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遗传学与种业发展李剑峰主要讨论问题第一部分当今种业发展概况一、良种在农业生产中的作用二、国际、国内种子产业发展现状三、国际、同内知名种子公司四、农作物育种方法的发展第二部分遗传学主要内容一、遗传学的产生、发展二、遗传学的主要内容三、遗传学应用四、对未来发展的展望第一部分当今种业发展概况一、良种在农业生产中的作用二、国际、国内种子产业发展现状三、国际、国内知名种子公司四、农作物育种方法的发展第一部分种业发展状况一、良种在农业生产中的作用种子是农业生产上所有因素中贡献最大的。上世纪墨西哥选育出一批优良的小麦品种，使其小麦产量从40公斤/亩猛增到294公斤/亩。美国从40年代就开始推广玉米杂交种，1941年单产132公斤/亩，到1996年单产提高到531.7公斤/亩。1949年以后，在耕地不断减少的情况下，我国棉油总产量分别增长17.1倍和9.6倍，其中种子的不断改良是最为重要的因素。据联合国粮农组织分析，在发达国家，种子在提高作物产量中的贡献率为50-60%，我国是43%。二、国际、国内种子产业现状目前，全球种子市场总价值量约500多亿美元。70%以上的商业种子集中在20个国家，其中美国排在第一位，为57亿美元，占19%;中国排在第二位，为30亿美元，占10%。世界种子贸易主要集中在发达国家，其中美国最高，中国排第19位。受经济全球化的影响，种业出现重组、兼并浪潮，小公司消失，大公司数量减少，产业聚集度明显提高。2010年全球种业10强在世界种子贸易额中占35％，我国前10强只占全球种子市场销售额的0.8％。国际上大的种业公司在品种研发领域投入较大，一般占其种子销售额的10%以上。开发出的抗病、抗虫的转基因品种，在生产上得到了广泛的应用。2013年全世界推广转基因作物面积1.75亿公顷，中国420万公顷，种植面积居世界第六位。2012年全球种植的大豆有81%为转基因品种，棉花为81%，玉米为35%，油菜为30%。目前国内种子企业有5200家，企业多但规模小，真正具有育繁推一体化能力的企业不足80家。科研投入少，自主创新能力差，有的企业的科研投入仅占销售额的1%左右，远低于跨国种子公司10%的比例。近几年我市种业发展迅速，现有种业公司15家，注册资本在3000万以上的有8家，经营范围涵盖小麦、玉米、棉花等多种作物，而且也培育了一些好的品种，如鲁麦23号、黑马603、惠杂1号、W8225等。种业快速发展的原因，一是企业自己的努力；二是与当前大的环境有关，继2011年国务院出台现代农作物种业发展的意见后，2013年又出台了加快深化种业体制改革提高创新能力的意见。目的只有一个，就是破除阻力，加快现代种业的发展。三、国际、同内知名公司1、杜邦，世界第一大种子公司。主要种子业务是玉米种子，约占全球杂交玉米种子市场的43%。2、孟山都，世界第二大种子公司，2000年种子销售额为16亿美元。主要种子业务是棉花、大豆、玉米种子。3、先正达，世界第三大种子公司，2000年种子销售额为9.58亿美元，主要种子业务为蔬菜种子。4、中种集团，中国中化集团全资子公司,国家级种业公司。5、隆平高科，亚洲最大的种子公司之一,袁隆平农业高科技股份有限公司。6、登海种业，第一个民营玉米种子企业,山东登海种业股份有限公司。7、农兴种业，滨州市老牌棉种生产企业，注册资本6030万元人民币。8、秋田种业，我市第一个在海南建立育种基地的公司，注册资本3000万，主要从事强筋麦种繁育。9、博农农业，新兴种业公司，注册资本5000万元人民币，从事小麦、玉米种经营业务。小麦繁种基地收获博农农业种子加工车间四、农作物育种方法的发展我国农作物育种的人工选种方法，最早见于《汜胜之书》记载的穗选法，清康熙年间，单株选择法得到应用。就世界而言，直到19世纪中叶，人工育种方法和技术极其落后。作物育种方法与技术的进步是随着遗传学的发展而实现的。1859年达尔文《物种起源》的出版及1866年孟德尔遗传论文的发表，使作物育种进入一个全新的发展阶段。1918年美国双交玉米种在生产中应用，使作物育种进入杂交种时代。传统常规育种方法正逐步被现代育种技术替代。20世纪60年代后，辐射育种、组织培养、体细胞融合、激光育种、单倍体育种、基因工程育种相继出现并得到推广应用。育种作业也由露天作业向实验室内过渡，不但回避了季节上的制约，而且使得育种周期大大缩短。第二部分遗传学主要内容一、遗传学的产生、发展二、遗传学的主要内容三、遗传学应用四、对未来发展的展望一、遗传学的产生、发展1、遗传学定义：研究生物遗传和变异的科学。遗传：保持某一物种的稳定性。变异：保持物种的多样性。2、民间关于遗传的谚语龙生龙，凤生凤，老鼠生的儿子会打洞;种瓜得瓜，种豆得豆，一龙生九子，九子各不同，一树之果有苦有甜，一母之子有愚有贤，爹矮矮一个，娘矮矮一窝（胞质线粒体）。坊间大妈能熟练运用。一、遗传学的产生、发展3、现代遗传学的产生、发展孟德尔(1822年7月20日-1884年1月6日)遗传学的奠基人，被称为“现代遗传学之父，于1865年发现遗传定律。1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代，使遗传的研究深入到分子层次。孟德尔豌豆实验DD×ddD×dF1代基因Dd红花红花红花红花红花白花一、遗传学的产生、发展上世纪九十年，美国率先实施“人类基因组计划，开始测定人类基因。1996年，克隆羊多莉诞生，标志着生物技术新时代的来临。现在遗传学已发展有三十多个分支，如细胞遗传学、分子遗传学和遗传工程等。克隆是英文“clone”音译，中文指无性繁殖、复制。多莉主要为B羊基因，一小部分A羊基因，与C羊无关含B羊基因胞质基因，线粒体等二、遗传学的主要内容1、DNA（脱氧核糖核酸）是普遍的遗传物质，部分通过RNA（核糖核酸）遗传。带有遗传讯息的DNA片段称为基因。有些基因是无效的，是进化的痕迹。DNA在细胞中以染色质形式存在，在细胞分裂的特定时期DNA以染色体形式存在。DNA双螺旋结构染色体人类23对染色体人类23对染色体染色质浓缩8400倍成染色体二、遗传学的主要内容2、独立遗传规律分离定律：控制一性状一对基因，在形成配子的过程中，彼此分离，因而配子中只含成对基因中的一个。自由组合定律：控制不同性状的基因，在形成配子的过程中，互不干扰，各自独立地分配到配子中去。独立遗传规律AaBb为控制两个性状的基因AaBbA和a分离B和b分离配子类型AB、abAb、aB显性基因AB、隐性基因ab二、遗传学的主要内容3、减数分裂减数分裂是生物生殖细胞中染色体数目减半的分裂方式。人有23对染色体，减数分裂时23对染色体自由分离，有23条染色体随机分配到每个配子中去，那么每个人可形成223≈838万配子，一对妇夫子女的基因型有（838万）2≈702244亿种，实际上还要多。二、遗传学的主要内容4、其他内容连锁遗传（孟德尔遗传规律是理想化的）伴性遗传基因突变（自发、人工诱变，辐射、太空）染色体变异杂交优势生物进化（环境压力）三、遗传学应用1、杂交应用小麦等作物杂交育种三、遗传学应用1、杂交应用玉米杂交制种三、遗传学应用1、杂交应用马与驴杂交（杂交优势）三、遗传学应用1、杂交应用无籽西瓜普通西瓜为二倍体，染色体加倍变四倍体，二倍体与四倍体杂交产生三倍体，三倍体减数分裂时发生紊乱，不育。三、遗传学应用2、转基因育种2013年全世界推广转基因作物面积1.75亿公顷，中国420万公顷，种植面积居世界第六位。三、遗传学应用3、人和动物杂交应用一般是人的细胞核与动物去核卵细胞杂交，形成的胚胎中人的基因占到99.9%以上。三、遗传学应用三、遗传学应用三、遗传学应用4、DNA鉴定认领被拐儿童强奸犯的认定遗产继承纠纷确定亲子关系怀疑不是亲生（一般是男的）怀疑在医院抱错三、遗传学应用亲子鉴定书三、遗传学应用5、解释生活中的现象先有鸡还是先有蛋的问题关于双胞胎的问题近亲结婚遗传病发病率的现象ABO血型的问题四、对未来发展的展望1、农作物转基因品种越来越多，转基因作物大面积推广,产量大大提高（包括粮食作物）。2、医学上有更多的疾病因遗传学的发展而治愈。猫叫综合症患儿唐氏综合症患儿3、能按自己的喜好进行生育，对受精卵进行改造、修饰。4、人类导入其他生物的基因，增强人对环境的适应性，如导入某些细菌的能消化纤维素的基因。5、通过动物、植物、细菌甚至病毒间的杂交，培育更多的新物种。棉花导入BT基因，苏云金芽胞杆菌。6、创造新的物种，已灭绝的或是从未存在过的。谢谢大家！