常规杂交育种
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一、诱变育种:诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法原理:基因突变方法:辐射诱变,激光、化学物质诱变,太空(辐射、失重)诱发变异→选择育成新品种优点:能提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。
缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差。
二、杂交育种:杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种(或不同种)生物个体进行杂交,获得所需要的表现型类型的育种方法。
其原理是基因重组。
方法:杂交→自交→选优优点:能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点:时间长,需及时发现优良性状。
三、单倍体育种:单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株,再诱导其染色体加倍,从而获得所需要的纯系植株的育种方法。
(主要是考虑到结合中学课本,经查阅相关资料无误。
)其原理是染色体变异。
优点是可大大缩短育种时间。
原理:染色体变异,组织培养方法:选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。
优点:明显缩短育种年限,加速育种进程。
缺点:技术较复杂,需与杂交育种结合,多限于植物。
四、多倍体育种:原理:染色体变异(染色体加倍)方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。
缺点:只适于植物,结实率低。
五、细胞工程育种:细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞,利用细胞的全能性,用组织培养的方法培育杂种植株的方法。
原理:细胞的全能性方法:(1)植物:去细胞壁→细胞融合→组织培养(2)动物克隆:核移植→胚胎移植优点:能克服远缘杂交的不亲和性,有目的地培育优良品种。
动物体细胞克隆,可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等。
缺点:技术复杂,难度大;它将对生物多样性提出挑战,有性繁殖是形成生物多样性的重要基础,而“克隆动物”则会导致生物品系减少,个体生存能力下降。
林木育种的主要方法引言:林木育种是指通过人工干预的方式,改良和改进林木的遗传性状,以提高林木的生长速度、抗逆性、木材品质等经济性状,从而满足人们对林木产品的需求。
林木育种方法主要包括选择育种、杂交育种、突变育种和基因工程育种等多种手段。
下面将详细介绍这些方法及其特点。
一、选择育种选择育种是指通过选择具有优良性状的个体或种群,进行繁殖,逐代提高林木的遗传性状。
选择育种主要分为家系选择和单株选择两种方法。
1. 家系选择家系选择是指在一定的育种单位(如个体、家族、种群)内,选择具有优良性状的个体进行繁殖,以获得优良家系。
这种方法适用于遗传性状较为稳定的林木,如一些传统的经济林木。
通过家系选择,可以逐代固定和提高优良性状,但进展较慢。
2. 单株选择单株选择是指在林木群体中,选择具有优良性状的单株进行繁殖,以获得优良后代。
这种方法适用于遗传性状较为不稳定的林木,如一些野生树种。
通过单株选择,可以快速获得具有优良性状的新品种,但需要大量的人工筛选和选择工作。
二、杂交育种杂交育种是指将具有不同遗传性状的亲本进行杂交,通过亲本间的基因重组和互补作用,获得具有优良性状的杂种。
杂交育种主要分为常规杂交和特殊杂交两种方法。
1. 常规杂交常规杂交是指将两个具有不同性状的亲本进行结合,通过自然或人为授粉,使其产生杂种后代。
常规杂交适用于遗传性状稳定但差异较大的亲本,如同一物种的不同种源或不同品种。
通过常规杂交,可以获得具有优良性状的新品种,但需要进行大量的杂交组合与筛选。
2. 特殊杂交特殊杂交是指将具有不同遗传性状的亲本进行特殊的交配处理,如胚胎培养、花粉离体培养等,以获得杂种后代。
特殊杂交适用于遗传性状不稳定或难以杂交的亲本,如异花杂交、同源异株杂交等。
通过特殊杂交,可以克服一些传统杂交方法的限制,加速育种进程。
三、突变育种突变育种是指利用自然或人工诱变,使林木产生突变体,通过筛选和选择获得具有优良性状的突变品种。
突变育种主要分为自然诱变和人工诱变两种方法。
第五章杂交育种第一节概念和意义1 、概念有性杂交育种(常规杂交育种)(conventional cross breeding)通过人工杂交的手段,把分散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中,对其后代进行多代培育选择,比较鉴定,以获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的育种途径。
杂交育种的基本概念注:代表各亲本所具的不同优良性状2、类别近缘杂交(intraspecific crossing):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。
种内杂交.远缘杂交(interspecific crossing):指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。
种间杂交。
杏×梅花↓杏梅3、杂交育种的应用育种中间材料选育新品种无性繁殖园艺作物自花授粉园艺作物常异花授粉园艺作物异花授粉园艺作物4、杂交育种的遗传学原理基因的自由分离规律基因重组规律基因连锁互换规律细胞质遗传规律数量性状遗传5、有性杂交的遗传效果 (1)综合双亲的优良性状(2)产生超亲性状(3)产生新的性状第二节 杂交方式和技术A 杂交方式一、两亲杂交1、 单交(single cross ) 最简单的杂交方式,两个亲本的杂交方式,又称成对杂交。
甲(♀ )×乙 (♂ ) 乙 (♀ )×甲(♂ )互为正反交2. 回交(back cross ) 杂交第一代及其以后世代与其亲本之一再进行杂交的方式。
• 轮回亲本 (recurrent parent):多次参加回交的亲本• 非轮回亲本 (nonrecurrent parent) :只参加一次杂交的亲本甲×乙↓F1 ×甲↓BC1F1 ×甲↙ ↓BC1F2 BC2F1二、多亲杂交(multiple cross )参加杂交的亲本是3个或3个以上的杂交叫多系杂交,又称复合杂交或复交。
根据亲本参加杂交的次序不同可分为添加杂交和合成杂交。
1、添加杂交×由图可以看出,亲本的加入顺序对杂种的遗传组成影响很大,越是最后加入的所占比例越大。
园艺植物育种:根据人类需要利用自然变异及利用品种间杂交,远缘杂交,人工诱变,离体培养和DNA分子改造等途径来创造新的变异,按照一定的目标进行选择,筛选出新品种。
园艺植物育种学:研究选育与繁殖园艺植物新品种的原理和方法的科学。
任务:改变植物的遗传模式,即基因型品种:经人工选择培育,在遗传上相对纯合稳定,在形态特征和生物学特性上相对一致,并作为生产资料在农业生产中应用的作物类型。
作物品种的特性:特异性、一致性、稳定性、适应性、优良性良种: 优良品种,指在适应的地区,采用优良的栽培技术,能够生产出高产、优质,并能适时供应产品的品种。
良种作用:(1)提高单位面积产量;(2)改进产品品质;(3)提高抗逆性,增强适应性和稳产性;(4)有利于耕作制度改革,提高复种指数;(5)扩大园艺植物种植面积;(6)有利于农业机械化、集约化管理及提高劳动生产率;园艺植物种质资源调查、搜集、保存、研究及利用。
无性繁殖定义:生物不是通过有性生殖,而是利用营养器官或体细胞、无融合生殖等繁殖后代的繁殖。
有性繁殖:生物通过有性过程产生的雌雄配子结合形成合子发育成新个体繁殖后代,有完整的个体发育周期。
品种的类型:(1)同行纯合类:包括纯育品种和自交系(2)同型杂合类:包括杂交种品种和营养系品种(3)异型纯合类:包括杂交合成群体和多系品种(4)异型杂合类:包括自由授粉品种和综合品种种质:是决定生物遗传性状,并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质,遗传学上称为基因。
种质库:又称基因库,指以种为单位的群体内的全部遗传物质,它由许多个体的不同基因所组成。
种质资源具有特定种质,可供育种和相关研究利用的各种生物类型。
或称遗传资源、基因资源、品种资源。
种质创新:人们利用各种变异,通过人工选择的方法,根据不同目的而创造成的新作物,新品种,新类型,新材料。
种质资源按来源分类:(1).本地种质资源(2).外地种质资源(3).野生植物资源(4).人工创造的种质资源种质资源保存方式:(1)就地保存(在资源植物的产地,通过保护其生态环境达到保存资源的目的。
第六章园艺植物有性杂交育种一、名词解释1.常规有性杂交育种:根据品种选育目标,有目的地选配遗传性不同的品种、变种、亚种或种作为亲本,通过人工交配使它们的雌雄配子结合产生变异的后代,再进行一系列的培育选择,经比较鉴定后,获得遗传性相对稳定的新品种,称为有性杂交育种,也称为重组育种。
2.非轮回亲本:只参加一次杂交的亲本称为非轮回亲本。
3.合成杂交:参加杂交的亲本先两两配成单交种,两个单交种再杂交。
4.轮回亲本:多代用以回交的亲本称为轮回亲本。
5.添加杂交:多个亲本逐个依次参加杂交的称为添加杂交。
6.杂交合成群体:由二个以上自交系品种杂交后繁殖出的分离的混合群体,最后成为一个由多种纯合基因型构成的混合群体。
个体纯合,个体间异质,但主要农艺性状表现差异较小。
7.回交育种:从杂种一代起多次用杂种与亲本之一继续杂交,从而育成新品种的方法。
8.近交: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。
9.远交:指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。
10.亲本选择:根据品种选育目标选用具有优良性状的品种类型作为杂交亲本。
11.亲本选配:是指选用那两个(或两个以上)亲本配组杂交和配组的方式(如决定父母本,多亲杂交时那两个亲本先配组等)。
12.回交:杂交后代与其亲本之一再进行杂交称为回交。
13.单交:两个亲本之间只有一次杂交。
14.系谱法:按照育种目标,以遗传力为依据,从杂种的第一次分离世代开始,代代选单株,直到选出纯合一致、性状稳定的株系后,转为株系(系统) 评定。
由于当选单株有系谱可查,故称系谱法。
15.混合-单株选择法:在杂种分离世代按杂交组合混合种植,不选单株,只淘汰明显的劣株。
直到群体中纯合体频率达到要求(一般要求80%左右)时,才开始选择一次单株,下一代种成株系,从中选择优良株系升级试验。
16.单子传代法:从杂种第一次分离世代开始,每株取1粒(或者2粒)种子混合组成下一代群体,直到纯合程度达到要求时(F6及其以后世代)再按株收获,下年种成株(穗)行,从中选择优良株(穗)系,以后进行产量比较。
微生物育种资料名词解释1.富集培养:目的微生物含量较少时,根据微生物生理特点,设计一种选择性培养基,创造有利生长条件,是目的微生物在最适环境下迅速生长繁殖,数量增加,由劣种变为优势种,以利用分离所需要的菌种。
2.营养缺陷型:野生型菌株经过人工诱变或自然突变失去合成某种营养(氨基酸、维生素、核酸等)的能力,只有在基本培养基中补充所缺失的营养因子才能生长。
3.常规杂交育种:通过接合、转化、转导、溶源转化和转染等方式来获得重组体的杂交育种方法。
4.原生质体融合育种:通过酶解破除细胞壁后,制备微生物原生质体,然后诱导原生质体融合杂交,双亲本不受亲和力限制,甚至可以打破种属间遗传障碍。
获得远缘杂交重组体的特殊方式。
5.原生质体再生育种:微生物制备原生质体后直接再生,从再生菌落中分离筛选变异菌株,最终得到优良性状提高的正变菌株。
6.原生质体诱变育种:以微生物原生质体为育种材料,采用物理或化学诱变剂处理,然后分离到再生培养基中再生,并从再生菌落中筛选高产突变菌株。
解答1.工业生产的微生物菌种的特性①在遗传上必须是稳定的②易于产生许多营养细胞、包子或其他繁殖体②必须是纯种,不应带有其他杂菌及噬菌体④种子的生长必须旺盛、迅速⑤产生所需要的产物时间短⑥比较容易分离提纯⑦有自身保护机制,抵抗杂菌污染能力强⑧能保持较长的良好经济性能⑨菌株诱变处理较敏感,从而可以选育出高产菌株⑩在规定时间内,菌株必须产生与其数量的目的产物,并保持相对地稳定2.工业微生物的发展史(1)诱变育种。
以人工诱变手段诱发微生物基因突变,改变遗传结构和功能,通过筛选,从多种多样的变异体中筛选出产量高、性状优良的变异株,并找出发挥这个变株最佳培养基和培养条件,使其在最是环境条件下合成有效产物。
(2)杂交育种。
使双亲或多亲的遗传物质重新组合,以获得综合双亲优良性状的新品种的育种方法。
(3)代谢控制育种。
进行内因改变,通过定向选育某种特定的突变型,以达到大量积累由于产物的目的,定向选育包括改变代谢代谢通路;降低支路代谢终产物产生或切断支路代谢途径及提高细胞膜通透性。
第七章常规杂交育种第一节常规杂交育种的重要性及其理论基础一、基本概念1、杂交:不同基因型配子结合或相互交配产生杂种的过程,谓之杂交)。
2、杂交育种(sexual cross breeding):通过人工杂交的手段,将两个或两个以上亲本的优良性状综合到一个个体上,继而从分离的后代群体中,通过人工选择、培育和比较鉴定,从而获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的育种方法。
3、杂交育种的分类①根据亲本亲缘关系不同,杂交育种可分为近缘杂交(品种间杂交)和远缘杂交(distant hybridization)。
常规杂交育种一般指种内品种间杂交,是不存在杂交障碍的同一物种内的不同品种或变种之间的杂交。
此外,广义的有性杂交育种还包括杂种一代(F1hybrid breeding)选育,它将在第八章专门讨论。
②根据杂交机理或对后代的影响分:组合育种:有近缘、远缘两种组合形式超亲育种:杂种优势利用区别为:优势利用(♀自交系×♂自交系)→F1(杂种)利用,F2衰退,先纯后杂杂交育种(甲×乙)→杂交种自交→选择新品种,遗传稳定,先杂后纯二、常规杂交育种的重要性(一) 是重要的育种手段之一现代作物育种途径很多,包括引种、系统育种、杂交育种、诱变育种、倍性育种、生物技术育种等。
其中,最有成效的育种途径是杂交育种。
由于杂交可以实现基因重,能分离出更多的变异类型,可为优良品种的选育提供更多的机会,所以杂交育种被广泛采用,通常叫做常规育种。
(二)是与其它育种途径相配套的重要程序采用理化因素诱变、染色体倍性操作、现代生物技术等手段处理育种的原始材料,仅仅使原始材料的遗传物质发生了变异,其直接产品往往仍是育种的原始材料,需要通过常规育种途径,尤其是通过杂交育种途径,进一步修饰改良或进一步杂交重组,才能从中选育出符合生产要求的新品种。
(三)杂交育种可同时改良多个目标性状系统育种利用的是自然变异,诱变育种利用的是理化因素诱导的人工变异,它们的共同点是有利变异出现的频率低,往往适于单一性状的改良。
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常规杂交育种的遗传学原理
首先,杂种优势是常规杂交育种的核心原理之一、杂种优势指的是杂交后代表现出比亲本更优秀的性状。
这种优势可以体现在生长速度、耐逆性、产量等方面。
杂种优势的发生主要基于杂交亲本的互补效应和杂种的遗传多样性。
亲本间的互补效应指的是两个亲本对于某些性状具有不同的优势,当它们杂交后,杂种的后代会同时遗传到这两个亲本的优势。
而杂交后代的遗传多样性则是因为两个亲本具有不同的基因组,杂交组合会带来更多的遗传变异,这可以导致后代在适应性、抗病性等方面的表现更优秀。
其次,杂种不稳定也是常规杂交育种遗传学原理的重要组成部分。
杂种不稳定指的是杂交后代在性状表现上的不稳定性,即它们往往表现出高度的变异性。
这主要是因为杂交过程中亲本间的遗传差异的结合会导致基因组重组和重新组合,这可能会导致杂交后代在某个性状上呈现出与亲本不同的表型。
这种不稳定性在育种中具有较大的应用潜力,因为它提供了选择和筛选优秀品种的机会。
最后,杂种劣势也是常规杂交育种遗传学原理的一部分。
杂种劣势指的是杂交后代表现出比亲本更差的性状。
这可能是由于杂种组合产生了不利的基因互作作用,或者在杂交后代的基因组中产生了基因组不稳定性,导致某些性状出现下降。
杂种劣势的发生可能导致不稳定的杂交后代在实际应用中难以起到期望的作用。
因此,在常规杂交育种中,选择优秀的亲本并进行合理的杂交组合是十分重要的,以最大程度地优化杂交后代的优势表现。
综上所述,常规杂交育种的遗传学原理是基于杂种优势、杂种不稳定和杂种劣势这三个方面展开的。
这些原理的理解和应用可以帮助育种学家更好地进行育种实践,获得更好的育种效果。