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1、第五章 杂交育种 1、教学的基本要求 （1）理解杂交育种的意义及其遗传学原 理； （2）掌握亲本选配、杂交技术方法、杂 种后代的处理和早代测验的基本理论和基本 方法； （3）掌握熟悉杂交育种的程序。 2、教学基本内容 第一节 杂交育种的意义 第二节 杂交亲本的选配 *选配亲本的一般原则 第三节 杂交技术与杂交方式 第四节 杂种后代的选择 一、*#系谱法 系谱法的工作要点及各世代的选 择方法； 二、混合法 *混合法的理论依据和工作要点； 三、衍生系统法*衍生系统法的工作要点； 第五节 杂交育种程序 不同品种之间杂交获得杂 种，继而对杂种后代进行选择 以育成纯系新品种的育种方法 称为杂交育种。 第
2、一节 杂交育种的意义 杂交育种（breeding by hybridization) 是国内外广泛应用并卓 有成效的育种方法。目前在生产上大面 积推广种植的农作物的品种绝大多数都 是用杂交育种的方法育成的。 杂交育种可以通过人工选择适宜的 亲本进行杂交，因而可以控制变异的方 向，使其符合育种工作的需要，并且对 变异的范围有预见性，对杂种后代群体 的大小，选择的强度、处理的方法，均 在事前有了一个初步的了解。 通过杂交，以及对杂种后代的选育， 不仅能获得结合了亲本优良性状于一体的 新类型。而且，由于杂种基因的分离，重 组，在杂种后代中还能出现性状超过任一 亲本或通过基因的互作产生亲本所不具有 的
3、新性状的类型。因此，是目前育种工作 中最常用的方法。 杂交育种的遗传学原理： 1.基因重组，综合双亲优良性状 2.基因互作产生新的性状 3.基因累积产生超亲性状 由于通过人工杂交和选择，可有 意识地将不同的个体中的理想基因组 合到一起，创造出新的基因型，选育 新的品种更具有创造性意义，因而成 为当前国内外作物育种中最常用和最 有效的育种方法。 但是杂交仅是促进亲本基因重组、创造 变异的手段，育种家必须在杂种后代分离的 群体中选择符合育种目标而且纯合的重组型 个体，再通过一系列试验，严格地鉴定新品 种的生产能力、适应性、品质等使之成为符 合要求的新品种，因而杂交、鉴定和选择是 杂交育种工作中必不
4、可少的工作环节。 为了达到杂交育种的具体目的， 发挥其创造性作用，在工作开始之前 ，必须拟定杂交育种计划，包括育种 的目标、亲本选配、杂种后代的处理 方法等。 第二节 杂交亲本的选配 杂交育种按其指导思想可分为两 种类型即：组合育种（Combination Breeding ）和超亲育种（Transgression Breeding）。 组合育种是将分属于不同亲本的优 良基因通过杂交分离和重新组合，形成 各种不同的基因型，通过定向选择育成 集双亲优点于一体的新品种，其遗传机 理主要是基因的重组和互作。 超亲育种是将分散在不同亲本中 控制同一性状的多个微效基因积累于 一个个体中，形成在该性状上超
5、过亲 本的类型，其遗传机理在于基因的累 加与互作。 组合育种所处理的性状的遗传方 式大多较简单，鉴别选择也较方便， 所以长期以来，自花和常异花授粉作 物育种多按组合育种的指导思想进行 。 超亲育种所涉及的性状多为数量 遗传性状，与之相关的基因数目较多 ，而且环境对性状的表现有较大的效 应，因而对它们进行鉴定、选择也较 困难。 正确选配亲本是杂交育种工作的关键， 直接关系到杂交后代中能不能出现好的变异 类型以及能否选出好的品种，无论组合育种 或超亲育种，都要按育种的遗传学原理，在 深入研究种质资源和原始材料的基础上，选 取恰当的亲本，组配合理组合才能在杂种后 代中出现优良变异类型并选出好品种 。
6、 为了选配优良亲本必须对育种的原始材 料进行较为详尽的观察研究，有计划地掌握 一批杂交亲本，并不断引入新的种质。同时 在杂交育种的过程中，不断对各材料主要性 状的遗传规律、突出的优缺点的遗传等注意 观察和分析总结，这样才能主动灵活地使用 亲本，做好选配工作。 选配亲本的一般原则如下： （一）杂交的亲本必须具有较多的 优点，较少的缺点，而且其优缺点应尽 可能达到互补，并且主要性状突出。 这一条包括4个方面： 1.亲本优点多； 2.目标性状突出； 3.缺点少而且易克服； 4.亲本间优缺点互补。 其中重点是优缺点互补。其基本遗传理 论是基因的分离和自由组合规律。 亲本选配成功的实例（水稻） 桂阳矮4
7、9号 朝阳2号 桂朝2号 茎杆生长较集中 叶杆直立 结合母本茎叶形态特点和 丛生性生长类型 光合功能较高 父本较强的光合功能 穗粒数超越双亲 矮仔4号 惠阳珍珠早 珍珠矮11号 杆矮（100cm） 早熟（115天）大穗 杆矮，耐肥抗倒 耐肥抗倒 适应性强、结实性好 分蘖力强、大穗 结实性好、适应性强 迟熟（140天） 杆高（115cm）不抗倒 熟期中等 抗病力差、结实性差 耐肥差、分蘖中等 抗病力差 棉 花 乌干达4号 邢台6871 中棉所12号 从非洲引进新品种 从斯字棉2B中选出的 衣分高，纤维品质好 纤维品质好 在河北当地适应的品种衣分高 并有亲本没有的 高抗枯黄萎病的性能 小 麦 碧蚂
8、4号 / 早熟7号 / 欧柔 泰山1号 碧蚂1号的姊妹系 引自苏联 原产智利 集中了3个亲本的优点 适应中国北方冬麦区 对光反应不敏感 抗性强、耐旱 适应范围广、用肥经济 杆强、耐肥、粒大、 杆强、穗大、粒多、 抗倒、分蘂中等 对条绣高抗免疫 抗3种锈病 粒大、抗锈 成穗率高、穗粒数多、 粒重高 （二）亲本之一最好是能适应当 地条件、综合性状较好的推广品 种 品种对外界条件的适应性是影响丰产 性、稳产性的重要因素。杂种后代能否适 应当地的条件与亲本的适应性关系很大。 优良品种的首要条件是对当地自然条件和 栽培条件有较强的适应性，这在很大程度 上决定于亲本的适应性。 当地的优良品种经过长期的自然
9、 选择和人工选择 ，对当地的自然，栽 培条件有较强的适应性，而且一般综 合性状也是较好的，用其作亲本 之一 ，是育成适应性强优良品种的有效方 法。 利用当地推广品种作为亲本是育成适应 性强、高产、稳产、优良新品种的有效方法 。在一些自然条件严酷、气候变化无常的地 区，选用栽培历史较久的地方品种作为亲本 之一，常能得到抗逆性强，能避免或克服当 地多种自然灾害的品种，可见当地优良品种 在亲本选配中的重要性。 （三）注意亲本间的遗传差异 ，选用生态类型差异较大、亲缘关 系较远的亲本材料相互杂交 不同生态类型、不同地理起源和不同亲缘 关系的品种，由于亲本间的遗传基础差异较大 ，它们分别具有不同的生态适
10、应性，其杂种后 代的遗传基础更为丰富。由于基因的重组，会 出现更多的变异类型甚至超亲的有利性状，杂 种后代分离广，选育的余地大，易于选出适应 性好和性状超亲的新品种。 但生态型、地理起源只能是亲本 选配的一般根据，关键还在于亲本是 否具有育种目标要求的性状并能较好 地传递给后代。 一般情况下，利用外地不同生态类型的 品种作杂交亲本之一与当地推广的品种杂交 容易引进新种质，克服当地推广品种作亲本 的某些局限性和缺点，增加成功的机会，但 不能因此理解为生态型必须差异很大才能提 高杂交育种效果。 如果过于追求双亲的亲缘关系很远、双 亲的遗传差异很大，会造成杂交后代性状的 分离很大，分离世代延长，影响
11、育种的效果 。通常在以超亲育种为主要目标而选配亲本 时，多要求双亲的遗传差异尽可能大些， 这里要指出：地理远缘或地理差距有时 虽然可反应其遗传差异，但两者之间并无直 接联系。尤其是近代相互引种频繁，世界各 地常常共享种质资源，许多作物品种经过多 次改良后，已很难从地理位置上判断其亲缘 差异的远近，因此，亲本之间的遗传差异常 并不取决于亲本来源地理距离的远近。 （四）杂交亲本应具有较好的配合力 20世纪七十年代以来，在自花授粉作 物和常异花授粉作物的杂交育种工作中引 入了配合力的概念，在根据品种本身综合 性状表现优良的基础上还要考虑亲本的一 般配合力。 一般配合力是指某一亲本品种与其它一 系列品
12、种杂交后，杂种后代（F1）在某个性 状上表现的平均值称为这一亲本品种在该性 状上的一般配合力（General Combining Ability，GCA）。 也有人认为：在以培育稳定的优 良品系为目标的杂交育种中，某一品 种的一般配合力是指这一亲本品种所 配置各杂交组合中，育成稳定优良品 系的平均比率。 一般配合力好的亲本，在其所配 置的各杂交组合中能产生较多的、稳 定的优良品系，因此，用一般配合力 好的亲本往往会得到很好的后代，容 易选育出好的品种。 一个育种单位应当选定几个当地推广 的良种作核心亲本，并要有几套不同目标 性状的常用亲本，同时注意引进新的种质 资源，并及时地对各材料进行鉴定，选择 产量比较高，综合性状较好的作杂交亲本 ，则成功的可能性更大。 核心亲本是指综合性状优良、一 般配合力高、在育种工作中使用频率 高、以它们为亲本容易培育出新品种 的种质材料。 另外，应注意利用已经过加 工改良后的材料，即人工创造的 种质资源，而不要去追溯还处于 原始状态的材料。 第三节 杂交技术与杂交方式 一、杂交技术 杂交工作之前，应对具体作物的花 器构造、开花习性、授粉方式、花粉寿 命、胚珠受精能力及其持续
