種業(yè)發(fā)展與遺傳學

1、遺傳學與種業(yè)發(fā)展,李劍峰,主要討論問題,第一部分　當今種業(yè)發(fā)展概況　　一、良種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用　　二、國際、國內種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀　　三、國際、同內知名種子公司 　　四、農(nóng)作物育種方法的發(fā)展第二部分　遺傳學主要內容　　一、遺傳學的產(chǎn)生、發(fā)展　　二、遺傳學的主要內容　　三、遺傳學應用　　四、對未來發(fā)展的展望,第一部分 當今種業(yè)發(fā)展概況,一、良種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用　二、國際、國內種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀　三、國際、國內知名

2、種子公司 　四、農(nóng)作物育種方法的發(fā)展,第一部分　種業(yè)發(fā)展狀況,一、良種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用　　種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上所有因素中貢獻最大的。上世紀墨西哥選育出一批優(yōu)良的小麥品種，使其小麥產(chǎn)量從40公斤/畝猛增到294公斤/畝。美國從40年代就開始推廣玉米雜交種，1941年單產(chǎn)132公斤/畝，到1996年單產(chǎn)提高到531.7公斤/畝。1949年以后，在耕地不斷減少的情況下，我國棉油總產(chǎn)量分別增長17.1倍和9.6倍，其中種子的不斷改良是最為重要

3、的因素?！　?jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織分析，在發(fā)達國家，種子在提高作物產(chǎn)量中的貢獻率為50-60%，我國是43%。,二、國際、國內種子產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀　　目前，全球種子市場總價值量約500多億美元。70%以上的商業(yè)種子集中在20個國家，其中美國排在第一位，為57億美元，占19%;中國排在第二位，為30億美元，占10%。世界種子貿易主要集中在發(fā)達國家，其中美國最高，中國排第19位。　　受經(jīng)濟全球化的影響，種業(yè)出現(xiàn)重組、兼并浪潮，小公司消失，大公司數(shù)量

4、減少，產(chǎn)業(yè)聚集度明顯提高。2010年全球種業(yè)10強在世界種子貿易額中占35％，我國前10強只占全球種子市場銷售額的0.8％。,國際上大的種業(yè)公司在品種研發(fā)領域投入較大，一般占其種子銷售額的10%以上。開發(fā)出的抗病、抗蟲的轉基因品種，在生產(chǎn)上得到了廣泛的應用。2013年全世界推廣轉基因作物面積1.75億公頃，中國420萬公頃，種植面積居世界第六位。2012年全球種植的大豆有81%為轉基因品種，棉花為81%，玉米為35%，油菜為30%。　

5、　目前國內種子企業(yè)有5200家，企業(yè)多但規(guī)模小，真正具有育繁推一體化能力的企業(yè)不足80家?？蒲型度肷?，自主創(chuàng)新能力差，有的企業(yè)的科研投入僅占銷售額的1%左右，遠低于跨國種子公司10%的比例。,近幾年我市種業(yè)發(fā)展迅速，現(xiàn)有種業(yè)公司15家，注冊資本在3000萬以上的有8家，經(jīng)營范圍涵蓋小麥、玉米、棉花等多種作物，而且也培育了一些好的品種，如魯麥23號、黑馬603、惠雜1號、W8225等。種業(yè)快速發(fā)展的原因，一是企業(yè)自己的努力；二是與當前大的

6、環(huán)境有關，繼2011年國務院出臺現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見后，2013年又出臺了加快深化種業(yè)體制改革提高創(chuàng)新能力的意見。目的只有一個，就是破除阻力，加快現(xiàn)代種業(yè)的發(fā)展。,,三、國際、同內知名公司  　　1、杜邦，世界第一大種子公司。主要種子業(yè)務是玉米種子，約占全球雜交玉米種子市場的43%。 　　2、孟山都，世界第二大種子公司，2000年種子銷售額為16億美元。主要種子業(yè)務是棉花、大豆、玉米種子。　　3、先正達，世

7、界第三大種子公司，2000年種子銷售額為9.58億美元，主要種子業(yè)務為蔬菜種子。,,4、中種集團，中國中化集團全資子公司,國家級種業(yè)公司。　　5、隆平高科，亞洲最大的種子公司之一 ,袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司。　　6、登海種業(yè)，第一個民營玉米種子企業(yè),山東登海種業(yè)股份有限公司。,,7、農(nóng)興種業(yè)，濱州市老牌棉種生產(chǎn)企業(yè)，注冊資本6030萬元人民幣?！　?、秋田種業(yè)，我市第一個在海南建立育種基地的公司，注冊資本3000萬，主要從事強

8、筋麥種繁育?！　?、博農(nóng)農(nóng)業(yè)，新興種業(yè)公司，注冊資本5000萬元人民幣，從事小麥、玉米種經(jīng)營業(yè)務。,小麥繁種基地收獲,博農(nóng)農(nóng)業(yè)種子加工車間,,四、農(nóng)作物育種方法的發(fā)展　　我國農(nóng)作物育種的人工選種方法，最早見于《汜勝之書》記載的穗選法，清康熙年間，單株選擇法得到應用。就世界而言，直到19世紀中葉，人工育種方法和技術極其落后。作物育種方法與技術的進步是隨著遺傳學的發(fā)展而實現(xiàn)的。1859年達爾文《物種起源》的出版及1866年孟德爾遺傳論文

9、的發(fā)表，使作物育種進入一個全新的發(fā)展階段。1918年美國雙交玉米種在生產(chǎn)中應用，使作物育種進入雜交種時代。傳統(tǒng)常規(guī)育種方法正逐步被現(xiàn)代育種技術替代。,,20世紀60年代后，輻射育種、組織培養(yǎng)、體細胞融合、激光育種、單倍體育種、基因工程育種相繼出現(xiàn)并得到推廣應用。育種作業(yè)也由露天作業(yè)向實驗室內過渡，不但回避了季節(jié)上的制約，而且使得育種周期大大縮短。,第二部分　遺傳學主要內容,一、遺傳學的產(chǎn)生、發(fā)展二、遺傳學的主要內容三、遺傳學應用四

10、、對未來發(fā)展的展望,一、遺傳學的產(chǎn)生、發(fā)展,1、遺傳學定義：研究生物遺傳和變異的科學?！∵z傳：保持某一物種的穩(wěn)定性?！∽儺悾罕３治锓N的多樣性。2、民間關于遺傳的諺語　龍生龍，鳳生鳳，老鼠生的兒子會打洞 ;種瓜得瓜，種豆得豆，一龍生九子，九子各不同 ，一樹之果有苦有甜，一母之子有愚有賢，爹矮矮一個，娘矮矮一窩（胞質線粒體） 。坊間大媽能熟練運用。,一、遺傳學的產(chǎn)生、發(fā)展,3、現(xiàn)代遺傳學的產(chǎn)生、發(fā)展　　孟德爾(1822年7月20日

11、-1884年1月6日)遺傳學的奠基人，被稱為“現(xiàn)代遺傳學之父，于1865年發(fā)現(xiàn)遺傳定律。　　1953年，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋的結構，開啟了分子生物學時代，使遺傳的研究深入到分子層次 。,孟德爾豌豆實驗,DD×dd,,,D×,d,,F1代基因 Dd,紅花,紅花,紅花,紅花,紅花,白花,一、遺傳學的產(chǎn)生、發(fā)展,上世紀九十年，美國率先實施“人類基因組計劃，開始測定人類基因?！　?996年，克隆羊多莉誕生，標

12、志著生物技術新時代的來臨?！　‖F(xiàn)在遺傳學已發(fā)展有三十多個分支，如細胞遺傳學、分子遺傳學和遺傳工程等。,克隆是英文“clone”音譯 ，中文指無性繁殖 、復制。,多莉主要為B羊基因，一小部分A羊基因，與C羊無關,含B羊基因,,,胞質基因，線粒體等,,二、遺傳學的主要內容,1、DNA（脫氧核糖核酸 ）是普遍的遺傳物質，部分通過RNA （核糖核酸 ）遺傳?！?帶有遺傳訊息的DNA片段稱為基因。有些基因是無效的，是進化的痕跡。　

13、 DNA在細胞中以染色質形式存在，在細胞分裂的特定時期DNA以染色體形式存在。,DNA雙螺旋結構,,染色體,人類23對染色體,人類23對染色體,染色質濃縮8400倍成染色體,,二、遺傳學的主要內容,2、獨立遺傳規(guī)律　　分離定律：控制一性狀一對基因，在形成配子的過程中，彼此分離，因而配子中只含成對基因中的一個?！　∽杂山M合定律：控制不同性狀的基因，在形成配子的過程中，互不干擾，各自獨立地分配到配子中去。,獨立遺傳規(guī)律,AaBb為控制

14、兩個性狀的基因,,,,,,A,a,B,b,,A和a分離B和b分離,配子類型,AB、abAb、aB,顯性基因AB、隱性基因ab,,二、遺傳學的主要內容,3、減數(shù)分裂　　減數(shù)分裂是生物生殖細胞中染色體數(shù)目減半的分裂方式 。 　人有23對染色體，減數(shù)分裂時23對染色體自由分離，有23條染色體隨機分配到每個配子中去，那么每個人可形成223≈838萬配子，一對婦夫子女的基因型有（838萬）2 ≈702244億種，實際上還要多。,,

15、,二、遺傳學的主要內容,4、其他內容　連鎖遺傳（孟德爾遺傳規(guī)律是理想化的）　伴性遺傳　　基因突變（自發(fā)、人工誘變，輻射、太空）　染色體變異　雜交優(yōu)勢　生物進化（環(huán)境壓力）,三、遺傳學應用,1、雜交應用　小麥等作物雜交育種,三、遺傳學應用,1、雜交應用　玉米雜交制種,三、遺傳學應用,1、雜交應用　馬與驢雜交（雜交優(yōu)勢）,三、遺傳學應用,1、雜交應用 　無籽西瓜,普通西瓜為二倍體，染色體加倍變四倍體，二倍體與四倍體雜交產(chǎn)生三倍體

16、，三倍體減數(shù)分裂時發(fā)生紊亂，不育。,三、遺傳學應用,2、轉基因育種,2013年全世界推廣轉基因作物面積1.75億公頃，中國420萬公頃，種植面積居世界第六位。,三、遺傳學應用,3、人和動物雜交應用　　一般是人的細胞核與動物去核卵細胞雜交，形成的胚胎中人的基因占到99.9%以上。,三、遺傳學應用,,三、遺傳學應用,三、遺傳學應用,4、DNA鑒定　認領被拐兒童　強奸犯的認定　遺產(chǎn)繼承糾紛確定親子關系　懷疑不是親生（一般是男的）　

17、懷疑在醫(yī)院抱錯,三、遺傳學應用,,親子鑒定書,三、遺傳學應用,5、解釋生活中的現(xiàn)象　先有雞還是先有蛋的問題　關于雙胞胎的問題　近親結婚遺傳病發(fā)病率的現(xiàn)象　ABO血型的問題,,,四、對未來發(fā)展的展望,1、農(nóng)作物轉基因品種越來越多，轉基因作物大面積推廣,產(chǎn)量大大提高（包括糧食作物）。,2、醫(yī)學上有更多的疾病因遺傳學的發(fā)展而治愈。,,貓叫綜合癥患兒,唐氏綜合癥患兒,,3、能按自己的喜好進行生育，對受精卵進行改造、修飾。,,,,,,4、