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第五章杂交育种2015介绍

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第五章 杂交育种

第五章 杂交育种

4、根据亲本性状遗传传递能力大大小进行选配
三、花粉技术 1、树木的开花、授粉和结习性 孤立木的开花树龄较林木早； 贫瘠干旱地段上的较肥沃湿润地段上的早； 分布区南部的较北部的早；
嫁接植株较实生树早。
泡桐、刺槐、榆树等在 同一朵花中有雌蕊和雄 蕊，属两性花；松、侧 柏、落叶松、杉木、柳 杉等树种的雌雄花分别 着生在同一植株上，为 雌雄同株异花.
树木杂交育种的历史较短，世界各国在人工杂交工作中， 做得最多，成就最大的是杨树和松树。在杨树和松树杂交 育种中，又多是以种间杂交为主。 英国早在1912年就选育出格氏杨（卡洛林杨×毛果杨）。 美国从1924年起，进行了系统的杨树育种工作。前苏联于 1933 ～ 1941 年间进行杂交组合 123 个，获得了苏维埃塔型 杨、雅柏洛科杨、斯大林工作者杨等新品种。西欧各国进 行了欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交工作，从中选育出的健杨、 五月杨等杨树杂种，已成为欧洲各国的主要造林树种。
花粉寿命的长短因树种和储藏条件不同而异，一般 风媒花花粉的生活力，在干燥、冷凉的室温下可保
持1－2个星期。杉木、云杉、柳杉、松树的花粉储
藏在适当的温度和湿度下，可以保存数年。杉木的 花粉在低温下保持 17年之久。杨树、柳树花粉一般
只能保存1周左右。
把收集好的花粉装在 玻璃皿中，不加盖， 放臵在盛有氯化钙或 硅胶的干燥器中进行 干燥， 12 － 24 小时后 即可密封储藏。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
作物育种学-—杂交育种

作物育种学-—杂交育种


2. 基因互作
2.基因互作产生新性状： 互作的基因在二个亲本上，通过杂交可使互补基因相互结合而
产生新性状。
例： 国际水稻研究所抗褐飞虱育种 ccPP × CCpp （感） （感）
C__P__ （抗病）
第一节 杂交育种的概念及原理
二、杂交育种的原理 3. 基因累加： 基因积累产生超亲性状： 对数量性状来说，由分散在双亲中的微效多基因 累积在后代中引起。 例： 中抗 × 中抗
蚂蚱麦 较好 （中国） 碧玉麦 （澳大 利亚） 碧蚂1号 差
中旱
感染
中
较弱
多
少
中
较强
中旱
免疫
中高
较强
少
大
中弱
较强
中
中旱
高抗
较高
中
中多
中大
中
较强
对当时流行条锈病生理小种的抗性 西北农林科技大学 赵洪璋教授（1918年6月-1994年2月7日）
亲本选配成功的实例（水稻）
贵阳矮49号
茎杆生长比较集中 丛生性生长类型
亲本为母本选育效果好。
第三节 杂交技术与杂交方式
一、杂交方式
2. 复 交
复交： （multiple cross）用两个以上的亲本，进行一次以上的杂交。 1）复交的方式： ①三交：A / B / / C 或 A / / B / C ②双交： 三亲本双交 A / B / /C / A 四亲本双交 A / B / /C / D ③四交： A / B // C/3/D ④多交：五个及以上亲本依次杂交 { [（A × B ）× C ] × D } × E A / B // C / 3/ D /4/ E （A / B） /（C / A） （A / B） /（C / D）
第五章 杂交育种

第五章 杂交育种



但是，随着生产条件的改善，农家种因丰 产潜力小，反而不如用当地推广种作亲本 的效果好。因为它们对当地自然条件有一 定适应性，而丰产性比原来的农家种好。 例如，蚂蚱麦是陕西关中、陇东和山西省 南部的主要农家品种，适应性强，分布很 广，丰产性好，仅在陕西就占关中地区小 麦的1／3，约33．33万公顷。因此，用它 作亲本培育的碧蚂系统品种的适应性也好。

又如近年来在小麦品质遗传改良中，中国 农业大学和山西农业科学院小麦研究所从 (陕优225／J临汾5064)组合中分别育成了 农大135、农大1179、农大1186、农大1193、 农大1195和临汾137、临汾138、临优145等 烘烤品质优良的小麦品种。相反，如果亲 本选育不当，即使在杂种后代中精心选育 多年，也是徒劳无功的。由此可见选配合 适亲本的重要性。

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。所采花粉应是 纯洁的、来自亲本典型植株上的新鲜花粉。 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。如水稻花 粉取下后5min内、小麦花粉取下后十几分 钟至半小时内使用有效，而玉米花粉取下 后2～3h才开始有部分死亡，其生活力可维 持5—6h。

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。其遗传机理主 要在于基因累加和互作。组合育种所处理 的性状其遗传方式大多较简单，鉴别也较 容易，所以长期以来自花或常异花授粉作 物的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上、品质 上或生理上的性状，与之相关联的基因数 目较多，每个基因的效应较小，因而对它 们进行分析鉴别也较困难。

我国近代种植面积在0．67万hm2以上的陆 地棉品种也是由杂交育种育成的。杂交育 种在20世纪50年代占育成品种总数的14．8 ％；60年代和70年代分别占35．5％和 35．4％；到80年代达79％，杂交育种育成 的品种呈直线上升。我国近年来大面积推 广的优良品种如中棉所12、鲁棉9号、徐州 553、冀3016等都是杂交育种育成的。由此 可见杂交育种方法在作物育种中的重要意 义。
五章节杂交育种crossbreeding

五章节杂交育种crossbreeding


√
√ ××
入选群体 的5-10%
自花授粉作物系谱法选择程序
亲本P1 × 亲本P2
亲本P3 × 亲本P4
F1
P1
P2
P3
×
P4
F2
F3
× √ × ×√ √ × √
√
√ ××
入选群体 的5-10%
F4
略
整齐、 优良
升级鉴定
自花授粉作物系谱法选择程序
亲本P1 × 亲本P2
亲本P3 × 亲本P4
F1
P1
虽然源自轮回亲本的基因通过回交而逐渐趋 于纯合，但源自非轮亲本的基因则总处于杂合状 态。因此，当回交停止后应把具有综合双亲优良 性状的个体进行1~2次自交，使源自非轮回亲本 的基因也达到纯合。
回交的次数
不存在连锁时： (1－1/2r)n
r为回交的世代数，n 为独立基因的对数
存在连锁时： 1－(1－C)r
回交育种的方法
回交育种的概念
有利性状
轮回亲本 P1 × P2
非轮回亲本
and
供体亲本
的 性多 状次 与回 轮交 回后 亲， 本回 基交 本后 一代 致
F1 × P1
× BC1F1 F1
P1
F1 × P1
BCnF1 F1
轮回亲本用父本还是母本好？
想一想
结论： 轮回亲 本最初 作为母 本出现 的，但
F4
2、保证了高世代选留单株较多时，仍有大量性状差异
传 代
F5
较大的纯育株系供比较选择；
法
缺点：1、育种目标期望的性状可能丢失；
2、亲缘关系无法考证。
F6
选优系，升级鉴定
二、杂交后代的培育
第五章杂交育种

第五章杂交育种

HH F1 MH 100% MH
3、对照优势法：以杂种F1超出对照来表示。
HC F1 MC 100% MC
三、杂种优势的理论基础 1、显性假说 （dominance hypothesis ）
假如有5对基因互为显隐性的关系，分别位于2对染色体上。 同时假定各隐性纯合基因（如aa ）对性状发育的作用为 1， 二个显性纯合和杂合基因如（ AA 和 Aa ）的作用为 2 。其杂种 优势可表示如下：
第三节 人工杂交技术 一、杂交方式
在一个杂交育种方案中，参与杂交的亲本数目以及
各亲本杂交的先后次序 ，称为杂交方式 (crossing
mode)。
有性杂交中，供应花粉的植株，叫父本，以符号♂ 来表示；接受花粉，而发育成果实和种子的植株叫 母本，以符号♀ 表示；×号表示有性杂交，母
本写在前面，父本写在后边。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
我国杨树杂交工作开始较晚， 但发展很快，北方各省（区） 几乎都进行了杨树杂交工作， 选育出不少优良品种。例如 小黑杨（小叶杨×欧洲黑 杨）、群众杨［小叶杨× （钻天杨＋旱柳）］小美12 号（小叶杨×钻天杨）、北 京杨（钻天杨×青杨）等。
741杨培育
741杨是河北农业大学采用有性杂交选育的优良白杨杂种无性 系。杂交组合是：
作物育种学总论第5章第五章杂交育种

作物育种学总论第5章第五章杂交育种


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（一）系谱法(Pedigree Method)
➢系谱法是从杂种第一次分离世代（单
交F2，复交F1）开始选株，分别种成 株行，即系统，以后各世代均在优良
的系统中选择优良单株，直到选出优
良一致的系统，并将其升级进行产量
比较试验为止的过程。
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（二）系谱法的工作要点
F1选优势组合 F2选择优势组合中的优良单株 F3选定优良的系统 F4促进系统的稳定
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3、遗传差异原则：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
我国杂交育成的冬小麦推广品种的系 谱分析表明（1983），几乎全部都是 在杂交亲本中，使用一个国外品种或 有国外品种亲缘的品种育成的。
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棉花杂交育种的经验
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二、杂交育种的重要性
✓是重要的育种手段之一
✓是与其它育种途径相配套的重 要程序
✓杂交育种可同时改良多个目标 性状
✓更适于自花授粉植物的品种选 育
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三、杂交育种的遗传原理
✓基因重组：使分散在不同亲本中控制 不同有利性状的基因组合在一起，形 成具有不同亲本优点的后代
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双交育种实例1
农大183 × 维尔
1817 × 30983
(综合性状 （秆矮壮,穗 越冬性强,成 冬性,晚熟, 好,不抗病) 大,抗锈病） 穗率高,晚熟 抗三锈
F1
×
F1
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第五章 杂交育种

第五章 杂交育种

② 表示: 即{(A×B)×A}×A… ，称为回交。
③ 排列: 一般在第一次杂交时选综合性状优良的品种作 母本，而在以后各次回交时作父本，这个亲本在回交时叫 轮回亲本（杂种优势的主要来源，要求：抗逆性强、丰产 性好，有推广价值）。另一亲本叫非轮回亲本（目标性状 的唯一来源，要求：目标性状突出、遗传传递力强）。
第五章 杂交育种
crossing breeding
一. 杂交育种的概念、意义及特点
1. 杂交育种的概念
以基因型不同的植物种或品种进行交配或结合 形成杂种，通过培育选择，获得新品种的方法。
它是培育新品种主要途径，是近代育种工作 最重要的方法之一。由于杂交引起基因重组， 后代可组合双亲控制的优良性状，产生加性效 应，并利用某些基因互作，形成超亲新个体， 为培育选择提供了物质基础
势，获得分离较大的及超越双亲的类型。 3) 亲本选择时要考虑两个亲本遗传传递能力的强弱。
一般地，母本对杂种后代的影响常比父本强，因 此要尽可能选择优良性状较多的作母本。 4) 选择的亲本一般配合力要高。 5) 选择结实性强的种类做母本、而以花粉多而正常
的做父本,以保证获得种子。
3.杂交方式的确定
1) 成对杂交
杂交中，风媒花必须用纸袋(牛皮纸、玻璃 纸均可)隔离；而虫媒花要防止某种传粉昆虫 进入花朵，可以用尼龙纱布做隔离袋，或者用 铁纱制成育种笼、育种室。
3.进行花期调整
1) 原因
开花时间的不一致，造成杂交工作的困难；杂交双方花期 相同时也要求父本能提前2—3天开花，以便及时收集花粉。
2) 花期影响因子
B. 2、3、5一 氯化三苯基四唑(TTC): 新鲜花 粉具有脱氢酶，TTC进入活组织遇到脱氢酶时， 接受了氢离子而还原成红色。TCC浓度为0.5％， 颜色反应程度，着色强弱与生活力呈正相关。
课件：杂交育种-2015

课件：杂交育种-2015

②如何获得耐储藏优良品种？
诱变育种 + 单倍体育种
不耐
诱变
储藏
诱变
(aa)
杂合 子
花药离 体培养
幼苗 秋水仙 （A） 素处理
(Aa)
耐
储存 (AA)
诱变育种 + 杂交育种
不耐
储藏 诱变
诱变
(aa)
杂合 子
连续
自交
(Aa)
耐储藏 （AA）
类型 育种原理 育种方法 优点 应用实例
三种育种方法的比较
E Ab ------------④
H
F AAbb----------⑤
②aabb
G AAaaBBbb----⑥
（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 杂交 . 和 自交 。其应用的遗传学原理是 基因重组 。
（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是花药离体培养. 和 秋水仙素 。其应用的遗传学原理是 染色体变异 。
2 1
P
× 抗病、黄果肉 易感病、红果肉
aabb
AABB
↓
年
F1
易感病、红果肉 AaBb
↓×
F2 9A_B_ 3A_bb aaB_ 1aabb 单倍体 抗红
F3
连续自交
花药 离体 培养
AB Ab aB ab 第
秋水仙素处理 年
aaBB
纯合子 AABB AAbb aaBB aabb 抗病、
抗病、红果肉
或技术的叙述，正确的是( )
C
A．培育无子西瓜是利用单倍体育种原理
B．矮杆抗病小麦的获得是利用多倍体育种原理
C．“太空椒”的获得主要利用了基因突变原理
D．培育青霉素高产菌株是利用基因重组原理
第五章杂交育种2015介绍

第五章杂交育种2015介绍

D ×BC2F1
双回交法
A× B A × F1 × B
A× BC1F1 BC1F1 × B
A(B) × B(A)
×
超双亲品种
回交的主要目的在于增加轮回亲本基因在杂种群 体中所占比重，尽快恢复轮回亲本性状，同时把非轮回 亲本的某一优良性状转移到杂种中去。
随着回交次数的增加，后代各个轮回亲本的性状逐步 加强，因此只要在每次回交后代选择那些具有供体（非轮 回亲本）优良性状的个体回交，经过大约 4-5代的回交就 能获得既有供体的优良性状，又在其他性状方面与轮回亲 本十分相似的个体。
?优先考虑用稀有珍贵性状的材料作亲本。
育种上的突破往往有赖于特殊种质资源的发掘与利用。 稀有珍贵材料的利用，有可能使育种工作取得大的进展。
绿绒蒿 珍稀高山花卉，含 抗寒，蓝色花色素基因.
夜皇后
二 亲本的选配及其原则
亲本选配 根据育种目标选择携带不同有利基因 的亲本，进行适当的组配，为杂交后代提供恰当 而广泛的遗传基础，为杂交育种的成功创造必要 的条件。
添加杂交 多个亲本本逐个参与杂交
A ×B F1 × C F1 × D
DCBA 0.125 0.125
0.5
0.25
F1
添加杂交后代的核遗传组成
想一想
添加杂交在应用上 应注意哪些问题？
1、育种年限 2、交配次序与遗传组成问题
优良性状多的亲本和性状遗传力低的亲本靠后参加杂交。
添加杂交实例
月月红（中国月季） × 突厥蔷薇
?重视选用地方品种。
地方品种对当地的自然条件和栽培条件都有良好的 适应性, 也适合当地的消费习惯。
在自然条件严酷、气候变化大的地区，地方良种选育更 为重要。
?先考虑数量性状，兼顾质量性状。
第5章__杂交育种

第5章__杂交育种


（3）控制授粉 选定杂交的母本，并挂牌写上母本名称。 去雄：去除母本中的雄性器官(或杀死其雄配子体)。包括雌 雄异株群体中的雄株，雌雄同株异花的雄花，两性花植物 的雄蕊。去雄应在开花前进行，去雄的方法因作物而异: • 人工去雄：即人工夹除雄蕊。适用于雄蕊大、数量少，繁 殖系数大的作物，如棉花、豆科植物、烟草（繁殖系数 大）、小麦（雄蕊仅3枚）等。 • 温汤去雄：利用雌雄蕊对温度敏感性差异进行杀雄。如， 水稻用温水45℃左右，3-6min，粳稻可稍高。高粱46 ℃， 10min； 隔离：不论采用哪种去雄方式，去雄后均要隔离（人工套 袋），以防串粉。 授粉：授粉应当在去雄的当天进行。花粉的寿命较短，而 柱头的寿命一般可维持3-5天，甚至更长，故也可延迟授粉。
（2） 超亲育种：将分散于不同亲本中控制同一性状的多基 因通过杂交累加到一个体中，从而培育在该性状上超过其 双亲的育种技术。 超亲育种的结果是优良的超级亲本。其主要遗传机理 是基因的累加。 （二）杂交育种的意义 杂交育种技术是作物常规育种（选择育种、杂交育种、 回交育种）的主要方法，各种作物通过杂交育种均育成了 大批品种在生产上推广应用。 自交（常异交）作物：不同品本间杂交→单株选择→纯系品 种（近似纯系品种）或杂交种的亲本 异交作物：不同品本间杂交→混合选择→综合品种。不同品 本间杂交→强迫自交、单株选择→自交系 无性繁殖作物：不同品本间杂交→单株选择→无性系品种。
实例1 互补杂交 万利香 ×D18B
↓ 系谱法选育 ↓ BC7、F12 →金山A(B)-3
万利香: 米质优、有香味、 异交不好. 米质优、有香味，异交率高 D18B:异交率高，株叶态好
实例2
互补杂交 万利香 ×D702B ↓ 系谱法选育 ↓ BC7、 F12 →金山A(B)-4
第5章 杂交育种

第5章 杂交育种


二、亲本选配的一般原则
3 考虑亲本间的遗传差异（不同生态型和不同系统来源 品种），杂交后代分离广泛，有可能出现超亲类型， 使育成品种有所突破。
①具有不同的遗传基础和优缺点，杂交后，分离范围广，会出现很 多的变异类型或产生超亲类型。
②双亲产生在不同的生态条件下，杂交后，容易出现适应性好、适 应范围广的后代。 ③有可能引进当地没有的新种质，克服当地材料的缺点。 ④亲本的遗传差异大，后代的杂种优势就大，出现的变异类型就多， 选择的机会就多。
•
系谱法各代的工作要点
F3 特征：系统内变异度缩小，主要性状表现趋势明显， 个别株行 基本稳定
选择方法：参考记载，优良组合中确定优良系统，从中选 择优良单株；入选的系统选择3~10株不等；每个单株按 系统分别收获、编号；常）异花授粉作物开花前套袋自交 或隔离
系谱法各代的工作要点
F4及其以后世代处理：
目标性状要求是多方面的、综合的，亲本优点多、后代出现优良
类型的机会多，后代群体在数量性状趋向平均值，因此双亲的重 要经济性状尽可能表现优良
优缺点互补（组合育种）：抗病与感病品种、大穗型与多穗型
没有严重缺点，尤其在数量性状上
二、亲本选配的一般原则
2 亲本之一最好为当地推广的优良品种，适应当地自然 和栽培条件、丰产性好
1.方法：
自杂种第一次分离世代(单交F2复交F1)开始选株，
分别种成株行，每株行成为一个系统（株系），
以后各世代在优良系统中连续选单株， 直到选出优良一致系统，升级进行产量试验。 在选择过程中，各世代都给以系统的编号，以 便查找系统史和血缘关系。
系谱法各代的工作要点
F1处理：
栽植：单本，去除假杂种；淘汰不良 组合； 选择：单交不选择混收，亲本不纯F1有分离应选择， 复交F1因群体大视同F2 目的：保证足够的后代种子，单交10-20株；

第五章杂交育种

第五章杂交育种第五章杂交育种第一节杂交育种的意义不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代进行选择以育成符合生产要求的新品种，称杂交育种。

自然界通过生物群体间的天然杂交而产生变异，成为自然选择和生物进化的物质基础，具有重大的创造性意义。

人类通过人工杂交和选择，有意识地将不同亲本的理想基因组合在一起，创造新的种质资源，选育前所未有的优良新品种，具有更大的创造性意义。

杂交育种是当前作物育种中最常用和最有效的育种方法。

我国作物育种工作，通过杂交育种获得了极为显著的成效。

小麦据《中国小麦品种及其系谱》（1983）统计，以杂交育种方法育成的品种占50%。

又据统计，1986到1988 年间各单位育成并通过审定的品种28个，其中27个是杂交育成。

蚂蚱麦×碧玉麦→碧蚂１号，二十世纪五十年代在黄河流域中下游八个省推广面积曾达9000多万亩。

我国20世纪60至70年代小麦推广品种育成途径水稻（品种间杂交指籼稻或品种间杂交育种和杂种优势利用是我国水稻育种的主要途径。

粳稻亚种内的品种之间的杂交。

籼稻品种和粳稻品种之间的杂交，则为亚种间杂交。

）20世纪50年代迄今，采用品种间杂交育种方法，育成大批优良品种。

如：早籼广陆矮4号（广场3784／陆财号）、二九青（29矮7号／青小金早）、湘矮早9号（IR8／湘矮早4号）、南京11号（南京6号／二九矮4号）等。

棉花我国50年以来育成的新品种中，约有1/3 是应用杂交育种法育成，其中绝大多数是通过品种间杂交育成。

如鲁棉1号、泗棉2号等，这些品种丰产性好，但品质较差。

丰产而品质较优的品种有徐州514 、豫棉1号、冀棉8号、鲁棉6号等。

大豆杂交育种是迄今大豆育种最主要、最通用、最有成效的途径。

我国20世纪60年代以来育成的新品种，大都由杂交育成。

如北方夏大豆区的冀豆4号、豫豆8号、鲁豆7号、中豆19，南方多播季区的南农73－935、浙春2豆、湘春豆13等。

中国采用不同育种途径分年代育成的大豆品种数杂交育种的遗传原理（1）基因重组（2）基因互作（3）基因积累（1）基因重组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。

5. 杂交育种

第五章 杂交育种
第一节
杂交育种的意义
第二节
第三节 第四节 第五节
杂交亲本的选配
杂交方式与杂交技术 杂交后代的选育
杂交育种程序和加速育种进程的方法
第一节 杂交育种的意义和遗传原理
一、杂交育种的意义
（一）杂交育种的概念
（二）杂交育种的意义 二、杂交育种的遗传原理
杂交育种(Hybridization)
3、双亲亲缘关系远，遗传差异大
不同生态类型 不同地理来源（亲本之一为外来品种） 不同亲缘关系
4、目标性状遗传力高，注意性状间的相关性
优良目标性状的遗传力强，才能克服另一亲本的不良性状。
某些目标性状，如产量，可通过性状间的相关性来选配亲
本，相关性状的遗传力要高。
5、亲本的一般配合力要高
好品种并不一定是好亲本。但多数情况下是好亲本。好亲
杂交技术
3. 授粉 父本花粉授于母本柱头上
授粉最适时间：作物每日开花最盛的时间。
花粉的寿命：自花授粉作物花粉比常异花、异花授粉作物
为短。
（1） 花粉寿命：水稻3分钟；小麦30分钟，棉花、油菜
24小时，玉米5-6小时。（见表）
（2） 雌蕊寿命：一般开花前1-2天至开花后4-8天。
（3） 防止串粉：手和用具干净，授粉时注意风向。
本指有高一般配合力的亲本；好品种指具有许多优良性状的品 种，两者既有联系，又有区别。 如：美国小麦品种：Gaines，曾创世界单产纪录，但不是 好亲本。小麦品系：Pullmanioi，曾育出了多个优良杂交品种
亲本选配原则的灵活运用：
必要时选优点少但突出，而缺点多的材料作亲本，可通过
有计划的多次杂交而育成新品种。
选育长远目标的新品种时，不必强调选用适应当前生产条 件的品种作亲本。

第五章 杂交育种(共85张PPT)


河南白小麦和密穗 小麦杂交后代分离 情况
2 工作要点
（1）杂种F1代 ① 按组合种，单株植，种植亲本及对照品种， 种植数决定于F2群体的大小及繁殖系数。 ② 选择：去假杂种：与母本为对照，注意标志 性状；淘汰有严重缺点的组合：如早 衰、病虫害严重的 ③ 按组合混收种子
（2）杂种第二代（F2）－选择的关键世代
3 杂交亲本间在生态型和亲缘关系上
差异较大（遗传差异原则）
实质：亲本间遗传差异较大，后代分离广
易选出性状超越亲本和适应性较强
的新品种。
例：我国的冬小麦育种几乎都是亲本中使
用一个国外品种，或由国外品种衍生 的品种育成的
4 杂交亲本应具有较好的配合力
配合力：亲本和其他亲本杂交，在杂种后代中 产生优良个体的能力。
规模：入选株系数量视组合而定。入选系 每系选5株左右。
③ 留种：单株收种
杂种第四代（F4）—选拔优良一致的系统
① 种：一株一区，建立株系，种CK。 ②选：来自同一F3系统（即F2单株)的F4株系
称为系统群。系统群内各系统间互为姊妹 系。 a 选株：选拔上应依综合性状表现,从优良系统
群中选系统，再从优良系统中选单株， 选择时依据的性状要求更为全面。 b 选系：F4开始可选拔优良一致的品系，升级进 行产量试验,但由于纯合度还较低，故 混收前仍应选单株。对优良但尚有分离 的株系只选株。
一般配合力：某一亲本与其他若干亲本杂交，杂 种后代在某数量性状上的平均表现
特殊配合力：两个特定材料杂交组配后代在某
个数量性状的表现。
好亲本并非是优良品种
如：美国的小麦品种Gaines，曾创世界单产记录， 但并不是好亲本；小麦品系pullmanioni，曾育出了 多个优良杂交品种

第五章 杂交育种


寿命
90-100
4
50-70
7
10天 10天
40左右
10左右 1日（室内保存）
小麦
30以下
15以下
高粱
75
4
甘蔗
90-100
9-5
油菜
棉花
5
烟草
50
-5
马铃薯
15-20
0-1
94小时 7天
1年 1年
二、杂交方式
单交（single cross）
用两个亲本进行的杂交称单交。
×
A × B 或 A/B
中棉12（乌干达4号×邢台6871） 徐州514（中7×徐州114）
华北672 × 辛石麦
(综合性状好,丰产, 抗三锈,早 晚熟,粒小,不抗病) 熟,粒大
早熟1号 × 华北672
抗三锈,综合 性状好
冬性,晚熟, 抗三锈
F1
×
F1
北京10号
(株矮,秆壮,长相好,中熟,抗锈能力有所提高,丰产,粒中等)
农大183 × 维 尔
1817 × 30983
(综合性状好,不抗 秆矮壮,穗
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第四节 杂交后代的处理
杂交后代的处理方法：
系谱法 混合法 派生法：
派生系统法 “一粒传”混合法 集团混合法
一、 系 谱 法
即多次单株选择法，是自花授粉作物和常异花授 粉作物杂交育种中最常用的方法。杂交后先按组合 进行种植，从杂种第一次分离世代（单交F2，复交 F1）开始选株，并分别种植成株行，每个株行成为 一个系统（株系）。以后各世代都在优良系统中继 续选择优良单株，直至选到整齐一致的优良系统， 便不在选株。进而进行鉴定、品比试验，最后育成 品种的方法。

第5章-杂交育种


第五章 杂交育种 . 第一节 杂交育种的意义 杂交育种的意义
不同年代通过杂交育种育成水稻品种的% 不同年代通过杂交育种育成水稻品种的%
选育方法 纯系育种 杂交育种 诱变育种 花培育种 杂种优势利用 合 计 50年代 年代 27(71%) ( ) 11(29%) ( ) — — — 38 60年代 年代 42(63.6%) ( ) 1(1.5%) ( ) — — 66 70年代 年代 80年代 年代 4(6.0%) 38(56.7%) 5(7.5%) — 20(29.8%) 67
第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配
农大183 农大 农大36 农大36 农大311 农大311 胜利麦× 胜利麦×1817 华北187 华北187 北京5 北京5号 北京6 北京6号 北京7 北京7号 石家庄407 石家庄
第五章 杂交育种 .第二节 杂交亲本的选配
选项配亲本的一般原则
一,双亲具有较多的优点,较少的缺点,在主 双亲具有较多的优点,较少的缺点, 要性状上优缺点尽可能互补
第五章 杂交育种 .第三节 杂交技术与杂交方式
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 杂交技术与杂交方式
2,控制授粉 (1)隔离 ) 2) (2)去雄
拔除雄蕊法;剥去花冠去雄法; 拔除雄蕊法;剥去花冠去雄法; 镊去雄蕊法;温汤杀雄法; 镊去雄蕊法;温汤杀雄法; 麦管切雄法;化学杀雄法 麦管切雄法;
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, 个亲本,以及各亲本杂交的先后次序或如 何配置的问题. 何配置的问题. 杂交符号用× 表示 表示, 杂交符号用×或/表示,写在前面为 母本( ),写在后面为父本( 母本(♀),写在后面为父本(♂). 写在后面为父本
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第三节 杂交亲本的选择与选配
一 亲本选择
亲本选择 是指根据育种目标选用具有优良性状的品 种类型或育种材料作为杂交亲本。
我单果重高
我抗病性强 还适密植
招聘广告
我们合作 会更强
条件：丰产性好
抗病性强 品质优异
这样的成 员我有上 几个就可 有以上特长者请速来报名 以了，不 必太多
That’s OK
亲本选择原则
×
(AAbb) (aaBB)
(AABB)
节间长、单节结荚多的甜豌豆品种与节 间短的品种杂交后代，通过自交可选 育出节间短、单节结荚多的新品种
常规杂交育种的重要性：
• 杂交后代的基因重组产生各种变异类型，为选择提供
丰富多彩的材料，为优良品种选育提供更多机会。
• 杂交后代变异性质可以通过亲本选配有目的地控制、
第五章
本章主要内容:
常规杂交育种
常规杂交的作用和意义 常规杂交育种杂交方式 杂交亲本选配原则 杂交技术 杂种后代处理方法
×
原始群体
自发突变 人工杂交 物理诱变 化学诱变 组培诱变 DNA插入
变异群体
表型选择
优良品种
选育过程
第一节 常规杂交育种的概念和意义
杂交育种的概念
杂交（Hybridization): 基因型不同的类型 配子间的结合产生杂种。
想一想
胞质不参与遗传时，正反交杂种后代性状一 致。胞质参与遗传时，杂种性状倾向于母本。 育种实践中，通常以优良性状较多的品种作 母本。栽培种与野生种或半栽培种杂交时，多以 栽培品种为母本。
回交（Back cross)
•
杂种第一代及其以后世代与其亲本之一进行杂交称之 为 回交，只参加一次杂交的亲本为非轮回亲本 （nocurrent parent)，也叫做“供体亲本”。 参加多次回交的亲本为轮回亲本（current parent)。也叫 做“受体亲本”
夜皇后
绿绒蒿 珍稀高山花卉，含 抗寒，蓝色花色素基因.
二
亲本的选配及其原则
亲本选配 根据育种目标选择携带不同有利基因 的亲本，进行适当的组配，为杂交后代提供恰当 而广泛的遗传基础，为杂交育种的成功创造必要 的条件。
互补原则
亲本性状互补，能够达到“取长补段”的目的。
不同性状的互补。
同一性状的不同单位性状互补。
F1 × B
BC1F1 × B
A× BC1F1 BC1F1 × B A(B)
×
D ×BC2F1
×
B(A)
超双亲品种
回交的主要目的在于增加轮回亲本基因在杂种群 体中所占比重，尽快恢复轮回亲本性状，同时把非轮回 亲本的某一优良性状转移到杂种中去。 随着回交次数的增加，后代各个轮回亲本的性状逐步
加强，因此只要在每次回交后代选择那些具有供体（非轮 回亲本）优良性状的个体回交，经过大约 4-5 代的回交就 能获得既有供体的优良性状，又在其他性状方面与轮回亲 本十分相似的个体。
•自交：
•近缘杂交：
•远缘杂交：
常规杂交育种（Conventional cross breeding )：按 育种目标选择选配亲本，通过人工杂交的方法将分 散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中，并对其 后代进行多代选育，获得基因型纯合或接近纯合的 新品种的育种途径。
杂交育种遗传学原理
P F1 F2 品种 A (AAbb) AaBb 1/16 AABB + 2/16 AABb + 1/16 AAbb 2/16 AaBB + 4/16 AaBb + 2/16 Aabb 1/16 aaBB + 2/16 aaBb + 1/16 aabb 品种 B (aaBB)
哪种作物更适于用有性杂交育种？
想一想
第二节 常规杂交育种的杂交方式
两亲杂交
单交 回交
多亲杂交
添加杂交 合成杂交 多父本杂交
两亲杂交
单交（Single cross )
杂交亲本为两个，又称成对杂交。
A （♀ ） × B（♂）
B （♀ ） × A（♂）
F
正交
F
反交
从遗传学的角度考虑, 正反 交遗传学效应有何不同？
有限生长）
↓
果色一致、果形良好）
F1× 比松
┋（早花，矮生性）
↓
沈农2号番茄
（早熟、丰产、有限生长、大果）
冀蜜1号（多亲杂交实例）
河北农业大学园艺系采用复式杂交途径育成的厚皮甜
瓜品种。 1988 年通过河北省农作物品种审定。 1990 年获农
业部科技进步三等奖。 早熟（苏联女庄员）、优质（兰州蜜瓜）、抗病抗逆 （意大利抗选１０１）亲本的优良遗传基因重组于一体， 再通过９年的系统分离、选择、比较、鉴定和多点生产试
验示范选育而成的。
添加杂交 多个亲本本逐个参与杂交
A ×B
F1 × C F1 × D F1
0.25
D 0.125 0.125
C
B
A
0.5
添加杂交后代的核遗传组成
添加杂交在应用上 应注意哪些问题？
想一想
1、育种年限 2、交配次序与遗传组成问题
优良性状多的亲本和性状遗传力低的亲本靠后参加杂交。
添加杂交实例
雄性不育系转育
波里玛不育油菜×十月红红菜薹 ↓ F1 ×十月红 ↓ BC1 ×十月红 ↓ BC2 ×十月红 ↓ BC3 ×十月红 ↓ 十月红不育系
第四节 有性杂交技术
对育种工作者来说，掌握熟练的有性 杂交技术是最起码的要求。 A 了解育种对象的开花生物学习性； B 制定杂交计划 ； C 必要的生产资料购置； D 杂交工具准备。
地中海西部
二球悬铃木 P.hispanica
生长迅速、适应性强，在欧洲、亚洲和美洲广泛栽培。


以较多优良性状的亲本作母本。
考虑性状遗传规律。


繁殖器官的可育性和结实性。
借鉴前人经验。
多亲杂交的亲本选配特点
• 优良性状多的亲本及性状的遗传力低的亲本较晚 参加杂交 • 隐性目标性状在杂合状态时无法根据表型进行选 择，通常需通过自交或互交，使隐性目标性状不 致再添加杂交过程中丢失。
月月红（中国月季） × 突厥蔷薇 Rosa chinensis R. demascena 波帮蔷薇 × R. Bonrbobiana 法国蔷薇 R. gallica
杂交波帮 × 月月红 杂种常春月季
× 香水月季
R. odorota
杂种香水月季选育过程
Hybrid peretuals
杂种香水月季 Hybrid Teas
回交的亲本选配特点
• 轮回亲本的综合性状优良而且有发展前途。
• 非轮回亲本具有十分突出的目的性状。目的性状 最好是单基因或寡基因控制的质量性状，遗传力 强。 • 非轮回亲本的目标性状不要与不良性状紧密连锁 或一因多效。 • 目标性状为隐性时，每回交一代后需自交一代， 以防性状丢失，如能找到与目的基因紧密连锁的 分子标记，可根据分子标记选择目标性状。 • 为防止多代近交导致活力衰退，可选用同类型的 其它品种作轮回亲本。
育种目标涉及的性状很多 , 要求所有性状均优良的 材料是不现实的。只能根据育种目标, 突出主要性状。
重视选用地方品种。
地方品种对当地的自然条件和栽培条件都有良好的 适应性, 也适合当地的消费习惯。
在自然条件严酷、气候变化大的地区，地方良种选育更 为重要。
先考虑数量性状，兼顾质量性状。
许多经济性状都不同程度地属于数量性状，受多基因 控制，改良比质量性状难度大。
有目的创造变异。
• 杂交育种是应用最普遍、卓有成效的育种途径。
人为能动地创造变异
自花授粉作物育种途径分析图
P
子代
×
变 异
F1
选择育种
变异被“放大”


子代
子代与亲代差异小 选择的机会不大 新品种
杂交育种的应用
自花授粉植物品种自然变异小，基因型相对纯合，两纯系亲本杂 交后通过分离选择可以育成新的固定品种；
选用配合力高的材料作亲本。
配合力高的材料优良性状传递给后代的能力较高。
一个优良品种一般是一个好亲本，但并非优良品种都 是好亲本。
有时，一个表现一般的品种却是好亲本，能育出优良 品种，即这个亲本的配合力好。
优先考虑用稀有珍贵性状的材料作亲本。
育种上的突破往往有赖于特殊种质资源的发掘与利用。
稀有珍贵材料的利用，有可能使育种工作取得大的进展。
广泛搜集符合育种目标的原始材料，了解目标 性状遗传规律，从大量原始材料中精选亲本。 亲本具有尽可能多的优良性状, 不良性状少。 亲本优良性状越多，需要改良完善的性状 就越少, 育成优良品种的几率越大。

明确育种目标性状，突出育种的主要矛盾。
目标性状要具体, 更重要的是要明确目标性状的构
成性状。构成性状比由它们构成的综合性状的遗传更简 单, 更具可操作性, 选择效果更好。
选育番茄的早熟品种 亲本 1 现蕾开花早 亲本 2 果实发育快、转色快
×
更早熟品种
遗传差异原则
不同生态型、不同地理来源和不同亲缘关系的亲本， 由于遗传基础差异大，杂交后代分离比较广，易于选出
超越亲本和适应性比较强的新品种。
单球悬铃木 P.occidentalis
美国东部
× 三球悬铃木
P.orientalis
当育种目标要求在某个主要性状上有所突破时，则选 择双亲在这个性状上表现都好，而且又有互补作用。 亲本之间互补性状不宜过多，以免延长分离世代，而 且也难以得到亲本缺点得到完全克服的后代。
普通秋菊
花型大、色彩 多，但花期晚
×
五九菊
花型小、花色 单调，花期早
国庆开花的 优质早菊新品种
红菜薹（丰产晚熟）×四九菜心（早熟低产） ↓ 红菜薹品系（早熟丰产）