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《远缘杂交育种》PPT课件

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第9章远缘杂交育种ppt课件

第9章远缘杂交育种ppt课件

思考题 1、什么是远缘杂交？举例说明远缘杂交在作物 育种中有何特殊作用。 2、什么是异代换系、异附加系、易位系？ 3、远缘杂交会遇到哪些困难？ 4、克服远缘不亲和的办法有哪些？
2、对远缘杂种后代分离的控制
（1）杂种一代染色体加倍 杂种一代是双单倍体，加倍后形成纯合
的双二倍体，不分离、稳定。 （2）回交
可使杂种的同源的染色体数目增加，配 对趋于正常，使杂种较快稳定。
（3）诱导杂种产生单倍体
花粉（花药）培养成单倍体，经加倍获得 稳定的纯合二倍体成为稳定个体。
（4）诱导染色体易位
重复授粉。利用雌蕊发育程度和生理状况 的差异，多次授粉，促进结籽。
混合授粉。 提前或延迟授粉
（5）柱头手术。 柱头移植：父本花粉授在同种植物柱头上， 然后在花粉管尚未完全伸长之前切下柱头， 移植到异种的母本花柱上；或先进行异种 柱头嫁接，待1-2天愈合后授粉。
花柱截短：将母本花柱切除或剪短，直接 授上父本花粉。
（二）杂交不亲和的原因及克服方法 1.表现： （1）受精过程受阻 花粉粒不萌发或花粉管伸入柱头前破裂。 花粉管进入柱头，但达不到子房。 花粉管进入子房后不能完成正常受精。 （2）幼胚发育受阻 （3）胚乳败育 ❖ 结果：不能得到种子
2、克服办法 （1）亲本选择，确定适当母本 ➢ 广泛测交 ➢ 在栽培种与野生种杂交时，以栽培种为母本。 ➢ 在染色体数目不同时，以数目多的作母本。 （2）桥梁法(媒介法）
第一节 远缘杂交育种的重要性
(四)诱导单倍体
▲香味烟草×心叶烟草→烟草 单倍体 ▲普通大麦×球茎大麦→ 大麦 单倍体（68%） (F1球茎大麦 染色体消减) ▲普通小麦×玉米→单倍体小 麦（40%） ▲硬粒小麦×玉米→单倍体玉 米硬粒小麦

育种学总论第8章远缘杂交育种PPT课件

育种学总论第8章远缘杂交育种PPT课件
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第二节 远缘杂交的困难 及其克服方法
➢杂交不亲和性，即交配不易成功； ➢杂种生活力弱，易夭亡，即使长成
植株，结实率低甚至不育；
➢杂种后代分离剧烈（分离范围广，
时间长，中间类型不宜稳定）。
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一、杂交不亲和性及 其克服方法
（一）概念：远缘杂交时，常表现不 能结籽或结籽不正常(种子极少或只 有瘪籽等)的现象称为杂交不亲和性 (cross-incompatibility)或不可交配性 (noncrossability)。
21
4、采用特殊的授粉方式
混合授粉：混入若干种远缘花粉的混
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1、亲本选择与组配
（1）以栽培种为母本
小麦与黑麦杂交时,小麦作母本结实率达 60%以上,而黑麦作母本,结实率只有2.5%
（2）以染色体数较多或倍性高的作母 本
甘蓝型油菜（2n=38)X白菜型油菜 （2n=20)时，结实率23.6%；反交时， 结实率为0.6%
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（3）以杂种为母本
以302小麦X天蓝冰草，结实率2.5%；
碧玉麦X天蓝冰草，结实率19.28%；
(302小麦X碧玉麦)X天蓝冰草,结实率38.76%。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(4)广泛测交
同一物种不同类型和品种间的可交配性差异很 大，应选择合适的亲本组配。
在小麦和长穗偃麦草的杂交种，西农6028做母
本，结实率为76.39%；以乌克兰0246作母
本，结实率为0.35%。
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2、染色体预先加倍法
3可育
：1不育
BC1 ⅹ 卡佛尔
S（rfrf）
N（rfrf）
（大部分不育）
BC2 ⅹ 卡佛尔 S（rfrf） N（rfrf） （99%不育）

远缘杂交育种课件

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远缘杂交后代可再现物种进化中的中间类 型、新种类型。
如：樱桃李（ 2n=aa=16 ）×黑刺李
（ 2n=bbcc=32 ） F1 李）
双二倍体（欧洲
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5、诱导单倍体 虽然远缘花粉在异种母本上常不能正常
受精，但有时能刺激母本的卵细胞自行分裂， 诱导孤雌生殖，产生母本单倍体。
据不完全统计：通过远缘杂交已在12个 物种中成功地诱导出孤雌生殖的单倍体。
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二、克服远缘杂交不亲和性的方法 1、选择适当亲本，并注意正反应
选择亲本时，除了根据育种目标，选择具 有最多优良性状的类型作杂交亲本外，还必须 考虑到远缘杂交不亲和的特点，选择和选配适 当亲本，以提高远缘杂交的成功率。
远缘杂交育种课件
1）同一物种的某一品种或类型与另一物种的不 同品种或类型之间存在较大的亲和性差异。 如：芥菜（卷心刈菜）× 黑芥（加州褐子） F1（0.07%）； 芥菜（紫高菜）× 黑芥（加州褐子） F1 （0.78%）。
有利于克服远缘杂交不亲和性，若父母本均为 第一次开花的幼龄杂种，则远缘杂交更容易进 行。
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2、混合花粉和多次重复授粉 混合花粉：若干种或品种的远缘花粉混合；远缘 花粉＋杀死的母本花粉 如：防城金花茶×山茶 原因：被杀死的可亲和花粉能够提供父本不亲和 花粉管生长及进入柱头所必须的物质。
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2、F1染色体加倍 用秋水仙素对F1染色体加倍，形成双二倍
体，不仅可提高杂种的可育性，而且也可获得 不分离的纯合材料。再经加工，可选育出某些 双二倍体的新类型。染色体加倍法有时会大大 缩短育种年限。
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3、诱导单倍体 远缘杂种F1的花粉虽大多数是不育的，但也有

园林植物花卉育种学ppt课件第6章 远缘杂交育种

园林植物花卉育种学ppt课件第6章 远缘杂交育种

需要指出 园林植物重点在克服不亲和和不育性 由于大部分园林植物可以无性繁殖，栽植的目 标也不是收获种子或果实，所以不稔性往往不 及大田作物重要，故应将注意力集中在克服不 亲和和不育性上。
七、远缘杂种的分离和选择
（一）远缘杂种分离的特点 1.远缘杂交的后代的分离更复杂; 2.分离的世代更长（7-8代）.
五、远缘杂种不育性及其克服
（一）远缘杂种不育性（hybrid inviability）表现
杂种种子不发芽 虽然发芽生长，但幼苗生长衰弱或早期夭亡；
云南野山茶与金花茶杂交， 75% 以上杂种胚进入鱼雷期， 与自交对照无明显差异 但90天后，自交胚迅速发育，而杂种胚则发育受阻。
球形期、心形期、鱼雷期、子叶期
（3）蒙导法 将不稔的杂种嫁接在亲本或第三种类型的 砧木上
如斑叶稠李和酸樱桃杂种嫁接在甜樱桃上 把嫁接的砧木作为接穗的蒙导者,由于蒙导者影响, 使得接穗一方的性质发生变化。
米丘林认为用蒙导法可以成功地缩短果树的结 实期，提高耐寒性，改良果实的品质等
（4）延长培育世代，加强选择
远缘杂种的结实性，往往随生育年龄 而增高（生理机能逐步趋向协调），也随 着有性世代的增加而逐步提高。
作业
1. 远缘杂交的概念; 2. 简述远缘杂交的主要困难及如何克服
如国光苹果为母本，授以鸭梨、苹果梨、二十世纪梨的 混合花粉获得了杂种种子。
（2）多次重复授粉
即在同一母本花的蕾期，开放期和花朵即将凋谢等不同 时期，进行多次重复授粉。
（3）预先用低剂量辐射处理
花粉（或柱头）用低剂量射线处理后，活 性增加，表现花粉发芽率提高，花粉管生长迅 速, 再行杂交可以提高杂交成功率。
远缘杂种后代的类型:

《远缘杂交育种》课件

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03
全球化和跨国育种合作
随着全球化进程的加速，跨国育种合作成为远缘杂交育种的重要趋势，
有助于整合全球资源、共享技术和经验，推动远缘杂交育种的发展。
提高远缘杂交育种效率的策略与建议
加强基础研究
加大对远缘杂交育种基础研究的投入，深入了解远缘物种间的遗传差异和杂种不育性的 机制，为提高育种效率提供理论支持。
综合利用多种育种技术
结合传统的杂交育种方法和现代生物技术，如基因转移、基因编辑等，提高杂种的遗传 改良效果。
加强国际合作与交流
积极参与国际育种合作项目，引进国外先进的育种理念和技术，促进远缘杂交育种技术 的共同进步。
THANK YOU
远缘杂交过程中，来自不同物种 的基因会发生重组，产生新的基 因组合。
遗传改良
通过远缘杂交，可以将不同物种 的优良性状转移到同一物种中， 实现遗传改良。
杂种优势
某些远缘杂交产生的杂种表现出 杂种优势，即兼具双亲的优良性 状，具有更强的适应性和竞争力 。
03
远缘杂交育种的技术与方法
远缘杂交育种的材料准备
远缘杂交育种涉及的物种间亲缘关系较远， 导致产生的杂种不育性较高，难以获得可育 的杂种子代。
杂种后代分离幅度大
远缘杂交产生的后代分离幅度大，多数表现为生长 缓慢、结实率低等不良性状，难以筛选出具有优良 性状的个体。
繁殖障碍
由于杂种不育性高，难以通过正常的有性繁 殖方式获得大量杂种子代，需要采用无性繁 殖技术进行扩繁。
远缘杂交育种在玉米上的应用
总结词
增强抗性和适应性
详细描述
通过远缘杂交育种，将不同地区的玉米种质 资源进行融合，培育出具有抗旱、耐盐碱、 抗病虫害等优良性状的玉米新品种，提高其 在不同环境下的适应性和产量。

远缘杂交育种课件1

远缘杂交育种课件1

3.克服远缘杂交不亲和的方法 克服远缘杂交不亲和的方法
（1）注意选择亲本，确定适当母本 （2）染色体预先加倍法 （3）桥梁法(媒介法） （4）采用特殊的授粉方法 （5）补施植物激素和某些化学药剂 （6）生物技术
（1）注意选择亲本，确定适当母本
在栽培种与野生种杂交时，以栽培种为母本。 在染色体数目不同时，以数目多的作母本。 广泛测交：研究表明，甘蓝型油菜品种Tapus× 广德野芥的亲和性高于 D89×广德野芥的亲和性。
5.用于研究生物的进化 用于研究生物的进化
• 通过远缘杂交，可以使物种在进化过程中 所出现的一系列中间类型重现，有助于阐 明物种形成与演变的规律
6.有效的利用杂种优势
远缘杂交可以直接利用其杂种优势，如籼 稻和粳稻杂交，陆地棉和海岛棉杂交。 创建不育系：通过远缘杂交进行核置换， 培育不育系，用于杂种生产，如水稻“野 败”不育系、高梁3197A、小麦T型不育系、 萝卜质油菜不育系。 亚基因组间杂种优势：
第二节 远缘杂交的困难 及其克服的方法
一. 远缘杂交不亲和性的原因及克服方法 远缘杂种夭亡、 二. 远缘杂种夭亡、不育原因及克服方法 三. 远缘杂种后代的分离与选择
一. 杂交不亲和性的原因及克服的方法 1.现象： 1）花粉不能在异源种属植物的柱头上萌发。 2）花粉萌发，但花粉管不能伸入柱头。 3）花粉管进入柱头，但生长缓慢，不能到达 子房。 4）花粉管到达子房，雌雄配子不能结合形成 合子。
已杀死的亲和花粉中给予授粉，以蒙骗柱头的识别反应， 使外源花粉能够萌发并完成受精）
②重复授粉 ③提前或延迟授粉 ④射线处理、机械损伤、热处理等方法
（破坏柱头表膜以躲过花粉识别蛋白的作用达到异源花粉 得以萌发的目的）
（5）补施植物激素和某些化学药剂 ） （6）生物技术 ） 柱头手术 试管受精 体细胞融合

远缘杂交育种课件

本时，最高结实率也。
在小麦×黑麦中，米景九(1963)用小 麦为母本的52个组合测定，其平均结实率 为30．6％，最高的达90％；而以黑麦为母
本的8个组合平均结实率为7．1％，最高的
也只有14．4％。甘蓝型油菜(2n=38)X白菜
型油菜(2n=20)杂交时，结实率为23．6％，
(2)重复授粉
处在不同发育时期的同一母本柱头，其成熟
度和生理状况都有差异。所以，在不同发育时期
进行重复授粉，可能遇到最有利于受精的条件，
而提高受精结实率。
中国科学院西北植物研究所(1960)在用302
小麦和长穗偃麦草、天蓝偃麦草杂交时，授粉一
次的结实率分别为0．13％和30，2％；授粉二次
的结实率分别提高到37．4％和51．4％。
六研究生物的亲缘关系和进化许多物种是通过天然的远缘杂交演化而来的如普通小麦由二粒小麦与山羊草根据远缘杂交的可交配性细胞遗传学染色体配对dna同源性性状互补程度等方面的研究可判断物种的进化和确定物种间的亲缘关系有助于进一步阐明某些物种或类型形成与演变的规遵循设计文件施工规范和质量验收标准的原则
通常将植物分类学上用于不同种、属或亲缘关系更远
（四）诱导单倍体
虽远缘花粉在异种母本上常不能正常受精， 但有时能刺激母本的卵细胞自行分裂，诱导孤雌 生殖，产生母本单倍体。 如Gupta等(1973)用香味烟草与心叶烟草杂 交，获得了烟草单倍体等。此外，亲缘关系较远 的两个亲本因细胞分裂周期不同等原因，其杂种 会排除亲本之一的染色体，产生单倍体植株。目 前，通过远缘杂交已在21个物种中成功地诱导出 孤雌生殖的单倍体。所以，远缘杂交也是倍性育 种的重要手段之一。
（三）创造异染色体系
远缘杂交通常引入全套的异源染色体组，因此往往带来不良性状。 导入或置换某个异源染色体或染色体片段，创造异附加系、异替换系、易 位系等，更好地利用异源物种的有利性状，改良现有品种。

《远缘杂交育种》课件


防止基因污染：避 免杂交过程中基因 污染，确保杂交结 果的纯正性
提高杂交成功率： 通过优化杂交技术 ，提高杂交成功率 ，降低成本
远缘杂交育种的应用
远缘杂交育种在农业上的应用
提高作物产量：通过 远缘杂交育种，可以 培育出高产、抗病、 抗逆的作物品种
改善作物品质：通过 远缘杂交育种，可以 培育出口感更好、营 养更丰富的作物品种
添加标题
选育：对具有优良性状的个体 进行选育，以获得新品种
自交：将回交后的个体进行自 交，以获得纯合子
添加标题
添加标题
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杂交：将亲本进行杂交，产生 F1代
添加标题
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回交：将筛选出的个体与亲本 进行回交，以稳定优良性状
鉴定：对纯合子进行鉴定，确 定其是否具有优良性状
远缘杂交育种的方法
远缘杂交育种的技术流程
选择亲本：选择具有不 同遗传背景的亲本
杂交：将不同遗传背景 的亲本进行杂交
筛选：筛选出符合要求 的杂交后代
培育：对筛选出的杂交 后代进行培育和改良
鉴定：对杂交后代进行 鉴定和评价
推广：将优良的杂交品 种进行推广和应用
远缘杂交育种的注意事项
选择合适的亲本： 选择具有优良性状 的亲本进行杂交
控制杂交环境：确 保杂交环境适宜， 避免不良环境影响 杂交效果
丰富作物的遗传 多样性：远缘杂 交可以丰富作物 的遗传多样性， 为育种提供更多 的选择。
远缘杂交育种的分类
•
同种异型杂交：同一物种的不同类型之间的杂交
•
异种杂交：不同物种之间的杂交
•
属间杂交：同一属的不同物种之间的杂交
•
科间杂交：同一科的不同属之间的杂交
•
跨科杂交：不同科的物种之间的杂交
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草（2n=48, TTSS） （2n=72, TTSSGG）
不完全异源双二倍体：由双亲的一部分染色体组结合而成。 八倍体小偃麦：AABBDD×BBEEEEFFFF AABBDDEE
小麦与山羊草合成的小山麦；小麦与簇毛麦合成的小簇麦
15.01.2021
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3.创造异染色体体系
①异附加系：在某物种染色体组的基础上，增加一对或两 对其他物种的染色体，形成具有另一物种特性的新类型。
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远缘杂交的困难
远缘杂交特点（常常遇到的困难）： 1.杂交不易成功（不可交配性、难配性ห้องสมุดไป่ตู้不亲和性）
例：粳稻品种农垦58 ×高粱（四个品种混合花粉）， 共做357朵花，只得1粒F1种子，杂交成功率0.28%。
2.杂种生活力弱，易夭亡 3.杂种不育或育性很低，（难育性）。
水稻×稗草， F1结实率 <5%。
4.杂种后代性状分离范围大，时间长，不易稳定。
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一. 杂交不亲和性的原因及克服的方法
1.现象： ①花粉不能在异源种属植物的柱头上萌发。 ②花粉萌发，但花粉管不能伸入柱头。 ③花粉管进入柱头，但生长缓慢，不能到达子房。 ④花粉管到达子房，雌雄配子不能结合形成合子。 ⑤配子受精不完全，如精子只和卵子结合而未与极
单体附加系：附加一条外源染色体的个体。 二体附加系：附加一对外源染色体的个 双单体附加系：附加二条不同的染色体。
特点：染色体数目不稳定，容易恢复到二倍体 育性减退 异源染色体可能伴有不良性状 不能用于生产，但可用于创造异替换系和易位系
普通小麦与其它很多不同属物种培育出附加系 陆地棉附加系
15.01.2021
属间杂交（ intergeneric hybridization ） ：玉米×高 粱；水稻×玉米；小麦×大麦；小麦×黑麦
种间杂交（ interspecific hybridization ） ：陆地棉 ×海岛棉；普通小麦×硬粒小麦
亚种间杂交（亚远缘杂交）（ sub-wide cross ） ： 籼稻×梗稻
15.01.2021
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8、研究生物的亲缘关系和进化
如普通小麦（由二粒小麦与山羊草）
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第二节 远缘杂交的困难 及其克服的方法
一. 远缘杂交不亲和性的原因及克服方法 二. 远缘杂种夭亡、不育原因及克服方法 三. 远缘杂种后代的分离与选择
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易交配
控制可交配性基因：小麦在5B 和5A 染色体上分别载有显性的Kr1和
Kr2基因，可阻止小麦与黑麦、小麦与球茎大麦的可交配性。
第八章 远缘杂交育种
15.01.2021
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第八章 远缘杂交育种
第一节 远缘杂交的意义和作用 第二节 远缘杂交的困难及其克服的方法 第三节 远缘杂交育种的其他策略
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第一节 远缘杂交的意义和作用
一. 远缘杂交的概念
远缘杂交（ wide cross ）：不同种、属或亲缘关系更 远的植物类型间杂交。
核结合等。
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2.远缘杂交不亲和性的原因
1. 花期不遇与花器构造的隔离
亚洲棉（短柱头）×雷蒙德氏棉（长柱头），正交正常，反交失败
2. 生理差异的隔离
由于双亲遗传差异大，生理、生化状况的不同，可阻止外来花粉的萌发、 花粉管的生长和受精作用。
3. 遗传上的差异 ：染色体数目，结构及基因组成的差异都可以导致不
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7、利用杂种优势：
（1）远缘、亚远缘杂交也可直接利用其杂种优势 如水稻的籼粳杂交和棉花的陆海杂交等。
（2）体细胞杂交产生核质杂种 两个不同亲本的原生质体融合形成异核体，异核 体再生出细胞壁，在有丝分裂过程中发生核融合 （体细胞杂交） 核质杂种（质核来自不同物种），其基因之间的 互作以及核质之间的互作均可产生一定的优势。 这种“双重杂种优势”，可能是获得高产、优质 新品种的一种新途径。
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位远
系远缘 缘杂
杂交 交、 、 回回交产 交生
产易
生
易
位
系
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易位系鉴定
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4、诱导单倍体
远缘花粉诱导孤雌生殖 远缘杂种产生单倍体
普通大麦与球茎大麦杂交获得了大麦单倍体； 普通小麦与球茎大麦杂交获得了小麦单倍体等
远缘杂交也是倍性育种的重要手段之一。
15.01.2021
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二. 远缘杂交的意义和作用
1.培育新品种和种质系
普通小麦 小偃麦6号
中4、中5等材料具有小麦属内没有的黄矮病新抗源 龙麦10号被加拿大国家黄矮病鉴定中心列为抗病对照
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2.创造新物种
完全异源双二倍体：由双亲的全部染色体结合而成 八倍体小黑麦：AABBDD×RR AABBDDRR 六倍体小黑麦：AABB×RR AABBRR 六倍体烟草：野生的心叶烟草（ 2n=24,GG）与普通烟
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异附加附系加细胞系学染鉴色定体鉴定
15.01.2021
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②代换系：某物种的一对和几对染色体，被另一 物种的一对和几对染色体所取代，而形成的新 类型
来源：由附加系（2n+1）与单体（2n-1）杂交 再自交得到
特性：染色体数目未变
比相应的附加系稳定
有时可在生产上直接利用
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5、创造雄性不育的新类型
利用远缘物种的细胞质差异发掘细胞质雄性不育系 如高梁不育系3197A，小麦T型不育系，水稻的
“野败”和棉花哈克尼西胞质雄性不育系等，我国 水稻红莲不育系为红芒野生稻× 连塘早育成
6、改变现有品种性状，提高和改进品质
利用亚洲棉、瑟伯氏棉和陆地棉三种杂交，所得的 三元杂种(即ATH型)，再与陆地棉品种、品系多次 回交后，培育出一系列具有高纤维强度的PD品种 和种质系。
15.01.2021
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③易位系：某物种的一段染色体和另一物种相应 的染色体片段发生交换，产生的新类型
来源：异置换系、异附加系与栽培品种杂 交、回交产生
特点：导入有用基因的染色体片段、排除 不利基因的染色体片段
细胞学和遗传学特性更稳定更平衡
可直接应用于生产
15.01.2021
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