近亲繁殖和杂种优势

格式：doc
大小：46.00 KB
文档页数：6

下载文档原格式

近亲繁殖和杂种优势—杂种优势(普通遗传学课件)

** 1 13
掖单19 15.5
** 1 14
豫玉23 15.2 各省对照种 15
** 1
8
** 1 13
二、突出优点
（二）稳产据国家、省区试结果，地点、年份间变异系数最
小，属高产稳产类型。
二、突出优点
（三）抗病虫能力强
据国家指定单位鉴定：兼抗7种主要病虫害，是国
内为数不多的多抗品种。
郑单958对几种主要病（虫）害的接种鉴定结果（1999年）
说明杂种基因型的高度杂合性是形成杂种优势的根源。
× 优势高：产量高，品质好
→
三、优势大小与双亲基因型的纯合程度密切相关
杂交亲本越纯，杂种优势越明显。杂种优势一般体现在群体的优势表现。双亲基因型纯度高→F1群体具有整齐一致的异质性→优势明显。如：一般玉米杂种优势表现为：单交种> 双交种> 品种间杂交种
2023/9/3
一、衰退现象的含义
衰退现象：F2与F1相比较，生长势、生活力、抗逆性和产量等方面都显著地表现下降的现象。
原因：F2群体中由于基因的分离和重组，必然会出现性状的分离和重组。
小麦F2群体
玉米杂种优势随自交代数的增加而不断下降（Poehlman，1优势的计算方法
（二）超亲优势超亲优势：F1超过最优亲本的百分率。
H
F1-HP HP
100%
分子部分即杂种均值与纯种亲本均值的差值，称为杂种优势量，若＞0为正杂种优势，﹤0为负杂种优势。
三、杂种优势的计算方法
（三）对照优势对照优势：F1超过生产对照品种的百分率。
H
F1-CK CK
《遗传学》
杂种优势利用的发展简史与现状
一、杂种优势利用的发展简史

第九章-近亲繁殖与杂种优势

A1A1<A1A2>A2A2 杂合座位越多优势越强
又称：等位基因互作说杂合性假说
A1B1C1 D1E1 × A2B2C2 D2E2 A1B1C1 D1E1 A2B2C2 D2E2
纯合状态 1个单位杂合状态 2个单位
F1 A1B1C1 D1E1 A2B2C2 D2E2
2+2+2+2+2=10
根据这一假说，等位基因间没有显隐性关系。杂合等位基因间的相互作用显然大于纯合等位基因间的相互作用
3基因杂合 2杂1纯
1杂2纯 3基因纯合（8 种）
四. 回交的遗传效应
回交(back cross)是指杂交后代与两亲本之一的再次交配。
甲×乙
↓ F1×乙
↓ 回交一代BC1×乙
↓ 回交二代BC2×乙
↓ 回交三代BC3×乙
↓
···
轮回亲本：用来连续回交的亲本。
1. 基因代换
2.
连续回交，核内基因逐渐被轮回亲本取代。
(需年年配制杂种，较为费时费力) ■ 杂种优势的固定
利用杂种优势时，注意点：
■ 保持亲本的纯合性和典型性； ■ 选择自身表现好，配合力高的优良亲本及
其强优势组合； ■ 掌握杂交制种和亲本保种技术。
上位性是杂种优势的主要遗传基础
Proposed by R.A.Fisher in 1949, K. Mather in 1955, R.W.Allard in 1962, S.B.Yu in 1997.
华金平，张启发显性、上位性、超显性在杂种优势中共同存在。 PNAS，Genetice(2002)
F2及其以后的世代纯合体多基因假说
近亲繁殖在育种上的应用
■ 保持品种纯度和相对的稳定(纯系) ■ 作物常采用自交、回交或兄妹交（因授粉方式和育种方法不同而不同）

14 近亲繁殖和杂种优势

❖ 纯系学说的基本内容：在自花授粉植物的天然混杂群中，可分离出许多基因型纯合的纯系，因此在一个混杂群体中选择是有效的；但是，在纯系内个体所表现的差异只是环境的影响，是不能遗传的，所以在纯系内选择是无效的。
❖ 注意：纯系是相对的而不是绝对的。
2020/4/24
14.3 近交与杂交的遗传效应
❖ 近交增加纯合子频率，杂交增加杂合子频率。 ❖ 近交降低群体均值，杂交提高群体均值。 ❖ 近交使群体分化，杂交使群体一致。 ❖ 近交加选择能加大群体间基因频率的差异，从而
❖ 杂种优势的表示方法HF1(%)HPF1 100%
用绝对值表示：即F1超过其双亲平均数的部分
HF1 PF1 P
用相对值表示：即F1超过双亲平均数的百分率
HF1(%)HPF1 100%
2020/4/24
14.4.2 杂种优势的表现
按性状表现的性质分类：营养型、生殖型、适应型杂种优势表现的特点:
Chapter14 近亲繁殖与杂种优势
基本要求 14.1 概念 14.2 纯系学说 14.3 近交与杂交的遗传效应 14.4 杂种优势 14.5 近交与杂交在育种上的应用复习思考题
2020/4/24
基本要求
➢掌握近交与杂交的基本概念及近交与杂交的遗传效应 ➢了解近交衰退现象及防止近交衰退的方法 ➢了解杂种优势理论及杂种优势表现的特点 ➢了解近交与杂交在育种上的用途
❖ 杂交（cross breeding）：指两个或更多个品种之间、或同一品种的不同品系之间个体的交配；就某一性状而言，指不同纯合子间的异型交配。
2020/4/24
14.2 纯系学说（pure line theory）
❖ 纯系（pure line）是指从一个基因型纯合个体自交产生的后代群体，其基因型也是纯一的。

第9章近亲繁殖和杂种优势

纯合体在遗传上是稳定的，杂合体在遗传上是不稳定的。
自交使得基因型不断得到纯合，从而使遗传性状的表现稳定一致。
自交和近交对于农作物品种的保纯和物种的稳定性都具有重要的意义。
四、回交及其遗传效应回交在遗传学研究和育种上都是常用的方法。
利用隐性亲本和F1回交，可以测定F1产生的配子的种类和比例。
近交和杂交的比较：
近交可以使原本是杂交繁殖的生物增加纯合性（homozygosity），提高遗传稳定性，但是往往伴随严重的近交衰退现象（inbreeding depression）。
杂交（outbreeding），可以使原本自交或近交的生物增加杂合性（heterozygosity），产生杂种优势（heterosis）。
回交与自交的区别 ❖回交和自交都能导致后代基因型的纯合 ❖自交后代中纯合基因型的种类多种多样 ❖而回交后代中基因型严格受轮回亲本的制约
回交与自交的区别
❖ 假设3对基因，自交后代应该有23=8种纯合基因型 AABBCC AABBcc AAbbCC AAbbcc aaBBCC aaBBcc aabbCC aabbcc
同一基因座上的两个等位基因，如果分别来自没有亲缘关系的两个祖先，即使功能上是相同的，核苷酸序列却不一定完全相同。只有同一祖先某一基因座上的某个等位基因的拷贝，其核苷酸序列才是完全相同的。
❖两个有亲缘关系的个体有可能从共同祖先那里得到同一个等位基因。
❖这两个个体交配，又有可能把同一个等位基因传递给同一个子女。
❖ 杂合体自交子代中，纯合体的两个等位基因的核苷酸序列是完全相同的，其比例是 1/2，也就是近交系数等于1/2。
近交系数的计算：
➢ ♀ A1A2、♂A3A4
➢ 子代的基因型为

第八章近亲繁殖与杂种优势

血缘系数为0：个体和间近期世代内没有共同祖先血缘系数为：个体x和y间近期世代内没有共同祖先
（2）近亲系数和血缘系数的计算）
通经（通经（path）: 在一个相关的网络系统中，连接原因变量和结果变量的）在一个相关的网络系统中，每一条箭头为一个通经每一条箭头为一个通经通经系数（通经系数（path coefficient） :原因变量对结果变量的影响系数）原因变量对结果变量的影响系数通经分析原理：随机交配群体中，每一条通经的通经系数为通经分析原理：随机交配群体中，每一条通经的通经系数为1/2 ·两个结果变量间的相关系数等于连接它们的所有通经的两个结果变量间的相关系数等于连接它们的所有通经的通经系数的乘积
基因型和表现型。首次提出基因型和表现型首次提出基因型和表现型。
(三)、纯系学说的意义三、
• 理论意义：理论意义： – 区分了遗传变异和不遗传的变异，指出选择遗传变异区分了遗传变异和不遗传的变异，遗传变异的变异的重要性，并对遗传、环境及其与个体发育、的重要性，并对遗传、环境及其与个体发育、性状表现关系研究起了很大推动作用。现关系研究起了很大推动作用。 • 实践意义：实践意义： – 直接指导自花授粉植物的育种，即：可以在混杂群体直接指导自花授粉植物的育种， (如地方品种群体内进行单株选择得到不同的纯系；但如地方品种群体)内进行单株选择得到不同的纯系如地方品种群体内进行单株选择得到不同的纯系；是在纯系中继续选择是无效的。是在纯系中继续选择是无效的。
轻粒种子 63.2 75.2 54.6 63.6 74.4 69.1 66.7
重粒种子 64.9 70.9 56.9 63.6 73.0 67.7 66.2
第五章近亲繁殖和杂种优势(P99)

07第七章近亲繁殖和杂种优势讲解

父母与儿女之间、同胞兄弟姐妹之间基因相同的可能性为1／2，彼此之间称为一级亲属；祖父母与孙子(女)之间、外祖父母与外孙子(女) 之间、叔(伯、姑)与侄儿(女)之间、舅(姨)与外甥儿(女)之间基因相同的可能性为1／4，彼此之间称为二级亲属；堂兄弟姐妹之间、表兄弟姐妹之间基因相同的可能性为1／8，彼此之间称为三级亲属，依次类推。
菜豆两个株系按粒重选择和种植的结果( P339之表12-4)
小粒株系
大粒株系
收获年份当选植株种子后代植株种子当选植株种子后代植株种子
平均重(mg) 平均重(mg) 平均重(mg) 平均重(mg)
轻粒种子重粒种子轻粒种子重粒种子轻粒种子重粒种子轻粒种子重粒种子
1902
300 400 358 348 600 700 632 649
举例：以一对基因为例，即AA×aa F1 100%都是杂合体 F2 有1/2杂合体和1/2纯合体（根据
分离比例而得） F3 有1/4杂合体和3/4纯合体
Fr+1有(1/2)r杂合体，1-(1/2)r 纯合体。详见下表。
当连续自交多代时，后代将逐渐趋于纯合，每自交一代，杂合体所占比例即减少一半，并逐渐接近于 0 ，而不会完全消失。纯合体增加的速度，则与所涉及的基因对数及自交代数有关。继续
1903
250 420 402 410 550 800 752 709
1904
310 430 314 326 500 870 546 569
1905
270 390 383 392 430 730 636 636
1906
300 460 379 399 460 840 744 730
1907 平均

第十二章近亲繁殖与杂种优势

纯合率=29791/32768x100%=90.91% 杂合率=1-90.91%=9.09% 5 r 5 纯合率x=[1-1/2 ] n x100%=[（2 -1）]/2 X100%=90.91%
例：设一大小植株的基因型为AABbCcDd,已知各对基因是独立遗传的；如果例：设一大小植株的基因型为AABbCcDd,已知各对基因是独立遗传的；如果连续自交5 试问其后代群体中具有1对、2对、3 连续自交5代,试问其后代群体中具有1对、2对、3对基因的纯合率各是多少？ r n [1+（2 -1 ）] n=3 r=5
第十二章近亲繁殖与杂种优势
第一节近亲繁殖及其遗传效应一、近亲繁殖的概念及种类 1、概念：近亲繁殖也叫近亲交配，就是血统或亲缘关系相近的两个个体之间的交配。 2、种类：按亲缘关系远近不同可以分为——自交、全同胞、半通宝、亲表兄妹或堂兄妹。
自体受精自花授粉
亲子
兄妹
半兄妹
堂兄妹
六代
③、群体总的遗传方差 σ 2 2 2 2 σ =2F σ G+（1-F） G =（1+F） σ G
群体总的遗传方差随近交系数上升而增大。
4、近交衰退（inbreeding depression）近交衰退（inbreeding depression）：指近交使生物个体的生活力、生产性能、群体均值都降低的现象。
RsD：个体S和D之间的亲缘系数； FA：共同祖先的近交系数； Fs：个体S的近交系数； FD：个体D的近交系数； N：个体S和D分别到共同祖先的代数之和。
如果A、S、D都不是近交个体，则FA=FS=FD=0 RsD=∑（1/2） ②、亲兄妹 N
（1+1）（1+1） RsD=（1/2） +（1/2） =50%

基础六近亲繁殖繁殖与杂种优势

模块三异花授粉植物的自交不亲和性
异花授粉植物为了确保异花授粉，在进化过程中形成了不同的自花授粉障碍，即自交不亲和性。自交不亲和性：植物雌雄蕊发育正常，但自花授粉不能结实，这种特性称为自交不亲和性。有广义和狭义之分。广义的自交不亲和性是指形态结构上的自交不可能性。 1.雄蕊先熟在这种情况下，雄蕊在同一朵花中的柱头成熟之前先成熟，从而避免了花粉粒传到柱头上授粉受精，从而导致不育。 2.雌蕊先熟在这种情况下，柱头比雄蕊成熟早，同样导致不育。 3.自花不育在没有昆虫传粉的条件下，同一植株上的雌性和雄性器官的自然排列阻止自花授粉。狭义的自交不亲和性是遗传学和生理学的机制所致的自交不亲和性。如许多种类的苹果、梨、杏、李子、甜菜、油菜等都属于此类。
（二）杂种优势的利用杂种优势在生产上已被广泛利用。在作物方面，因其繁殖和授粉方式不同，利用杂种优势的方法有所差异。对无性繁殖作物，如甘薯、马铃薯等，只要选择那些具有杂种优势的优异单株进行无性繁殖，就可将其杂种优势固定。而对于有性繁殖作物，由于杂种优势一般只能利用F1(F2 以后，杂种优势逐渐下降)。因此，必须年年制种。工作量非常大，比如玉米制种，必须进行去雄、授粉。为了提高制种效率，在一些作物上（如水稻）采用了三系配套制种。就是培育雄性不育系，这就省去了去雄这一环节。
(2+1+1+2+1=7)×(1+2+2+1+2=8)→(2+2+2+2+2＝10) 用显性假说解释杂种优势示意图
（二）超显性假说
超显性假说的基本观点是：杂种优势产生的原因是双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的相互作用。等位基因间没有显隐性关系，异质的等位基因相互作用大于同质等位基因的作用，即a1a2＞alal或a2a2。

遗传学-第九章近亲繁殖与杂种优势

三、回交的遗传学效应
回交（back cross）也是近亲繁殖的一种方式，指杂种后代与其两个亲本之一的再次交配，例如甲×乙甲×乙 ↓ ↓ 用于连续回 F1×乙或 F1×甲交的亲本称为轮回亲本 ↓ ↓ BC1×乙 BC1×甲 ↓ ↓ BC2 BC2
三、回交的遗传效应

基因代换
通过连续回交，其后代细胞核内基因将逐渐被轮回亲本的核内基因所取代，后代性状的表现将趋同于轮回亲本。
举例分析：玉米自交系杂交 a1 b1 c1 P d1 e1 × a2 b2 c2 d2 e2
a1 b1 c1 d1 e1 a2 b2 c2 d2 e2 （1+1+1+1+1=5）（1+1+1+1+1=5） a1 b1c1 d1 e1 F1
a2 b2 c2 d2 e2 （2+2+2+2+2+=10）由此可见，F1的杂种优势可以显著地超过双亲。
F2群体：纯合体(AA和aa)占1/2，杂合体(Aa)也占1/2。如继续自交，纯合个体只产生纯合的后代，而杂合的个体则又产生1/2纯合的后代。这样连续自交r代，其后代群体中杂合体将逐代减少为(1/2)r，纯合体将相应地逐代增加为1－(1/2)r

自交后代纯合体增加的速度，决定于异质基因的对数和自交的代数 n 对异质基因自交r 代后，Fr＋1群体中纯合个体数可用[1＋(2r-1) ]n 的展开式来计算
表明：在L1到L19这些株系之内轻粒和重粒的后代平均粒重彼此几乎没有差异。
菜豆天然混杂群体中选择
轻 240mg
按粒重选择单株19个自交 19个株系
豌豆天然混杂群体
L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L19

近亲繁殖及杂种优势

第六章近亲繁殖及杂种优势大多数的动植物都是有性繁殖的。

由于产生雌雄配子的来源和交配的方式的不同，其后代表现的遗传动态显然也有所不同。

我们现在来谈一下，根据雌雄配子的遗传组成来谈自交、杂交、回交后代的遗传效应及其理论解释。

§1近亲繁殖的方式及其效应（近亲繁殖及其遗传效应）一、近亲繁殖及方式：我们了解杂合体必然要分离，若从杂合体选择出我们所要求的性状，必然要通过近亲繁殖。

什么叫近亲繁殖呢？是指血缘和亲缘关系相近的两个个体间的交配。

有时也叫近亲的交配或者近交。

具体的方式：在动物中有：①表兄妹之间的同婚：近亲繁殖的方式②半同胞同婚：（同父异母或同母异父）③全同胞同婚：（同父母的子女交配）④回交：（父女或母子）在植物中：近亲繁殖的方式：1.自交①白花授粉作物②常异交作物③异花授粉作物 2.回交 3.姐妹交植物的自花授粉简称科称自交，这是近亲繁殖中的极端的方式。

①自花授粉：植物它们的雌配子、雄配子来源于同一植株的同一花朵。

所以，在自然的状态之下，即可实现自交繁殖。

栽培作物中有1/3的作物是进行自交的。

如：大豆、小麦、豌豆等等。

尽管是自花授粉但也会出现1～4%的天然的异交率。

②常异交作物：虽然有5～20%的天然异交率，但基本上还是自花授粉的。

如：高粱、棉花、芝麻等。

③异花授粉的作物也可以近亲繁殖，但必须人为的强制进行。

因为它们具有95%以上的天然异交率。

如：玉米、甜菜、黑麦等。

二、自交（近亲繁殖）的遗传效应：自交的本质是雌雄配子来源于同一植株，那么自交有什么样的作用呢？（一）杂合体通过自交可以导致后代群体中纯合个体比例的增加，杂合个体比例的减少。

设一对基因AA×aa，F1为100%的杂交个体即杂合体Aa，若将F1自交成为F2，将分离成为：1/4AA:2/4Aa:1/4aa，其中一半为纯合的个体，另一半为杂合的个体。

每自交一代，纯合个体仍然产生纯合的个体，杂合个体仍然进行分离，并使杂合体数减少原来的一半。

第十三章近亲繁殖与杂种优势

Q X
Q←C←B→D→E→P E 1）同一条通径链上注意：（箭头方向只能改变一次，改变方向的地方正是共同祖先所在。 P （2）同一条通径链上不允许出现重复个体。
近交系数可以通过下式计算：
ni：通径上的箭头数 Fi：共同祖先的近交系数
FX
n + i =（1+Fi）（1/ 2）
A C
B D
四、自交的遗传效应通过连续自交，杂合体比例逐代下降并趋近于零（但永远不会完全消失），后代群体的遗传组成趋于纯合化。
自交后代中纯合率： X=[1-（1/2）r]n×100% n=等位基因对数 r=自交代数
五、回交的遗传效应 1.基因代换连续回交，后代基因将逐渐被轮回亲本的基因所取代，后代的性状表现将趋同于轮回亲本。回交n代后，后代中轮回亲本核基因比例： n+1
大粒株系（种子均重642mg ）（1901年）当选植株的种子平均重（mg）轻粒种子 600 550 500 430 重粒种子 700 800 870 730 后代植株的种子平均重（mg）轻粒种子 632 752 546 636 重粒种子 649 709 549 636
1906
1907 平均
X=1-（1/2）
2.定向纯合回交：后代中纯合是定向的，逐渐趋近于回交亲本的基因型。自交：后代中纯合是多方向的。
自交 Aa × Aa ↓ AA Aa aa 回交 AA × aa ↓ Aa × AA ↓ AA Aa
第二节纯系学说
一、纯系学说的概念
丹麦学者约翰逊（Johannsen W.L.）以自花授粉作物菜豆(Phaseolus Vulgaris)为材料，研究呈连续性变异的种子重量这性状的遗传。

甘肃农大动物遗传学课件第十二章近亲繁殖与杂种优势

注意事项
近亲繁殖容易导致基因突变、先天性缺陷等不利影响，需要合理控制。
近亲繁殖的优势
加强亲缘关系
同种群种畜之间的关系比较亲密，性情相近，能够形成稳定的社会结构与阶层。
易于管理
近亲繁殖的群落结构熟悉，管理简单方便，便于喂养、疫病预防和治疗等。
提高产量
适当的近亲繁殖可以利用优良基因，提高家畜的产量和品质。
近亲繁殖的不利影响
缺乏种群多样性
频繁的近亲繁殖导致种群基因组较为单一，不利于适应外界环境，缺乏适应性。
遗传缺陷
相似的遗传基因容易重复，导致基因突变、先天性缺陷等不利影响，影响动物的正常生命活动。
易造成群体消失
家畜群体受到一定疫病、气候变化等外部因素的影响时，由于基因单一，容易造成整个群体的灭亡。
甘肃农大动物遗传学课件第十二章近亲繁殖与杂种优势
欢迎来到本次课程，今天我们将探讨近亲繁殖和杂种优势，它们在动物遗传学中扮演着重要的角色。
Hale Waihona Puke 近亲繁殖的定义和原理定义
指家畜品种内相互近缘、血缘关系密切的动物之间进行繁殖的方式。
原理
通过在一定程度上限制基因的数量和多样性，使得某些优良性状得到进一步的发挥。
肉鸡养殖
通过杂交肉鸡，我们可以培育出耐操、速生、肉质好的混合品种，提高生产效益。
结论和总结
1 近亲繁殖
2 杂种优势
近亲繁殖虽有利于优良基因的保持，但也必须考虑到缺乏多样性和基因突变等风险。
杂种优势利用不同品系基因优点互补作用，提高生产效益，是动物养殖的重要手段之一。
在实际的动物养殖生产中，我们需要明确了解这两种方式的优缺点，才能选择正确的育种策略，提高生产效益，加速遗传改良。

近亲繁殖与杂种优势

自然、人工选择淘汰有害个体
(基因)，导致群体有害基因比例下降。
3. 遗传性状稳定

自交导致基因型纯合，同时也导致群体内个体性状稳定。自交后代中纯合体的类型是多种多样的。

如：AaBb (n=2)个体自交后代的纯合基因型有四种(2n)： AABB, AAbb, aaBB, aabb.
其中各种纯合基因型的比例相等。

被用于连续回交的亲本称为轮回亲本；相对地未被用以回交的亲本称为非轮回亲本。连续多代回交后代常用BC来表示，并用下标表示回交代数。
连续回交及其遗传效应
回交的遗传效应(与自交比较)

回交与自交具有类似的遗传效应：后代基因型纯合。

回交群体的纯合比例与自交后代纯合率公式相同。

但回交后代的纯合又与自交有不同，表现在：

自交(selfing)：

(二)、异交与近交

异交(outbreeding)：亲缘关系较远的个体间交配。近交(inbreeding)，也称近亲交配、近亲繁殖。

指血统或亲缘关系相近的个体间交配，也就是指基因型相似的个体间交配。全同胞(full-sib)：同父母的兄妹交；半同胞(half-sib)：同父或同母兄妹交；亲表兄妹(first-cousins)交配(交配个体间有一个共同祖代)。

遗传研究和育种工作中都需要获得遗传上纯合稳定的材料；同时自交对品种保纯和物种稳定性保持均具有重要意义。
三、回交及其遗传效应

回交(back cross)：杂种F1与两个亲本之一进行杂交的交配方式。

回交与测交的概念与作用。

在遗传育种工作中，为了达到特定目的常用一个亲本与回交后代进行多代连续回交

近亲繁殖与杂种优势

3. 制种技术与播种技术
本章要点
• 杂交、自交、近交与回交，自交与回交遗传效应及比较 • 纯系学说的内容、意义及其发展 • 杂种优势及其表示方法，F1杂种优势表现特点、 F2衰退表现的特点 • 显性假说和超显性假说对杂种优势形成的解释 • 杂种优势在不同类型作物中的应用
•超显性假说得到了许多试验资料的支
持，同时也能从生物化学和生化遗传水平得到一些支持 •但是它否认等位基因间的显隐性关系，忽视了显性基因的作用
3、两种假说比较
• 两者的相似之处：
– 都立论于杂种优势来源于双亲基因间的相互关系.
• 两者的不同之处： – 显性假说认为杂种优势是双亲显性基因间互补 – 超显性假说认为杂种优势是由于双亲等位基因间互作
(三) 对于异花授粉植物
• 育种基础材料：自然群体往往都是异质杂合群体
– 也需要进行自交或近交,以选育自交系作为杂交亲本
• 杂交育种：
– 杂种后代应该进行人工控制自交
• 良种繁育：
– 必需采取措施进行隔离、去杂以防止天然杂交造成品种混杂
(四)、在杂种优势的利用中
• 杂种优势与杂交种
– 育成品种为一个同质杂合群体
• 近亲繁殖在杂种优势利用中的应用
– 亲本纯度直接影响杂种的整齐度和整体优势在杂交亲本繁育过程(自交或近交)、杂种生产 (制种)过程中，都应当严格隔离、去杂
第二节杂种优势
一、杂种优势的概念及表示方法
• 杂种优势的概念： • • 是指遗传组成不同的两个亲本杂交产生的F1，生长势、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面优于双亲的现象。
回交的纯合率计算公式同自交，但是内容不一样。
回交在动植物育种中有重要的意义
• 改良某品种的个别缺点而采用回交育种的方法。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第九章近亲繁殖和杂种优势
一、近亲繁殖及其遗传效应
1、近亲繁殖的概念
异交：亲缘关系较远的个体间随机相互交配
近交：亲缘关系相近的个体间交配按亲缘关系远近程度，可分为：
全同胞、半同胞、亲表兄妹
植物还有：自交、回交
自交是最极端的方式
自交
↓
回交（父女或母子交配）
↓
全同胞交配（同父母的兄妹交配）
↓
半同胞交配（同父或同母的兄妹交配）
2、杂种优势理论
（1）显性假说
双亲的显性基因全部聚集在杂种中产生互补作用。不能有效解释数量性状杂种优势的遗传机理
（2）超显性假说（等位基因异质结合假说）
杂种优势来源于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的互作。未考虑不同基因位点之间相互作用即上位性效应
（3）上位性假说
杂种优势的遗传实质上在于数量性状基因各个遗传效应的综合作用：加性、显性、上位性、GE互作效应
适应型：杂种对外界不良环境适应能力较强
杂种优势表现特点：
（1）不是某一二个性状单独表现突出，而是许多性状综合表现突出。如产量
（2）杂种优势的大小，取决于双亲性状间的相对差异和相互补充。亲本选配
（3）杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有关
单交种、双交种、品种间
（4）杂种优势大小与环境条件有关
F1表现杂种优势，F2出现衰退现象，因为F2会出现性状分离
1
(1 ---------)n
2r
因此，回交在基因型纯合进度上大于自交，一般回交5-6代即可
二、纯系学说
纯系学说：约翰生1909年提出。他以自花授粉的菜豆天然混杂群体为试验材料，按豆粒的轻重分别播种，从中选出19个单株。这19个单株的后代，即19个株系，在平均粒重上彼此具有明显的差异，而且是能够稳定遗传的。他又在19个株系中分别选择最轻和最重的两类种子分别种植，如此连续进行6年，发现在各年份里同一株系内轻粒和重粒的后代平均粒重几乎没有差异
纯系学说：
(1)在自花授粉植物的天然混杂群体中，可分离出许多基因型纯合的纯系。在一个混杂群体中选择是有效的
(2)在纯系内个体所表现的差异，那只是环境的影响，是不能遗传的。所以，在纯系内继续选择是无效的
局限性
纯系：从一个基因型纯合个体自交产生的后代（自交系）
三、杂种优势
1、杂种优势表现
杂种优势：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量、品质等上优越于双亲的现象。杂种优势所涉及的性状大都为数量性状
（1）纯合基因型严格受轮回亲本的控制，1种纯合基因型；
自交是2n种纯合基因型
（2）纯合率同样用：
1
纯合体频率x= (1 -------)n
2r
但是，纯合率包含的内容不同
自交后代每一种基因型的纯合率为：
11
(1 ------------)n×(------)n
2r2
回交后代最后只有一种接近轮回亲本的纯合基因型，纯合率为：
F10Aa(1/2)00
↓
F211 AA 2Aa 1aa(1/2)11-(1/2)1
↓
F32 4AA 2 AA 4Aa 2aa 4aa (1/2)21-(1/2)2
. ..
Fr+1r(1/2)r1-(1/2)r
设有n对异质基因，自交r代
1
则纯合体频率x= (1 --------)n
2r
某一种纯合基因型的频率：
如果杂种的性状表现超过双亲的均值，这种优势称为中亲优势（平均优势）
F1-MP
中亲优势（%）=---------------×100%
MP
在实际育种中常使用超亲优势，即超越优亲的杂种优势
F1-HP
超亲优势（%）=----------×10旺
生殖型：生殖器官发育较盛
11
(1 -----------)n╳-----
2r2n
n对基因均杂合的个体的频率：
[1+(2r-1)]n的展开为Fr+1群体中各种个体数的分布
如：n=3 r=5
[1+(25-1)]3=1+93+2883+29791
（2）杂合体通过自交导致等位基因纯合，淘汰有害隐性纯合体
（3）杂合体通过自交，获取不同纯合基因型。利用该点选育自交系
（3）多倍体法
（4）平衡致死法
↓
表兄妹交配
↓
品种内交配
↓
品种间交配
↓
远缘杂交（种间及其以上)
近亲繁殖的程度，用近交系数(F)来度量：指个体的某个基因位点上两个等位基因来源于共同祖先某个基因的概率
F=0 – 1
2、自交的遗传效应
（1）杂合体通过自交，使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化
自交代数AA×aa杂合体Aa纯合体AA+aa
↓
3、回交的遗传效应
回交（back cross）：杂种后代与其两个亲本之一再次交配
如A×B→F1
F1×B→BC1，BC1×B→BC2……
F1×A→BC1，BC1×A→BC2……
BC1表示回交一代
BC2表示回交二代，其余类推
甲×乙甲：非轮回亲本
↓乙：轮回亲本(♂)
F1×乙
↓
BC1×乙
↓
BC2×乙
↓
……
回交也能使回交后代基因型纯合，但是：
四、近亲繁殖与杂种优势的利用
1、近亲繁殖在育种上的利用（自学）
2、杂种优势利用
（1）无性繁殖作物直接利用(甘薯)
（2）人工去雄，直接利用(玉米)
（3）雄性不育系的利用(水稻)
（4）化学杀雄(小麦)
注意不同利用途径与各植物之间的关系，不同利用途径的优缺点和限制因素
3、杂种优势固定
（1）无性繁殖法
（2）无融合生殖法

近亲繁殖和杂种优势

合集下载