園林植物育種學(xué)第6章雜種優(yōu)勢(shì)的利用ppt課件

1、現(xiàn)代月季現(xiàn)代月季OliympiadMiniature rosePeacePinck peace第六章第六章 雜種優(yōu)勢(shì)的利用雜種優(yōu)勢(shì)的利用重組育種重組育種依技術(shù)手段的不同分為：依技術(shù)手段的不同分為：常規(guī)重組育種常規(guī)重組育種非常規(guī)重組育種非常規(guī)重組育種依親緣關(guān)系遠(yuǎn)近分為：依親緣關(guān)系遠(yuǎn)近分為：遠(yuǎn)緣雜交遠(yuǎn)緣雜交育種）遠(yuǎn)緣雜交遠(yuǎn)緣雜交育種）品種間雜交雜交育種）品種間雜交雜交育種）品系間雜交雜種優(yōu)勢(shì)育種）品系間雜交雜種優(yōu)勢(shì)育種）雜種優(yōu)勢(shì)的概念及其利用價(jià)值；雜種優(yōu)勢(shì)的概念及其利用價(jià)值；雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳學(xué)原理；雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳學(xué)原理；雜種優(yōu)勢(shì)的成就；雜種優(yōu)勢(shì)的成就；雜種優(yōu)勢(shì)育種的技術(shù)環(huán)節(jié)；雜種優(yōu)勢(shì)育種的技術(shù)環(huán)節(jié)；

2、雜種種子的生產(chǎn)；雜種種子的生產(chǎn)；雜交育種小結(jié)。雜交育種小結(jié)。一、雜種優(yōu)勢(shì)及其利用價(jià)值一、雜種優(yōu)勢(shì)及其利用價(jià)值 （一雜種優(yōu)勢(shì)的概念（一雜種優(yōu)勢(shì)的概念 在異花授粉植物中，本身表現(xiàn)自在異花授粉植物中，本身表現(xiàn)自交劣勢(shì)的自交系之間的雜種交劣勢(shì)的自交系之間的雜種F1F1，其生，其生活力比之親本自交前還要旺盛的現(xiàn)象活力比之親本自交前還要旺盛的現(xiàn)象稱(chēng)為雜種優(yōu)勢(shì)也叫雜交優(yōu)勢(shì)）。稱(chēng)為雜種優(yōu)勢(shì)也叫雜交優(yōu)勢(shì)）。狹義的雜種優(yōu)勢(shì)僅指雜種狹義的雜種優(yōu)勢(shì)僅指雜種F1F1代對(duì)其親本代對(duì)其親本品種或品系生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；品種或品系生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；廣義的雜種優(yōu)勢(shì)包括第一代及其以后廣義的雜種優(yōu)勢(shì)包括第一代及其以后各代在生長(zhǎng)勢(shì)、結(jié)

3、實(shí)性、生長(zhǎng)速度即各代在生長(zhǎng)勢(shì)、結(jié)實(shí)性、生長(zhǎng)速度即對(duì)不良環(huán)境的抗性等方面較親本的優(yōu)勢(shì)。對(duì)不良環(huán)境的抗性等方面較親本的優(yōu)勢(shì)。（二雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)形式（二雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)形式雜種優(yōu)勢(shì)的形式；雜種優(yōu)勢(shì)的形式；產(chǎn)量、生長(zhǎng)勢(shì)、抗逆性、繁殖力。產(chǎn)量、生長(zhǎng)勢(shì)、抗逆性、繁殖力。雜種優(yōu)勢(shì)的方向；雜種優(yōu)勢(shì)的方向；正向優(yōu)勢(shì)和負(fù)向優(yōu)勢(shì)。正向優(yōu)勢(shì)和負(fù)向優(yōu)勢(shì)。觀賞性狀的優(yōu)勢(shì)。觀賞性狀的優(yōu)勢(shì)。觀賞植物的雜種優(yōu)勢(shì)觀賞植物的雜種優(yōu)勢(shì)觀賞特性?xún)?yōu)良；觀賞特性?xún)?yōu)良；抗逆性強(qiáng)；抗逆性強(qiáng)；整齊一致。整齊一致。（三雜種優(yōu)勢(shì)育種（三雜種優(yōu)勢(shì)育種利用這種雜種優(yōu)勢(shì)的育種法稱(chēng)為利用這種雜種優(yōu)勢(shì)的育種法稱(chēng)為優(yōu)勢(shì)育種或一代雜種育種法。優(yōu)勢(shì)育種或一代雜種育種

4、法。（四優(yōu)勢(shì)育種與重組育種的異同點(diǎn)（四優(yōu)勢(shì)育種與重組育種的異同點(diǎn) 優(yōu)勢(shì)育種與重組育種的相同點(diǎn)是需要選配親優(yōu)勢(shì)育種與重組育種的相同點(diǎn)是需要選配親本，進(jìn)行有性雜交。本，進(jìn)行有性雜交。不同點(diǎn)是重組育種先進(jìn)行親本的雜交，然后不同點(diǎn)是重組育種先進(jìn)行親本的雜交，然后使雜種后代純化成為定型的品種用于生產(chǎn)使雜種后代純化成為定型的品種用于生產(chǎn)重要性狀基本上不再分離）重要性狀基本上不再分離） ；優(yōu)勢(shì)育種則先使親本純化成為自交系，然后優(yōu)勢(shì)育種則先使親本純化成為自交系，然后使純化的自交系雜交獲得雜種使純化的自交系雜交獲得雜種F1F1用于生產(chǎn)。用于生產(chǎn)。重組育種是重組育種是“先雜后純先雜后純”，優(yōu)勢(shì)育種是，優(yōu)勢(shì)育種是“

5、先先純后雜純后雜”。5. 5. 優(yōu)勢(shì)育種的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)育種的特點(diǎn) 由于優(yōu)勢(shì)育種供生產(chǎn)上播種的由于優(yōu)勢(shì)育種供生產(chǎn)上播種的每年都用一代雜種，不能用每年都用一代雜種，不能用F1F1留種；留種；因而需要專(zhuān)設(shè)親本繁殖區(qū)和制種田，因而需要專(zhuān)設(shè)親本繁殖區(qū)和制種田，每年生產(chǎn)每年生產(chǎn)F1F1種子供生產(chǎn)播種用。種子供生產(chǎn)播種用。（五雜種優(yōu)勢(shì)的利用要點(diǎn)（五雜種優(yōu)勢(shì)的利用要點(diǎn)利用要點(diǎn)：利用要點(diǎn)：雜種優(yōu)勢(shì)通常是綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良，個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)通常是綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良，個(gè)別性狀表現(xiàn)突出；別性狀表現(xiàn)突出；雜種優(yōu)勢(shì)常常明顯表現(xiàn)與雜種一代；雜種優(yōu)勢(shì)常常明顯表現(xiàn)與雜種一代；雜種優(yōu)勢(shì)利用的價(jià)值因植物不同而異；雜種優(yōu)勢(shì)利用的價(jià)值因植物不同而異

6、；雜種優(yōu)勢(shì)的利用與雙親相對(duì)差異互補(bǔ)有雜種優(yōu)勢(shì)的利用與雙親相對(duì)差異互補(bǔ)有關(guān)；關(guān)；雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)與雙親純合度有關(guān)；雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)與雙親純合度有關(guān)；雜種優(yōu)勢(shì)與環(huán)境條件有關(guān)。雜種優(yōu)勢(shì)與環(huán)境條件有關(guān)。利用方法：利用方法：1. 植物繁殖方式植物繁殖方式無(wú)性繁殖無(wú)性繁殖有性繁殖有性繁殖2. 植物的授粉方式植物的授粉方式自花授粉自花授粉異花授粉異花授粉3. 雜交組合方式雜交組合方式種間雜交種間雜交品種間雜交品種間雜交自交系間雜交自交系間雜交（六影響一代雜種利用價(jià)值的因素（六影響一代雜種利用價(jià)值的因素 F1實(shí)用價(jià)值是取決于它的實(shí)際經(jīng)濟(jì)價(jià)實(shí)用價(jià)值是取決于它的實(shí)際經(jīng)濟(jì)價(jià)值；值； F1實(shí)際增產(chǎn)效果在不同花卉、不同雜實(shí)

7、際增產(chǎn)效果在不同花卉、不同雜交組合是不同的交組合是不同的;生產(chǎn)雜種種子的成本：生產(chǎn)雜種種子的成本： 去雄和授粉所需勞力。去雄和授粉所需勞力。 二、雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳理論二、雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳理論 （一顯性基因互補(bǔ)假說(shuō)（一顯性基因互補(bǔ)假說(shuō) 這個(gè)理論認(rèn)為，雜種優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)生是有這個(gè)理論認(rèn)為，雜種優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)生是有利的顯性基因互補(bǔ)造成的。一般有利的性利的顯性基因互補(bǔ)造成的。一般有利的性狀多由顯性基因控制，狀多由顯性基因控制，F(xiàn)1F1植株在許多不同植株在許多不同位點(diǎn)上都有顯性基因抑制著相應(yīng)的隱性基位點(diǎn)上都有顯性基因抑制著相應(yīng)的隱性基因，具有顯性基因位點(diǎn)就會(huì)增加，雜交種因，具有顯性基因位點(diǎn)就會(huì)增加，雜交種就能發(fā)揮出超過(guò)

8、親本的強(qiáng)大生長(zhǎng)勢(shì)。也就就能發(fā)揮出超過(guò)親本的強(qiáng)大生長(zhǎng)勢(shì)。也就是在雜交種內(nèi)的任何位點(diǎn)上，只有顯性有是在雜交種內(nèi)的任何位點(diǎn)上，只有顯性有利等位基因在產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)中發(fā)生作用。顯性利等位基因在產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)中發(fā)生作用。顯性等位基因越多，雜種優(yōu)勢(shì)就越高。等位基因越多，雜種優(yōu)勢(shì)就越高。 （二等位基因異質(zhì)合假說(shuō)：（二等位基因異質(zhì)合假說(shuō)： 遺傳的雜合是產(chǎn)生雜種優(yōu)勢(shì)的根遺傳的雜合是產(chǎn)生雜種優(yōu)勢(shì)的根本原因。兩個(gè)親本遺傳型差別愈大，本原因。兩個(gè)親本遺傳型差別愈大，雜種優(yōu)勢(shì)愈明顯。這種差別發(fā)生于同雜種優(yōu)勢(shì)愈明顯。這種差別發(fā)生于同一基因點(diǎn)，一個(gè)等位基因點(diǎn)不是只有一基因點(diǎn)，一個(gè)等位基因點(diǎn)不是只有顯、隱性?xún)煞N差異，而是可以分化為顯、隱

9、性?xún)煞N差異，而是可以分化為不同結(jié)構(gòu)和生理功能的多種形式。不同結(jié)構(gòu)和生理功能的多種形式。 生活力假說(shuō)生活力假說(shuō)遺傳平衡假說(shuō)。遺傳平衡假說(shuō)。 在雜種優(yōu)勢(shì)利用上，人們都選在雜種優(yōu)勢(shì)利用上，人們都選用遺傳差異較大的，如在親緣上，用遺傳差異較大的，如在親緣上，地理起源上、性狀上差異較大的種、地理起源上、性狀上差異較大的種、品種或品系進(jìn)行雜交，作為選擇優(yōu)品種或品系進(jìn)行雜交，作為選擇優(yōu)良組合的基本原則。良組合的基本原則。 三三 花卉雜種優(yōu)勢(shì)利用主要成就花卉雜種優(yōu)勢(shì)利用主要成就 雜種優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)象，早在2000年前已為人們所注意，我國(guó)1400多年前就有雜種優(yōu)勢(shì)的文字記載，雜種優(yōu)勢(shì)的利用首先是從在大田大作物玉米開(kāi)始

10、的，現(xiàn)在玉米、高粱和水稻等作物已取得顯著成就，在蔬菜方面也取得驚人的結(jié)果，花卉方面，世界各國(guó)已培育出不少優(yōu)良的雜種，尤以美國(guó)和日本最盛。 金魚(yú)草金魚(yú)草矮牽牛矮牽牛百合百合櫻草櫻草蒲包花蒲包花萬(wàn)壽菊萬(wàn)壽菊四季海棠四季海棠一串紅一串紅三色堇三色堇香石竹香石竹花卉雜種優(yōu)勢(shì)育種的成就花卉雜種優(yōu)勢(shì)育種的成就四、選育一代雜種的一般程序四、選育一代雜種的一般程序 主要技術(shù)環(huán)節(jié)：主要技術(shù)環(huán)節(jié)：提高親本基因型的純和性；提高親本基因型的純和性；選擇雜交親本和選配雜交組合；選擇雜交親本和選配雜交組合；提高制種效率，降低種子生產(chǎn)成本。提高制種效率，降低種子生產(chǎn)成本。（一選育優(yōu)良自交系（一選育優(yōu)良自交系 自交系間一代雜

11、種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)度明顯、自交系間一代雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)度明顯、雜種優(yōu)勢(shì)穩(wěn)定、雜種的植株間整齊一致。雜種優(yōu)勢(shì)穩(wěn)定、雜種的植株間整齊一致。因此品種間一代雜種主要用于自花授粉因此品種間一代雜種主要用于自花授粉植物，因?yàn)樽曰ㄊ诜壑参镆粋€(gè)品種近于植物，因?yàn)樽曰ㄊ诜壑参镆粋€(gè)品種近于一個(gè)自交系，而異花授粉植物選育一代一個(gè)自交系，而異花授粉植物選育一代雜種工作則應(yīng)從選育自交系開(kāi)始。雜種工作則應(yīng)從選育自交系開(kāi)始。 選育優(yōu)良自交系的方法和步驟如下：、選擇優(yōu)良的品種或雜交種作為育成優(yōu)良自交系的基礎(chǔ)材料；、選擇優(yōu)良的單株進(jìn)行自交；、逐代系間淘汰選擇和選株自交。（二進(jìn)行配合力測(cè)驗(yàn)（二進(jìn)行配合力測(cè)驗(yàn) 選出最好的雜交組合及其親本自交系。選

12、出最好的雜交組合及其親本自交系。 自交系的表現(xiàn)并不總是一致的，因此必自交系的表現(xiàn)并不總是一致的，因此必須對(duì)上述過(guò)程中初選出來(lái)的自交系，根據(jù)須對(duì)上述過(guò)程中初選出來(lái)的自交系，根據(jù)它們的配合力，即作為親本時(shí)后代所表現(xiàn)它們的配合力，即作為親本時(shí)后代所表現(xiàn)的性狀水平，作進(jìn)一步的選擇，并從中選的性狀水平，作進(jìn)一步的選擇，并從中選出最優(yōu)良的組合。出最優(yōu)良的組合。配合力的概念配合力的概念 配合力是指作為親本雜交后配合力是指作為親本雜交后F1F1代代表現(xiàn)優(yōu)良與否的能力。表現(xiàn)優(yōu)良與否的能力。 一般配合力：指一個(gè)自交系在一系列一般配合力：指一個(gè)自交系在一系列雜交組合中的平均表現(xiàn)。（雜交組合中的平均表現(xiàn)。（gcagc

13、a） 特殊配合力：指某特定組合某性狀的特殊配合力：指某特定組合某性狀的觀測(cè)值與根據(jù)雙親的一般配合力所觀測(cè)值與根據(jù)雙親的一般配合力所測(cè)定的值之差。測(cè)定的值之差。(sca)(sca)配合力的測(cè)定方法配合力的測(cè)定方法完全雙列雜交法完全雙列雜交法部分雙列雜交法部分雙列雜交法不完全雙列雜交法不完全雙列雜交法abcdeabcde配合力估算方法配合力估算方法設(shè)計(jì)雜交和重復(fù)設(shè)計(jì)雜交和重復(fù)ABCAAAABACBBABBBCCCACBCCIIIIIIIV求和求和平均值平均值A(chǔ)AABACBABBBCCACBCC組合平均值組合平均值A(chǔ)BC均值A(chǔ)BC均值方差來(lái)源方差來(lái)源自由度自由度平方和平方和方差方差F F值值組合組合

14、區(qū)組區(qū)組隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差方差分析方差分析方差分析方差分析配組方式：配組方式：簡(jiǎn)單配組法不規(guī)則配組法）簡(jiǎn)單配組法不規(guī)則配組法）頂交法半輪配組法）頂交法半輪配組法）全輪配組法全輪配組法輪配法輪配法、簡(jiǎn)單配組法不規(guī)則配組法）、簡(jiǎn)單配組法不規(guī)則配組法） 把育成的自交系按育種目標(biāo)、親本把育成的自交系按育種目標(biāo)、親本選配的原則和育種工作者所掌握的性狀選配的原則和育種工作者所掌握的性狀遺傳規(guī)律配成若干組合，進(jìn)行人工交配遺傳規(guī)律配成若干組合，進(jìn)行人工交配取得各組合的雜種種子。取得各組合的雜種種子。 例如：例如：1 12 2、1 13 3、1 14 4、1 15 5、1 16 6、2 25 5、3 32 2、3

15、 35 5、5 56 6等。如等。如果果F1F1表現(xiàn)表現(xiàn)1 15 5最好，就選定這個(gè)組合和最好，就選定這個(gè)組合和1 1號(hào)與號(hào)與5 5號(hào)自交系作為制種親本；這種方號(hào)自交系作為制種親本；這種方法簡(jiǎn)便易行，但有把最優(yōu)組合漏配的危法簡(jiǎn)便易行，但有把最優(yōu)組合漏配的危險(xiǎn)，在可能配成的組合數(shù)與實(shí)際測(cè)配組險(xiǎn)，在可能配成的組合數(shù)與實(shí)際測(cè)配組合數(shù)相差愈大時(shí)，漏配的危險(xiǎn)性也越大。合數(shù)相差愈大時(shí)，漏配的危險(xiǎn)性也越大。 2、頂交法半輪配組法）、頂交法半輪配組法）ABCDA XBXXCXXXDXXXX 配合力測(cè)定分為一般普通配合力配合力測(cè)定分為一般普通配合力測(cè)定和特殊配合力測(cè)定。一般配合力是采測(cè)定和特殊配合力測(cè)定。一般配

16、合力是采用頂交法測(cè)定。頂交法是將所選出的品種用頂交法測(cè)定。頂交法是將所選出的品種與同一品種雜交，比較各組合與同一品種雜交，比較各組合F1F1優(yōu)勢(shì)程度、優(yōu)勢(shì)程度、選去劣。特殊配合力測(cè)定多采用輪交法。選去劣。特殊配合力測(cè)定多采用輪交法。它的做法是將各品種彼此全部加以配合，它的做法是將各品種彼此全部加以配合，比較各雜交組合比較各雜交組合F1F1代的花徑，選出雜交配代的花徑，選出雜交配合力強(qiáng)大的雜種一代。合力強(qiáng)大的雜種一代。3、輪配法、輪配法ABCDAXXXXBXXXXCXXXXDXXXX 這是既能測(cè)定普通配合力又能測(cè)定這是既能測(cè)定普通配合力又能測(cè)定特殊配合力，從而能較準(zhǔn)確地選出最特殊配合力，從而能較

17、準(zhǔn)確地選出最優(yōu)組合的方法。優(yōu)組合的方法。（三自交系間配組方式的確定（三自交系間配組方式的確定 經(jīng)過(guò)配合力測(cè)驗(yàn)選得優(yōu)良雜交經(jīng)過(guò)配合力測(cè)驗(yàn)選得優(yōu)良雜交組合及其親本自交系后，還需要進(jìn)組合及其親本自交系后，還需要進(jìn)一步確定各自交系的最優(yōu)組合方式，一步確定各自交系的最優(yōu)組合方式，以期獲得好的雜種。以期獲得好的雜種。 、單交種：、單交種： 、雙交種：、雙交種： 、三交種：、三交種：三交種：三交種： 是用兩個(gè)自交系雜交后作母本，與第三個(gè)是用兩個(gè)自交系雜交后作母本，與第三個(gè)自交系雜交產(chǎn)生一代雜種的方式。自交系雜交產(chǎn)生一代雜種的方式。 三系雜交種生活力強(qiáng)，產(chǎn)量亦相高，性狀三系雜交種生活力強(qiáng)，產(chǎn)量亦相高，性狀的整

18、齊性略低于單交種，與雙交種相近。的整齊性略低于單交種，與雙交種相近。 由于母本是單交種，其種子生產(chǎn)量大，質(zhì)由于母本是單交種，其種子生產(chǎn)量大，質(zhì)量亦好。但要求父本自交系的花粉量要大。制量亦好。但要求父本自交系的花粉量要大。制種時(shí)因?yàn)橛凶越幌祬⑴c，種子成本仍較高，但種時(shí)因?yàn)橛凶越幌祬⑴c，種子成本仍較高，但比單交種成本低。比單交種成本低。 生產(chǎn)三系雜種時(shí)，每年需要保持生產(chǎn)三系雜種時(shí)，每年需要保持5 5個(gè)隔離個(gè)隔離區(qū)，即區(qū)，即3 3個(gè)自交繁殖區(qū)，一個(gè)單交區(qū)和個(gè)自交繁殖區(qū)，一個(gè)單交區(qū)和1 1個(gè)三交個(gè)三交區(qū)，最少需要區(qū)，最少需要3 3個(gè)隔離區(qū)。個(gè)隔離區(qū)。 （四品種比較試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)（四品種比較試驗(yàn)和生產(chǎn)試

19、驗(yàn) 選出優(yōu)良組合并確定配組方式后，選出優(yōu)良組合并確定配組方式后，需要配制出選定組合的雜種種子，按需要配制出選定組合的雜種種子，按一般育種程序進(jìn)行品種比較試驗(yàn)、生一般育種程序進(jìn)行品種比較試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)和多點(diǎn)試驗(yàn)。除觀察觀賞性狀產(chǎn)試驗(yàn)和多點(diǎn)試驗(yàn)。除觀察觀賞性狀外，還要考慮綜合經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)劣，為外，還要考慮綜合經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)劣，為了加速選育過(guò)程，可以對(duì)初選的優(yōu)良了加速選育過(guò)程，可以對(duì)初選的優(yōu)良組合提前制種，在品種比較試驗(yàn)的同組合提前制種，在品種比較試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。 (五五) 雜種種子的生產(chǎn)雜種種子的生產(chǎn)主要內(nèi)容主要內(nèi)容保持親本高度純和的自交系；保持親本高度純和的自交系；獲得具有優(yōu)勢(shì)的雜種。獲得具有優(yōu)勢(shì)的雜種。主要步驟主要步驟去雄：去雄： 人工去雄、化學(xué)方法、利人工去雄、化學(xué)方法、利用雄性不育系、自交不親和系、雌用雄性不育系、自交不親和系、雌株系。株系。制種：制種：種子采收：種子采收：主要方法主要方法簡(jiǎn)易制種法簡(jiǎn)易制種法異花授粉植物異花授粉植物混播法混播法間行種植間行種植間株種植間株種植自花授粉