最新作物杂交育种、单倍体育种所需年限分析
单倍体及单倍体育种中存在的理论问题
单倍体及单倍体育种中存在的理论问题
作者：孔柳泉
来源：《教育教学论坛·上旬》2010年第06期
摘要:单倍体一般是指由生物产生的配子发育而来的个体,染色体组数是正常生物体的一半。单倍体育种是现代作物育种中的重要的育种方法之一,利用花药培养等方法诱导产生单倍体,并使其单一的染色体各自加倍成对,成为有活力、能正常结实的纯合体,从而选育出作物新品种的方法。由于多数的植物是二倍体,此育种方法具有快速获得纯合正常植株的优点。
关键词:单倍体染色体组单倍体育种不育?摇育种年限染色体变异
高中生物教材重点介绍了单倍体和单倍体育种及其与其他育种方法的异同。在涉及该部分知识点时,存在不少理论上的值得讨论的问题。以下就主要的问题加以讨论:
一、单倍体都来自配子发育
通常教材中讲到的单倍体是由雄核发育(孤雄生殖)或雌核发育(孤雌生殖)而来,即由配子发育而来。且雄核发育一般是在人工条件下完成,如花药离体培养得到单倍体。
事实上,自然界中的单倍体还有其他来源。①自发产生。该来源与多胚现象常有联系,其中最可能的原因是温度骤变或异种、异属花粉的刺激。②假受精。即雌配子经花粉或雄核刺激后未受精而产生的单倍体植株。③半受精。雌雄配子都参加胚发生,但不发生核融合,因而产生具父母本来源的嵌合植株。
人工获得单倍体的途径除了最常用的花药和花粉离体培养,还有多种其他的方法。①利用远缘的异属花粉授粉:刺激柱头,使胚囊中卵细胞发育成种子;②弱化花粉授粉:花粉人工贮藏一段时期后进行授粉,由于花粉萌发能力弱,不能完成正常的受精作用,但可引起卵细胞发育成种子;③化学药剂处理:如用2、4-D、赤霉素、秋水仙素等处理柱头;④用高剂量射线照射过的花粉授粉;⑤异常温度处理、机械刺激子房等;⑥将近缘作物相互授粉,一段时间后将幼胚置于培养基上进行离体培养,在胚胎发育的早期,其中一方的染色体消失,即可获得单倍体植株。
多倍体育种与单倍体育种
一、染色体组增加或减少的原因
（一）增加：有丝分裂受阻，某次有丝分裂进行到前期（染色体已 经复制）不能形成纺锤体而不能完成细胞分裂，然后直接进入下一 次分裂间期，体细胞中染色体加倍了。 诱导因素：1、秋水仙素处理 2、低温处理（自然界的气候变化）
（二）减少：减数分裂过程中（减Ⅰ后期）同源染色体分离，经减 数分裂产生的配子直接发育成个体，染色体中染色体数目减半了。
二、多倍体育种：
普通西瓜（2N）的幼苗经人工诱导染色体加倍（秋水仙素处理） 后形成四倍体西瓜（4N），四倍体西瓜经减数分裂产生的配子含 有2个染色体组（2N）；普通西瓜（2N）产生的配子含有1个染 色体组（N），四倍体西瓜与普通西瓜（2N）杂交后得到的后代 体细胞中含有3个染色体组，是三倍体，由于三倍体不能进行联 会，不能产生配子，所以不育。（无籽）传粉种子（3N）植株 （3N）传粉果实（无籽）
无籽西瓜培育过程图解：
第一年
普 通 西 瓜 （2N） 人工诱导染色体加倍 （秋水仙素处理） 减数分裂 减数分裂
四倍体西 瓜（4N）
第一次传粉 （受精）
卵细胞 （2N） 受精卵
种子（3N）
普 通 西 瓜 （2N）
花粉（精子） （ N）
第二年
普 通 西 瓜 （2N） 减数分裂 花粉（精子） （ N） 第二次传粉 （产生生长素）
ab
第十章 单倍体与多倍体育种
2、种类（按来源划分）
同源多倍体（autopblyploid）：由同一物种或同一个染色
体组加倍得到，加倍后的染色体与原来的染色体相同，如四倍 体黑麦（RRRR） 异源多倍体：是不同物种杂交后染色体加倍的结果，如多倍 体小黑麦（AABBDDRR），异源四倍体可以当作是两个二倍体 远缘种的复合体，又称“双二倍体”。如老芒麦（SSHH）。 中间的衍生类型： 同源异多倍体：只存在于六倍体或更高水平的多倍体类型， 它结合同源和异源多倍体两者的特征。如：猫尾草（2n=6x=42） 的组型为AAAABB，其A组染色体像节节猫尾草，B组染色体像 高山猫尾草。 区段异源多倍体（segmentol allo）：具有相当数目的同源 染色体区段甚至整个染色体，但相互之间又有大量不同的基因 或染色体共段（如BBB1B1）
§－1 单倍体育种
一、单倍体育种的意义： 1、概念：
单倍体：是指具有配子染色体数（n）的个体。 从细胞遗传学角度来看，由二倍体牧草或作物形成的单倍 体为一倍体，体细胞中只含一个染色体组。如：玉米为二倍体 （2n=20），其单倍体就是一倍体（n=x=10）。多倍体的情况 就不同，如：紫花苜蓿为四倍体（2n=4x=32），其单倍体就为 二倍体（2n=2x=16）；小黑麦为六倍体（2n=6x=42），其单 倍体为三倍体（2n=3x=21）。 总之，只要具有正常体细胞（2n）一半染色体数的生物体 （n）就称为单倍体。
作物育种学总论
作物育种学总论整理
绪论
1.作物品种的概念：是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..具有三性DUS：特异性
Distinctness 、一致性Uniformity、稳定性Stability..
2.作物品种类型：纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种..
3.优良品种：指在一定地区和耕作条件下能符合生产发展要求;并具有较
高经济价值的品种..生产上所谓的良种;包括具有优良品种品质和优良播
种品质的双重含义..
第一章作物的繁殖方式与品种类型
1.不同作物的授粉方式：
自花授粉作物<4%: 水稻、小麦、大麦、大豆等
异花授粉作物>50%: 玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜
常异花授粉作物5-50%: 棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等
2.自交不亲和性：具有完全化并可形成正常雌雄配子;但却上自花授粉结
实能力的一种自交不育性..
3.雄性不育性：植物的雌蕊正常而花粉败育;不产生有功能的雄配子的特性..
4.无性系：由营养体繁殖的后代..
5.无融合生殖：植物的雌雄性细胞不经过正常受精和两性配子的融合过
程而直接形成种子以繁衍后代的方式;包括无孢子生殖、二倍体孢子生殖、不定胚生殖、孤雌生殖、孤雄生殖..
6.自交的遗传效应
①保持纯合基因型
②使杂合后代基因型趋于纯合、并发生性状分离Xmn=1-1/2nm
③自交引起杂合基因型的后代生活力衰退
7.异交的遗传效应
①异交形成杂合基因型杂交
②异交增强后代的生活力
8.自交系品种纯系品种：突变或杂合基因型连续自交和选择育成的基因
型同质纯合群体..
单倍体及单倍体育种中存在的理论问题
单倍体及单倍体育种中存在的理论问题
摘要:单倍体一般是指由生物产生的配子发育而来的个体,染色体组数是正常生物体的一半。单倍体育种是现代作物育种中的重要的育种方法之一,利用花药培养等方法诱导产生单倍体,并使其单一的染色体各自加倍成对,成为有活力、能正常结实的纯合体,从而选育出作物新品种的方法。由于多数的植物是二倍体,此育种方法具有快速获得纯合正常植株的优点。
关键词:单倍体染色体组单倍体育种不育?摇育种年限染色体变异
高中生物教材重点介绍了单倍体和单倍体育种及其与其他育种方法的异同。在涉及该部分知识点时,存在不少理论上的值得讨论的问题。以下就主要的问题加以讨论:
一、单倍体都来自配子发育
通常教材中讲到的单倍体是由雄核发育(孤雄生殖)或雌核发育(孤雌生殖)而来,即由配子发育而来。且雄核发育一般是在人工条件下完成,如花药离体培养得到单倍体。
事实上,自然界中的单倍体还有其他来源。①自发产生。该来源与多胚现象常有联系,其中最可能的原因是温度骤变或异种、异属花粉的刺激。②假受精。即雌配子经花粉或雄核刺激后未受精而产生的单倍体植株。③半受精。雌雄配子都参加胚发生,但不发生核融合,因而产生具父母本来源的嵌合植株。
人工获得单倍体的途径除了最常用的花药和花粉离体培养,还有多种其他的方法。①利用远缘的异属花粉授粉:刺激柱头,使胚囊中卵细胞发育成种子;②弱化花粉授粉:花粉人工贮藏一段时期后进行授粉,由于花粉萌发能力弱,不能完成正常的受精作用,但可引起卵细胞发育成种子;③化学药剂处理:如用2、4-D、赤霉素、秋水仙素等处理柱头;④用高剂量射线照射过的花粉授粉;⑤异常温度处理、机械刺激子房等;⑥将近缘作物相互授粉,一段时间后将幼胚置于培养基上进行离体培养,在胚胎发育的早期,其中一方的染色体消失,即可获得单倍体植株。
高中生物常见育种方法的主要区别与联系
高中生物常见育种方法的主要区别与联系
发表时间：2015-07-07T16:56:06.733Z 来源：《素质教育》2015年7月总第181期供稿作者：胡美[导读] 杂交育种是指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的育种方法。胡美云南省凤庆县第一中学675900
一、育种方法概述
生物育种是培育优良生物的生物学技术。种子是粮食生产的源头，生物育种已成为发展现代种植业的必然选择。育种的根本目的是培育具有优良性状(如抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种，以便更好地为人类服务。
1.杂交育种是指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的育种方法。杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料；基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体，或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来，产生在各该性状上超过亲本的类型。
2.诱变育种是指利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择培育成动植物和微生物新品种的育种方法。人工诱变的方法包括物理方法（X射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）和化学方法（碱基类似物、硫酸二乙酯、亚硝酸、秋水仙素等）。
3.单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。多倍体育种是利用人工诱变或自然变异等，通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料，用以选育符合人们需要的优良品种。
4.基因工程育种是利用转基因技术培育新品种的育种方法。基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
作物杂交育种、单倍体育种所需年限分析
作物杂交育种、单倍体育种所需年限分析
育种是一个复杂的过程，一般来说，也是一个漫长的过程。当然，再复杂再漫长，也是有一定时限的。
不同的育种方法需要的时间不同，即使是同一种育种方法，又会因为物种、性状的不同而存在时限上的差异。不能一概而论。
下面所做分析均为理论年限分析，而实践过程中，所需时间可能更长。
一、杂交育种——
1、一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为双显性性状。性状表现于植株。
玉米种群中存在高产不抗病（AAbb）、低产抗病(aaBB)两种类型，以此为材料培育高产抗病（AABB）新品种。
P高产、不抗病（AAbb）×低产、抗病(aaBB)
↓第一年：杂交
F1 高产、抗病（AaBb）
自↓交第二年：自交
F2 高产抗病（AABB,AaBB,AABb,AaBb）高产不抗病；低产抗病；低产抗病；（淘汰）
自↓交第三年：人工选择F3 高产抗病（AABB,AaBB,AABb,AaBb）（按单株分别保存收获的种子）
自↓交第四年：分别种植、自交，后
代不发生性状分离的高产抗病
类型即为所育。
高产抗病（AABB）
↓
留种（高产抗病新品种）
2、一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为双隐性性状，性状表现于植株。
参照例1可知：理论上，第三年就可以得到所育品种。
3、一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为一显一隐性状，性状表现于植株。
参照例1可知：理论上亦需到第四年方能获得所育品种。
二、杂交育种——性状表现于种子
4、一年生作物育种，以豌豆为例。育种目标为双显性性状。
参照例1可知：性状表现于种子时，理论上，双显性性状育种或单显性育种所需时限当比性状表现于
多倍体育种与单倍体育种
植 株 （ 3N ）
开花
果实（3N、无籽）
思考问题：
1、能否将四倍体的花粉受到二倍体上得到三倍体种子？
理论上可以，但实际生产中一般不采用，因为人工诱导染色体加 倍不一定成功，将二倍体花粉授到四倍体上，四倍体果实大，可 以判断里面的种子是三倍体
2、第二次传粉有没有发生受精作用？为什么？
没有，因为单倍体中没有卵细胞
（二）减少：减数分裂过程中（减Ⅰ后期源自文库同源染色体分离，经减 数分裂产生的配子直接发育成个体，染色体中染色体数目减半了。
二、多倍体育种：
普通西瓜（2N）的幼苗经人工诱导染色体加倍（秋水仙素处理） 后形成四倍体西瓜（4N），四倍体西瓜经减数分裂产生的配子含 有2个染色体组（2N）；普通西瓜（2N）产生的配子含有1个染 色体组（N），四倍体西瓜与普通西瓜（2N）杂交后得到的后代 体细胞中含有3个染色体组，是三倍体，由于三倍体不能进行联 会，不能产生配子，所以不育。（无籽）传粉种子（3N）植株 （3N）传粉果实（无籽）
理论上可以但实际生产中一般不采用因为人工诱导染色体加倍不一定成功将二倍体花粉授到四倍体上四倍体果实大可以判断里面的种子是三倍体没有因为单倍体中没有卵细胞为子房发育提供生长素可以用人工涂抹生长素的方法代替但效果差又增加了成本
多倍体育种与单倍体育种
一、染色体组增加或减少的原因
（一）增加：有丝分裂受阻，某次有丝分裂进行到前期（染色体已 经复制）不能形成纺锤体而不能完成细胞分裂，然后直接进入下一 次分裂间期，体细胞中染色体加倍了。 诱导因素：1、秋水仙素处理 2、低温处理（自然界的气候变化）
浅谈提高作物产量的措施及一些因素对作物产量形成的影响
《作物学通论》
课
程
论
文
指导老师：李伶俐
学院：植物保护学院
班级：植物保护1班
姓名：李映虹
学号：07
浅谈提高作物产量的措施及一些因素对作物产量形成的影响
摘要：作物科学是农业科学的核心学科之一。作物，即直接或间接为人类需要而栽培的植物。近年来，因为环境与全球经济的变化，导致某些地区的作物低产，农民遭受损失的现象。这使得我们更加重视作物生产，对国民经济建设起推动作用。本论文，从外因和内因两个大方面分析了影响作物高产的因素，以及提高作物产量的措施，以便在作物生产中有更高的效率及更快的发展。
关键词：作物高产外因内因措施形成影响
农业是国民经济的基础，而作物生产是农业生产系统中的主体成分。因此，作物生产是国民经济建设中至关重要的领域，作物产量潜力的改良是人类社会发展的需要,作物高产的遗传基础是作物遗传育种学家不断探讨和不断发明创造的重要的学术命题,特别是在像中国这样的人口大国,作物高产特性及其改良的途径一直是各类作物遗传改良的一项重要任务。长期以来,作物遗传育种工作者对各种作物采取相应的措施来培育符合要求的新品种。
一般来说，.影响作物高产的因素概括起来有四个：地域因素、气候因素、遗传因素、种植技术。这中间，有内因子（如遗传因素），也有外因（如气候因素）。内因改变作物遗传的特性，外因控制作物生态因素。
因此，为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要综合这四个因素，因地制宜。将提高作物产量潜力的途径归纳为育种手段、栽培措施、优化投入、控制逆境和改善环境等等
在外因方面
一、提高光能利用率
杂交育种与诱变育种
第 ↓ ↓ 2 dT dt 年
~
四、多倍体育种
1、常用方法： A、常用秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗 B、有时低温诱导
2、秋水仙素作用 抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起 细胞内染色体数目加倍。 3、过程： 分裂 秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制 纺锤丝 染色体 移向两极 ________的形成，导致________不________，从而引 数目加倍 起细胞内染色体__________。染色体目加倍的细胞继 多倍体 有丝 续进行_______分裂，将来就可能发育成________植株。
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将不同个体的优良性状， 集于一个个体上 时间长，需及时发现优良 品种
杂交水稻、黑白花奶 牛
三、单倍体育种 1 、原理： 染色体变异 2 、过程
花粉
离体组织培养
秋水仙素处理 选择 单倍体幼苗 纯合植株 新品种
3、优点
明显缩短育种年限，后代是纯合子
三、单倍体育种：
1、方法 花药（花粉）离体培养 2、过程 花药离体培养
1.与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？ 2.联系基因突变的特点,谈谈诱变育种的局限性? 3.要想克服这些局限性，可以采取什么办法？
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诱变育种:
优点： 能提高突变率，产生新基因；在较短 时间内获得更多的优良变异类型。 局限性：诱变育种的方向难以掌握，诱变体 难以集中多个理想性状。 原因：基因突 有利变异性状少. 克服方法 :
六、1、 杂交育种与诱变育种
↓
AARR
1
年
F1 第
粒少抗病
AaRr
减数分裂
第 年
2
年
↓×
杂交育种需4年 单倍体育种需2年
F2
A_R_ A_tt aaR_ aarr 配子 粒多
AR
第
抗病
3
年
F3
第
年
4
aaRR
× aaR-和aarr
单倍体
AR
生长
Ar aR ar 第
↓ 1.花药离体培养 年 获得单倍体幼苗
Ar aR ar
↓ 2.秋水仙素处 理单倍体幼苗
长折 短折
1）动物杂交育种中纯合子的获得不能通过 逐代自交，而应改为测交。
2）比植物杂交育种所需年限短。
一、杂交育种
1、概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一
起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2、原理：基因重组（基因的自由组合） 3、方法： 4、优点：
“集优”（即可将两个或多个品种的优良性状集中在一起） 操作简便
方法
杂交育种
2、尽快获得某种纯合子品种 单倍体育种
3、现有基因型为AAAA个体，
想培育基因型为AAAa个体 诱变育种
4、想培育能结大果实的品种 多倍体育种
通过杂交育种获得能稳定遗传的新品种至少需4年 用单倍体育种获得能稳定遗传的新品种至少需2年
杂交育种与单倍体育种
杂交育种与单倍体育种
如何得到杂交种？如何留种？
长日照、高温
（甲）♀
（乙）♂
不育系( AA) × 恢复系(aa)
雄性不育
正常植株
杂交种
(Aa)
第一年制种
短日照、低温
不育系( AA)
雄性可育
恢复系(aa) 第一年留种
不育系( AA)
恢复系(aa)
同是不育系在不同条件下表现型不同说明了什么?
杂交育种与单倍体育种
杂交育种与单倍体育种
袁隆平院士分析说，我国水稻种植面积约占粮食 作物种植面积的30%，推广超级杂交稻大大增加 了粮食产量。第二期超级杂交稻推广后，大面积 的平均亩产达600公斤以上，比一般的杂交稻增 产150公斤，增产约30%。按年种植2亿亩计算， 每年可多收获3000万吨稻谷，能多养活1亿人口。 现在，正在向超级稻第三期目标努力,如果这一目 标实现，大面积亩产又可以比第二期目标增加50 公斤,粮食安全更有保障。为加快粮食增产的步伐， 湖南省已经启动“种三产四”丰产工程，就是种 三亩超级杂交稻，产出现有四亩地的粮食。如果 全国五年发展6000万亩超级杂交稻，将产出8000 万亩的粮食，这样既能保证国家粮食安全，又能 为农业结构调整和农民致富创造条件。
1、某作物的高秆（A）对矮秆（a）为显性， 感病（R）对抗病（r）为显性。A、a和R、r 是位于非同源染色体上的两对等位基因。今 有高秆抗病和矮秆感病纯种，人们希望在较 短的时间内并且用简便的方法来培育出矮秆 抗病新类型。 （1）应采取的方法是 杂交育。种 （2）育种的步骤是： ① 让高秆抗病和矮秆感病的两个品；种进行杂交得到 ② F1 F1自交得；到F2 ③ 在F2中选出矮秆抗。病的植株
杂交育种年限和单倍体育种解析
杂交育种年限和单倍体育种解析
【例题】：某植物品种是纯合体，生产上用种子繁殖，从播种到收获种子历时一年。现要利用该植物矮杆（aa）、不抗病（bb）和高杆（AA）、抗病（BB）品种，选育矮杆（aa）、抗病（BB）的新品种，两对基因独立遗传。请设计该植物品种间杂交育种程序和单倍体育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明，分析两种育种程序各自所需的年限。
【解析】：
杂交育种程序：
第一种方案：
第一代P AABB×aabb 亲本（P）杂交，收获种子
↓
第二代F1 AaBb 种植F1代自交，收获种子
↓种植F2代，选矮杆
第三代F2 A_B_，A_bb，aaB_（1/3aaBB+2/3aaBb），aabb 抗病（aaB_）自交，
↓统一收获各株种子
统一播种所获种子，
第四代F3 aaB_（3/5aaBB + 2/5aaBb），aabb 选矮杆抗病自交，
↓统一收获各株种子
aaB_，aabb 逐代选矮杆、抗病（aaB_）自交，
↓直至后代性状不分离，自交留种
第n+2代Fn+1（２n-1）/（２n +1）aaBB + 2/（２n +1）aaBb
n＝5时，第7代矮杆抗病（aaB_）植株中纯合体占（2n-1）/（2n+1）＝31/33=93.9％；n＝6时，第8代矮杆抗病（aaB_）植株中纯合体占96.9％。照此方案，生产上纯合体比例如果达到95%以上才可推广种植，选育植株、果实、种皮性状（如矮杆、抗病）至少需要完成8个世代，历时8年；如果选育种胚性状则只需完成7个世代，至少历时7年。
第二种方案：
第一代 P AABB×aabb 亲本（P）杂交，收获种子
杂交育种和单倍体育种以及多倍体育种
二、多倍体育种
在育种过程中，人们用秋水仙素处理萌发 的种子或幼苗从而使细胞内染色体数目加倍， 染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分 裂，发育为多倍体植株，得到多倍体品种。
三倍体无子西瓜的培育
秋水仙素处理 2n
传粉
2n 第 一 年
4n
♀
3n ♂ 2n
种植 3n 传粉
种植
3n
♀
3n
♂
第 二 2n 年
① AABB ② aabb
Ⅰ
Ⅲ ③ AaBb
Ⅱ
Ⅳ
Ⅴ ⑤ AAbb
⑥ AAaaBBbb
⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为__杂__交___,方法Ⅱ称为 __自__交_____,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是_基__因__重__组_.
⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_花__药__离__体__培__养__,由④培育成 ⑤的过程中用化学药剂_秋__水__仙__素__处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合
自交(测交)
优点： 使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个 个体上，即“集优”,能产生新的基因型。
缺点：不能创造新的基因；育种所需时间较长；杂交后代易
出现性状分离；只能进行本物种或亲缘关系较近的物
种杂交,不能克服远缘杂交不亲合的障碍。
应用：如：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦 培育矮秆抗病小麦
祝您成功！
6.1杂交育种与诱变育种
例题背景：
荔枝主要分布在南方等地。增城“西 园挂绿”至为珍贵，被称为“荔枝之 王”。“西园挂绿”外壳红中带绿， 四分微绿六分红，每个荔枝都环绕有 一圈绿线，果肉洁白晶莹，清甜爽口， 挂齿留香，风味独特。为了改良“西 园挂绿”，要求在不改变“西园挂绿” 原有外观品质的前提下把“西园挂绿” 改良为无核、果大、糖分含量多。若 你是育种专家，该怎样设计育种方案？
①育种时间长，过程繁琐； ②只能利用已有的基因进行重新组合，不能 产生新基因。
4. 杂交育种的应用
(1)在农业生产中： 改良作物品质， 提高农作物单位面积 产量 杂交水稻：从1976年到 2006年，累计增产粮食 5200多亿公斤，平均每 年解决600万人的粮食问 题。
（2）在家畜、家禽育种中的应用
杂交育种和诱变育种
2000年国家最高科学技术奖 2004年十大感动中国人物之一
一、杂交育种
1.概念：
杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交 配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种 的方法。
2.原理： 基因重组 3.方法
杂交→自交→选优→自交……
4.优点：
使位于不同个体的优良性状集中于一个个 体（即“集优”） 5.缺点：
假设现有长毛立耳猫（BBEE） 和短毛折耳猫（bbee），你能否培 育出能稳定遗传的长毛折耳猫 （BBee）？写出育种方案（图解） 短毛折耳猫
有关单倍体育种的研究前景
关于单倍体育种的研究前景
姓名：韦启
学院：材料与化工专业：生物工程(1)班
摘要：单倍体育种是现代作物育种中的重要的育种方法之一,利用花药培养等方法诱导产生单倍体,并使其单一的染色体各自加倍成对,成为有活力、能正常结实的纯合体,从而选育出作物新品种的方法。单倍体育种具有快速获得纯合正常植株的优点，如今已成为育种的一条新途径。目前全世界已经有40多种植物（如：小麦、水稻、玉米等）获得了单倍体植株，在育种领域中，地位不可动摇。尽管还有无数的难题有待突破，但是单倍体育种的研究前景是十分可观的！
关键词：单倍体育种单倍体植株单倍体花药培养诱导纯合体新品种快速突破
第一章：单倍体育种的过程及特点
【1-1】单倍体育种的定义
单倍体育种是现代作物育种中的重要的育种方法之一,利用花药培养等方法诱导产生单倍体,并使其单一的染色体各自加倍成对,成为有活力、能正常结实的纯合体,从而选育出作物新品种的方法。
【1-2】单倍体的定义及其产生
单倍体是具有配子体染色体组成、只含体细胞染色体数的一半()的植物体。有的植物
如普通小麦的体细胞染色体数为42,是由6个每组染色体基数为7的染色体组(6)组成的。自1921年A.D.伯格纳在曼陀罗(Da-tura stramonium)中发现单倍体植株以来，已发现一系列自发产生的单倍体，并有许多人工诱导单倍体植株的方法问世。单倍体的产生，大体有以下两方面的途径：
一、体内发生即从胚囊内产生单倍体。这包括：①自发产生。与多胚现象常有联系，如和的双胚苗中经常出现单倍体，可能是由温度骤变或异种、异属花粉的刺激引起。②假受精。即雌配子或雌性细胞经花粉或雄核刺激后未受精而产生的单倍体植株。如品种间杂交，、苜蓿、和的种间杂交等都有此现象。③半受精。雌雄配子都参加胚胎发生，但不发生核融合，因而产生具父母本来源的嵌合植株，这曾在棉花中发现过。④雄核发育或孤雄生殖。卵细胞不受精，卵核消失，或卵细胞受精前失活，由精核在卵细胞内单独发育成单倍体，因此只含有一套雄配子染色体。这类单倍体的发生频率很低。⑤雌核发育或孤雌生殖。精核进入卵细胞后未与卵核融合而退化，卵核未经受精而单独发育成单倍体。远缘杂交中有时会出现此种现象。
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作物杂交育种、单倍体育种所需年限分析
作物杂交育种、单倍体育种所需年限分析
育种是一个复杂的过程，一般来说，也是一个漫长的过程。当然，再复杂再漫长，也是有一定时限的。
不同的育种方法需要的时间不同，即使是同一种育种方法，又会因为物种、性状的不同而存在时限上的差异。不能一概而论。
下面所做分析均为理论年限分析，而实践过程中，所需时间可能更长。一、杂交育种——
1、一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为双显性性状。性状表现于植株。玉米种群中存在高产不抗病（AAbb）、低产抗病(aaBB)两种类型，以此为材料培育高产抗病（AABB）新品种。
P 高产、不抗病（AAbb）×低产、抗病(aaBB)
↓第一年：杂交
F1 高产、抗病（AaBb）
自↓交第二年：自交
F2 高产抗病（AABB,AaBB,AABb,AaBb）高产不抗病；低产抗病；低产抗病；（淘汰）
自↓交第三年：人工选择
F3 高产抗病（AABB,AaBB,AABb,AaBb）（按单株分别保存收获的种子）
自↓交第四年：分别种植、自交，后
代不发生性状分离的高产抗病
类型即为所育。
高产抗病（AABB）
↓
留种（高产抗病新品种）
2、一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为双隐性性状，性状表现于植株。
参照例1可知：理论上，第三年就可以得到所育品种。
3、一年生作物育种，以玉米为例。育种目标为一显一隐性状，性状表现于植株。
参照例1可知：理论上亦需到第四年方能获得所育品种。
二、杂交育种——性状表现于种子
4、一年生作物育种，以豌豆为例。育种目标为双显性性状。
参照例1可知：性状表现于种子时，理论上，双显性性状育种或单显性育种所需时限当比性状表现于
植株时节省一年的时间，即三年。
5、一年生作物育种，以豌豆为例。育种目标为双隐性性性状。
参照例1可知：性状表现于种子时，理论上，双隐性性状育种所需时限为二年。
6、如果是三对以上相对性状的育种，则育种时限会在上述基础上相应地延长。
三、杂交育种——多年生植物
如果育种对象为多年生植物，则杂交育种的周期就会更长。道理很简单。
四、单倍体育种
杂交：要用一年，以获得杂种。
花药离体培养：这必然是第二年的事，得到单倍体苗并加倍恢复染色体数，这个时间很短，理论上，第二年的当年就可以得到所育新品种。
五、总结
按照新课程标准的要求，学生只要懂得单倍体育种确实比杂交育种所需时限更短，并因此而缩短了育种年限，加快了育种速度就行。
这部分知识的核心是原理、过程及应用。