有性杂交育种2008.04.ppt.Convertor
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第五章有性杂交育种Sexual crossBreeding主要内容有性杂交育种的概念和意义有性杂交育种的杂交方式有性杂交亲本的选择与选配有性杂交技术有性杂交后代的处理回交育种远缘杂交育种杂交----基因型不同的类型和个体间配子的结合。
♀ⅹ♂PF1母本,♀父本,♂×有性杂交育种的概念有性杂交育种(sexual cross breeding ):又称组合育种(combination breeding)是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。
有性杂交可广泛应用于各种授粉方式和繁殖方式的园艺植物。
自花授粉作物有性繁殖作物无性繁殖作物母本父本子一代近缘杂交----亲缘关系相近的二个个体之间的交配。
同一种或亚种内不同品种或类型间的杂交。
远缘杂交----亲缘关系较远的二个个体之间的交配。
种间、属间、或地理上相隔很远不同生态类型间的杂交。
有性杂交育种的类别自然杂交(天然杂交)----由于自然因素的作用,使植物发生的杂交现象。
人工杂交----在人工控制条件下,按照一定的程序,采用一定的方法,按预定的计划、目标所进行的杂交过程。
有性杂交育种的类别组合育种----通过杂交,使不同亲本的遗传物质发生重组,从而选出具有双亲优良基因组合的新品种。
优势育种----通过选择配合力良好、产生非加性效应大的亲本组合进行杂交,从而获得杂合程度很高、表现出很强的优势的F1杂种,并将F1杂种直接用于生产。
有性杂交育种的类别1.是创造新物种、新品种的重要手段2.可加速植物的进化过程3.可使植物向着人类需要的方向进化4.杂交是研究遗传理论的重要方法之一。
杂交可以实现基因重组,获得变异类型,从而为优良品种的选育提供更多的机会。
基因重组综合亲本的优良性状改善基因位点间的互作关系,产生新的性状打破不利基因基因间的连锁一个母本与一个父本的成对杂交称为单杂交。
以A×B表示。
在细胞质不参与遗传的情况下,正交和反交杂种后代的性状一致。
多个亲本,进行多次杂交。
杂交的方式 多亲杂交添加杂交P1F11、育种年限2、交配次序与遗传组成问题1、参与杂交的亲本数2、参与杂交的次序3、优为隐,先自交先高后低F1F2× P特点:杂种群体的遗传基础丰富,亲本的核遗传组成均等选择两个或两个以上的父本,把它们的花粉混合后,授给一个母本的方式,称为多父本混合授粉杂交。
小叶杨ⅹ(钻天杨+旱柳)↓群众杨1(B 1---回)A-轮回亲本B-非轮回亲本P1F1杂交的方式回交轮回亲本非轮回亲本OR供体亲本结论:轮回亲本最初作为母本出现的,但问题例外亲本的选择与选配亲本选择亲本选配从入选亲本中选用哪些亲本配组杂交根据育种目标选用具优良性状的品种类型作为亲本广泛搜集符合育种目标原始材料,精选亲本亲本选择的原则亲本应尽可能具有较多的优良性状明确亲本的目标性状,分清目标性状的主次重视选用地方品种亲本的一般配合力要高广精明土高父母本性状互补亲本选配的原则以具有较多优良性状的亲本作母本亲本之一的性状应符合育种目标注意父母本的开花期和雌雄蕊的育性用一般配合力高的亲本配组选用不同生态类型的亲本配组补态优母符高期育有性杂交技术流程制定计划亲本株的培育与选择隔离和去雄花粉的制备授粉、标记和登录授粉后的管理准备器具亲本株的培育与选择原则:使亲本的性状能充分表现目的:利于种株选择保证有足够数量的母本植株和杂交用花获得充实饱满的高质量的种子提高种子纯度问题:花期相遇根据育种目标的的要求,选择生长健壮,发育良好的作为母株;在母株数量较多时,以确保杂交工作的安全为准;去雄的花朵以选择植株的中上部和向阳的花为好;每枝保留的花朵数一般以3-5朵为宜。
母株和花朵的选择调节花期相遇的方法去雄后立即套袋保护雌蕊防止非计划授粉防治昆虫及其它伤害标记植株花粉处置花粉的收集花粉的贮藏花粉生活力的测定(1)直接授粉法(2)形态鉴定法(3)染色法(4)花粉发芽试验花粉离体萌发示意图四、母本花去雄授粉目的时间工具方法注意事项两性花在杂交之前进行防止伤及雌蕊彻底防止污染去雄授粉量授粉次数授粉方法授粉授粉后在标签上注明杂交组合、授粉日期等。
数日后,柱头萎蔫,已无受精的可能时,可将套袋去除。
授粉时机----待柱头分泌粘液而发亮时即可授粉。
杂交技术安全隔离采种技术有性杂交后代的处理系谱法混合法单子传代法杂种的培育有性杂交后代的选择一、保证杂种后代的正常发育二、培育条件相对一致三、培育条件与育种目标相适应系谱法pedigree method杂种第一代(F1)**分别按杂交组合播种,每一组合种植几十株,两旁种植父母本。
**根据组合淘汰很不理想的组合,中选组合内一般不进行株选。
只淘汰假杂种和个别性状显著不良的植株。
**按组合收获种子杂交后代的系谱选择(F1): 按组合播种;淘汰不良组合;优良组合按组合混合收获种子.C×BD×AA×B♀♀♀♀♀♀♀♀♂♂♂♂♂♂♂♂♂♂♀♀♀♀♀♀♀♀♀♂♂♂♂♂♂♂♂♂A×D♀♀♀♀♀♀♀♀♀♂♂♂♂♂♂♂♂♂B×D淘汰淘汰B×DA×D淘汰A×B♀♀♀♀♀♀♀♀♀#####♂♂♂♂♂♂♂♂♂淘汰杂交F2代选择F2种子按组合分区播种;组合间的比较,淘汰不良组合;优良组合中选留优良单株优良单株进行隔离自交,并分单株留种.优株2优株1若要保证具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a,那么需种植多少F2植株X=log (1-a)/log(1-p)X=log(1-0.95)/log[1-(1/4)3(3/4)3]=451.39(株)若a=0.99,则x=694.4株。
若目标性状为主效显、隐性基因各3对所控制,且基因不连锁,为保证有95%机会(a=0.95)出现1株,则F2种植的株数应该为?优点:1、基因型稳定的速度比较快2、容易追溯亲本来源;缺点:手续较复杂,费工多。
混合法优点:1、分离世代群体大,不会丢失最优良的基因型;2、方法简便易行;3、用于自花授粉植物的效果不亚于系谱法;4、对生物本身有利的性状得到改良;5、可能得到育种目标以外的优良类型。
缺点:1、人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失;2、未选择,存在许多不良基因类型;3、杂种后代要求大群体;4、高代选择工作量大;5、亲缘关系无法考证。
单子传代法与混合法比较:优点:1、适于株行距大的作物和保护地加代;2、F2个体繁殖机会均等,规模易控制;与系谱法比较:优点:1、减少了F3、F4分系种植和选择的工作量;2、保证了高世代选留单株较多时,仍有大量性状差异较大的纯育株系供比较选择;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。
回交育种回交的遗传效应回交育种的应用回交育种方法回交的遗传效应1、增加杂种后代群体内具有轮回亲本性状个体比例回交后代群体内某种基因型出现频率符合下式:(1/2)nn 为独立基因的对数2、增强杂种后代的轮回亲本性状1、增强抗性2、转育雄性不育系3、创造新种质4、改善杂交材料的性状回交育种的应用回交育种方法亲本选择选配的特点回交后代的处理回交的次数回交后代的群体规模回交育种的程序亲本选择选配的特点1、轮回亲本综合性状优良,仅一两个性状需要改良;2、供体亲本输出性状优良,应由少数基因控制;3、轮回亲本在生产上应具较长的预期寿命;4、可选同类型的其他亲本作轮回亲本,防生活力衰退;回交后代的处理输出性状完全显性,则F1和每次回交后代中选择具有输出性状的个体,直接与轮回亲本回交.隐性的输出性状,则F1和每次回交后代分别自交一次,使隐性的性状表现出来,选择具有目标的个体继续回交.回交的次数关系到轮回亲本优良性状的恢复程度不存在连锁时:(1-1/2r)n存在连锁时:1-(1-C)rr为回交的世代数,n 为独立基因的对数r为回交的世代数,C 为交换价有限回交、饱和回交远缘杂交育种远缘杂交在育种中的应用远缘杂交的特点远缘杂种的分离、选择和培育远缘杂交在育种中的应用1、创造作物新类型;2、提高抗病、逆性3、改良品质;4、利用杂种优势;远缘杂交的特点1、杂交的不亲和性;2、杂交的不育性3、杂交的不稔性;4、返亲现象和“剧烈分离”;1、杂交的不亲和性;概念克服方法染色体加倍注意选择选配亲本有性媒介法特殊的授粉方法混合授粉法重复授粉法射线处理法柱头移植和花柱短截法化学药剂的应用试管受精和雌蕊培养远缘杂交时表现不能结籽或结籽不正常的现象远缘杂交中虽产生了受精卵,但因其与胚乳或母本生理机能不协调,在个体发育中表现出一系列不正常的发育,以致不能长成正常植株的现象2、杂交的不育性;概念克服方法胚的离体培养嫁接改善发芽和生长条件主要表现不能长成正常植株3、杂交的不稔性;概念克服方法主要表现染色体加倍回交法蒙导法改善营养条件延长培育世代,加强选择不能结籽远缘杂交后代由于生理上的不协调而不能形成生殖器官,或由于减数分裂过程中染色体不能正常联会、不能产生正常配子而不能结籽的现象远缘杂种的分离、选择和培育远缘杂种的分离特点远缘杂种的选择和培育远缘杂种的分离、选择和培育远缘杂种的分离特点综合性状类型亲本性状类型新物种类型远缘杂种的选择和培育扩大杂种的群体数量增加杂种的繁殖世代再杂交选择培育与选择相结合杂交育种程序育种资源育种圃选种圃品种试验新品种繁殖推广选育阶段试验阶段推广概念:有性杂交育种、回交育种、远缘杂交、合成杂交、添加杂交有性杂交亲本的选择和选配有性杂交后代的处理回交育种的亲本的选择选配、遗传效应、后代回交次数和选择方法远缘杂交的特点,如何克服?。