《杂种优势育种》PPT课件
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《杂种优势育种》课件
杂种优势的利用方式包括杂交育种、分子育种和转基因育种等。
03
杂种优势育种的策略与技术
根据育种目标，选择具有优良性状的亲本，如高产、优质、抗逆等。
亲本选择
根据亲本的遗传背景和育种目标，合理配制杂交组合，以提高杂种优势。
亲本配制
通过田间试验和室内分析，筛选出具有优良性状的杂交组合。
根据杂交组合的表现，优化杂交组合的配比，以提高杂种优势。
在杂交水稻的育种过程中，育种专家采用了多种育种技术，如辐射诱变、化学诱变、基因工程等，以加速品种的选育进程和提高品种的质量。
杂交水稻的成功育种不仅提高了水稻的产量和品质，还为其他作物的杂种优势育种提供了重要的借鉴和参考。
转基因作物是杂种优势育种的另一个重要领域。通过将外源基因导入作物的基因组中，育种专家可以培育出具有抗虫、抗病、抗除草剂等优良性状的新品种。
杂种优势育种可以显著提高作物的产量，满足不断增长的食物需求，对于保障全球粮食安全具有重要意义。
增强抗逆性
通过杂种优势育种，可以培育出具有较强抗逆性的新品种，如抗旱、抗寒、抗病虫害等，提高作物的适应性和生存能力。
02
杂种优势育种的基本原理
03
在农业生产中，杂种优势的利用可以显著提高作物的产量和品质，是现代育种的重要手段之一。
玉米杂种优势
玉米杂种优势表现为显著的产量增加和抗逆性提高，通过利用不同品种间的杂种优势，可以培育出适应性广、抗病性强、产量高的玉米新品种。
奶牛杂交育种
通过引入外来优良品种的公牛与本地母牛进行杂交，可以显著提高后代的产奶量和乳质，同时增强抗病性和适应性。
猪杂交育种
通过不同品种间的杂交，可以获得生长速度快、瘦肉率高、繁殖性能好的猪种，提高养猪业的经济效益。
03
杂种优势育种的策略与技术
根据育种目标，选择具有优良性状的亲本，如高产、优质、抗逆等。
亲本选择
根据亲本的遗传背景和育种目标，合理配制杂交组合，以提高杂种优势。
亲本配制
通过田间试验和室内分析，筛选出具有优良性状的杂交组合。
根据杂交组合的表现，优化杂交组合的配比，以提高杂种优势。
在杂交水稻的育种过程中，育种专家采用了多种育种技术，如辐射诱变、化学诱变、基因工程等，以加速品种的选育进程和提高品种的质量。
杂交水稻的成功育种不仅提高了水稻的产量和品质，还为其他作物的杂种优势育种提供了重要的借鉴和参考。
转基因作物是杂种优势育种的另一个重要领域。通过将外源基因导入作物的基因组中，育种专家可以培育出具有抗虫、抗病、抗除草剂等优良性状的新品种。
杂种优势育种可以显著提高作物的产量，满足不断增长的食物需求，对于保障全球粮食安全具有重要意义。
增强抗逆性
通过杂种优势育种，可以培育出具有较强抗逆性的新品种，如抗旱、抗寒、抗病虫害等，提高作物的适应性和生存能力。
02
杂种优势育种的基本原理
03
在农业生产中，杂种优势的利用可以显著提高作物的产量和品质，是现代育种的重要手段之一。
玉米杂种优势
玉米杂种优势表现为显著的产量增加和抗逆性提高，通过利用不同品种间的杂种优势，可以培育出适应性广、抗病性强、产量高的玉米新品种。
奶牛杂交育种
通过引入外来优良品种的公牛与本地母牛进行杂交，可以显著提高后代的产奶量和乳质，同时增强抗病性和适应性。
猪杂交育种
通过不同品种间的杂交，可以获得生长速度快、瘦肉率高、繁殖性能好的猪种，提高养猪业的经济效益。
育种学总论第10章杂种优势利用精品PPT课件
优势 次 F>HP HP>F>LP （%）
F<LP
138.3 2 67
5
8
116.4 4 48
23
9
106.0 5 31
34
15
146.2 1 64
14
2
125.1 3 69
11
0
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20
5、品质
❖杂种一代的品质也有一定优势，当然并不是所 有组合及所有的品质方面都比双亲优越
✓ 不同点：前者认为双亲的非等位显 性基因的互补产生杂种优势；后者 认为双亲等位基因间的互作产生杂 种优势
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数量性状位点及其互作方式为显性假说和 超显性假说提供了证据
Q1
Q2 Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
×
1992年，stuber报道 超显性是玉米杂种 优势的遗传基础
1995年，xiao报道显性是 水稻杂种优势的遗传基础
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水稻制种田
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二、亲本选配
（一）对杂种亲本的基本要求 1、基因型纯合，表现型整齐一致； 2、具有较高的一般配合力； 3、具有优良的农艺性状并相互互补； 4、亲本自身产量高，开花习性符合制
种要求
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1、基因型纯合，表现型整齐一致
杂种F1的产量或某一数量性状的数值超过双亲 （P1和P2）同一性状的平均数的比率
F1-(P1+P2)/2
超中优势（%） =
ⅹ100%
第六组 第八章优势杂交育种_PPT幻灯片
指两个遗传组成不同的生物体杂交所产生的杂交种，在生长 优势、抗逆性、适应性和产量等方面超过其双亲的现象。
杂种优势的度量标准： １．超中优势（亲值优势）：以中亲值（某一性状的双亲平
均值的平均）作为尺度衡量F1平均值与中亲值之差的方法。 公式：H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1+P2)/2] H：杂种优势 F1：杂种一代的平均值 P1：第一个亲本的平
四：杂种优势利用概况
18世纪中期在烟草上发现杂种优势； 达尔文从1866年开始开始研究植物自花和异花受精现象。在玉 米上发现“异花受精一般对后代有益，而自花受精常常对后代 有害”；
GH Shull（1914）首次提出杂种优势的术语和选育单交种的基本 程序；
H.Pearson（1932）首次提出利用自交不亲和系配制甘蓝杂种一 代；
２．超亲优势（高亲值优势）：用双亲中较优良的一个亲本 的平均值（Ph)作为尺度，衡量F1平均值与高亲平均值之差的 方法。
公式：H=(F1-Ph)/Ph该方法的计算结果可直接反映杂种的利用 价值
３．超标优势：以标准品种（如生产上正在应用的同类优良 品种）的平均值（CK）作为尺度，衡量F1与标准品种之差的 方法。 更能反映杂交种在生产上的利用价值，但这种方法不 能提供与亲本有关的遗传信息。
D F Jones（1943）利用细胞质雄性不育系生产洋葱杂种一代；
四：杂种优势利用概况
发达国家杂交种品种的使用率越来越高。如蔬菜作物中番
茄、白菜、甘蓝等商用品种已经基本实现杂优化。林木和观赏 植物的杂交种品种如三色堇、紫罗兰、石竹、天竺葵等杂交品 种也陆续用于生产。其中：
我国自20世纪50年代以来开始对园艺植物的杂种优势利用的研 究，到70年代末，白菜、甘蓝、番茄、甜椒、黄瓜、黄瓜、西 瓜、甜瓜、等杂交种品种已先后大面积用于生产。
杂种优势的度量标准： １．超中优势（亲值优势）：以中亲值（某一性状的双亲平
均值的平均）作为尺度衡量F1平均值与中亲值之差的方法。 公式：H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1+P2)/2] H：杂种优势 F1：杂种一代的平均值 P1：第一个亲本的平
四：杂种优势利用概况
18世纪中期在烟草上发现杂种优势； 达尔文从1866年开始开始研究植物自花和异花受精现象。在玉 米上发现“异花受精一般对后代有益，而自花受精常常对后代 有害”；
GH Shull（1914）首次提出杂种优势的术语和选育单交种的基本 程序；
H.Pearson（1932）首次提出利用自交不亲和系配制甘蓝杂种一 代；
２．超亲优势（高亲值优势）：用双亲中较优良的一个亲本 的平均值（Ph)作为尺度，衡量F1平均值与高亲平均值之差的 方法。
公式：H=(F1-Ph)/Ph该方法的计算结果可直接反映杂种的利用 价值
３．超标优势：以标准品种（如生产上正在应用的同类优良 品种）的平均值（CK）作为尺度，衡量F1与标准品种之差的 方法。 更能反映杂交种在生产上的利用价值，但这种方法不 能提供与亲本有关的遗传信息。
D F Jones（1943）利用细胞质雄性不育系生产洋葱杂种一代；
四：杂种优势利用概况
发达国家杂交种品种的使用率越来越高。如蔬菜作物中番
茄、白菜、甘蓝等商用品种已经基本实现杂优化。林木和观赏 植物的杂交种品种如三色堇、紫罗兰、石竹、天竺葵等杂交品 种也陆续用于生产。其中：
我国自20世纪50年代以来开始对园艺植物的杂种优势利用的研 究，到70年代末，白菜、甘蓝、番茄、甜椒、黄瓜、黄瓜、西 瓜、甜瓜、等杂交种品种已先后大面积用于生产。
育种学总论第10章杂种优势利用精品PPT课件
1985 47757 12628 26.44 351.9 431.5 79.6 1680.4 545.8 32.48
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3、杂交油菜的研究
1972年，傅廷栋教授在甘蓝型油菜品种波里 马中发现雄性不育突变株， 称polima CMS(简称pol CMS) ； 1976年，湖南省农科院油菜杂优协作组首先 实现pol CMS的三系配套； 1986年，李殿荣选育出国际上第一个通过品 种审定并大面积应用于生产的甘蓝型油菜三 系杂交种“秦油2号”（陕2A×垦C1）； 1990年，杨光圣等在甘蓝型油菜品种杂交后 代中发现并选育出生态型雄性不育系AB1， 为油菜杂种优势利用由“三系” 向“两系” 过渡奠定了基础
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中国杂交水稻早期种植情况
年
面积（万亩）
份 水稻 杂交稻 %
亩产（公斤）
总产（亿公斤）
水稻 杂交稻 增产 水稻 杂交稻 %
1976 54326 201.6 0.39 231.5 280.0 48.5 1258.1 5.9 0.5
1980 50817 7183.1 14.13 275.5 353.1 77.6 1399.1 253.7 18.13
各种作物杂种一代的产量多数较高，强 优势组合的F1产量超过双亲平均值是普 遍现象，一般杂交种比推广的普通良种 增产20-40%，高的可达二倍以上
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第十章 杂种优势利用
杂种优势（Heterosis）：指两个 遗传组成不同的亲本杂交产生的杂 种一代，在生长势、生活力、抗逆 性、产量、品质等方面优于其双亲 的现象
主要内容：
第一节、杂种优势利用的简史与现状 第二节、杂种优势表现特性 第三节、杂种优势表现的遗传基础 第四节、杂种品种的选育程序 第五节、利用作物杂种优势的方法
杂种优势的利用PPT课件
.
18
育种者的权利易得到保护
.
19
花卉杂种优势育种的成就
• 金鱼草 • 矮牵牛 • 百合 • 樱草 • 蒲包花 • 万寿菊 • 四季海棠 • 一串红 • 三色堇 • 香石竹
.
21
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22
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23
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25
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27
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28
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29
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30
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31
.
32
.
33
太
.
34
.
35
.
产F1种子供生产播种用。
.
14
2.优势育种与重组育种的异同点
1）
2）
3）
3. 杂种优势的利用要点
➢ 杂种优势通常是综合性状表现优良，个别 性状表现突出；
➢ 杂种优势常常明显表现与杂种一代； ➢ 杂种优势利用的价值因植物不同而异； ➢ 杂种优势的利用与双亲相对差异互补有关； ➢ 杂种优势的表现与双亲纯合度有关； ➢ 杂种优势与环境条件有关。
区组
随机误差
.
61
方差分析结果
.
62
（4）半轮配法
A
B
C
D
A
X
B
X
X
C
X
X
X
D
X
X
X
X
.
63
三、自交系间配组方式的确定
选优良杂交组合及其亲本自交系 后，还需确定各自交系的最优组合 方式。
１、单交种：
２、双交种：
３、三交种：
.
64
.
65
.
66
3.三交种：
《优势杂交育种》PPT课件 (2)
能反映杂种在生产上的利用价值，但不能提供任何与 亲本有关的遗传信息。
精选ppt
9
4、 离中优势（平均显性度）：以双亲平均数之 差的一半作为尺度衡量杂种优势的方法。
F1-（P1+P2）/2 H = ———————— ×100%
（P1-P2）/2
可反映杂种优势的遗传本质。
精选ppt
10
5、杂种优势指数（index of heterosis）： 是 杂交种某一数量性状的平均值与双亲同一性 状的平均值的比值。
无性繁殖植物----先杂后固-----营养系品种；
优势杂交育种：有性繁殖植物----先纯后杂-----一代杂种。
3、 良种繁育不同：常规杂交育种较简单，可结合生产田自繁 自用；一代杂种必须年年制种。
精选ppt
3
第七章 优势杂交育种
第一节 杂种优势及其度量方法 第二节 一代杂种选育的一般程序 第三节 一代杂种种子生产方法（良繁内容） 第四节 雄性不育系的选育和利用 第五节 自交不亲和系的选育和利用
1、 超中优势（mid-parent heterosis） ：以中亲值作 为尺度用以衡量F1平均值与中亲值之差的方法。
F1-（P1+ P2）/2 H = ————————×100%
（P1+ P2）/2
在生产上的使用价值不大，因为如果没有超过大值 亲本，就没有推广价值。
精选ppt
7
2、 超亲优势（over-parent heterosis） ：又称高亲值 优势，是以双亲中较优良的一个亲本的平均值（Ph） 作为尺度，衡量F1平均值与高亲平均值之差的方法。
精选ppt
2
优势育种与常规杂交育种的异同：
相同点：利用有性杂交实现基因重组，人工创造变异。
精选ppt
9
4、 离中优势（平均显性度）：以双亲平均数之 差的一半作为尺度衡量杂种优势的方法。
F1-（P1+P2）/2 H = ———————— ×100%
（P1-P2）/2
可反映杂种优势的遗传本质。
精选ppt
10
5、杂种优势指数（index of heterosis）： 是 杂交种某一数量性状的平均值与双亲同一性 状的平均值的比值。
无性繁殖植物----先杂后固-----营养系品种；
优势杂交育种：有性繁殖植物----先纯后杂-----一代杂种。
3、 良种繁育不同：常规杂交育种较简单，可结合生产田自繁 自用；一代杂种必须年年制种。
精选ppt
3
第七章 优势杂交育种
第一节 杂种优势及其度量方法 第二节 一代杂种选育的一般程序 第三节 一代杂种种子生产方法（良繁内容） 第四节 雄性不育系的选育和利用 第五节 自交不亲和系的选育和利用
1、 超中优势（mid-parent heterosis） ：以中亲值作 为尺度用以衡量F1平均值与中亲值之差的方法。
F1-（P1+ P2）/2 H = ————————×100%
（P1+ P2）/2
在生产上的使用价值不大，因为如果没有超过大值 亲本，就没有推广价值。
精选ppt
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2、 超亲优势（over-parent heterosis） ：又称高亲值 优势，是以双亲中较优良的一个亲本的平均值（Ph） 作为尺度，衡量F1平均值与高亲平均值之差的方法。
精选ppt
2
优势育种与常规杂交育种的异同：
相同点：利用有性杂交实现基因重组，人工创造变异。
农业类园艺植物育种学-杂种优势育种PPT优秀课件
杂种优势指数（index of heterosis） Hi=F1/MP 100%
离中优势
H =2(F1-MP)/( P1－ P2） 100%
注：MP = (P1+ P2 ) /2
BN
优势育种与杂交育种的比较
相同点
基本原理和采用的手段相同
杂种
相异点
优势育种
杂交育种
1、所利用的遗传效应不同 2、育种程序不同
杂种优势
杂
自
交
交
显隐 性性
同一遗传效应
异花授粉植物连 续自交多代出现 生理机能衰退， 如植株生长势及 抗性减弱，生活 力下降，经济性 状退化，产量降 低的现象
自交衰退
BN
产生原因
显性假说 （dominance hypothesis） 超显性假说 （overdominance hypothesis）
上位性与杂种优势 基因组互补与杂种优势 基因多态性与杂种优势 基因网络系统与杂种优势
BN
观点：优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间这些显性效应的累积作用
P1 A A bb cc
DD
a
a P2
BB CC
dd
AA bb cc DD
P1
Aa bB cC Dd
F1
aa BB CC dd
P2
BN
观点：优势来源于等位基因间的互作，基因间无显、隐关系。
g.c.a
0.1 -0.7 0.3 0.3
BN
配合力与育种的关系
深入理解各种遗传效应 加性效应 new 非加性效应 new 显性效应 超显性效应 上位性效应
配合力－遗传效应－育种途径 g.c.a－加性效应－杂交育种 s.c.a －非加性效应－优势育种
《杂种优势育种》课件
杂种优势的原理和机制
基因加性
表现为复杂性状（如生长高 度、产量和抗逆性等）在两 个基因型中各自的效应可能 相等，进行杂交后作用效应 的和大于其分开作用效应之 和。
别构互补
表现为互补的DNA形态两条 螺旋结合可以形成较为稳定 的DNA双螺旋，是分离同源 DNA分子后二者会互相寻找 配对的原因。
杂种折合
2
挑战
杂交育种周期长，生产难度大；杂交倍数的有效利用问题；基因多样性和性状比 较难以预测。
3
未来
平衡好杂交效益与生态效益的关系，将需要探究取得有效的解决方法。
杂种优势育种的案例分析
优良玉米品系的培育
目前我国推广的大部分优良 玉米品种，都是通过杂交育 种技术培育出来的，非常符 合我国土壤和气候条件。
番茄的优化育种
从株型、适应性、耐病性、 品质等方面对传统品种进行 深入分析，再结合新品种、 新技术、新育种手段，通过 杂交获得品质更优的杂交新 品种。
栽培葡萄品种的培育
通过各种育种技术对葡萄的 组合，如试验大量杂交，以 挖掘出最佳品种。
结论和未来展望
1 结论
杂交育种技术是生物育种中重要的研究方向和手段，可以提高新品系或新品种的具备的 生态适应性、生物学特性以及农业难题等。
小麦
高产杂交小麦，是杂种优 势育种在我国小麦育种和 生产中的成功实践，其中 西红柿、黄瓜、甜瓜等 许多蔬菜都是经过杂交育 种培育而成的，相较于传 统种植种类，具有更高产、 更有营养、更美观等优势。
杂种优势育种的优势和挑战
1
优势
可以使不同品系或种属之间相互受益，提高后代的产量和适应性，增强抗病性等。
2 未来
加强杂交育种技术研发，根据融合碱基多样性、基因多样性与建立新品系之间的联系； 用系统而可预测的方法提高新品系或杂交新品种产值；寻找生态学及农业生产的途径， 例如通过利用生态环境的研究，探索获得更适宜栽培区域的杂交新品种。
-作物育种方法--杂种优势的利用ppt课件
〔四〕自交系的选育与改良
自交系就是经过多年、多代延续的 人工强迫自交和单株选择所构成的、 基因型纯合的、性状整齐一致的自交 后代,它主要为杂交制种提供亲本。
〔四〕自交系的选育与改良
1、自交系的选育 选育自交系是异花授粉作物和常异 花授粉作物利用杂种优势的第一步任 务。 自交系 (inbred line) 是杂交种的亲本 , 普通不直接用于消费 , 而只在消费商 品杂交种时运用。对自交系的根本要 求如下 :
远缘杂交的意义和作用
1.将异源种属植物有利性状引入栽培作物种类 2.发明新物种 4.诱导单倍体 5.有效的利用杂种优势 6.用于研讨生物的进化
远缘杂种后代性状分别的特点
➢性状分别无规律性 ➢分别类型丰富，有向两亲分化的倾向 ➢分别世代长，稳定慢
远缘杂种后代处置方法与选择特点
➢F2 、F3群体要大 ➢不宜在低世代淘汰组合 ➢对低世代资料选择规范要宽 ➢运用回交法或复交法进展再加工
1、中亲优势 (mid-parent heterosis)指 杂交种 (F1) 的产量或某一数量性状的平均 值与双亲 (P1与 P2) 同一性状平均值差数 的比率。计算公式为 :
中亲优势 =［ F1 －(P1+P2)］/2/ (P1+P2)/2 × 100%
〔二〕测定杂种优势的方法
2、超亲优势 (over-parent hetemsis) 指杂交种(F1)的产量或某一数量性状的平均 值与高值亲本(HP) 同一性状平均值差数的 比率。计算公式为 :
人工诱导多倍体在消费上的运用
➢异源多倍体小黑麦 ➢三单倍体甜菜和三倍体西瓜 ➢同源四倍体黑麦，同源四倍体葡萄
远缘杂交育种
不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间 杂交。
优势杂交育种课件
②生殖型，杂种的生殖器官发育较强，如结实器
官增大，结实性增强，种子和果实产量高；
③适应型，杂种具有较高的生活力、适应性和生
长竞争能力。
园艺育种学－优势杂交育种
园艺育种学－优势杂交育种
3.度量方法
为了便于研究和利用杂种优势，通常采
用下列方法度量杂种优势的强弱：
1）超中优势：以某一性状的双亲平均值也称中亲值（MP）作
是指某一对
等位基因的
表现受到另
一对非等位
基因的影响，
随着后者的
不同而不同。
也称为非等
位基因间的
互作。上位
效应会导致
新的代谢途
径、产生新
性状。
2.非等位基因间的互作。
P1
A
b
c
A
b
c
a
B
C
a
B
C
D
D
d
d
P2
A
b
c
A
b
c
A
b
c
a
B
C
a
B
C
a
B
C
D
D
D
d
d
d
P1
F1
园艺育种学－优势杂交育种
P2
例如:
一个基因A由于突变产生复等位基因，a1、
主要观点：“处于杂合态的等位基因间的互作效应和非等位基因间
的上位效应是产生杂种优势的根本原因”。
1.等位基因间的互作效应。
Aa ＞
AA 和
aa
若在一基因位点上存在若干复等位基因，那么
a1a2
a1a1
a1a3
a2a2
a1a4
＞
a3a3
官增大，结实性增强，种子和果实产量高；
③适应型，杂种具有较高的生活力、适应性和生
长竞争能力。
园艺育种学－优势杂交育种
园艺育种学－优势杂交育种
3.度量方法
为了便于研究和利用杂种优势，通常采
用下列方法度量杂种优势的强弱：
1）超中优势：以某一性状的双亲平均值也称中亲值（MP）作
是指某一对
等位基因的
表现受到另
一对非等位
基因的影响，
随着后者的
不同而不同。
也称为非等
位基因间的
互作。上位
效应会导致
新的代谢途
径、产生新
性状。
2.非等位基因间的互作。
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A
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园艺育种学－优势杂交育种
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例如:
一个基因A由于突变产生复等位基因，a1、
主要观点：“处于杂合态的等位基因间的互作效应和非等位基因间
的上位效应是产生杂种优势的根本原因”。
1.等位基因间的互作效应。
Aa ＞
AA 和
aa
若在一基因位点上存在若干复等位基因，那么
a1a2
a1a1
a1a3
a2a2
a1a4
＞
a3a3
第六章优势育种-PPT课件
F1
抗逆性好 适应性广 品质佳
广义杂种优势
方向性上可分为正向杂种优势和负向杂种优势; 在功能性上可分为三种类型 ⑴体质型杂种优势（Luxuriance） 也称旺势杂种优势; 即杂种营养器官生长超过双亲，但繁殖能力却无增 益。进化遗传学家往往把它归于“假”杂种优势。
广义杂种优势
方向性上可分为正向杂种优势和负向杂种优势： 在功能性上可分为三种类型 ⑴体质型杂种优势 ⑵生殖型杂种优势（Euheterosis） 也称真杂种优势; 即杂种繁殖器官生长发育超过双亲，但个体生长不
一定超过亲本，在进化上具有实用意义。
广义杂种优势
方向性上可分为正向杂种优势和负向杂种优势： 在功能性上可分为三种类型 ⑴体质型杂种优势 ⑵生殖型杂种优势 ⑶适应型杂种优势 具有较强的适应能力，在抗逆性、抗病虫害能力
尝试。
6.1.2杂种优势的特点
一、杂种优势的一般特点
⑴ 杂种优势不是某一两个性状单独表现突出，而是 许多综合性状表现突出。 ⑵ 在一定范围内，双亲的基因型纯合程度越高，双
亲的遗传差异越大（亲缘关系远，地理来源和生
态型差异大），F1代杂种优势就越强。故自交系 间F1代杂种优势要比品种间F1代杂种优势强。
显性假说示意图
显性假说的不足之处
①该假说只考虑等位基因的显性效应，没有考虑 等位基因的杂合本身所起的作用。无法解释数 量性状是多基因遗传的，等位基因间往往不存 在明显的显隐性关系。 ② 该假说只考虑到非等位基因间的显性加性效 应，没有考虑非等基因间的互作效应，无法解 释F1出现的杂种负优势，无法解释自交系的产 量与其杂交种的产量之间没有高度的相关性。
③ 该假说设有涉及细胞质和环境对杂种优势所 起的作用。
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杂种优势指数（index of heterosis） Hi=F1/MP 100%
离中优势
H =2(F1-MP)/( P1－ P2） 100%
注：MP = (P1+ P2 ) /2
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优势育种与杂交育种的比较
相同点
基本原理和采用的手段相同
杂种
相异点
优势育种
杂交育种
1、所利用的遗传效应不同 2、育种程序不同
h
BN
3
概念
两个遗传组成 不同的亲本杂 交产生的F1植 株在生活力、 生长势、抗逆 性和丰产性等 方面超过双亲 的现象
杂种优势
杂
自
交
交
显隐 性性
同一遗传效应
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异花授粉植物连 续自交多代出现 生理机能衰退， 如植株生长势及 抗性减弱，生活 力下降，经济性 状退化，产量降 低的现象
深入理解各种遗传效应 加性效应 new 非加性效应 new 显性效应 超显性效应 上位性效应
配合力－遗传效应－育种途径 g.c.a－加性效应－杂交育种 s.c.a －非加性效应－优势育种
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加性效应
一个个体的遗传组成所固有的遗传信息，它所含的基因 位点数是一定的，能稳定地传递给后代。
✓
加性效应 ✓
✓
显性效应
✓
上位性效应 部分✓
先纯后杂
先杂后纯
3、制种方法不同
程序繁杂，成本高
方法简便，成本低
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杂种优势的表现及利用
杂种优势的表现 特点 类型 相对性
营养型 生殖型 适应性
杂种优势的利用价值和方式
利用价值的评价 杂种产生的经济效益 VS 生产杂种种子的成本
自交衰退
BN
4
产生原因
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显性假说 （dominance hypothesis） 超显性假说 （overdominance hypothesis）
上位性与杂种优势 基因组互补与杂种优势 基因多态性与杂种优势 基因网络系统与杂种优势
BN
h
5
观点：优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间这些显性效应的累积作用
影响杂种种子成本的主要因素 生产用种量和繁殖系数；
杂种优势的早期预测与固定
去雄、授粉的劳动成本
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杂种优势的早期预测与固定
早期预测
群体遗传学方法 生理遗传学方法 分子遗传学方法
固定
无性繁殖法 二倍体无融合生殖法 双二倍体法 平衡致死法
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12
生理遗传学方法
也就是说各位点的基因各自所控制的遗传效应是相对独 立地传递到下一代中的，在后代中它们表现为简单的相加关 系。
B A ab
c
c
ABc 即无论是A、a、B还是b，它们传递到下一代 Abc 基本不会改变，A还是A，无论亲本间发生杂 aBc 交与否，它本身所含的遗传信息不变。所有 abc 这些效应的积加构成加性效应。亲本携带的
a1a1 a2a2
＞ a3a3
…... anan
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观点：优势来源于非等位基因间的互作，即基因位点间非加性遗传效应。
P1 A A bb cc
DD
a
a P2
BB CC
dd
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AA bb cc DD
P1
Aa bB cC Dd
F1
aa BB CC dd
P2
harent heterosis） Hm=(F1-MP)/MP100%
超亲优势 （over-parent heterosis） Hp=(F1-Ph)/Ph 100%
超标优势（over-standare heterosis） Hs=(F1-CK)/CK 100%
分子遗传学测定 作物遗传差异的手段 测 定
亲本的遗传差异
杂种 优势
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配合力的测定 配合力的概念 配合力与育种的关系 配合力的测定方法
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配合力的概念
又称组合力，是衡量亲本系在其所配的F1中某种性 状的好坏与强弱的指标。
一般配合力
指某一亲本系与其他亲本系所配的几个F1某种性 状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。
特殊配合力
指某特定组合的某性状的实测值与据双亲一般配
合力算得的理论值的离差。
g.c.a
图 解 与 实 例
s.c.a
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1
2
3
4
平均
某
亲 本
A
10.2
11.0
10.6
10.8
10.7
组 合
B
10.1
10.0
9.6
9.8
9.9
的 性
C
9.2
12.0
11.6
10.8
10.9
状
D
P1 A A bb cc
DD
a
a P2
BB CC
dd
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AA bb cc DD
P1
Aa bB cC Dd
F1
aa BB CC dd
P2
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观点：优势来源于等位基因间的互作，基因间无显、隐关系。
Aa ＞ AA和 aa
若在一基因位点上存在若干复等位基因，那么
a1a2 a1a3 a1a4 …... anan-1
10.6
10.3
11.1
11.5 10.9
调
查 值
平
均
10.0
10.9
10.7 10.7
10.6
g.c.a
-0.6
0.3
0.1
0.1
SC3 =Xc3-u- gc- g3=11.6-10.6-0.3-0.1=0.6
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g.c.a
0.1 -0.7 0.3 0.3
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配合力与育种的关系
酵母培养法 线粒体、叶绿体和匀浆互补法
同工酶和酶活性法
杂种谱带类型（与双亲相比） 无差别型 互补型 杂种型 单一亲本型
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酵母 P1 ≈ P2 ＜ P1 ＋P2 ≈ F1
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RFLP(restriction fragment Length Polymorphism)
RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)
第七章 杂种优势育种利用
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1
杂种优势育种的概念与利用价值 杂种优势育种的一般程序 杂交种子的生产 雄性不育系的选育利用 自交不亲和系的选育与利用
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杂种优势育种的概念与利用价值
概念 产生原因 度量方法 杂种优势的表现及利用 配合力的测定
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优良基因多，它与其它个体配组产生的优良
性状也就多，表现为一般配合力好。
加性效应决定g.c.a的优劣
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b A Ab
c
c
B a ab
c
c
非加性效应 决定s.c.a的优劣
B A aB
c
c
B a ab
C
c
虽然各个亲本所携带的遗传信息能稳定传递到后代，它们 在各自的位点上出现的机会不同，或者它们之间的关系表现 的。机会不同。 在各个不同的亲本个体中下述三种遗传效应在 各种基因间发生或说出现的几率是不定的，也就是说三者出现 的机会不等，从而各亲本杂交所产生的后代在最终的性状表达 上各不相同，即产生的优势不同，表现为各自配组的特殊配合 力不同。