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杂交育种的常用方法导言杂交育种是一种栽培植物和培育动物的常用方法，通过将不同品种的个体进行交配，可以获得优质的后代。
杂交育种在农业生产中具有重要的意义，可以改良作物的品质和产量，提高经济效益。
本文将介绍杂交育种的常用方法，包括自交和异交的原理，以及常用的杂交技术。
自交和异交的原理自交的原理自交是指将同一品种的个体进行交配，即将雄性花粉授粉给同一品种的柱头。
自交的原理是利用个体内部的遗传变异，通过交配来增加变异的机会，进而选育出具有优良性状的后代。
自交可以发现潜在的隐性基因，提高杂合子的比例，促进杂种强度的提高。
异交的原理异交是指将不同品种的个体进行交配，即将雄性花粉授粉给不同品种的柱头。
异交的原理是利用不同个体之间的遗传变异，通过交配来产生杂种优势。
异交可以提高杂种的抗逆性、抗病性和适应性，增加遗传多样性，提高物种的适应能力。
常用的杂交技术人工授粉人工授粉是最常用的杂交技术之一，通过手动将雄性花粉移到柱头上，实现不同品种的交配。
人工授粉可以控制交配的时间和方式，提高交配的成功率。
在人工授粉过程中，需要注意保持花粉的活力和柱头的接收能力，以保证交配的成功。
花粉离体保存和传播花粉离体保存和传播是一种常用的杂交技术，通过将花粉从花朵中采集出来，在适当的环境条件下进行保存，并传播到目标花朵上进行授粉。
这种技术可以突破物种隔离的限制，实现异品种之间的杂交。
花粉固定技术花粉固定技术是一种常用的杂交技术，通过固定花粉在柱头上，防止其在风或昆虫传播过程中的丢失。
固定花粉可以使用化学物质或者物理手段，如花粉粘贴剂、花粉吸附剂等。
花粉固定技术可以提高杂交的成功率，减少杂交的成本。
雄性不育系的培育和利用雄性不育系是一种常用的杂交育种技术，通过培育不育的雄性个体，使其不能正常进行授粉。
利用雄性不育系可以实现自交的连续、大规模繁殖，避免了传统杂交育种中每一代都需要进行人工授粉的问题。
但是，雄性不育系的培育和利用需要注意保持不育性稳定，并解决后代恢复育性的问题。
雄性不育系几乎所有的二倍体植物，不论是野生或栽培的，都可以找到导致雄性不育的核基因。
据不完全统计,现已发现近200种植物存在着核质互作型的雄性不育性，其不育程度和遗传稳定性颇不相同。
育种上需要的是对环境条件不敏感，能够稳定遗传的雄性不育系。
雄性不育系主要在杂种优势利用（植物）上作母本，可以省去去雄工作,便于杂交制种,为生产上大规模利用杂种一代优势创造条件。
核、质互作型不育系的种子繁殖，须靠一个花粉正常而又能保持不育系不育特性的雄性不育保持系授粉。
杂交制种则须有一个花粉可育，并能使杂种恢复育性的育性恢复系。
这样，不育系、保持系和恢复系（分别简称A、B和R 系）三系配套,就成为利用不育系以大量配制杂交种子的重要前提。
雄性不育系主要可分两类：一、细胞核雄性不育系即由控制花粉正常育性的核基因发生突变而形成的不育系。
1、不育机制：一般由1对隐性基因控制，但也有由2～3 对隐性基因互作而产生的雄性不育性（如莴苣）。
假如控制花粉正常育性是一对显性基因RfRf，则由于隐性突变,杂合体Rfrf自交后将会分离出纯合基因型rfrf,表现为雄性不育。
大麦、玉米、高粱、大豆、番茄、棉花等很多作物都有这样的突变体。
但偶尔还发现有杂合的显性核不育现象。
其正常可育的基因型为msms，而经显性突变后产生的杂合基因型Msms会由于Ms的显性作用表现为雄性不育,当它被正常育性植株msms授粉结实时,其子代按1:1比例分离出显性不育株和隐性可育株,并依此方法代代相传。
1972年中国在山西省发现的由显性单基因控制的太谷核不育小麦就属于此类。
2、利用：因隐性核不育系难以找到有效的保持系，故不能大量产生不育系种子供制种用；但可用杂合可育株给不育株授粉，在正常育性受 1对显性基因控制的情况下,其子代将按1:1比例分离出纯合不育株和杂合可育株。
用杂合可育株对不育株授粉,下一代育性分离仍是1:1的比例。
采用这种作法可以较大量地繁殖不育株与可育株的混合群体。
作物育种学名词解释绪论1.作物育种：是利用或者创造变异，通过人工选择将有利的变异固定下来，培育成作物新品种的过程2.作物品种：人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需求，经过人工选育或发现并经过改良，形态、特征和生物学性状相对一致，遗传性相对稳定的某种作物的一定群体。
3.品种的特点：（1）必须具有一定的优良性状（2）是经济上的类别（3）品种群体的遗传性相对稳定，主要性状相对一致（4）品种在利用上有地区性和时间性或品种三特点：特异性、一致性、稳定性（简称DUS）4.生物进化的三要素为遗传、变异、选择5.常规育种的特点：（1）综合多个优良性状，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平（2）盲目性较大（3）育种既是科学又是艺术6.育种的任务：（1）选育优良品种（2）繁殖优良品种的优质种子7.优良品种的作用：（1）提高单位面积产量（2）改进产品品质（3）保持稳产性和产品品质（4）扩大作物种植面积（5）有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动生产率的提高8.作物育种学：研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学第一章作物育种的方式及品种类型1.有性繁殖：由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁殖后代的统称为有性繁殖2.有性繁殖植物的主要授粉方式及代表作物：自花授粉（小麦、大麦、水稻、大豆）、异化授粉（玉米、黑麦、甘蔗、甜菜）常异花授粉（棉花、高粱、甘蓝型油菜、芥菜型油菜）3.无性繁殖：凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖4.自交不亲和：具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性5.雄性不育性：植株的雄蕊正常而花粉败育，不能产生有功能的雄配子的特性6.自交系品种：是对突变或杂合基因型经过连续多代的自交加选择而得到的同质纯合群体7.杂交系品种：是在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体群体品种：遗传基础较复杂，植株基因型有一定程度的杂合性和/或异质性的群体。
华中农业大学339《农业知识综合一》（园林）考试大纲园艺植物育种学考试大纲第一部分考试内容（范围）（含对知识点的掌握要求）第一章绪论（分值0-10%）1、学习目的与要求通过本章的学习，了解植物育种学的性质、任务和主要内容，遗传改良在作物生产发展中的作用；明确作物品种的概念，自然进化和人工进化与植物育种的关系。
2、考核知识点（1）识记：品种、自然进化和人工进化的概念。
（2）领会：自然进化和人工进化与植物育种的关系。
第二章作物的繁殖方式及品种类型(分值0-10%)1、学习目的与基本要求通过本章的学习，掌握作物的繁殖方式，作物的品种类型及其特点；了解植物自交和异交的遗传效应。
2、考核知识点（1）识记：作物的繁殖方式及其品种类型。
（2）领会：作物的繁殖方式与品种类型之间的关系，自交和异交的遗传效应。
第三章种质资源(分值5-20%）1、学习目的与要求要求了解种质资源在植物育种上的重要性，种植资源的类别及其特点；领会作物起源中心学说及其指导意义。
2、考核知识点（1）识记：种质资源的概念及其范畴；种植资源的类别及其特点；瓦维洛夫的起源中心学说。
（2）领会：领会作物起源中心学说及其指导意义。
第四章育种目标（分值0-10%）1、学习目的与要求通过本章的学习，了解制定植物育种目标的原则，掌握植物育种的主要目标。
2、考核知识点（1）识记：植物育种的主要目标。
（2）领会：作物产量构成因素及其相互关系，高产育种策略等。
第五章引种和选择育种（分值5-20%）1、学习目的与要求通过本章的学习，要求了解作物引种的意义和影响引种成功的因素，领会引种的基本原理和引种的基本步骤；掌握选择育种的基本原理、方法和程序。
2、考核知识点（1）识记：引种的基本原理；选择育种的基本原理；选择的基本方法；选择育种的程序。
（2）领会：植物发育特性与引种的关系及不同作物引种后的生长发育规律；作物自然变异的原因。
（3）综合应用：根据作物引种规律及其发育特性开展主要园艺作物引种。
《作物育种学总论》试题库二、填空题绪论1、生物进化取决于三个基本因素：、和。
与是进化的内因与基础，决定了进化的方向。
2、作物育种学的基本任务包括：、、三个方面。
作物繁殖方式及品种类型3、无性繁殖有和两类繁殖方式。
4、依作物授粉方式不同，可将其分为作物、作物和作物。
5、一般将自然异交率%的为自花授粉作物，如等作物；自然异交率%的为常异花授粉作物，如等作物；自然异交率%的为异花授粉作物，如等作物。
6、自然异交率测定时，选用遗传简单的由控制的性状作为标志性状。
通过选用具有相对性状差异的品种间异交情况进行测定。
一般作法为：选具性状的品种作母本，用具纯合性状的另一品种作父本。
按父、母本成间行或围绕式种植，任其自由授粉，从植株上收获种子，统计F群1体中显性性状个体百分率，即为自然异交率。
7、同一朵花中的花粉传到同朵花的雌蕊柱头上、或同一株花粉传到同株花的雌蕊柱头上都叫，由此引起的受精称这样的植物称。
8、雌蕊柱头接受异株的花粉受粉称，由此而产生的受精称，这样的植物称。
9、同时依靠自花授粉与异花授粉两种方式繁殖后代的植物称，这种植物通常以授粉为主，授粉为辅。
10、具有完全花并能产生正常雌、雄蕊及正常雌、雄配子的某些植物，但自花授粉不能结实的特性称。
11、植物的花粉败育，不能产生有功能的雄配子的特性称为。
12、根据Hardy-Weinberg定律，异花授粉作物在一个封闭的体系中，如果群体的基因频率不发生改变，不管原群体的基因型频率如何，经过一个世代的，基因型频率即可达到。
13、农作物的品种具有三个基本特性，即、和，简称DUS。
14、根据作物的繁殖方式、商品种子的生产方法、遗传基础、育种特点及利用方式，可将作物品种区分为下列类型：、、和。
15、群体品种包括下列4种类型：、、和。
16、选育和应用近等基因系多系品种的主要目的，是为了减少对作物造成的损失和防止品种抗性的丧失。
17、杂交种品种的选育包括和两个育种程序。
18、利用无性系固定优良性状和杂种优势，可以采用和相结合的育种方法。
利用植物雄性不育性生产杂种种子雄性不育是指雄性器官发育不良，失去生殖功能，导致不育的特性。
雄性不育性在植物界普遍存在。
据Kaul（1988）报道，已经在43科162属617个物种及种间杂种中发现了雄性不育，其中包括玉米、水稻、小麦、高粱、油菜、棉花等主要农作物。
雄性不育可以作为重要工具用于各种作物的杂交育种和杂种优势利用，特别是自花授粉作物和常异花授粉作物的杂种优势利用，更是把雄性不育作为最重要的途径。
当杂交母本获得了雄性不育性，就可以免去大面积繁殖制种时的去雄劳动，降低生产成本，提高杂种种子质量，带来更大的经济效益。
一、植物雄性不育性的分类（一）质核互作雄性不育质核互作雄性不育是受细胞质不育基因和对应的细胞核不育基因共同控制的不育类型，常被简称为胞质不育（CMS）。
当胞质不育基因S存在时，核内必须有相对应的隐性不育基因rr，个体才表现不育。
在杂交或回交时，只要父本核内没有显性可育基因R，则杂交子代一直保持雄性不育，表现细胞质遗传的特征。
如果细胞质基因是正常可育基因N，即使核基因是rr，个体仍然正常可育；如果核内存在显性可育基因R，不论细胞质是S或N，个体均表现育性正常。
按照细胞质中有可育基因N或不育基因S，细胞核中有显性可育基因RR，隐性不育基因rr，杂合基因Rr，质核结合后将会组成6种基因型（表10-1）。
6种基因型中只有S（rr）一种不育，具有这种基因型的品系或自交系就称雄性不育系，简称不育系（A）。
它由于细胞质基因体内生理机能失调，以致雄性器官发育不良没有生殖能力，但它的雌蕊是正常的，可以接受外来花粉而受精结实。
其余5种基因型都是可育的，如果以不育型为母本，分别与5种可育型杂交将会出现以下三种情况：表10-1 质核互作的6种遗传结构细胞核基因细胞质基因RR Rr rr N（可育）N(RR)可育N(Rr)可育N(rr)可育S（不育）S(RR)可育S(Rr)可育S(rr)可育（1）S（rr）×N（rr）→S（rr），F l全部表现不育，说明N（rr）具有保持不育性在世代中稳定传递的能力，具有N（rr）基因型的品系或自交系称雄性不育保持系，简称保持系（B）。
三系杂交制种法原理
三系杂交制种法是一种利用两个不同种系的雄性不育系和一个种系的雌性不育系进行杂交制种的方法。
其原理如下：
1. 雄性不育系（A系）：此系不育，无法产生正常的花粉。
通常采用染色体的部分缺失或易位等遗传变异，导致花粉发育异常，不能进行受精。
2. 雌性不育系（B系）：此系不育，无法产生正常的胚囊。
通常采用细胞质遗传的方式，如利用线粒体遗传的特性，使得胚囊发育异常，无法形成正常的种子。
3. 种系（R系）：此系为正常的育种系，具有良好的生育力，可以正常进行受精和胚胎发育。
利用上述三个系列进行杂交制种的步骤如下：
第一步：将A系和R系进行杂交，得到杂交种F1。
第二步：将F1中的杂交种与B系进行杂交。
第三步：通过基因组孟德尔遗传规则的选择和后代筛选，选出具有理想性状的杂交种。
这种杂交制种方法的关键在于，通过配合雄性不育系和雌性不育系的双重不育特性，使得杂交种没有自交的后代，从而避免了自交衰退的问题，保证了优良品种的稳定性和一致性。
雄性不育系：是一种雄性退化（主要是花粉退化）但雌蕊正常的母水稻，由于花粉无力生活，不能自花授粉结实，只有依靠外来花粉才能受精结实。
因此，借助这种母水稻作为遗传工具，通过人工辅助授粉的办法，就能大量生产杂交种子。
保持系：是一种正常的水稻品种，它的特殊功能是用它的花粉授给不育系后，所产生后代，仍然是雄性不育的。
因此，借助保持系，不育系就能一代一代地繁殖下去。
恢复系：是一种正常的水稻品种，它的特殊功能是用它的花粉授给不育系所产生的杂交种雄性恢复正常，能自交结实，如果该杂交种有优势的话，就可用于生产。
三系杂交水稻：是指雄性不育系、保持系和恢复系三系配套育种，不育系为生产大量杂交种子提供了可能性，借助保持系来繁殖不育系，用恢复系给不育系授粉来生产雄性恢复且有优势的杂交稻。
两系杂交稻：一种命名为光温敏不育系的水稻，其育性转换与日照长短和温度高低有密切关系，在长日高温条件下，它表现雄性不育；在短日平温条件下，恢复雄性可育。
利用光温敏不育系发展杂交水稻，在夏季长日照下可用来与恢复系制种，在秋季或在海南春季可以繁殖自身，不再需要借助保持系来繁殖不育系，因此用光温敏不育系配制的杂交稻叫做两系杂交稻。
超级杂交稻：水稻超高产育种，是近20多年来不少国家和研究单位的重点项目。
日本率先于1981年开展了水稻超高产育种，计划在15年内把水稻的产量提高50%。
国际水稻研究所1989年启动了“超级稻”育种计划，要求2000年育成产量比当时最高品种高20%－25%的超级稻。
但他们的计划至今未实现。
我国农业部于1996年立项中国超级稻育种计划，其中一季杂交稻的产量指标为，第一期（1996－2000年）亩产700公斤，第二期（2001－2005年）亩产800公斤。
三系杂交水稻三系杂交水稻是水稻育种和推广的一个巨大成就，所谓三系是：（1）雄性不育系。
雌蕊发育正常，而雄蕊的发育退化或败育，不能自花授粉结实。
（2）保持系。
雌雄蕊发育正常，将其花粉授予雄性不育系的雌蕊，不仅可结成对种子，而且播种后仍可获得雄性不育植株。
第11章细胞质遗传习题一、名词解释：1.细胞质遗传(cytoplasmic inheritance)：由细胞质内的基因即细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律叫做，又称染色体外遗传、核外遗传、母体遗传等。
2.母性影响(maternal effect)：正反交的结果不同，子代表型受到母本基因型的影响而和母本的表型一样的现象。
又叫前定作用(predetermination)。
3.植物雄性不育：雄蕊发育不正常，不能形成有功能的正常花粉；而其雌蕊却是正常的，可以接受正常花粉而受精结实。
4.核不育型：是一种由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型。
5.质-核不育不育型：由细胞质基因和核基因互做控制的不育类型。
6.孢子体不育：花粉的育性受孢子体（植株）基因型所控制的现象称为孢子体不育。
7.配子体不育：花粉的育性受受雄配子体（花粉）本身的基因所决定的现象称为配子体不育8.自体受精：同一个体产生的雌雄配子受精结合。
如：蚯蚓、草履虫等低等动物。
二、是非题：1.草履虫的放毒特性依赖于核基因K，因此，有K基因就是放毒型，否则就是敏感型。
（-）2.细胞质遗传的一个特点是杂种后代的性状通常表现不分离或不规则分离。
（-）3.利用化学药物杀死一个正常植株的花粉，它的雌花与正常花粉授粉，受精获得的子代也就能表现出雄性不育的特性了。
（-）4.已知一个右旋的椎实螺基因型为Dd，它自体受精产生后代应该全部是左旋。
（-）5.在植物雄性不育性遗传中，配子的育性受母体基因型的控制的现象称为配子体不育。
（-）三、选择题：1.紫茉莉的枝条有绿色、白色和花斑三种不同颜色，其颜色的遗传属于细胞质遗传，用♀花斑×♂绿色，其后代表现为（4）（1）绿色；（2）白色；（3）花斑；（4）绿色，白色，花斑。
2.现代遗传学认为, 线粒体、质体等细胞器中含有自己的（4）。
（1）蛋白质（2）叶绿体（3）糖类物质（4）:遗传物质3.质核互作型雄性不育系的恢复系基因型为（4）（1）S(Rr) （2）N（rr）（3）S(rr) （4）N（RR）4.植物质核型雄性不育中的孢子体不育类型，如基因型为Rr时，产生的花粉表现（3）：（1）全不育（2）一半可育（3）全可育（4）穗上分离5.植物质核型雄性不育中的配子体不育类型，如基因型为Rr时，产生的花粉表现（2）：（1）全不育（2）一半可育（3）全可育（4）穗上分离6.植物质核型雄性不育中的孢子体不育类型，如基因型为Rr时，产生的花粉表现（3）：（1）全不育（2）一半可育（3）全可育（4）穗上分离7.植物质核型雄性不育中的配子体不育类型，如基因型为Rr时，产生的花粉表现（2）：（1）全不育（2）一半可育（3）全可育（4）穗上分离8.所谓质-核不育是由质-核中相应基因的互作而引起的，水稻杂种优势利用中成功地利用了这种雄性不育，对于如下基因型哪些能组成理想的三系配套。
作物品种：人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体。
自然进化：由自然变异和自然选择演变发展的进化过程。
人工进化：是指由于人类发展生产的需要，人工创造变异并进行人工选择的进化，其中也包括有意识的利用自然变异和自然选择的作用。
自交不亲和性：指具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。
雄性不育性：植株的雌蕊正常而花粉败育，不产生有功能的雄配子的特性称为雄性不育性。
自交系（ inbred line ）: 经过多年、多代连续的人工强制自交和单株选择所形成的基因型纯合的、性状整齐一致的自交后代，主要为异花授粉作物的杂交制种提供亲本。
杂交种品种：它是在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体，其基因型是高度杂合的，群体又具有不同程度的同质性，表现出很高的生产力。
群体品种：其基本特点是遗传基础比较复杂，群体内植株的基因型有一定程度的杂合性或异质性。
无性系品种：是由一个无性系或几个遗传上近似的无性系经过营养器官繁殖而成的。
种质资源：具有特定种质或基因, 可供育种及相关研究利用的各种生物类型。
育种目标：是指在一定的自然、栽培和经济条件下，对计划选育的新品种提出应具备的优良特征特性，也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。
广义引种：指从外地或外国引进新植物、新作物、新品种、品系以及为供研究用的各种遗传资源材料。
生产上的引种：指从外地引进作物新品种，通过适应性试验，直接在本地推广种植。
驯化：人类对植物适应新的地理环境能力的利用和改造。
杂交育种：利用不用基因型的品种或类型杂交，创造变异，并从中进行鉴定选择，培育成符合生产需求的新品种。
组合育种：是将分属于不同品种的，控制不同性状的优良基因随机结合后形成各种不同的基因组合，通过定向选择育成集双亲优势于一体的新品种。
其遗传机理主要是基因重组和互作。
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。
