草育種學(xué)08 遠緣雜交育種

1、第一節(jié)第一節(jié) 遠緣雜交育種的意義遠緣雜交育種的意義 第二節(jié)第二節(jié) 遠緣雜交不可交配性遠緣雜交不可交配性 第三節(jié)第三節(jié) 遠緣雜種夭亡、不育遠緣雜種夭亡、不育 第四節(jié)第四節(jié) 遠緣雜種后代的分離與選擇遠緣雜種后代的分離與選擇 n 生物分類的階層 Kingdom Division Class Order Family Genus Species 是生物基本的分類單元。種是形態(tài)、結(jié)構(gòu)、 功能、發(fā)育特征和生態(tài)分布基本相同的一群生物。 自然條件下，同種生物結(jié)合可產(chǎn)生有生殖能力的后代， 不同種生物之間不能相互結(jié)合，即使結(jié)合也不能產(chǎn)生有生殖 能力的后代，即生殖隔離(reproduction isolation)

2、。同種生物具 有共同的進化祖先，親緣關(guān)系相近的種構(gòu)成另一個高一級的 分類單元。 n 生物種的概念 一、遠緣雜交育種的概念及其特點一、遠緣雜交育種的概念及其特點 遠緣雜交遠緣雜交（wide cross或distant hybridization）：是親緣關(guān)系 比較遠的親本(不同種、屬、科)之間的雜交。在育種上 把亞種間的雜交也歸為遠緣雜交 地理遠緣雜交：地理遠緣雜交：在地理上遠緣的種族、不同生態(tài)類型和系 統(tǒng)發(fā)育上長期隔離的植物品種或亞種之間的雜交。 遠緣雜交有巨大的遺傳創(chuàng)新性； 遠緣雜交一般困難較大； 雜種生活力弱，不育或育性低; 雜種后代瘋狂分離，不易穩(wěn)定。 （一）生物進化上的意義 （二）植物

3、育種上的意義 1 創(chuàng)造新物種、新類型和新品種創(chuàng)造新物種、新類型和新品種 2 提高品種的抗逆性提高品種的抗逆性/創(chuàng)造特異種質(zhì)類型創(chuàng)造特異種質(zhì)類型 3 獲得雄性不育系獲得雄性不育系 4 利用強的雜種優(yōu)勢利用強的雜種優(yōu)勢 5 利用遠緣雜交產(chǎn)生單倍體利用遠緣雜交產(chǎn)生單倍體 6 創(chuàng)造異染色體體系創(chuàng)造異染色體體系 小麥與偃麥草遠緣雜交育種研究 育成了小偃6號等系列小麥良種 小麥染色體工程育種研究 利用偃麥草藍色胚乳基因作為遺傳標(biāo)記 性狀，首次創(chuàng)制了藍色單體小麥系統(tǒng) 開展了小麥高效利用土壤氮、磷營 養(yǎng)元素研究 黃花苜蓿 耐寒性強紫花苜蓿 玉米與大芻玉米與大芻 草遠緣雜交草遠緣雜交 遠緣雜交具有強雜種優(yōu)勢遠緣

4、雜交具有強雜種優(yōu)勢 遠緣雜交不易成功：雜交不親和，結(jié)實率極低， 一般只有1/1000-1/10000，個別可達百分之幾； 雜種容易夭亡，通常不育； 雜種后代分離大，不易穩(wěn)定。 總結(jié)：雜交不親和、雜種不育和后代總結(jié)：雜交不親和、雜種不育和后代“瘋狂分離瘋狂分離” 一、原因一、原因 1、花期不遇； 2、花粉不萌發(fā)：由于雙親遺傳差異大而引起柱頭呼吸酶的活性、 PH、柱頭分泌的生 理活性物質(zhì)、花粉和柱頭滲透壓等不同。 3、花粉管不能伸入胚囊到達胚珠； 4、不能受精或單受精； 5、胚胎不能發(fā)育或發(fā)育異常，中途夭亡； 最大的影響是引起雜交不孕最大的影響是引起雜交不孕 1 正確選擇雜交親本和組配：正確選擇雜

5、交親本和組配： （1）親緣關(guān)系愈近，雜交成功的可能性愈大。 （2）選擇適當(dāng)親本，廣泛測交，并注意正反交。 （3）在染色體數(shù)目不同的遠緣雜交中，一般以染色體數(shù) 目較多的物種作為母本較易成功。 （4）以雜種為母本效果好。 2 染色體預(yù)先加倍染色體預(yù)先加倍 3 預(yù)先無性接近法預(yù)先無性接近法：先嫁接，再雜交。 4 媒介（橋梁）法媒介（橋梁）法：尋找與雙親本雜交親和的第三種植物 作為橋梁植物過渡。 5 采用特殊的授粉法采用特殊的授粉法：（1）重復(fù)授粉；（2）提前或延遲 授粉；（3）混合授粉。 6 柱頭手術(shù)柱頭手術(shù) (1) 柱頭移植; (2) 切短柱頭和子房內(nèi)授粉。 7 采用激素采用激素 8 離體授粉和試

6、管受精離體授粉和試管受精 一、遠緣雜種的夭亡和不育現(xiàn)象一、遠緣雜種的夭亡和不育現(xiàn)象 幼胚不能發(fā)育或畸形、胚乳不正常、不能發(fā)芽、植幼胚不能發(fā)育或畸形、胚乳不正常、不能發(fā)芽、植 株死亡、自交不育或自由授粉下也不結(jié)實。株死亡、自交不育或自由授粉下也不結(jié)實。 二、遠緣雜種的夭亡和不育的原因二、遠緣雜種的夭亡和不育的原因 生理代謝系統(tǒng)失調(diào) 1.遺傳系統(tǒng)破壞：（1）染色體不平衡（染色體組不同 或倍數(shù)不同）；（2）基因不平衡；（3）核質(zhì)互作 不平衡 最大的影響是引起雜種夭亡、不育和后代不易穩(wěn)定最大的影響是引起雜種夭亡、不育和后代不易穩(wěn)定 三、克服雜種的夭亡和不育的方法三、克服雜種的夭亡和不育的方法 幼胚離體培養(yǎng)； 染色體加倍成異源多倍體； 利用回交法； 延長雜種生育期和改善營養(yǎng)條件； 調(diào)節(jié)營養(yǎng)法。 一、遠緣雜種后代性狀分離的特點一、遠緣雜種后代性狀分離的特點 分離強烈、分離出來的類型非常豐富、分離延續(xù)多代、返親遺傳。 二、遠緣雜交后代的選擇特點二、遠緣雜交后代的選擇特點 遠緣雜種后代群體要大； 選擇標(biāo)準(zhǔn)宜寬、選擇世代宜遲。 三、遠緣雜種后代的穩(wěn)定三、遠緣雜種后代的穩(wěn)定 雜種一代染色體加倍； 誘導(dǎo)遠緣雜種產(chǎn)生單倍體植株； 1.誘導(dǎo)