第六章 选择育种

第一节 杂交育种的概念和意义
一、杂交育种的概念 杂交育种（cross breeding）： 用基因型不同的个体为亲本,通过有性杂交,使符 合育种目标的性状在杂种后代中组合在一起,经过对杂 种后代的选择和培育,创造新品种的方法。 根据双亲的遗传关系分品种间杂交和远缘杂交两类。 根据遗传原则，分为组合育种和超亲育种两类。
二. 复交（multiple cross） ：涉及到三个或三个 以上的亲本，要进行两次或两次以上的杂交
三交 （A×B）×C A/B//C
双交 （A×B）×（C×D） A/B//C/D
复交
四交
（A×B）×（A×C） A/B//A/C
[（A×B）×C]×D
A/B//C///D
聚合杂交 [（A×B）×（C×D）]×[（E×F）×（G×H）]
选
鉴
种
定
圃
圃
↓升级的品系 ↓升级的品系
品 种 比 较试验
↓优异的品种（系）
区域和生产试验
原始材料圃：分类种植，几十株/材料，全生育期性状鉴定与评价，防止混杂，
妥善保存，不断充实。
亲本圃：种植杂交用亲本材料，原始材料圃升入的、推广品种、引进品种、高代品 系…… 分期播种（3期）；
选种圃：种植杂交组合F1（单交组合可放入亲本圃） F2、F3….各不稳定世代群体；
错期播种调节花期
春化处理调节花期
利用光周期调节花期
覆盖地膜调节花期
第四节 杂种后代的处理
杂种后代的处理方法有： 一. 系谱法
二. 混合法
三. 派生法
一、系谱法(Pedigree Method)
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（株系），以后各世代在优良株行 中连续选优株，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。

水稻育种学第6章导言水稻是全球最重要的粮食作物之一，因其高产、耐贮运、适应性强，被广泛种植于各个地区。

水稻育种学是通过对水稻的遗传学、生理学和分子生物学的研究，以及遗传改良的方法，来提高水稻的产量和抗逆性。

本文将介绍水稻育种学的第6章内容。

6.1 品种选育目标水稻育种的目标是培育出高产、高品质、抗逆性强的水稻品种。

为实现这一目标，育种工作者通常会考虑以下几个方面：1.产量优先：根据种植区域的土壤条件和气候特点，选择适应性强的水稻品种，并通过杂交育种、选优育优等方法提高水稻的产量。

2.品质优先：考虑米质、口感、储藏稳定性等因素，培育出符合市场需求的水稻品种。

3.抗逆性优先：面对气候变化、病虫害等环境压力，培育出能够适应不同环境条件的抗逆性强的水稻品种。

6.2 遗传改良技术水稻育种中的主要手段是通过遗传改良来培育出优良品种。

以下是几种常用的遗传改良技术：6.2.1 杂交育种杂交育种是通过两个不同的亲本间的杂交配制，然后利用杂种优势来培育出新的优良品种。

杂交育种可以提高水稻的产量、抗病虫害能力和耐逆性等性状。

同时，杂交育种还可以提高水稻的品质，使其更适合市场需求。

6.2.2 突变育种突变育种是通过诱变剂（如辐射、化学物质）诱发水稻种子的突变，从而产生新的变异体。

通过筛选和选择，可以选出具有优良性状的突变体，并进行进一步繁殖和选优。

突变育种可以加快育种进程，提高效率，但同时也存在一定的风险。

6.2.3 基因编辑技术近年来，随着CRISPR-Cas9技术的发展，基因编辑技术在水稻育种中得到广泛应用。

基因编辑技术可以精确地修改水稻基因组中的目标基因，从而产生具有特定性状的水稻品种。

这项技术具有高效、精准和可控性的特点，可以为水稻育种带来新的突破。

6.3 反刍种质资源的利用反刍种质资源是指在野生和栽培稻中，存在着与育种目标相关的基因或性状的一组遗传资源。

利用反刍种质资源，在水稻育种中可以获得丰富的遗传多样性，提高水稻的抗逆性和适应性。

第三节 转化后代的选择 通过外源DNA导入所获得的材料，总称 导入后代。 而其中接受了供体部分性状的材料，则 应称为转化后代。
一、外源DNA导入后代世代的表示及各世代材 料的种植 （1）导入后代世代的表示 获得的材料大多数用英文大写字母“D”表示， 其右下角附以较小的阿拉伯数字表示世代。 这种表示法以区别于有性杂交用F和辐射育种 用M表示，因而被广大学者采用。
2）D2代： 一般按组合材料组成群体，要求种植 的数量要多些。 每个组合最好能种植1000株左右(水稻， 小麦等)，棉花300株左右，因为D2代是 分离的主要世代，群体大，选择的机会 多。 同时，要种植受体亲本作对照，有条 件时，也应种植供体亲本。
3）D3代： 种植的材料是从D2 代中选择的单株(单穗)。 按组合分单株种植，规模大小取决于D2选择单 按组合分单株种植 株或单穗的敷量。 同时应种植通用的对照和原受体对照。 若D3代稳定，各项性状整齐一致，表现优异， 则可进入鉴定圃。 若还有分离，则应继续选择单株或单穗，作 为D4代的种植材料．如反复选择，直到各项性 状稳定为止。
二、选育技术 （1）转化后代的识别 事实上通过外源DNA导入，实现单个性状的 转移，虽然这个性状在后代中表达，同时，其 他性状也必然也会或多或少地产生一些变异， 这些变异是广泛的，并且有正向的和负向的变 异。 因此，识别是否为转化后代，应抓住供体的 主要性状或重要特点，是否在受体上得到表 主要性状或重要特点 达．如果得到表达，即可认为是转化后代，应 列为入选对象。 如果仍保持受体的特征特性，则应淘汰，
四是品质性状。
通过田间观察，进行感官鉴定，对品质进行初步筛选，也是很必 要的。如稻米的粒形，垩白的大小及有无，棉花纤维长度与强度 的初步鉴定等，都能为初选提供重要的依据。

2、超亲育种：将双亲控制同一性状的不同微 效基因积累于同一杂种个体中，形成在该 性状上超越任一亲本的类型。 例如：不同生育期的品种杂交，可以选出 比早熟亲本更早熟的品种。在蛋白质和含 油量方面也可选到超过高亲值的类型。 超亲育种的遗传机理：主要是基因累加和 互作。超亲育种所涉及的性状多为数量性 状遗传，受微效多基因控制，鉴别也较难。
二、亲本的选配
（一）亲本选配的概念 亲本选配：指根据育种目标，选择合适的杂交亲 本；配制合理的杂交组合。 杂交亲本的选配是杂交育种工作成败的关键，它 关系到杂种后代能否出现好的变异类型和选出优 良品种。 一个优良杂交组合往往能选育出多个优良品种。
如小麦杂交组合：碧蚂4号×早洋麦，分别育成济 南2号、郑州24、石家庄54、北京8号等品种。
1、特点
①只进行一次杂交，简单易行。 ②分离时间短，稳定的快。 ③杂交的数量和杂种后代群体规模及较小。
当两亲本性状的综合能满足育种要求时， 尽量用单交。
2、单交有正反交之分，正反交是否有差异？
①正反交遗传差异不大则考虑便于工作： 如果亲本主要性状的遗传不受细胞质的控 制(属核遗传性状)，正反交后代性状差异不 大。 例如花粉量大的作父本；鉴别真假杂种时 以指示性状作父本。 如：水稻紫叶鞘。
反之，如果亲本选配不当，即使在杂种后代 中精心选育多年，也难以选出优良品种来。 如中国农科院棉花所在1973年以前，曾先后 选用30多个亲本，组配970多个杂交组合，因 亲缘关系太近，未大面积推广。1975年选用 高衣分的邢台6781和纤维优质的乌干达4号杂 交，于1985年育成了抗病优质的中棉所12号， 在全国大面积推广。
（三）目前存在的主要问题
1、亲本过于集中： 许多育种单位多选用少数几个 好的亲本。 如水稻矮化育种，我国的矮源主要是矮仔占和矮 脚南特。 造成品种的遗传基础贫乏。应收集、研究、利用 更多的种植资源加以解决。 2、对双亲缺乏研究： 对双亲的遗传规律、生理生化等的研究缺乏，造 成搭配组合的盲目性。 应加强对双亲遗传规律等性状的研究。