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1、第十四章 杂种优势的利用,本章重点,杂种优势及其利用价值 自交系的选育及配合力测定 选育一代杂种的一般程序 杂种种子的生产 雄性不育系的选育与利用,第一节 杂种优势的概念和特点,一、杂种优势的概念 杂种优势（heterosis）是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1植株在生活力、生长势、适应性、抗逆性和丰产性等方面优于其双亲的现象。 杂种优势表型上表现： 产量、器官体积、生长速度、花期、抗逆性等。,第二节 杂种优势的度量,1. 超中优势（mid-parent heterosis） 超中优势（%）= 100 2. 超亲优势（over-parent heterosis） 超亲优势（%）= 100
2、 3. 超标优势（over-standard heterosis） 对照优势（%）= 100,第三节 杂种优势的利用程序,一、自交系的选育 自交系（inbred-line）一般是指异花或常异花授粉植物，经连续多代自交，使异质基因分离、纯合，获得性状一致，遗传性相对稳定，能够自我繁殖的群体。 优良自交系应具备以下条件：配合力高，生活力强、生产力高，抗病性强，显性或部分显性，具有较多的可以遗传的优良性状。,1. 系谱选择法（pedigree selection） （1）选择基础材料。 （2）选择优良的单株进行自交。 （3）逐代系间淘汰选择和选择优良植株自交。 2. 轮回选择法（recurrent
3、selection） （1）一般配合力轮回选择法 （2）特殊配合力轮回选择法 3. 复聚合选择法（compounded polyselection ),二、配合力的概念与类别,（一） 配合力（combining ability）：就是衡量亲本系在其所配F1中生产力高低的指标。 （二）类别： 一般配合力（general combing ability，gca）：指一个亲本系或品种在一系列杂交组合中的平均生产力（如产量或其它性状）。 特殊配合力（specific combining ability，sca）：指在一个交配群体中某个交配组合子代平均值与子代总平均值及双亲一般配合力的离差。,（三）配合
4、力的测定,1. 顶交法 表 菊花各杂交组合花径平均值（cm）,品种1号一般配合力=9-10=-1 品种2号一般配合力=11-10=1 品种3号一般配合力=7-10=-3 品种4号一般配合力=10-10=0 品种5号一般配合力=13-10=3 C亲本一般配合力=10.4-10=0.4 5号C杂交组合特殊配合力=14 10 0.4 3 =0.6,2. 轮配法：又称双列杂交（diallel cross）,gcai= Xi - sciij= ij- ( Xi+ Xj)+ Xi指以i自交系为亲本的所有组合某性状数值之和。 Xj.指以j自交系为亲本的所有组合某性状数值之和。 指该试验全部组合某性状数值总和
5、。 P为亲本数。 ij指以i为母本、以j为父本所配制F1的某性状数值的平均值,三、自交系间配组方式的确定,1. 单交种 2. 双交种 3. 三交种,第五节 杂种种子的生产,简易制种法 利用苗期标志性状的制种法 利用雌性系的制种法 人工去雄制种法 化学去雄制种法 利用雄性不育系制种法 利用自交不亲和系制种法,六、利用雄性不育系制种法,1. 雄性不育（male sterility，简称MS）：指两性花或雌雄同株的植物，雌性器官正常，雄性器官畸形退化，不能产生功能正常的雄配子的现象。 2. 雄性不育材料的来源途径： 自然突变 人工诱变 远缘杂交 地理远距离品种间、不同生态型品种间杂交及自交,3. 雄
6、性不育类别,细胞核雄性不育（genic male sterility，GMS），简称核不育。 细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility，CMS ），简称质不育。 核质互作雄性不育（gene-cytoplasmic male sterility，CMS）,4.细胞核雄性不育的遗传机制及应用,（1）隐性单基因雄性不育系遗传模式。 msms（不育株） Msms（可育株） 0% Msms 50% msms MsMs（恢复系） （可育株） （不育系） F1,（2）显性单基因控制的雄性不育系 Msms（不育株） msms（可育株） 50% msms 50% Msms msms（
7、恢复系） （可育株） （不育系） F1,利用雄性不育两用系生产F1代杂交种,设置制种隔离区生产F1杂种 设置隔离区繁殖雄性不育两用系,5. 核质互作雄性不育（CMS）的遗传机制及应用,注：代表雄性不育系，代表保持系，代表雄性可育,S(rr)N(rr)S(rr)中，F1表现不育。其中：N(rr)个体具有保持母本不育性在世代中稳定的能力，称为保持系(B)。 S(rr)个体由于能够被N(rr)个体所保持，其后代全部为稳定不育的个体，称为不育系(A)。S(rr)N(RR)或S(RR)S(Rr)中，F1全部正常可育。N(RR)或S(RR) 个体具有恢复育性的能力，称为恢复系(R)。,（1）不育系和保持系
8、的选育 远缘杂交核置换 用带有雄性不育细胞质的不同品种之间杂交选育雄性不育系 （2）不育系和保持系的选育方法,恢复系的选育,测交筛选法 杂交选育法 回交转育法 人工诱变法,（3）三系杂交种的生产利用,不育系繁殖田 杂交制种田 隔离区（繁殖不育系和保持系）隔离区（杂交制种和繁殖恢复系 不育系 保持系 不育系 恢复系 S（rf rf） N（rf rf） S（rf rf） S或N（Rf Rf） 不育系 杂交种 S（rf rf） 保持系 S（Rf rf） 恢复系 N（rf rf） S或N（Rf Rf）,七、利用自交不亲和系制种法,1. 优良自交不亲和系应具备的条件 2. 单株自交不亲和性的选育 3. 系统不亲和性的选育 （1）全组混合授粉法 （2）轮配法 （3）隔离区自然授粉法 4. 利用自交不亲和系优势育种 将两个特殊配合力高的自交不亲和系按1:1或2：1隔行定植，开花时任其自由授粉，即可获得杂种率高的正反交杂交种子。,
