第5章有性杂交育种 B 远缘杂交的特点 1、杂交的不亲和性； 2、杂交的不育性 3、杂交的不稔性； 4、返亲现象和“剧烈分离”； 1、杂交的不亲和性； 概念 克服方法 染色体加倍 留意选择选配亲本 有性媒介法 特殊的授粉方法 混合授粉法 重复授粉法 射线处理法 柱头移植和花柱短截法 化学药剂的应用 试管受精和雌蕊培养 B 远缘杂交时表现不能结籽或结籽不正常的现象 内部遗传组成 外部物化条件 远缘杂交中虽产生了受精卵，但因其与胚乳或母本生理机能 不协调，在个体发育中表现出一系列不正常的发育，以致 不能长成正常植株的现象 2、杂交的不育性； 概念 克服方法 B 胚的离体培养 嫁接 改善发芽和生长条件 主要体现 幼胚 正常发育 N Y 与胚乳和子房 之间是不是协调 N Y 胚乳是否 正常发育 Y 种子或发芽 是不是正常 N N 不能长成正常植株 B 3、杂交的不稔性； 概念 克服方法 主要体现 染色体加倍 回交法 蒙导法 改善营养条件 延长培育世代，加强选择 营养体 正常开花 N Y 能否产生有 活力的配子 N Y 能否完成 正常受精 N 不能结籽 远缘杂交后代由于生理上的不协调而不能形成生殖器官，或 由于减数分裂过程中染色体异常联会、不能产生正常配 子而不能结籽的现象 远缘杂种的分离、选择和培育 远缘杂种的分离特点 远缘杂种的选择和培育 远缘杂种的分离、选择和培育 远缘杂种的分离特点 远缘杂种的选择和培育 综合性状类型 亲本性状类型 新物种类型 远缘杂种的选择和培育 扩大杂种的群体数量 增加杂种的繁殖世代 再杂交选择 培育与选择相结合 B 选择世代 选择对象及方法 F1 组合，组合内不选择 F2 组合，组合内选优株 F3 优系 优株 F4 优良系统群 优系 优株 ＞＝F5 优良系统群 优系 B 人工套 机械隔离 套 袋 摄像：陈雪平 演示：罗双霞顾爱侠杨莹 人工套 机械隔离 套袋 摄像：陈雪平 演示：罗双霞顾爱侠杨莹 2 人工套 人工授粉 杂交前准备 摄像：陈雪平 演示：罗双霞顾爱侠杨莹 * 园艺植物育种学 * 园艺植物育种学 有 性 杂 交 育 种 讲 授：陈雪平 时 间：02 . 04 Copyright cxp Horticultural college of AUH 目录 概念、类别与重要性 杂交的方式 亲本的选择与选配 有性杂交技术 有性杂交后代的处理 回交育种 远缘杂交育种 杂种 概念、类别与重要性 概 念 亲本 1 亲本 2 亲本 3 亲本 4 亲本 5 亲本 n 注：代表各亲本所具的不同优良性状 概念、类别与重要性 类 别 近 交 远 交 指不存在杂交障碍的同一物种内，不同品种或变种间的杂交。 指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。 概念、类别与重要性 重 要 性 1、杂交能轻松实现基因重组，获得变异类型，从而为优良品种的选育提供更多的机会。 基因重组 遗传效果 综合亲本的优良性状 改善基因位点间的互作关系，产生新的性状 打破不利基因基因间的连锁 概念、类别与重要性 重 要 性 2、有性杂交可大范围的应用于各种授粉方式和繁殖方式的园艺植物。 自花授粉作物 有性繁殖作物 无性繁殖作物 新品种 杂交 选 择 常异花授粉作物 异花授粉作物 哪种作物更适于用有性杂交育种？ 想一想 ?? 子代 ? ? P F1 ?? 子代 选择育种 新品种 自花授粉作物育种途径分析图 ? B 子代与亲代差异小 选择的机会不大 子代与亲代差异小 选择的机会不大 子代与亲代差异小 选择的机会不大 子代与亲代差异小 选择的机会不大 变异被“放大” 变异 变异 变异 变异被“放大” 变异被“放大” 变异被“放大” 杂交的方式 两亲杂交 多亲杂交 知识点：正反交、胞质遗传 添加杂交 合成杂交 多父本授粉 回交 B 杂交的方式?多亲杂交 添加杂交 P1 P2 × F1 F1 F1 Pn × F1 P3 × P4 × 添加杂交在育种上 应注意些什么问题？ 想一想 1、育种年限 2、交配次序与遗传组成问题 B 1、参与杂交的亲本数 2、参与杂交的次序 育种年限的长短 受性状遗传力的影响 3、优为隐，先自交 先高后低 F1 × F2 × P P1 P2 × F1 杂交的方式?多亲杂交 合成杂交 P3 P4 × F1 单交种1 单交种2 × 双交杂种 F1 特点：杂种群体的遗传基础丰富，亲本的核遗传组成均等 B P1 F1 F1 P1 × P1 × 杂交的方式?多亲杂交 回交 P2 × F1 P1 × F1 BC1F1 BCnF1 轮回亲本 非轮回亲本 OR 供体亲本 有利性状 多次回交后，回交后代 的性状与轮回亲本基本一致 B 轮回亲本用父本还是母本好？ 想一想 结论：轮回亲本最初作为母本出现的，但 问题例外 育 性 育性 亲本的选择与选配 亲本选择 概 念 亲本选配 原 则 概 念 原 则 B 亲本的选择与选配 亲本选择 概 念 亲本选配 原 则 概 念 原 则 据育种目标选用具优良性状的品种类型作为亲本 亲本的选择与选配 亲本选择 概 念 亲本选配 原 则 概 念 原 则 从入选亲本中选用哪些亲本配组杂交 B 广泛搜集符合育种目标原始材料，精选亲本 亲本选择的原则 亲本应尽可能具有较多的优良性状 明确亲本的目标性状，分清目标性状的主次 重视选用地方品种 亲本的一般配合力要高 B 广 精 明 土 高 B 父母本性状互补 亲本选配的原则 以具有较多优良性状的亲本作母本 亲本之一的性状应符合育种 注意父母本的开花期和雌蕊的育性 用一般配合力要高的亲本配组 选用不同生态类型的亲本配组 补 态 优母 符 高 期育 B 有 性 杂 交 技 术 流 程 制定计划 亲本株的培育与选择 隔离和去雄 花粉的制备 授粉、标记和登录 授粉后的管理 准备器具 1 2 1 B 有性杂交后代的处理 系谱法 混合法 单子传代法 F2后代种植数量计算 总结 杂种的培育 有性杂交后代的选择 一、保证杂种后代的正常发育 二、培育条件相对一致 三、培育条件与育种目标相适应 P P1 P2 ? F1 F2 F4 F5 F6 F7 区域试验 生产试验 混 合 法 F3 优点：1、分离世代群体大，不会丢失最优良的基因型； 2、选择效率高； 3、易获得对生物有利的性状； 4、适于多系杂种的选择； 5、可能得到育种目标以外的优良类型。 缺点：1、人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失； 2、未选择，存在许多不良基因类型； 3、杂种后代要求大群体； 4、高代选择工作量大； 5、亲缘关系无法考证。 B P P1 P2 ? F1 F2 单 子 传 代 法 F6 F3 F4 F5 选优系，升级鉴定 与混合法比较： 优点：1、适于株行距大的作物和保护地加代； 2、F2个体繁殖机会均等，规模易控制； 与系谱法比较： 优点：1、减少了F3、F4分系种植和选择的工作量； 2、保证了高世代选留单株较多时，仍有大量性状差异 较大的纯育株系供比较选择； 缺点：1、育种目标期望的性状可能丢失； 2、亲缘关系无法考证。 B 控制目标性状的 等位基因对数 目标性状表现及各自所占比例 1 显 隐 3/4 1/4 2 双显 （3/4）2 双隐 （1/4）2 显隐 （3/4)(1/4） 隐显 （3/4） (1/4） ……. ……. ……. ……. ……. r代表控制目标性状的隐性基因对数 d代表控制目标性状的显性基因对数 P代表目标性状出现的概率 n （3/4）n （1/4）n （1/4）r （3/4）d P＝ F2 代需种植植株数量计算 若要保证具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a，那么需种植多少F2植株 设至少需种植n株，则有： 种植株数 目标性状出现的几率 非目标性状出现的几率 P 1 1－P 2 P2＋2P(1-P) （1－P）2 若要保证目标性状有1株出现的几率＞＝a，那么非目标性状出现的几率就必须＜1-a 即： （1－P）n ＜1-a 两边取常用对数，则有 : nlg(1－P) ＜lg(1-a) 又因为1－P1， lg(1－P)0，移项则有: nlg(1-a)/ lg(1－P) ＋CinPi(1-P) n-i+ ……. ……. n Pn （1－P）n ……. P（1－P）n-1 + （1/4）r （3/4）d P＝ 可以看成是种植 1 株杂种后代中出现目标性状的机会； B B 回交育种 回交的遗传效应 回交育种的应用 回交育种方法 回交的遗传效应 1、增加杂种后代群体内具有轮回亲本性状个体比例 回交后代群体内某种基因型出现频率符合下式： （1/2）n n 为独立基因的对数 2、增强杂种后代的轮回亲本性状 B 1、增强抗性 2、转育雄性不育系 3、创造新种质 4、改善杂交材料的性状 回交育种的应用 B B 回交育种方法 亲本选择选配的特点 回交后代的处理 回交的次数 回交后代的群体规模 回交育种的程序 content 亲本选择选配的特点 1、轮回亲本综合性状优良，仅一两人性状需要改良； 2、供体亲本输出性状优良，应由少数基因控制； 3、轮回亲本在生产上应具较长的预期寿命； 4、可选同类型的其他亲本作轮回亲本，防生活力衰退； B 回交的次数 不存在连锁时： (1－1/2r)n 存在连锁时： 1－(1－C)r r为回交的世代数，n 为独立基因的对数 r为回交的世代数，C 为交换价 有限回交、饱和回交 B 远缘杂交育种 远缘杂交在育种中的应用 远缘杂交的特点 远缘杂种的分离、选择和培育 B 远缘杂交在育种中的应用 1、创造作物新类型； 2、提高抗病、逆性 3、改良品质； 4、利用杂种优势； B

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