第5章-杂交育种

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1、作物育种学,第五章 杂交育种,概念:通过不同基因型品种有性杂交产生基因重组，选择和培育聚合双亲优良性状、符合育种目标的新品种，称杂交育种。 包括品种间杂交和远缘杂交。,第一节 杂交育种的意义,第五章 杂交育种 . 第一节 杂交育种的意义,一、杂交育种的意义,杂交育种是国内外各种育种方法中应用最普遍，成效最大的方法。 杂交育种所以重要，还在于其它一些育种方法，如倍性育种和诱变育种，乃至分子标记辅助育种，往往都要与杂交育种相结合进行，才会收到好的效果。杂种优势利用也是以杂交育种育成的品种为基础的。,第五章 杂交育种 . 第一节 杂交育种的意义,不同年代通过杂交育种育成水稻品种的%,第五章 杂交育种

2、 . 第一节 杂交育种的意义,二、杂交育种成效显著的遗传学原理,1、基因重组综合双亲优良性状 组合育种：通过杂交和定向选择育成集双亲优点于一体的新品种。 2、基因累积产生超亲性状 超亲育种：是将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累于一个杂种个体中，形成在该性状上超过亲本的类型。 3、基因互作产生新的性状,第五章 杂交育种 . 第一节 杂交育种的意义,三、杂交育种的重要环节,杂交、选择和鉴定是杂交育种不可缺的主要环节。 为了达到杂交育种的具体目的，必须开拓思路，拟订杂交育种计划，包括育种目标的确定、选择适合的亲本、确定杂交的方式及杂种后代的选择方式和鉴定方式。,第五章 杂交育种 . 第一节 杂交

3、育种的意义,第二节 杂交亲本的选配,亲本选配是杂交育种成败的关键，直接关系到杂交后代能不能出现好的变异类型和选出好的品种。 育种实践证明，亲本选配得当，后代出现理想的类型多，容易育成优良品种，并且可能在不同地区、不同单位育成多个优良品种。,第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配,胜利麦1817,农大183,农大36,农大311,华北187,北京5号,北京6号,北京7号,石家庄407,第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配,选配亲本的一般原则,一、双亲具有较多的优点、较少的缺点，在主要性状上优缺点尽可能互补 优缺点互补是指亲本之一在主要目标性状上要表现十分突出，并且遗传力强，以便克服另一

4、亲本在这一性状上的缺点；反过来说，要针对限制一个亲本产量、品质或抗性进一步提高的制约性缺点来选择另一亲本。 双亲可以有共同的优点，但不宜有共同的缺点。,第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配,例：60年代育成的矮杆良种珍珠矮11号 矮仔占4号 惠阳珍珠早 珍珠矮11号 半矮生 高杆 半矮生 分蘖力强 分蘖力弱 分蘖力强 耐肥抗倒 易倒伏 抗倒 叶色深绿 叶色浅绿 色浅绿 穗型小 穗较大 穗大粒多 不抗病 不抗病 不抗病 迟熟 早熟 中熟 结实率高 结实性好,第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配,二、亲本之一最好为当地的推广良种,优良品种的首要条件是具有较好的丰产性和对当地自然条件、栽

5、培条件的适应性，这在很大程度上决定于亲本本身的适应性和丰产性。 推广品种一般丰产性和适应性均较好，利用其作为亲本可以选出具有大面积推广和发展前途的品种，这已是育种实践所证明的。,第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配,桂朝2号的系谱,广场矮 (广场矮4182),东秋播,广秋矮,向阳矮,华南15,龙阳矮,宋早甲,桂阳矮49,朝阳早18,桂朝2号,矮仔占 台山糯 开平糯 圆籼早,广场13,123 123 117,78 73 145,未抽,未抽,未抽,91 86 231,125 99 243,90 92 231,生育期：天 株 高：cm 产 量：g/10株,青六矮,丰青矮,特青,丰矮占,长丝占,

6、丰八占,28占,丰华占,华丝占,黄华占,黄新占,三青矮2号,青农矮,桂朝2号,（青油占 /矮家伙)F3,扬稻2号,扬稻6号（9311）,桂朝2号衍生系谱,90 92 231,97 92 195,97 106 257,93 101 250,89 101 233,90 100 267,93 103 232,91 94 244,93 101 251,93 101 231,90 93 236,90 87 274,90 106 244,90 94 283,97 100 207,BG90-2,103 91 174,台中在来1号,91 81 138,生育期：天 株 高：cm 产 量：g/10株,三、双亲在生

7、态型和亲缘关系上应有较大差异,不同生态型、不同地理来源和不同亲缘关系的品种，由于亲本间的遗传基础差异大，杂交后代的分离比较广，易于选出性状超越亲本和适应性比较强的新品种。 利用外地不同生态类型的品种作为亲本，容易引进新种质，克服用当地推广品种作亲本的某些局限性或缺点，增加成功的机会。,第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配,但不能因此理解为只有生态差异大才能育出好品种。相反，若过于追求双亲的亲缘关系很远，遗传差异愈大，还会造成杂交后代性状的分离愈大，分离世代愈长，影响育种的效率。,第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配,四、杂交亲本应具有较好的配合力,好亲本一般都是好品种，但好品种不一

8、定是好亲本。 一般配合力高的亲本有使优良性状传递于后代的较高能力，在杂种后代中能够产生较多的优良品系。 一般配合力的好坏与品种本身性状的好坏有一定关系，但两者并非一回事。,第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配,一个育种单位应当选定几个当地推广的优良品种或一般配合力好的品种作为核心亲本（骨干亲本），并要有几套具有不同目标性状的常用亲本，同时注意引进新的种质资源，扩大拥有的遗传资源，根据一定的育种目标制定较周密的配组方案。,第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配,第三节 杂交技术与杂交方式,一、杂交技术 1、调节开花期 （1）分期播种 （2）光温处理,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术

9、与杂交方式,2、控制授粉 （1）隔离 （2）去雄 拔除雄蕊法；剥去花冠去雄法； 镊去雄蕊法；温汤杀雄法； 麦管切雄法；化学杀雄法 （3）授粉,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,3、授粉后的管理 （1）授粉杂交后的花或穗拴以纸牌，标明杂交组合名称和授粉日期。 （2）杂交植株要加强管理和保护，剪去过多的枝叶，防虫治病，防止霉变。 （3）杂交种子成熟后，立即连同纸牌及时收获，脱粒，晒干，妥善保存。,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,二、杂交方式,杂交方式是指一个杂交组合里要用几个亲本，以及各亲本杂交的先后次序或如何配置的问题。 杂交符号用或/表示，写在前面为母本（），写在

10、后面为父本（）。,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,1、单交（single cross）,概念：两个品种进行杂交称为单交。 应用：当甲、乙两个亲本的性状基本上能符合育种目标，优缺点可以相互补偿时，可以采用单交方式。 优点：单交只进行一次杂交，简单易行，育种时间短，杂种后代群体的规模也相对较小。,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,正反交：单交又有正交和反交之分，这是相对而 言的。如称A/B为正交，则B/A为反交。,棉花叶形正交和反交的F1和F2表现,2、复交（复式杂交或多元杂交）（multiple cross）,概念：配组涉及三个或三个以上的亲本，要进行两次或两次以上

11、的杂交，称为复交。 应用：单交的双亲优缺点不能互补，或需要将多个亲本的优良性状聚合于一体时，应采用复交方式；当某亲本的缺点很明显，一次杂交对其缺点难以完全克服时，也宜采用复交方式。,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,复交与单交比有两点不同： 复交杂种的遗传基础比较复杂，能提供较多的变异类型，但性状稳定较慢，所需育种年限较长。 复交的杂交亲本至少有一个是杂种，因此复交F1就表现性状分离，而F1的种子要靠杂交得来，其群体大小受杂交种子数量的限制，如果希望获得相当于单交F2分离世代的群体，其杂交工作量要比单交大好几十倍。,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,在复交时，如何要

12、安排亲本的组合方式和在各次杂交中的先后次序，是很重要的问题。 一般应遵循的原则是：综合性状较好，适应性较强，并有一定丰产性的亲本安排在最后一次杂交，以便使其核遗传组成在杂种中占有较大的比重，从而增强杂种后代的优良性状 (如果考虑细胞质效应，则应做母本）。,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,（1）三交：是指三个品种间的杂交 （2）双交：是指两个单交的F1再杂交。 三亲本双交 四亲本双交 （3）四交：是选用四个亲本的杂交 四个亲本的双交 A/B/C/D 四亲本先后杂交 A/B/C/3/D。,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,（4）聚合交（聚合杂交，convergent

13、cross）：就是通过一系列杂交将几个亲本的优良基因聚合于一体。 第一年 AB CD EF GH 第二年 F1 F1 F1 F1 第三年 F1 F1 F1,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,3、回交（backcross）,概念：两个品种杂交后，子一代再和双亲之一重复杂交，称为回交。 应用：多用于改进某一推广品种的个别缺点，或转育某个性状。,第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式,第四节 杂种后代的选择,通过正确地选配亲本，运用适当的杂交方式，获得杂交种以后，应进一步根据育种目标，对杂种后代进行增代和培育。从广义上说，对杂种后代的处理应包括选择，鉴定，评比，直到育成符合育种

14、目标的新品种。 杂种后代的处理方法中，最基本的是系谱法和混合法，其它方法都是从这两种方法派生出来的。,第五章 杂交育种 .第四节 杂种后代的选择,一、系谱法（pedigree method）,（一）系谱法的工作要点 自杂种第一次分离世代（单交F2，复交F1）开始选株，分别种植成株行，即系统，以后各世代均在优良系统中继续进行单株选择，直至选出性状优良一致的系统升级进行产量试验。在选择过程中，各世代都予以系统编号，以便考查株系历史和亲缘关系，故称系谱法。,第五章 杂交育种 .第四节 杂种后代的选择,（二）系谱法的工作程序,1、F1 种植要求： 按杂交组合排列，点播或单株种植。 每组合种植株数至数十

15、株。 （视不同作物所需F2群体大小及该作物的繁殖系数而定） 加设对照品种与亲本。 （目的是比较鉴别组合F1的优劣与真伪，淘汰不良组合与伪杂种） 加强出苗期的管理，保证成苗率。,第五章 杂交育种 .第四节 杂种后代的选择,选择要求：一般不进行单株选择，只根据育种目标淘汰有严重缺陷的组合。 （如杂交亲本不纯或复交F1，F1发成性状分离时，也可以选择单株。） 收获要求：按组合混收种子，种子量要足，同时标明行号或组合号。（如选择单株，还需注明单株号。）,第五章 杂交育种 .第四节 杂种后代的选择,系谱法从F1开始就必须对杂交组合编排系统号，一经排定，号码不再更改。行号可以直接用系统号，但一般另编行号。但同一组合的系统号和行号必须一一对应。 系统号随着世代的增加可能愈来愈复杂，但对于了解所选株系的历史和亲缘关系具有重要的、直观的意义，因此每年行号可以单独编排，而在记载本上注明该行号的组合及系统号。,第五章 杂交育种 .第四节 杂种后