作物育种学(刘裕强)第五章杂交育种

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1、 刘裕强刘裕强刘裕强刘裕强理科楼理科楼理科楼理科楼A508 A508 第五章第五章 杂交育种杂交育种 不不同同品品种种间间杂杂交交获获得得杂杂种种，继继而而在在杂杂种种后后代代进进行行选选择择以以育育成成符符合合生生产产要要求求的的新新品品种种，称称杂交育种。杂交育种。 杂交育种的概念杂交育种的概念100806040200杂交育种育成品种的比例（杂交育种育成品种的比例（%）50 60 70 80 90 0051 育育 成成 年年 代代小麦水稻棉花玉米第一节第一节 杂交育种的意义杂交育种的意义现在杂交育种仍是主要的育种方法现在杂交育种仍是主要的育种方法 杂交育种案例杂交育种案例小小麦麦高高秆秆（

2、D）对对矮矮秆秆（d）为为显显性性，抗抗锈锈病病（T）对对不不抗抗锈锈病病（t）为为显显性性，现现有有纯纯合合的的高高秆秆抗抗锈锈病病的的小小麦麦（DDTT）和和矮矮秆秆不不抗抗锈锈病病的的小小麦麦（ddtt），怎怎样样才才能能得得到到矮矮秆秆抗抗绣绣病的优良品种（病的优良品种（ddTT）？）？杂交育种案例杂交育种案例杂交育种不可缺少的主要环节杂交育种不可缺少的主要环节 杂交杂交选择选择鉴定鉴定杂交育种的遗传基础杂交育种的遗传基础（1 1） 基因重组综合双亲优良性状：可将不同基因重组综合双亲优良性状：可将不同 亲本的优良基因集中于新品种中。亲本的优良基因集中于新品种中。 （2 2） 基因互作产

3、生新性状基因互作产生新性状（3 3） 基因积累产生超亲性状：对数量性状说，基因积累产生超亲性状：对数量性状说， 由分散在双亲中的由分散在双亲中的 微效多基因累积在微效多基因累积在 后代中引起。后代中引起。第二节第二节 杂交亲本的选配杂交亲本的选配杂杂交交育育种种组合育种（组合育种（combination breeding） 将分属于不同品种的、控制不同性状的优良基将分属于不同品种的、控制不同性状的优良基因随机结合后形成各种不同的基因组合。通过因随机结合后形成各种不同的基因组合。通过定向选择育成集双亲优点于一体的新品种。定向选择育成集双亲优点于一体的新品种。 超亲育种（超亲育种（transgre

4、ssive breeding） 将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累于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一个杂种个体中，形成在该性状上超过亲本的类型。类型。遗传机理主要是遗传机理主要是:基因重组和互作基因重组和互作 遗传机理主要是遗传机理主要是:基因累加和互作基因累加和互作 亲本选配的重要性：亲本选配的重要性：正确选配亲本是杂交育种工作的关键，亲本正确选配亲本是杂交育种工作的关键，亲本选配得当，后代出现理想的类型多，容易选选配得当，后代出现理想的类型多，容易选出优良品种。出优良品种。 如果亲本选育不当，即使在杂种后代中精心如果亲本选育不当，即使在

5、杂种后代中精心选育多年，也是徒劳无功的。可见，选配合选育多年，也是徒劳无功的。可见，选配合适亲本的重要性。适亲本的重要性。 选配亲本的原则：选配亲本的原则： 双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上优缺点尽可能互补；主要性状上优缺点尽可能互补；亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较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好的推广品种 ；注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差异较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大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交 ；杂交亲本应具有较好的配合力；杂交亲本应具有较好

6、的配合力； 双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上优双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上优缺点尽可能互补；缺点尽可能互补；桂阳矮桂阳矮4949号号茎秆生长比较集中丛生性生茎秆生长比较集中丛生性生长类型长类型昭阳昭阳1818号号叶片直立光合功能较高的矮叶片直立光合功能较高的矮杆类型杆类型桂桂朝朝2 2号号结合母本茎叶形态特点和父本较强的结合母本茎叶形态特点和父本较强的光合功能。穗粒数超越双亲，千粒重光合功能。穗粒数超越双亲，千粒重高，丰产性好，适应性广高，丰产性好，适应性广亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状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较好的推

7、广品种品种对外界条件的适应性是影响丰产、稳产的重要因品种对外界条件的适应性是影响丰产、稳产的重要因素。杂种后代能否适应当地条件和亲本的适应性关系素。杂种后代能否适应当地条件和亲本的适应性关系很大。很大。 注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差异较大，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亲缘关系较远的亲本材料相互杂交 ；相同生态型和地理来源的品种遗传基础窄，杂交后代的分相同生态型和地理来源的品种遗传基础窄，杂交后代的分离较小，而不同生态型、不同地理来源和不同亲缘关系的离较小，而不同生态型、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

8、分离比品种，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。较广，易于选出性状超越亲本和适应性比较强的新品种。但不能因此而理解为，生态型必须差异很大和亲缘关系愈但不能因此而理解为，生态型必须差异很大和亲缘关系愈远，才能提高杂交育种的效果。相反地，若过于追求双亲远，才能提高杂交育种的效果。相反地，若过于追求双亲的亲缘关系很远，遗传差异愈大，定会造成杂交后代性状的亲缘关系很远，遗传差异愈大，定会造成杂交后代性状的分离愈大，分离世代延长，影响育种的效率。一般，以的分离愈大，分离世代延长，影响育种的效率。一般，以超亲育种为主要目的而选配亲本时，大多要求双亲

9、的遗传超亲育种为主要目的而选配亲本时，大多要求双亲的遗传差距尽可能大些。差距尽可能大些。 杂交亲本应具有较好的配合力杂交亲本应具有较好的配合力配合力：配合力：是指亲本与其它亲本结合时产生优良后代的能力。是指亲本与其它亲本结合时产生优良后代的能力。 一般配合力：一般配合力：是指某一亲本品种和其他若干品种杂交后，杂是指某一亲本品种和其他若干品种杂交后，杂种后代在某个数量性状上的平均表现。种后代在某个数量性状上的平均表现。特殊配合力特殊配合力：两个特定材料杂交组配后代在某个数量性状的两个特定材料杂交组配后代在某个数量性状的表现。表现。 “非所有优良品种都是好的亲本，或好的亲本未必是优良品种非所有优良

10、品种都是好的亲本，或好的亲本未必是优良品种” ” 第三节第三节 杂交技术与杂交方式杂交技术与杂交方式一、杂交技术一、杂交技术（一）调节开花期（一）调节开花期 如果双亲品种在正常播种期播种情况下花期不遇，则需要用调如果双亲品种在正常播种期播种情况下花期不遇，则需要用调节花期的方法使亲本间花期相遇。节花期的方法使亲本间花期相遇。最常用的方法是分期播种；最常用的方法是分期播种；春化特性的作物进行春化处理能促进抽穗；春化特性的作物进行春化处理能促进抽穗；补充光照或缩短光照的处理补充光照或缩短光照的处理 ；农业技术措施如控制施肥、调整密度等农业技术措施如控制施肥、调整密度等 郁金香郁金香低温低温未低温处

11、理未低温处理（二）控制授粉（二）控制授粉 1 1、准备用作母本的材料：必须防止自花授粉和天然异花授粉，准备用作母本的材料：必须防止自花授粉和天然异花授粉，为此，需在母本雌蕊成熟前进行人工去雄或隔离，以避免与非计为此，需在母本雌蕊成熟前进行人工去雄或隔离，以避免与非计划内的品种授粉。划内的品种授粉。2 2、去雄：、去雄：最常用的方法是人工夹除雄蕊法。最常用的方法是人工夹除雄蕊法。棉花：花冠连同雄蕊管一起剥掉的方法去雄；棉花：花冠连同雄蕊管一起剥掉的方法去雄；豆科植物可以拔去花冠将雄蕊一一拔掉；豆科植物可以拔去花冠将雄蕊一一拔掉；花朵小，人工去雄困难的作物可利用雌雄蕊对温度的不同敏花朵小，人工去雄

12、困难的作物可利用雌雄蕊对温度的不同敏感性实行温度杀雄，去雄后的花要套袋进行隔离；感性实行温度杀雄，去雄后的花要套袋进行隔离；此外还可采化学杀雄剂进行去雄。此外还可采化学杀雄剂进行去雄。3 3、授粉：最适时间一般是在该作物每日开花最盛的时间，此、授粉：最适时间一般是在该作物每日开花最盛的时间，此时采粉较易。时采粉较易。作作 物物相对湿度（相对湿度（%）温度（温度（）寿命寿命玉玉 米米9010050704710d10d大大 麦麦40左右左右10左右左右1d（室内保存）（室内保存）小小 麦麦30以下以下15以下以下高高 粱粱75494h甘甘 蔗蔗901009-57d棉棉 花花5烟烟 草草50-51年

13、年马铃薯马铃薯1520011年年主要作物花粉的适宜保存条件与寿命主要作物花粉的适宜保存条件与寿命 在自然条件下，自花授粉作物花粉的寿命比常异花、异花授粉作物为短。如在自然条件下，自花授粉作物花粉的寿命比常异花、异花授粉作物为短。如水稻水稻花粉取下后花粉取下后5 min内、内、小麦小麦花粉取下后十几分钟至半小时内使用有效，花粉取下后十几分钟至半小时内使用有效，而而玉米花粉玉米花粉取下后取下后23 h才开始有部分死亡，其生活力可维持才开始有部分死亡，其生活力可维持56 h。一般在开花期柱头受精能力最强一般在开花期柱头受精能力最强 （三）（三）授粉后的管理授粉后的管理 1 1、杂交后在穗或花序下挂牌

14、，标明父母本名称；、杂交后在穗或花序下挂牌，标明父母本名称；2 2、授粉后一、二日及时检查，对授粉未成功的花、授粉后一、二日及时检查，对授粉未成功的花可补充授粉，以提高结实率，保证杂种种子数量；可补充授粉，以提高结实率，保证杂种种子数量；3 3、杂交种子并连同标记牌及时收获脱粒。最好同、杂交种子并连同标记牌及时收获脱粒。最好同一杂交组合的不同杂交穗单独脱粒。一杂交组合的不同杂交穗单独脱粒。二、二、 杂交方式杂交方式 杂交方式杂交方式是指一个杂交组合里要用几个亲本，以及各是指一个杂交组合里要用几个亲本，以及各亲本间如何配置的问题。它是影响杂交育种成效的重亲本间如何配置的问题。它是影响杂交育种成效

15、的重要因素之一，并决定杂种后代的变异程度，杂交方式要因素之一，并决定杂种后代的变异程度，杂交方式一般须根据育种目标和亲本的特点确定。一般须根据育种目标和亲本的特点确定。 杂交方式杂交方式单交或成对杂交单交或成对杂交 复交复交 三交三交 双交双交 聚合杂交聚合杂交 （一）单交或成对杂交（一）单交或成对杂交 两两个个品品种种进进行行杂杂交交称称为为单单交交（single cross）或或成成对对杂杂交交，以以符符号号AB或或A/B表表示示。A和和B的的遗遗传传组组成成各各占占50%，单单交交只只进进行行一一次次杂杂交交，简简单单易易行行，育育种种时时间间短短，杂杂种种后后代代群群体体的的规规模模也

16、也相相对对较小。较小。 单单交交组组合合的的两两个个亲亲本本，如如果果亲亲缘缘关关系系接接近近，性性状状差差异异较较小小，杂杂种种后后代代的的分分离离不不大大，稳稳定定较较快快。反反之之，则则分分离离较较大大，稳稳定定也较慢。也较慢。 两亲本杂交可以互为父、母本，因此又有正交和反交之分。如果称两亲本杂交可以互为父、母本，因此又有正交和反交之分。如果称A（）/B（）为正交，则）为正交，则B（）/A（）为反交。育种实践证明，）为反交。育种实践证明，如果如果亲本主要性状的遗传不受细胞质控制，正交和反交性状差异一般不大时，亲本主要性状的遗传不受细胞质控制，正交和反交性状差异一般不大时，就没有必要同时进

17、行正交和反交。就没有必要同时进行正交和反交。 习惯上常以对当地条件最适应的亲本作为母本，以便于杂交操作的进行。习惯上常以对当地条件最适应的亲本作为母本，以便于杂交操作的进行。 选用两个以上的亲本，进行两次或两次以上选用两个以上的亲本，进行两次或两次以上的杂交称为复合杂交。的杂交称为复合杂交。 适用于：适用于：一是单交杂种后代总体性状未完全达到育种目一是单交杂种后代总体性状未完全达到育种目标的要求；标的要求；二是某亲本有非常突出的优点，但缺点也很明二是某亲本有非常突出的优点，但缺点也很明显，一次杂交时其缺点难以完全克服。显，一次杂交时其缺点难以完全克服。（二）、复交（二）、复交复交杂种的遗传基础

18、比较复杂，杂交亲本至少有一个是杂种，因此，复交杂种的遗传基础比较复杂，杂交亲本至少有一个是杂种，因此，F F1 1就表就表现性状分离现性状分离。复交比单交产生的杂种能提供。复交比单交产生的杂种能提供较多的变异类型较多的变异类型，并能出现良好，并能出现良好的超亲类型，但性状的超亲类型，但性状稳定较慢稳定较慢，所需育种，所需育种年限较长。年限较长。 综合性状较好、适应性较强及丰产潜力较大的亲本综合性状较好、适应性较强及丰产潜力较大的亲本应安排在最后一次杂交。以便使其核遗传组成在杂应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例，从而增强杂种后代的优良性种中占有较大的比例，从而增强杂种

19、后代的优良性状。状。 复交的一般原则：复交的一般原则：复交的方式复交的方式（1）三交）三交 3个亲本进行个亲本进行2次杂交。次杂交。 表示为表示为A/B/C，即（，即（AB）C，/表示第一次杂交，表示第一次杂交，/表示第二次杂交，即先将表示第二次杂交，即先将A、B杂交，杂交，A作母本，作母本，B作作父本，子一代父本，子一代A/B再与再与C杂交。杂交。 如果三交方式为如果三交方式为A/B/C，则表示以，则表示以A作母本，子一代作母本，子一代B/C作父本再次杂交。作父本再次杂交。三交育种成功实例三交育种成功实例p品种名称：东农冬小麦1号p原代号：东农024p选育单位：东北农业大学p品种来源： 牡引

20、88-13Alabaskaja F1Norstar 东农冬小麦1号东农冬小麦1号（2）双交）双交 2个单交的个单交的F1代再杂交（亲本数代再杂交（亲本数3个或个或4个）个）（AB）（CD）或A/B/C/D（AC）（CD）或A/C/C/D双交育种成功实例双交育种成功实例p品种名称：东农品种名称：东农124p原代号：东农原代号：东农7742p审定编号：黑审麦审定编号：黑审麦2003006p品种来源：（新曙光品种来源：（新曙光1号号向向4）（咸农（咸农24216 阗阗0001） 新曙光新曙光1号号向向4 咸农咸农24216 阗阗0001 F1 F1 东农东农124四交：四交： 四个亲本先后杂交四个亲

21、本先后杂交（ABAB）CDCD或或A/B/B/3/DA/B/B/3/D 五交，六交五交，六交ABF1CF1DF1（3 3）聚合杂交）聚合杂交当育种目标所要求的性状增加，难以培育出超过现当育种目标所要求的性状增加，难以培育出超过现有品种水平的新品种时，采用不同形式的聚合杂交，有品种水平的新品种时，采用不同形式的聚合杂交，采用采用复交复交和和有限回交有限回交相结合的方法把集中分散在不相结合的方法把集中分散在不同亲本中的优良性状，集中到重点改造的品种中，同亲本中的优良性状，集中到重点改造的品种中，使其更加完善，并产生超亲的后代。使其更加完善，并产生超亲的后代。 第四节第四节 杂种后代的选择杂种后代的

22、选择通通过过正正确确地地选选配配亲亲本本，并并运运用用适适当当的的杂杂交交方方式式，获获得得杂杂种种以以后后，应应进进一一步步根根据据育育种种目目标标，在在良良好好而而一一致致的的试试验验条条件件下下种种植植杂杂种种种种子子，并并保保证证有有足足够够数数量量的的杂杂种种分分离离群群体体。在在此此基基础础上上，按按照照不不同同世世代代特特点点，对对杂杂种种进进行行正正确确处处理理，以以及及严严格格的的选选择择、鉴鉴定定和和评评比比，最最后后育育成成符符合合育育种目标的新品种。种目标的新品种。 杂杂种种后后代代的的处处理理方方法法中中，应应用用较较广广的的有有系系谱谱法法和和混混合合法法，其他还有

23、从这两者派生出来的方法。其他还有从这两者派生出来的方法。一、系谱法一、系谱法自自杂杂种种第第一一次次分分离离世世代代（单单交交F2、复复交交F1）开开始始选选株株，分分别别种种植植成成株株行行，即即系系统统，以以后后各各世世代代均均在在优优良良系系统统中中继继续续进进行行单单株株选选择择，直直至至选选出出性性状状优优良良一一致致的的系系统统升升级级进进行行产产量量试试验验。在在选选择择过过程程中中，各各世世代代予予以以系系统统编编号号，以以便便考考查查株株系系历历史史和和亲亲缘缘关关系系，故故称称系系谱谱法法（pedigree method）。）。 （一）系谱法的工作要点（一）系谱法的工作要点

24、 1、杂种一代（、杂种一代（F1）：）：主要任务是分辨真假杂种，除掉与母本完全相同的主要任务是分辨真假杂种，除掉与母本完全相同的伪杂种，淘汰具有严重缺点的组合，不进行单株选伪杂种，淘汰具有严重缺点的组合，不进行单株选择。择。繁殖数量：每一组合的种植株数应按照预期繁殖数量：每一组合的种植株数应按照预期F2群体群体的大小及该作物的繁殖系数而定，约数株到数十株。的大小及该作物的繁殖系数而定，约数株到数十株。播种：按杂交组合排列，点播，组合两旁分别种植播种：按杂交组合排列，点播，组合两旁分别种植父母本以便比较，淘汰伪杂种。父母本以便比较，淘汰伪杂种。 收获：同一组合的单株混合收获，写明行号、组合收获：

25、同一组合的单株混合收获，写明行号、组合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。小麦F1代，株距5cm，行距30cm，行长1m。F1场圃收获 分离世代分离世代 选择的关键世代选择的关键世代 主要任务：主要任务：选定优良组合，淘汰不良组合，并从优良组合中选择优良单选定优良组合，淘汰不良组合，并从优良组合中选择优良单株，株，其中选单株是这一世代工作重点。其中选单株是这一世代工作重点。 F2或复交一代群体应尽可能大些，原则是种植或复交一代群体应尽可能大些，原则是种植F2植株数量必须确保获得植株数量必须确保获得育种目标所要求的基因重组和性状的机率要高。育种目标所要求的

26、基因重组和性状的机率要高。播种：按杂交组合点播，组合前后分别种植父母本，同时，每逢播种：按杂交组合点播，组合前后分别种植父母本，同时，每逢10或或20行种植一行推广品种作为对照。行种植一行推广品种作为对照。选择单株时，必须考虑不同性状遗传力的大小，一些受环境影响较小的选择单株时，必须考虑不同性状遗传力的大小，一些受环境影响较小的性状，如株高，以及某些由主效基因所控制的抗病性等，在早期世代性状，如株高，以及某些由主效基因所控制的抗病性等，在早期世代遗遗传力较大，可以在传力较大，可以在F2进行选择进行选择; 一些受环境影响较大的性状，在早代一些受环境影响较大的性状，在早代遗遗传力小，不宜作为传力小

27、，不宜作为F2的主要选择依据的主要选择依据。收获：入选植株分株收获，稻麦等有分蘖的禾谷类作物连根拔起，将同收获：入选植株分株收获，稻麦等有分蘖的禾谷类作物连根拔起，将同一组合的各个单株捆成一捆，并标明行号。在田间选择的基础上，在室一组合的各个单株捆成一捆，并标明行号。在田间选择的基础上，在室内进行细致的分株考种脱粒，分株保存。并编写组合号、行号和株号。内进行细致的分株考种脱粒，分株保存。并编写组合号、行号和株号。2 2、F F2 2代代 ( (复交复交F F1 1代代) )小麦F2代，分离强烈分离世代单株选择 3、 F3代代 主要任务：主要任务：是选拔优良系统中的优良单株是选拔优良系统中的优良

28、单株，若个，若个别株系性状基本一致，选株后，可将余株混收，别株系性状基本一致，选株后，可将余株混收，下一年升级鉴定。下一年升级鉴定。播种：将播种：将F2当选单株的种子点播成行（系统），当选单株的种子点播成行（系统），按组合先后顺序排列。在区带中间种植对照品种。按组合先后顺序排列。在区带中间种植对照品种。收获：将优良系统的中选单株连根拔起，同一行收获：将优良系统的中选单株连根拔起，同一行（系统）内的单株捆在一起，按牌写明行号，按（系统）内的单株捆在一起，按牌写明行号，按株分别脱粒保存。株分别脱粒保存。有的个别系统（株系），到了有的个别系统（株系），到了F3，性状已基本一，性状已基本一致，对表现突

29、出的优良株系，可将其余植株混合致，对表现突出的优良株系，可将其余植株混合收获，下年提起参加产量鉴定试验。收获，下年提起参加产量鉴定试验。小麦F3代 4 4、F4F4及其以后世代及其以后世代 选择重点为选拔优良系统，从优良系统中选拔优良单选择重点为选拔优良系统，从优良系统中选拔优良单株株。优良系统升级进入鉴定圃参加比较试验。参加比。优良系统升级进入鉴定圃参加比较试验。参加比较试验的系统改称品系。较试验的系统改称品系。种植方式同种植方式同F3F3，来自同一系统（，来自同一系统（F2F2同一行）的几个单同一行）的几个单株所组成的几个株所组成的几个F4F4系统称为系统群。系统群中的各系系统称为系统群。

30、系统群中的各系统间互为互为姊妹系关系。统间互为互为姊妹系关系。收获同收获同F3F3，将优良系统的中选单株连根拔起，同一系，将优良系统的中选单株连根拔起，同一系内的单株捆成一捆，挂牌标明行号，按株分别脱粒保内的单株捆成一捆，挂牌标明行号，按株分别脱粒保存。存。对于性状已基本一致，表现突出优良的株系，可将其对于性状已基本一致，表现突出优良的株系，可将其余植株混合收获，下年提前参加产量比较试验。余植株混合收获，下年提前参加产量比较试验。F F5 5代以后重复代以后重复F4F4代工作。一般到代工作。一般到F F7 7代还没选出代还没选出优良品系，则不再种植。优良品系，则不再种植。（二）系谱法的优缺点（

31、二）系谱法的优缺点 应应用用这这种种方方法法在在杂杂种种早早期期世世代代，针针对对一一些些遗遗传传力力高高的的性性状状连连续续几几代代选选择择起起到到定定向向选选择择的的作作用用，同同时时每每一一系系统统的的历历年年表表现现都都有有案案可可查查，比比较较容容易易全全面面地地掌掌握握它它的的优优、缺缺点点，而而且且系系统统间间的的亲亲缘缘关关系系十十分分清清楚楚，有有助助于于互互相相参参证证，育育种种工工作作者者可可以以及及早早地地把把注注意意力力集集中中在在少少数数突突出出的的优优良良系统上，有计划地加速繁殖和多点试验。系统上，有计划地加速繁殖和多点试验。系系谱谱法法从从F2F2起起进进行行严

32、严格格选选择择，中中选选率率低低，特特别别对对多多基基因因控制的性状，效果更差控制的性状，效果更差，因而使不少优良类型被淘汰。，因而使不少优良类型被淘汰。这这个个方方法法的的另另一一个个缺缺点点是是工工作作量量大大，占占地地多多，往往往往受受人人力力、土土地地条条件件的的限限制制，不不能能种种植植足足够够大大的的杂杂种种群群体体，使使优异类型丧失了出现的机会。优异类型丧失了出现的机会。二、混合法二、混合法（一）混合法的工作要点（一）混合法的工作要点混混合合法法（bulk method）的的工工作作要要点点是是：在在自自花花授授粉粉作作物物的的杂杂种种分分离离世世代代，按按组组合合混混合合种种植

33、植，不不加加选选择择，直直到到估估计计杂杂种种后后代代纯纯合合百百分分率率达达到到80%以以上上时时（约约在在F5F8），才才开开始始选选择择一一次次单单株株，下下一一代代成成为为系系统统（株株系系），然然后后选选拔拔优优良良系系统统进进行行升升级试验。级试验。（二）混合法的理论依据（二）混合法的理论依据品品种种的的许许多多重重要要经经济济性性状状，是是由由微微效效基基因因控控制制的的数数量量性性状状，容容易易受受环环境境条条件件的的影影响响，在在杂杂种种早早代代遗遗传传力力低低，选选择择的的可可靠靠性性差差。同同时时，杂杂种种早早代代纯纯合合个个体体很很少少，随随着着自自交交代代数数的的增增

34、加加，杂杂种种后后代代群群体体中中，杂杂合合的的个个体体迅迅速速减减少少，而而纯纯合合个个体体的的百百分分率率逐逐渐渐的的增增加加，到到F7-F8F7-F8时时，群群体体中中纯纯合合体体的的百百分分率率已已达达80%-90%80%-90%，这这时时进进行行选选择择可可以以提提高高选选择择优优良良基基因因型型的的准确性。准确性。 杂杂种种F F2 2是是无无数数不不同同基基因因型型组组成成的的群群体体，基基因因型型间间存存在在竞竞争争，有有些些与与产产量量性性状状有有关关的的基基因因型型可可能能因因竞竞争争力力差差，产产量量潜潜力力得得不不到到充充分分表表现现而而被被淘淘汰汰，不不良良基基因因型

35、型却却可可能能因因竞竞争争力力强强而中选，而中选， 混合法和系统法的比较混合法和系统法的比较如果能将两种方法综合起来，保留各自的优点，避免其缺点，则可以事半功倍如果能将两种方法综合起来，保留各自的优点，避免其缺点，则可以事半功倍系谱法系谱法混合法混合法优点遗传力较高性状，早代选择可靠；遗传力较高性状，早代选择可靠；尽早集中掌握少数优良系统；尽早集中掌握少数优良系统；便于比较，控制规模；便于比较，控制规模；能及时升级试验、审定、推广；能及时升级试验、审定、推广；杂种后代的系谱详尽。杂种后代的系谱详尽。遗传力低数量性状高代选择可靠；遗传力低数量性状高代选择可靠；能保留更多的优良基因型和重组类型；能

36、保留更多的优良基因型和重组类型；早代工作量相对较少。早代工作量相对较少。缺点从从F2开始选择，中选率低，多基因开始选择，中选率低，多基因控制的数量性状选择效果差；控制的数量性状选择效果差；早代工作量大。早代工作量大。混合世代群体规模大；混合世代群体规模大；选择世代的工作量较大；选择世代的工作量较大；可能丢失群体弱势性状；可能丢失群体弱势性状；育种周期相对较长；育种周期相对较长；无从考查系统间关系。无从考查系统间关系。 三、衍生系统法三、衍生系统法 ( (一一) )、衍生系统法的工作要点、衍生系统法的工作要点由由F2或或F3一一个个单单株株所所繁繁衍衍的的后后代代群群体体分分别别称称之之为为F2

37、或或F3衍衍生生系系统统。这这一一方方法法是是在在F2或或F3进进行行一一次次株株选选，以以后后各各代代分分别别按按衍衍生生系系统统混混合合种种植植，而而不不加加选选择择。对对衍衍生生系系统统进进行行测测产产，测测定定结结果果只只作作参参考考，淘淘汰汰明明显显不不良良的的衍衍生生系系统统，并并逐逐代代明明确确优优良良的的衍衍生生系系统统，直直到到产产量量及及其其它它有有关关性性状状趋趋于于稳稳定定的的世世代代（F5F8），再再从从优优良良衍衍生生系系统统内内选选择择单单株株，下下一一年年种种成成株株系系，从中选择优良系统，进行产量比较试验，直至育成品种。从中选择优良系统，进行产量比较试验，直至

38、育成品种。 在在F2（或（或F3）选株时，可针对遗传力高的性状进行，遗传力较）选株时，可针对遗传力高的性状进行，遗传力较低的性状可在晚代选择。低的性状可在晚代选择。 2.2.衍生系统法的优点：衍生系统法的优点：和和系系谱谱法法相相比比，衍衍生生系系统统法法在在早早代代选选株株，按按株株系系种种植植，育育种种家家可可以以尽尽早早获获得得优优良良株株系系，发发挥挥了了系系谱谱法法的的长长处处。采采用用系系谱谱法法要要连连续续在在系系统统内内选选择择单单株株，选选株株太太多多会会增增加加工工作作量量，选选少少了了又又可可能能损损失失一一些些优优良良基基因因，而而采采用用衍衍生生系系统统法法不不会会使

39、使所所处处理理的的材材料料，在在若若干干世世代代内内增增加加太太多多，又又可可在在系系统内保存较大的变异，弥补了系谱法的缺点。统内保存较大的变异，弥补了系谱法的缺点。和和混混合合法法相相比比，衍衍生生系系统统法法在在早早代代选选株株后后，即即按按衍衍生生系系统统混混合合种种植植，保保存存变变异异，在在早早期期世世代代，可可以以大大大大减减少少工工作作量量，这这保保留留了了混混合合法法的的优优点点。又又由由于于分分系系种种植植，可可以以减减少少在在混混播播条条件件下下群群体体内内出出现现不不同同类类型型间间的的竞竞争争问问题题，这这又又是是混混合合法法所所难难与与比比拟拟的的。另另外外，采采用用

40、衍衍生生系系统统法法能能集集中中精精力力在在有有希希望望的的材材料料中中进进行行选选择择，可可以以减减少少在在选选择择世世代代大大量量选选株株的的工工作作量量，也能提早选择世代，比混合法可缩短年限。也能提早选择世代，比混合法可缩短年限。四、单籽传法四、单籽传法用用两两个个亲亲本本杂杂交交，得得到到F1，经经自自交交得得到到F2，在在F2植植株株的的每每一一株株上上或或大大量量选选株株上上各各取取一一粒粒种种子子进进级级到到F3，在在F3每每株株仍仍取取一一粒粒种种子子进进级级到到F4，再再用用同同法法进进级级至至F5、F6代代，直直到到所所需需要要的的世世代代。一一般般进进级级到到F6时时便便

41、可可进进行行单单株株收收获获，在在F7种种成成株株行行，F7的的株株行行数数等等于于F2的的选选择择株株数数。在在F7株株行行系系统统间间要要认认真真选选择择，中中选系统分别混收，进行产量比较试验。选系统分别混收，进行产量比较试验。群体遗传变异度大群体遗传变异度大节省时间和空间；节省时间和空间；优良重组类型少，群体平均水平低下；优良重组类型少，群体平均水平低下；只进行一次单株选择，获得突出材料的可能只进行一次单株选择，获得突出材料的可能性小；性小； 后期工作量大后期工作量大 2 2、单籽传的特点：、单籽传的特点：第五节第五节 杂交育种程序杂交育种程序一、杂交育种的程序一、杂交育种的程序1 1、

42、原始材料圃和亲本圃、原始材料圃和亲本圃 2 2、选种圃、杂种圃或混合种植圃、选种圃、杂种圃或混合种植圃3 3、鉴定圃、鉴定圃 4 4、品种比较圃、品种比较圃 5 5、区域试验、生产试验、多点试验、区域试验、生产试验、多点试验6 6、种子繁殖、种子繁殖1 1、原始材料圃和亲本圃、原始材料圃和亲本圃p种植原始材料或亲本按类种植，每份种几十株。种植原始材料或亲本按类种植，每份种几十株。要严防不同材料间发生要严防不同材料间发生机械混杂机械混杂和和生物学混杂生物学混杂，保持原，保持原始材料的典型性和一致性。对所有材料定期进行始材料的典型性和一致性。对所有材料定期进行观察记观察记载载。根据育种目标，选择材

43、料进行重点研究，以便选作。根据育种目标，选择材料进行重点研究，以便选作杂交亲本。杂交亲本。 从原始材料圃中每年选出合乎杂交育种目的的材料作为原始材料圃中每年选出合乎杂交育种目的的材料作为亲本亲本，种于亲本圃。杂交亲本应分期播种，以便花期相，种于亲本圃。杂交亲本应分期播种，以便花期相遇；并适当加大行株距，便于进行杂交。遇；并适当加大行株距，便于进行杂交。 2 2、选种圃、选种圃p种植杂种各世代当选单株株系或杂种混种植杂种各世代当选单株株系或杂种混合群体等。合群体等。3 3、鉴定圃、鉴定圃p主要种植从选种圃升级的新品系以进行初主要种植从选种圃升级的新品系以进行初步的产量比较试验及性状的进一步评价。

44、步的产量比较试验及性状的进一步评价。p条播，种植密度接近大田生产。条播，种植密度接近大田生产。p一般小区面积较小，一般小区面积较小，2-42-4次重复，进行次重复，进行1-21-2年。年。4 4、品种比较试验、品种比较试验p种植鉴定圃升级品系或继续进行试验的种植鉴定圃升级品系或继续进行试验的优良品种。优良品种。p小区面积较大，可设小区面积较大，可设4-54-5次重复，遵照田次重复，遵照田间试验设计要求进行，试验间试验设计要求进行，试验2-32-3年。年。5 5、生产试验和多点试验、生产试验和多点试验p在品种比较试验之后即可将品种送到不同在品种比较试验之后即可将品种送到不同省份进行区域试验，其中少数品种还可以省份进行区域试验，其中少数品种还可以在生产条件下作较大面积的生产试验。在生产条件下作较大面积的生产试验。