制定 各類數(shù)據(jù)庫的建立 管理信息系統(tǒng)研制 應(yīng)用軟件開發(fā)(kif) 數(shù)據(jù)挖掘與分析(fnx) 信息(xnx)共享與服務(wù)請簡述民族植物學(xué)概念并闡述開展農(nóng)作物種質(zhì)資源村社保護(hù)的相關(guān)研究內(nèi)容。答:民族植物學(xué)是研究人與植物的關(guān)系及相互作用的綜合性學(xué)科，其學(xué)科基礎(chǔ)是植物學(xué)、生態(tài)學(xué)和人類學(xué)。它利用多學(xué)科手段研究人類利用和保護(hù)植物的傳統(tǒng)知識和經(jīng)驗(yàn)，揭示在不同環(huán)

9、境下民族社會與自然界的植物類群相互作用的歷史規(guī)律和演變趨勢，為生物多樣性保護(hù)、資源的持續(xù)利用和民族經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。農(nóng)作物種質(zhì)資源村社保護(hù)工作的相關(guān)主要研究內(nèi)容是（1）調(diào)查和了解當(dāng)?shù)卮迳缟锒鄻有裕⒏鶕?jù)作物或品種種植的情況提出針對性的多樣性保護(hù)方式：原生境或非原生境方式，并舉例說明。（2）結(jié)合農(nóng)作物品種多樣性展示，評價和發(fā)現(xiàn)多樣性和有用特性。（3）建立村社種子庫,完善當(dāng)?shù)氐姆N子傳播系統(tǒng)。（4）收集并匯編種質(zhì)資源保護(hù)和利用相關(guān)的傳統(tǒng)知識。（5）開展參與性作物育種研究，提高農(nóng)民保護(hù)和利用種質(zhì)資源的能力全基因組選擇的內(nèi)涵及研究策略是什么？答：全基因組選擇簡單來講就是全基因組范圍內(nèi)的標(biāo)記輔助選

10、擇。這種方法的具體思想是利用覆蓋整個基因組的標(biāo)記（主要指SNP標(biāo)記）將染色體分成若干個片段，即每相鄰的兩個標(biāo)記就是一個染色體片段，然后通過標(biāo)記基因型結(jié)合表型性狀以及系譜信息分別估計(jì)每個染色體片段的效應(yīng)，最后利用個體所攜帶的標(biāo)記信息對其未知的表型信息進(jìn)行預(yù)測，即將個體攜帶的個染色體片段的效應(yīng)累加起來，進(jìn)而估計(jì)基因組育種值并進(jìn)行選擇，全基因組選擇主要利用的是連鎖不平衡信息，即假設(shè)每個標(biāo)記與其相鄰的QTL處于連鎖不平衡狀態(tài)，因而利用標(biāo)記估計(jì)的染色體片段效應(yīng)在不同時代中是相同的。由此可見，標(biāo)記的密度必須足夠高，以確?？刂颇繕?biāo)性狀的所有QTL，與標(biāo)記處于連鎖不平衡狀態(tài)。有足夠高的標(biāo)記密度，大規(guī)模高通量的

11、SNP檢測技術(shù)也相繼建立與應(yīng)用，如SNP芯片技術(shù)等，SNP分型的成本明顯降低，因此使得全基因組選擇方法的應(yīng)用成為可能。作物三級基因源的特點(diǎn)與利用策略？答：作物的基因源是指與作物遺傳關(guān)系較近，通過遺傳操作可以向作物轉(zhuǎn)移基因的一群植物及其基因所編碼的遺傳信息。這群植物包括該作物的各類品種和品系、野生種、雜草種、野生近緣植物等全部種質(zhì)資源。具體說來，根據(jù)與作物物種的遺傳關(guān)系遠(yuǎn)近將基因源分為三級：一級基因源，包括該栽培種的各類品種 品系及與之具有相同基因組的一切野生種、雜草種和原始種。它們與作物雜交能正常結(jié)實(shí) 并產(chǎn)生生育能力正常的雜種后代 向作物轉(zhuǎn)移基因容易。二級基因源包括具有與該作物相似基因組的物種

12、、以及多倍體作物中有一部分基因組與該作物相同的物種。當(dāng)其與該作物雜交時產(chǎn)生部分可育的后代，向作物轉(zhuǎn)移基因不很容易。三級基因源不具有與作物相同的基因組并難與作物雜交，雜種不育，需回交甚至需幼胚拯救，向作物轉(zhuǎn)移基因困難或極難。從各級基因源利用的難易看，三級基因源難于二級，二級基因源難于一級。因此，能利用一級基因源解決(jiju)的問題就優(yōu)先利用一級，能利用二級基因源解決的問題就先不用三級基因源。來自野生種的品系遺傳多樣性豐富，且常常帶有某些特異性的抗性基因，可以通過主推品種與其雜交，獲得特異性的抗性基因，以達(dá)到改良的目的。三級基因源的利用常用的方法有遠(yuǎn)緣雜交和通過分子連鎖圖研究數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL

13、)。前者用于轉(zhuǎn)移顯性單基因控制的性狀（如抗病性），后者用于轉(zhuǎn)移多基因控制的農(nóng)藝性狀（如豐產(chǎn)性 抗旱性等）。此外，還可以利用遠(yuǎn)緣雜交獲得異附加系、異代換系和易位系，用于育種。試述作物(zuw)種質(zhì)資源創(chuàng)新的必要性和主要途徑？必要性：1 狹窄的遺傳(ychun)基礎(chǔ)不僅限制了產(chǎn)量和品質(zhì)的進(jìn)一步改良，而且使得作物對生物和非生物環(huán)境脅迫的脆弱性增加。2、育種目標(biāo)新需求：營養(yǎng)與加工品質(zhì)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展3、生態(tài)環(huán)境條件的變化要求發(fā)掘和創(chuàng)造具有綜合抗性、有效利用水土資源的農(nóng)作物新種質(zhì)4、國際競爭主要途徑：雜交，原生質(zhì)體融合，轉(zhuǎn)化。遺傳工具材料對于作物種質(zhì)資源創(chuàng)新的價值？異源二體附加系和代換(di hun)系，端

14、體，缺體； 基因組的起源(qyun)、演化研究基因(jyn)定位與功能表達(dá)研究繪制遺傳圖譜作物種質(zhì)創(chuàng)新如何應(yīng)對種業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)？答：1）系統(tǒng)挖掘關(guān)鍵農(nóng)業(yè)生物資源，提升生物技術(shù)原始創(chuàng)新與競爭力2）突破一批關(guān)鍵技術(shù)，提高生物資源開發(fā)利用整體水平。提高農(nóng)業(yè)生物資源可持續(xù)利用效率3）研制一批創(chuàng)新產(chǎn)品，將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。培育基于資源高效利用的新型產(chǎn)業(yè)發(fā)現(xiàn)新基因的方法主要有哪些？簡要說明其原理，并指出當(dāng)前最常用的發(fā)現(xiàn)新基因的方法是哪一種。答： 1.基于經(jīng)典遺傳學(xué)的新基因發(fā)掘 2.基于基因組學(xué)的新基因的發(fā)掘基于遺傳作圖的新基因的發(fā)掘通過分子作圖能夠?qū)δ繕?biāo)基因進(jìn)行確切的定位并與已知基因位點(diǎn)進(jìn)行

15、比較，從而大大加快了新基因發(fā)現(xiàn)的速度基于關(guān)聯(lián)分析的新基因的發(fā)掘 連鎖分析的理論基礎(chǔ)是連鎖不平衡（LD，即連鎖位點(diǎn)上的等位基因之間呈非 隨機(jī)的關(guān)聯(lián)關(guān)系基于比較基因組學(xué)的新基因的發(fā)掘通過不同物種基因組中的基因及其在染色體上的排列位置具有一定的相似性從而發(fā)掘新的基因?；诨虮磉_(dá)的新基因的發(fā)掘利用各種技術(shù)發(fā)現(xiàn)在特定組織、特定時期或特定處理（如逆境脅迫）特異表達(dá)的基因，然后通過與以知基因的比對、作圖、轉(zhuǎn)化，進(jìn)而確定基因的功能。如果在構(gòu)建基因表達(dá)譜的過程中，獲得了大量EST或全長DNA序列，通過生物信息學(xué)手段，例如通過同源性比較，就可以了解在某一特定時期在特定環(huán)境下一個組織或器官中是哪些基因得到了表達(dá)；

16、如果在GenBank中還找不到同源的對應(yīng)序列，則可初步判斷為是新基因得到了表達(dá)。對這些新基因進(jìn)行分離和克隆，并進(jìn)行功能鑒定，就可以發(fā)掘出新基因。基于突變體的新基因(jyn)的發(fā)掘新的基于突變體的基因發(fā)掘策略需要通過活化或引入轉(zhuǎn)座子、逆轉(zhuǎn)座子或T-DNA來改變某些基因的表達(dá)，在此基礎(chǔ)上來研究基因型與表型之間的內(nèi)在關(guān)系。當(dāng)篩選出特定表型（特別是一些關(guān)鍵代謝途徑中的生理生化性狀）的突變體后，再返回去鑒定(jindng)出突變了的DNA序列（基因），就可以找到控制這種特定性狀的基因?；?jy)生物信息技術(shù)的新基因的發(fā)掘利用海量cDNA、EST、基因組序列、RNA-seq、蛋白質(zhì)、代謝物、表型等信息將

17、大大加快新基因發(fā)掘的速度，尤其是對代謝途徑中涉及到的基因進(jìn)行發(fā)掘效果很好。當(dāng)前最常用的發(fā)現(xiàn)新基因的方法是關(guān)聯(lián)分析發(fā)掘新基因的方法?，F(xiàn)代基因組學(xué)研究進(jìn)展如何促進(jìn)作物基因源的挖掘與利用？答：（1）全基因組選擇的概念是由Meuwissen 等在2001 年提出的, 當(dāng)時是基于一種理想的假設(shè), 即所有性狀的QTLs 都對應(yīng)一個與之緊密連鎖的SNP 位點(diǎn)并可用該標(biāo)記來代表; 通過性狀測定獲得全基因組育種值, 結(jié)合該個體所帶的分子標(biāo)記,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算出每一個分子標(biāo)記所對應(yīng)的染色體片段的育種值大小; 然后再對所要選擇的個體進(jìn)行全基因組育種值估計(jì)(genomic estimated breeding va

18、lue, GEBV), 并進(jìn)行選擇。由此可見,全基因組選擇是在傳統(tǒng)MAS 基礎(chǔ)上的創(chuàng)新和改進(jìn), 是用覆蓋全基因組的標(biāo)記進(jìn)行的輔助選育.（2）全基因組選擇提供了一種新的MAS 育種策略, 這種方法充分利用了目前越來越精確的分子標(biāo)記。但是對于Meuwissen 等于2001 年提出的應(yīng)用高密度分子標(biāo)記進(jìn)行全基因組育種來說, 大部分育種生物的分子標(biāo)記密度還沒有達(dá)到Meuwissen論文中“1cM 一個標(biāo)記”的要求, 同時目前對如此多的標(biāo)記進(jìn)行分型花費(fèi)巨大, 所以許多科學(xué)家,包括Meuwissen 本人也在對原來的方案進(jìn)行改進(jìn)10。事實(shí)上, 目前廣泛采用的方案如下:第一步: 進(jìn)行(jnxng)全基因組SNP 標(biāo)記(bioj)的篩選。SNP具有數(shù)量多、分布(fnb)廣的特點(diǎn), 該特點(diǎn)使得篩選覆蓋全基因組的