有性雜交育種

1、第七章 有性(yu xn)雜交育種知識(shí)(zh shi)目標(biāo)單交回交共三十八頁 根據(jù)品種選育目標(biāo)，有目的地選配遺傳性不同的品種、變種、亞種或種作為親本，通過人工交配使它們(t men)的雌雄配子結(jié)合產(chǎn)生變異的后代，再進(jìn)行一系列的培育選擇，經(jīng)比較鑒定后，獲得遺傳性相對(duì)穩(wěn)定的新品種定型品種，稱為有性雜交育種，也稱為重組育種，是廣泛采用的卓有成效的途徑。1 有性(yu xn)雜交育種的意義共三十八頁區(qū) 別引種是以品種為單位的對(duì)已經(jīng)存在的變異(biny)的選擇利用；選種是以個(gè)體為單位的對(duì)自然出現(xiàn)的變異的選擇利用；雜交育種是以性狀為單位的對(duì)自然出現(xiàn)變異的選擇利用。共三十八頁雜種(zzhng) 概念(gin

2、in)、類別與重要性 概 念親本1親本2親本3親本4親本5親本n 注：代表各親本所具的不同優(yōu)良性狀共三十八頁 雜交(zjio)類別 類 別 近 交 遠(yuǎn) 交 指不存在雜交障礙的同一物種(wzhng)內(nèi)，不同品種或變種間的雜交。 指植物學(xué)上不同種、屬以上類型間的雜交。共三十八頁 重 要 性 1、雜交可以實(shí)現(xiàn)(shxin)基因重組，獲得變異類型，從而為優(yōu)良品種的選育提供更多的機(jī)會(huì)。基因(jyn)重組遺傳效果綜合親本的優(yōu)良性狀改善基因位點(diǎn)間的互作關(guān)系，產(chǎn)生新的性狀打破不利基因間的連鎖共三十八頁新品種雜交選 擇 概念(ginin)、類別與重要性 重 要 性 2、有性雜交(yuxng zjio)可廣泛應(yīng)用

3、于各種授粉方式和繁殖方式的植物。自花授粉作物有性繁殖作物無性繁殖作物常異花授粉作物異花授粉作物哪種作物更適于用有性雜交育種？想一想共三十八頁子代PF1子代選擇育種新品種自花授粉作物育種途徑(tjng)分析圖B子代(zdi)與親代差異小選擇的機(jī)會(huì)不大子代與親代差異小選擇的機(jī)會(huì)不大子代與親代差異小選擇的機(jī)會(huì)不大子代與親代差異小選擇的機(jī)會(huì)不大變異被“放大”變異共三十八頁2 雜交親本的選擇(xunz)和選配親本選擇選配的意義雜交親本傳遞給雜種的基因是雜種性狀形成的內(nèi)在物質(zhì)基礎(chǔ)。有性雜交育種的首要工作就是正確選擇選配雜交親本。是育種成功的重要基礎(chǔ)，從而節(jié)約人力、物力和時(shí)間。 親本選擇是根據(jù)品種選育目標(biāo)選

4、用具有優(yōu)良性狀的品種類型作為雜交親本。親本選配是指從中選用那兩個(gè)（或兩個(gè)以上）親本配組雜交和配組的方式(fngsh)（如決定父母本，多親雜交時(shí)那兩個(gè)親本先配組等）。共三十八頁親本選擇(xunz)的原則明確選擇親本的目標(biāo)性狀 掌握大量原始材料，研究了解目標(biāo)性狀的遺傳規(guī)律 親本應(yīng)具有盡可能多的優(yōu)良(yuling)性狀和最少不良性狀 重視選用地方品種 親本優(yōu)良性狀的遺傳傳遞力要強(qiáng) 共三十八頁親本(qn bn)選配的原則親本性狀互補(bǔ)不同類型的或不同地理起源的親本相配組以具有最多優(yōu)良性狀的親本作母本質(zhì)量性狀，雙親之一要符合育種目標(biāo)(mbio)用一般配合力高的親本相配共三十八頁有性雜交(yuxng zji

5、o)的方式和技術(shù)成對(duì)雜交 AB 母本（）父本(fbn)（） 方法簡(jiǎn)便，常用。回交多親雜交 參加雜交的親本是三個(gè)及三個(gè)以上，又稱復(fù)交或復(fù)合雜交。有性雜交方式共三十八頁 添加雜交(zjio)（梯級(jí)雜交(zjio)） 合成雜交 AB AB CD F1（或后代）C 單交雜種單交雜種 F1（或后代）D 雙交雜種 F1 注意把具有較多優(yōu)良性狀的親本放在后面(hu mian)添加。一親本可用兩次。多親雜交方式共三十八頁 雜交(zjio)的方式多親雜交 添加(tin ji)雜交P1P2F1F1F1PnF1P3P4添加雜交在育種上應(yīng)注意哪些問題？想一想1、育種年限2、交配次序與遺傳組成問題1、參與雜交的親本數(shù)2

6、、參與雜交的次序育種年限的長短受性狀遺傳力的影響3、優(yōu)為隱，先自交先高后低F1F2 P共三十八頁P(yáng)1F1F1P1P1 雜交(zjio)的方式多親雜交 回交P2F1P1F1BC1F1BCnF1輪回親本非輪回親本OR供體親本(qn bn)有利性狀多次回交后，回交后代的性狀與輪回親本基本一致共三十八頁有 性 雜 交 技 術(shù) 流 程制定(zhdng)計(jì)劃親本株的培育(piy)與選擇隔離和去雄花粉的制備授粉、標(biāo)記和登錄授粉后的管理準(zhǔn)備器具共三十八頁有性雜交(yuxng zjio)技術(shù) 進(jìn)行(jnxng)有性雜交應(yīng)了解或熟知繁殖生物學(xué)，如花芽分化、性別分化、花器結(jié)構(gòu)、授粉方式、傳粉媒介、雌雄蕊成熟進(jìn)程等。

7、1.親本種株和雜交用花的培育和選擇 種株典型、健壯、花期適宜，雜交時(shí)選植株、花枝和花蕾等?？膳柙?，便于移動(dòng)。調(diào)整花期相遇的方法：調(diào)整播種、定植期；植株調(diào)整；溫度、光照處理；植物生長調(diào)節(jié)劑處理等。共三十八頁有性雜交(yuxng zjio)技術(shù) 2. 隔離 目的是防止母本的雜交用花接受非目的花粉而發(fā)生的非目的的雜交；防止父本的采粉花朵被其它近緣植物的花粉污染(wrn)而發(fā)生的非目的的雜交。 常用半透明的紙袋（硫酸紙或羊皮紙）對(duì)花枝或花朵進(jìn)行局部隔離套袋。此外，有網(wǎng)室隔離（蟲媒花），套紙袋、麥管或特制夾等。共三十八頁親本(qn bn)種株培育套袋隔離(gl)共三十八頁有性雜交(yuxng zjio)

8、技術(shù)（3）3. 去雄 去雄即摘除兩性花植物母本花中的雄性器官，防止因自花授粉而得不到雜交種子。有手工去雄和物理、化學(xué)方法去雄（殺死雄蕊或花粉）。4. 授粉 授粉工具如橡皮頭、泡沫塑料頭、毛筆、鑷子等。取父本成熟花粉授到有生活力的母本柱頭上。更換授粉的父本系統(tǒng)前注意工具和手指等的消毒。5. 花粉的采集、貯存(zhcn)和生活力檢驗(yàn)共三十八頁了解花器構(gòu)造和開花(ki hu)習(xí)性共三十八頁 去雄(qxing)與授粉共三十八頁有性雜交(yuxng zjio)技術(shù)6. 標(biāo)記和登記7. 雜交后的管理檢查隔離物、標(biāo)牌、種株?duì)顩r等。8. 雜交種子(zhng zi)的收獲和貯存 共三十八頁4 雜交后代(hudi

9、)的處理 通過有性雜交（包括遠(yuǎn)緣雜交）所得到的雜種，只是基因重組的育種原始材料，即提供了綜合(zngh)優(yōu)良性狀于同一體的基礎(chǔ)或可能性。優(yōu)良基因型能否出現(xiàn)和被保留下來，并被純化為優(yōu)良品種，還決定于對(duì)雜交后代的培育和選擇手段及一系列的試驗(yàn)。共三十八頁系譜法多次單株選擇法F1代 與父本和母本同播比較，鑒別是否假雜種，觀察組合表現(xiàn)，淘汰差組合，淘汰假雜種和顯著不良的單株等。F2代 所留F2代種子按組合分別播種。該代是性狀強(qiáng)烈分離的世代，群體要大，選擇要慎重，優(yōu)良組合（入選率可比一般組合高）中選擇優(yōu)良單株，編號(hào)分別自交留種。F3代 F2代入選單株分別播種一個(gè)小區(qū)(xio q)，成株系，5-10株系設(shè)一

10、對(duì)照。可繼續(xù)株選和選擇優(yōu)良株系。F4代 株系或系統(tǒng)群（較穩(wěn)定），可開始品系預(yù)試。株系選擇和系統(tǒng)群選優(yōu)或去劣等。F5代及后期世代 優(yōu)選株系或品系，去劣，品種比較試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)及區(qū)域試驗(yàn)等程序。共三十八頁混合(hnh)單株選擇法 F1代F4或F5代按組合混種，再株選，升級(jí)鑒定。適宜(shy)于自花授粉植物。但入選系統(tǒng)的歷史和親緣關(guān)系無法考察，取舍較系譜法難。群體規(guī)模也較大。單子傳代法 混合單株選擇法的一種衍生法，適宜于自花授粉植物。 另如果F1代優(yōu)勢(shì)明確，可升級(jí)鑒定，作優(yōu)良一代雜種推廣應(yīng)用。共三十八頁P(yáng)P1P2F1F2F4F5F6F7區(qū)域試驗(yàn)生產(chǎn)試驗(yàn) 混 合 法 F3共三十八頁優(yōu)點(diǎn)：1、分離世代群

11、體大，不會(huì)丟失最優(yōu)良的基因型；2、選擇效率高；3、易獲得對(duì)生物有利的性狀；4、適于多系雜種的選擇；5、可能得到育種目標(biāo)以外的優(yōu)良類型。缺點(diǎn)：1、人工選擇與自然選擇目標(biāo)不一致的性狀易丟失；2、未選擇，存在許多不良(bling)基因類型；3、雜種后代要求大群體；4、高代選擇工作量大；5、親緣關(guān)系無法考證。共三十八頁P(yáng)P1P2F1F2 單 子 傳 代 法 F6F3F4F5選優(yōu)系，升級(jí)鑒定共三十八頁與混合法比較：優(yōu)點(diǎn)：1、適于株行距大的作物和保護(hù)地加代；2、F2個(gè)體繁殖(fnzh)機(jī)會(huì)均等，規(guī)模易控制；與系譜法比較：優(yōu)點(diǎn)：1、減少了F3、F4分系種植和選擇的工作量；2、保證了高世代選留單株較多時(shí)，仍有

12、大量性狀差異較大的純育株系供比較選擇；缺點(diǎn)：1、育種目標(biāo)期望的性狀可能丟失；2、親緣關(guān)系無法考證。共三十八頁雜種后代的培育(piy) 整個(gè)選育過程中，提供合適的培育條件，使性狀表現(xiàn)充分(chngfn)而可靠，遺傳性差異充分(chngfn)暴露，環(huán)境條件影響降低到最低程度。共三十八頁5 回交(hu jio)育種雜交后代與其親本之一再進(jìn)行雜交稱為回交。采用多代回交的育種法稱為回交育種法。多代用以回交的親本稱為輪回親本，只參加一次雜交的親本稱為非輪回親本。適用育種目標(biāo)：給某些具有綜合優(yōu)良性狀(xngzhung)，而有少數(shù)性狀(xngzhung)需要改進(jìn)的品種。具有綜合優(yōu)良性狀(xngzhung)的品

13、種作輪回親本，添加的性狀(xngzhung)如抗病性、抗逆性、雄性不育性或高營養(yǎng)成分等。該法可縮小所需后代群體的規(guī)模，加速育種進(jìn)程。共三十八頁回交(hu jio)對(duì)后代的影響增強(qiáng)雜種后代的輪回親本性狀 AB F1 A （F1中A、B各約50%） BC1F1 （BC1F1中A占約75%）增加后代內(nèi)具有輪回親本性狀個(gè)體(gt)的比率 回交的代數(shù)越多，則后代內(nèi)具有輪回親本純合基因型的比率越大；但輪回親本優(yōu)良性狀所涉及的基因?qū)?shù)越多，則回交按輪回親本基因型純合進(jìn)展的速度越慢。 共三十八頁回交(hu jio)育種方法親本選擇選配特點(diǎn) 輪回親本綜合性狀優(yōu)良，1-2需改進(jìn)，非輪回親本優(yōu)良性狀突出。F1代及回

14、交子代處理 非輪回親本優(yōu)良性狀是顯或隱性時(shí)，步驟不同?；亟坏拇螖?shù) 有限回交和飽和回交（如轉(zhuǎn)育雄性不育系）回交子代所需種植的群體規(guī)模 主要決定于輪回親本優(yōu)良性狀所涉及的基因?qū)?shù)。 自交 回交停止后具有(jyu)綜合雙親優(yōu)良性狀的個(gè)體自交，純合。共三十八頁6 遠(yuǎn)緣(yun yun)雜交育種概念 植物學(xué)上種以上(yshng)分類單位之間雜交都是遠(yuǎn)緣雜交。近年分為精卵結(jié)合型和非精卵結(jié)合型兩類，包括有性和無性兩種方式。后者如番茄等嫁接組織嵌合體和體細(xì)胞雜交（原生質(zhì)體融合）等。作用 1.提高植物的抗病性和抗逆性2.提高蔬菜等植物品質(zhì)3.創(chuàng)造植物新類型 如蕪菁甘藍(lán)、白藍(lán)等4.創(chuàng)造雄性不育新類型5.利用雜種優(yōu)

15、勢(shì) 如動(dòng)物之驢和馬雜交產(chǎn)生騾，蕪菁甘藍(lán)等。共三十八頁遠(yuǎn)緣雜交育種(z jio y zhn)的特點(diǎn)雜交不親和性及其克服途徑 遠(yuǎn)緣雜交通常表現(xiàn)不能結(jié)子或結(jié)子不正常（種子少或只有(zhyu)秕子等）的現(xiàn)象。是父本和母本的性器官不親和所致。親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，此現(xiàn)象越嚴(yán)重。 克服辦法：染色體加倍；適當(dāng)選擇選配親本；有性媒介（如米丘林育成抗寒桃）；混合授粉；重復(fù)授粉；花柱短截、父本柱頭組織移植；此外有物理和化學(xué)方法等強(qiáng)化花粉萌發(fā)和花粉管生長。共三十八頁雜種不育性及其克服途徑 雜交后代不能長成正常植株的現(xiàn)象。胚胎培養(yǎng)；改善發(fā)芽和生長條件；嫁接等。雜種不稔性及其克服途徑 遠(yuǎn)緣雜種植株由于生理上的不協(xié)調(diào)不能形成生殖器官，或雖能開花，但由于形成配子的減數(shù)分裂過程中染色體不能正常聯(lián)會(huì)，不能產(chǎn)生正常的配子，不能結(jié)子的現(xiàn)象?？朔緩剑喝旧w加倍；回交；蒙導(dǎo)；延長雜種個(gè)體壽命；改善營養(yǎng)和環(huán)境條件；選擇(xunz)提高法。 遠(yuǎn)緣雜種的返親遺傳和“劇烈分離”共三十八頁內(nèi)容摘要第七章 有性(yu xn)雜交育種。2、有性(yu xn)雜交可廣泛應(yīng)用于各種授粉方式和繁殖方式的植物。親本選擇是根據(jù)品種選育目標(biāo)選用具