第五章杂交育种2015资料
合集下载
第五章 杂交育种
4、根据亲本性状遗传传递能力大大小进行选配
三、花粉技术 1、树木的开花、授粉和结习性 孤立木的开花树龄较林木早； 贫瘠干旱地段上的较肥沃湿润地段上的早； 分布区南部的较北部的早；
嫁接植株较实生树早。
泡桐、刺槐、榆树等在 同一朵花中有雌蕊和雄 蕊，属两性花；松、侧 柏、落叶松、杉木、柳 杉等树种的雌雄花分别 着生在同一植株上，为 雌雄同株异花.
树木杂交育种的历史较短，世界各国在人工杂交工作中， 做得最多，成就最大的是杨树和松树。在杨树和松树杂交 育种中，又多是以种间杂交为主。 英国早在1912年就选育出格氏杨（卡洛林杨×毛果杨）。 美国从1924年起，进行了系统的杨树育种工作。前苏联于 1933 ～ 1941 年间进行杂交组合 123 个，获得了苏维埃塔型 杨、雅柏洛科杨、斯大林工作者杨等新品种。西欧各国进 行了欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交工作，从中选育出的健杨、 五月杨等杨树杂种，已成为欧洲各国的主要造林树种。
花粉寿命的长短因树种和储藏条件不同而异，一般 风媒花花粉的生活力，在干燥、冷凉的室温下可保
持1－2个星期。杉木、云杉、柳杉、松树的花粉储
藏在适当的温度和湿度下，可以保存数年。杉木的 花粉在低温下保持 17年之久。杨树、柳树花粉一般
只能保存1周左右。
把收集好的花粉装在 玻璃皿中，不加盖， 放臵在盛有氯化钙或 硅胶的干燥器中进行 干燥， 12 － 24 小时后 即可密封储藏。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
三、花粉技术 1、树木的开花、授粉和结习性 孤立木的开花树龄较林木早； 贫瘠干旱地段上的较肥沃湿润地段上的早； 分布区南部的较北部的早；
嫁接植株较实生树早。
泡桐、刺槐、榆树等在 同一朵花中有雌蕊和雄 蕊，属两性花；松、侧 柏、落叶松、杉木、柳 杉等树种的雌雄花分别 着生在同一植株上，为 雌雄同株异花.
树木杂交育种的历史较短，世界各国在人工杂交工作中， 做得最多，成就最大的是杨树和松树。在杨树和松树杂交 育种中，又多是以种间杂交为主。 英国早在1912年就选育出格氏杨（卡洛林杨×毛果杨）。 美国从1924年起，进行了系统的杨树育种工作。前苏联于 1933 ～ 1941 年间进行杂交组合 123 个，获得了苏维埃塔型 杨、雅柏洛科杨、斯大林工作者杨等新品种。西欧各国进 行了欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交工作，从中选育出的健杨、 五月杨等杨树杂种，已成为欧洲各国的主要造林树种。
花粉寿命的长短因树种和储藏条件不同而异，一般 风媒花花粉的生活力，在干燥、冷凉的室温下可保
持1－2个星期。杉木、云杉、柳杉、松树的花粉储
藏在适当的温度和湿度下，可以保存数年。杉木的 花粉在低温下保持 17年之久。杨树、柳树花粉一般
只能保存1周左右。
把收集好的花粉装在 玻璃皿中，不加盖， 放臵在盛有氯化钙或 硅胶的干燥器中进行 干燥， 12 － 24 小时后 即可密封储藏。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
杂交育种2015-(2)
好品种并不一定是好亲本，二者具 有一定的区别。好亲本指是一般配合力 高的亲本；好品种则指具有许多优良性 状的品种。
例如：美国小麦品种Gaines，曾创世界 单产纪录，不是好亲本；其姊妹系 Pullmanioi，曾育出了多个优良杂交品 种。 2019年8月22日12时36分
三 杂交方式与杂交技术
1 杂交方式
聚合杂交：
用多个亲本进行的一种复杂的杂交方式。 方式：如有5个杂交亲本 A、B、C、D、E， 第一年 作单交 A×B A×C A×D A×E 第二年 第一轮聚合 F1AB×F1AC F1AD×F1AE 第三年 第二轮聚合F1ABC×F1ADE→F1ABCDE
2019年8月22日12时36分
回交：两个品种杂交后，子一代与其亲本之 一再进行杂交，称为回交。
2019年8月22日12时36分
P1 × P2 F1 F2
淘汰劣株
F3
淘汰劣株
F4-5
2019年8月22日12时36分 选优株建系
混合选择法示意图
株系鉴定
品系 鉴定
品比 试验
大田品种
（2）理论依据：
很多重要的经济性状是由微效多基因控制的， 早代遗传力低，纯合个体少，表现型受环境影 响大，选择的可靠性差。例如产量、穗粒数、 分蘖力、衣分、含油量等等。早代选择损失大 量优良基因和重组类型。
2019年8月22日12时36分
注：以上三张图片引自四川农业大学精品课网站
授粉：最适时间——每日开花最盛的时间 花粉寿命：水稻5分钟；小麦30分钟，
棉 花、油菜24小时，玉米5-6 小时。
雌蕊寿命：禾谷类开花前1-2天即有受精 能力
2019年8月22日12时36分
（3）授粉后管理： 套袋 挂牌 及时检查
例如：美国小麦品种Gaines，曾创世界 单产纪录，不是好亲本；其姊妹系 Pullmanioi，曾育出了多个优良杂交品 种。 2019年8月22日12时36分
三 杂交方式与杂交技术
1 杂交方式
聚合杂交：
用多个亲本进行的一种复杂的杂交方式。 方式：如有5个杂交亲本 A、B、C、D、E， 第一年 作单交 A×B A×C A×D A×E 第二年 第一轮聚合 F1AB×F1AC F1AD×F1AE 第三年 第二轮聚合F1ABC×F1ADE→F1ABCDE
2019年8月22日12时36分
回交：两个品种杂交后，子一代与其亲本之 一再进行杂交，称为回交。
2019年8月22日12时36分
P1 × P2 F1 F2
淘汰劣株
F3
淘汰劣株
F4-5
2019年8月22日12时36分 选优株建系
混合选择法示意图
株系鉴定
品系 鉴定
品比 试验
大田品种
（2）理论依据：
很多重要的经济性状是由微效多基因控制的， 早代遗传力低，纯合个体少，表现型受环境影 响大，选择的可靠性差。例如产量、穗粒数、 分蘖力、衣分、含油量等等。早代选择损失大 量优良基因和重组类型。
2019年8月22日12时36分
注：以上三张图片引自四川农业大学精品课网站
授粉：最适时间——每日开花最盛的时间 花粉寿命：水稻5分钟；小麦30分钟，
棉 花、油菜24小时，玉米5-6 小时。
雌蕊寿命：禾谷类开花前1-2天即有受精 能力
2019年8月22日12时36分
（3）授粉后管理： 套袋 挂牌 及时检查
育种学5-9章
第五章杂交育种第一节概念和意义1 、概念有性杂交育种（常规杂交育种）（conventional cross breeding）通过人工杂交的手段，把分散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中，对其后代进行多代培育选择，比较鉴定，以获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的育种途径。
杂交育种的基本概念注：代表各亲本所具的不同优良性状2、类别近缘杂交（intraspecific crossing)：指不存在杂交障碍的同一物种内，不同品种或变种间的杂交。
种内杂交.远缘杂交（interspecific crossing)：指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。
种间杂交。
杏×梅花↓杏梅3、杂交育种的应用育种中间材料选育新品种无性繁殖园艺作物自花授粉园艺作物常异花授粉园艺作物异花授粉园艺作物4、杂交育种的遗传学原理基因的自由分离规律基因重组规律基因连锁互换规律细胞质遗传规律数量性状遗传5、有性杂交的遗传效果 （1）综合双亲的优良性状（2）产生超亲性状（3）产生新的性状第二节 杂交方式和技术A 杂交方式一、两亲杂交1、 单交（single cross ） 最简单的杂交方式，两个亲本的杂交方式，又称成对杂交。
甲（♀ ）×乙 （♂ ） 乙 （♀ ）×甲（♂ ）互为正反交2. 回交（back cross ） 杂交第一代及其以后世代与其亲本之一再进行杂交的方式。
• 轮回亲本 (recurrent parent)：多次参加回交的亲本• 非轮回亲本 (nonrecurrent parent) ：只参加一次杂交的亲本甲×乙↓F1 ×甲↓BC1F1 ×甲↙ ↓BC1F2 BC2F1二、多亲杂交（multiple cross ）参加杂交的亲本是3个或3个以上的杂交叫多系杂交，又称复合杂交或复交。
根据亲本参加杂交的次序不同可分为添加杂交和合成杂交。
1、添加杂交×由图可以看出，亲本的加入顺序对杂种的遗传组成影响很大，越是最后加入的所占比例越大。
中国农业大学860作物育种与栽培考试大纲(2015年)
中国农业大学860作物育种与栽培考试大纲(2015年) 作物栽培学部分(考试大纲)第一章作物生产与作物栽培第一节作物生产概况一、种植业在农业生产中的地位二、世界和我国的作物生产概况知识点：了解种植业在农业生产中的重要地位;了解世界和我国作物生产的概况及其发展变化趋势。
第二节作物栽培学的性质、任务和研究法一、我国作物栽培学的演进和发展二、作物栽培学的性质和任务三、作物栽培学研究法知识点：了解我国作物栽培学的发展历程、现状;掌握作物栽培学的性质、任务、研究对象，以及作物栽培学研究方法。
第二章作物的起源、分类和分布第一节作物的起源与传播一、栽培作物的起源和起源中心二、作物的传播知识点：了解作物的起源和起源中心，以及主要作物的传播过程;掌握主要粮食、经济作物的起源中心。
第二节作物的分类一、作物分类的依据和方法二、作物分类别简述知识点：掌握作物分类的依据和方法及其类别划分;熟悉各类作物的主要特征。
第三节作物的适应性、分布和我国种植业分区一、作物的适应性二、作物的分布三、我国种植业分区知识点：掌握作物适应性、品种生态型的概念;掌握影响作物分布的因素，熟悉主要作物的分布以及我国作物的种植业分区。
第三章作物的生长发育与器官建成第一节作物的生长发育一、生长发育的概念及其相互关系二、作物生长发育的基本规律三、作物的阶段发育知识点：掌握生长、发育的概念及其相互关系;掌握作物生长发育的阶段性、节奏性、相关性、局限性和无限性等基本规律;掌握作物的感温性、感光性、基本营养生长性等概念及其在生产中的应用。
第二节作物的生育期和生育时期一、生育期二、生育时期及其划分知识点：掌握作物的生育期、生育时期的概念，作物生育期与产量的关系以及主要作物的生育时期划分。
第三节作物种子萌发与器官发育一、作物种子萌发二、根的生长三、茎的生长四、叶的生长五、生殖器官的分化发育知识点：熟悉作物种子萌发的过程，掌握影响种子萌发的影响因素。
掌握种子休眠的概念、原因及其克服方法;掌握作物根、茎、叶的主要功能，单子叶植物和双子叶植物根、茎、叶的特征以及影响其生长的因素;掌握禾谷类作物穗的分化和发育特征，双子叶作物花芽的分化和发育特征。
第5章杂交育种
常用的有三种： ①三交（A/B//C）：两个亲本单交后再与另一个亲本 杂交。
通常把综合性状最好的亲本放在最后（第二次）进 行杂交。使其遗传基础在杂种后代中占一半。
C占50%， A和B各占25%。
第5章杂交育种
农大17 × 鹅冠186 F1×早洋麦 农大45
第5章杂交育种
②双交：两个单交种之间进行的杂交。可分为： 三亲本（A/ C // B / C ）： C （基础亲本）占
第五章 杂交育种
本章重点： 了解杂交育种的地位，掌握杂交育种的亲本
选配原则、杂交育种的基本技术与程序 。 授课内容： 一、杂交育种的地位和意义 二、杂交育种技术 三、 杂交育种程序
第5章杂交育种
一、杂交育种的地位和意义
（一）杂交育种的概念
1、定义：指通过品种间人工有性杂交获得杂种，并在杂种 分离世代中选择符合目标要求的新品种的育种技术。
（2）性状互补:亲本间可以有共同的优点，不能有共同 的主要缺点。
互补的含义：在一个亲本选定之后，与之交配
的其它亲本必须具有克服第一个亲本主要缺点的优良
性状。
第5章杂交育种
实例1
互补杂交
万利香 ×D18B ↓
系谱法选育 ↓
BC7、F12 →金山A(B)-3
米质优、有香味，异交率高
万利香: 米质优、有香味、 异交不好.
1、杂交方式 （1）单交（成对杂交）：两个亲本进行一次杂交。
正交：A/B 反交： B/A 优点：简便易行，省时省工。 不足：难于综合改良。 应用：在双亲的优缺点能够互补、总体上基本符合 育种目标时采用。
第5章杂交育种
华北187 × 阿 桑
晋中849 晋阳829
第5章杂交育种
（2）复交（复合杂交、多元杂交）：两个以上亲本进 行多次杂交。
通常把综合性状最好的亲本放在最后（第二次）进 行杂交。使其遗传基础在杂种后代中占一半。
C占50%， A和B各占25%。
第5章杂交育种
农大17 × 鹅冠186 F1×早洋麦 农大45
第5章杂交育种
②双交：两个单交种之间进行的杂交。可分为： 三亲本（A/ C // B / C ）： C （基础亲本）占
第五章 杂交育种
本章重点： 了解杂交育种的地位，掌握杂交育种的亲本
选配原则、杂交育种的基本技术与程序 。 授课内容： 一、杂交育种的地位和意义 二、杂交育种技术 三、 杂交育种程序
第5章杂交育种
一、杂交育种的地位和意义
（一）杂交育种的概念
1、定义：指通过品种间人工有性杂交获得杂种，并在杂种 分离世代中选择符合目标要求的新品种的育种技术。
（2）性状互补:亲本间可以有共同的优点，不能有共同 的主要缺点。
互补的含义：在一个亲本选定之后，与之交配
的其它亲本必须具有克服第一个亲本主要缺点的优良
性状。
第5章杂交育种
实例1
互补杂交
万利香 ×D18B ↓
系谱法选育 ↓
BC7、F12 →金山A(B)-3
米质优、有香味，异交率高
万利香: 米质优、有香味、 异交不好.
1、杂交方式 （1）单交（成对杂交）：两个亲本进行一次杂交。
正交：A/B 反交： B/A 优点：简便易行，省时省工。 不足：难于综合改良。 应用：在双亲的优缺点能够互补、总体上基本符合 育种目标时采用。
第5章杂交育种
华北187 × 阿 桑
晋中849 晋阳829
第5章杂交育种
（2）复交（复合杂交、多元杂交）：两个以上亲本进 行多次杂交。
作物育种学-—杂交育种
第二节 亲本的选配
二、亲本选配的原则
1. 双亲优点多，缺点少，优缺点互补，不能有严重的缺点
目标性状要求是多方面的、综合的，亲本优点多、后代出现优良
类型的机会多，后代群体在数量性状趋向平均值，因此双亲的重要经 济性状尽可能表现优良。
例：北京农大（1962）
小麦抽穗期的亲子相关系数（r） 单交 亲本与F1 F1与F2 0.72** 0.88** 复合杂交 0.98** 0.96**
第三节 杂交技术与杂交方式
一、杂交方式
1.单 交
正交好还是反交好？？
1） 正反交遗传差异不大则考虑便于工作；
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。例如：水稻紫叶鞘。 2） 正反交差异大，则根据遗传效果考虑，用具优良细胞质效应的 品种作母本；
如在棉花中以农艺性状好的品种（农艺亲本）为母本比用目标亲本为母本选育效果好。第三节 杂交技术与杂交方式
一、杂交方式
2. 复 交
复交： （multiple cross）用两个以上的亲本，进行一次以上的杂交。 1）复交的方式： ①三交：A / B / / C 或 A / / B / C ②双交： 三亲本双交 A / B / /C / A 四亲本双交 A / B / /C / D ③四交： A / B // C/3/D ④多交：五个及以上亲本依次杂交 { [（A × B ）× C ] × D } × E A / B // C / 3/ D /4/ E （A / B） /（C / A） （A / B） /（C / D）
第三节 杂交技术与杂交方式 一 杂交方式 单 交 复 交 多父本授粉 回 交
二 杂交技术
调节开花期使花期相遇 控制授粉
授粉后的管理
第三节 杂交技术与杂交方式
第5章 杂交育种
二、亲本选配的一般原则
3 考虑亲本间的遗传差异（不同生态型和不同系统来源 品种），杂交后代分离广泛，有可能出现超亲类型， 使育成品种有所突破。
①具有不同的遗传基础和优缺点，杂交后，分离范围广，会出现很 多的变异类型或产生超亲类型。
②双亲产生在不同的生态条件下，杂交后，容易出现适应性好、适 应范围广的后代。 ③有可能引进当地没有的新种质，克服当地材料的缺点。 ④亲本的遗传差异大，后代的杂种优势就大，出现的变异类型就多， 选择的机会就多。
•
系谱法各代的工作要点
F3 特征：系统内变异度缩小，主要性状表现趋势明显， 个别株行 基本稳定
选择方法：参考记载，优良组合中确定优良系统，从中选 择优良单株；入选的系统选择3~10株不等；每个单株按 系统分别收获、编号；常）异花授粉作物开花前套袋自交 或隔离
系谱法各代的工作要点
F4及其以后世代处理：
目标性状要求是多方面的、综合的，亲本优点多、后代出现优良
类型的机会多，后代群体在数量性状趋向平均值，因此双亲的重 要经济性状尽可能表现优良
优缺点互补（组合育种）：抗病与感病品种、大穗型与多穗型
没有严重缺点，尤其在数量性状上
二、亲本选配的一般原则
2 亲本之一最好为当地推广的优良品种，适应当地自然 和栽培条件、丰产性好
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，每株行成为一个系统（株系），
以后各世代在优良系统中连续选单株， 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，以 便查找系统史和血缘关系。
系谱法各代的工作要点
F1处理：
栽植：单本，去除假杂种；淘汰不良 组合； 选择：单交不选择混收，亲本不纯F1有分离应选择， 复交F1因群体大视同F2 目的：保证足够的后代种子，单交10-20株；
第五章 杂交育种
寿命
90-100
4
50-70
7
10天 10天
40左右
10左右 1日（室内保存）
小麦
30以下
15以下
高粱
75
4
甘蔗
90-100
9-5
油菜
棉花
5
烟草
50
-5
马铃薯
15-20
0-1
94小时 7天
1年 1年
二、杂交方式
单交（single cross）
用两个亲本进行的杂交称单交。
×
A × B 或 A/B
中棉12（乌干达4号×邢台6871） 徐州514（中7×徐州114）
华北672 × 辛石麦
(综合性状好,丰产, 抗三锈,早 晚熟,粒小,不抗病) 熟,粒大
早熟1号 × 华北672
抗三锈,综合 性状好
冬性,晚熟, 抗三锈
F1
×
F1
北京10号
(株矮,秆壮,长相好,中熟,抗锈能力有所提高,丰产,粒中等)
农大183 × 维 尔
1817 × 30983
(综合性状好,不抗 秆矮壮,穗
返回
第四节 杂交后代的处理
杂交后代的处理方法：
系谱法 混合法 派生法：
派生系统法 “一粒传”混合法 集团混合法
一、 系 谱 法
即多次单株选择法，是自花授粉作物和常异花授 粉作物杂交育种中最常用的方法。杂交后先按组合 进行种植，从杂种第一次分离世代（单交F2，复交 F1）开始选株，并分别种植成株行，每个株行成为 一个系统（株系）。以后各世代都在优良系统中继 续选择优良单株，直至选到整齐一致的优良系统， 便不在选株。进而进行鉴定、品比试验，最后育成 品种的方法。
第五章 杂交与倍性育种
第五章 杂交与倍性育种
陈晓阳 康向阳
本章摘要
杂交育种是创造新的遗传型的育种方式，在林木育种中应用较普遍。国内外 在林木杂交育种方面已经取得很大的成就，但是在开展人工杂交的同时，不 能忽视自然杂种的选择和利用。关于杂种优势的遗传学理论很多，其中最主 要的是“显性学说”和“超显性学说”。杂交方式决定于育种目标和亲本特 性，杂交组合和亲本植株的选择影响杂交育种效果。为了保障杂交成功，必 须了解亲本开花生物学特性，掌握花粉处理技术，采取有效方法，克服远缘 杂交不可配性。获得杂交种子，仅是杂交育种的开始，杂种要经过培育、鉴 定和选择，最后才能选育出优良的杂交新品种。具有优良性状的杂种，由于 数量有限，还需要经过良种繁育，杂种推广前应作区域化试验。林木多倍体 育种作为一种遗传改良方法，在杨树、刺槐、桑树等树种上取得成效。通过 理化处理以及生物技术等方法可以实现人工多倍体诱导。多倍体诱导有体细 胞染色体加倍、不同倍性体间杂交、利用天然或人工未减数配子杂交、胚乳 培养与细胞融合等途径。
一、杂种优势
1、杂种优势的遗传学解说 2、杂种优势度量方法
1、杂种优势的遗传学解说
（1）显性假说（dominance theory） 显性假说首先由A.B.Bruce（1910）以数学形式提出，后经Jones等 (1917)发展为显性互补假说。 该假说认为杂种优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间互 作效应的累加作用。 显性基因对生长有利或效应较大，隐性基因（recessive gene）对生 长有害或效应较弱。杂交使亲本一方的某些有利的显性基因掩盖了另 一方不利的隐性基因，从而使杂种获得多于双亲任何一方的显性基因， 因而表现出杂种优势。 比如，母本基因型为AAbb，父本为aaBB，杂交子代（F1）为AaBb。 假如A的效应等于B，值为2，a的效应等于b，值为1。则母本和父本 基因型效应值均为6。由于A和B分别对a和b起掩盖作用，Aa和Bb的效 应等于AA和BB，则F1代基因形效应值为8，比双亲都大。
陈晓阳 康向阳
本章摘要
杂交育种是创造新的遗传型的育种方式，在林木育种中应用较普遍。国内外 在林木杂交育种方面已经取得很大的成就，但是在开展人工杂交的同时，不 能忽视自然杂种的选择和利用。关于杂种优势的遗传学理论很多，其中最主 要的是“显性学说”和“超显性学说”。杂交方式决定于育种目标和亲本特 性，杂交组合和亲本植株的选择影响杂交育种效果。为了保障杂交成功，必 须了解亲本开花生物学特性，掌握花粉处理技术，采取有效方法，克服远缘 杂交不可配性。获得杂交种子，仅是杂交育种的开始，杂种要经过培育、鉴 定和选择，最后才能选育出优良的杂交新品种。具有优良性状的杂种，由于 数量有限，还需要经过良种繁育，杂种推广前应作区域化试验。林木多倍体 育种作为一种遗传改良方法，在杨树、刺槐、桑树等树种上取得成效。通过 理化处理以及生物技术等方法可以实现人工多倍体诱导。多倍体诱导有体细 胞染色体加倍、不同倍性体间杂交、利用天然或人工未减数配子杂交、胚乳 培养与细胞融合等途径。
一、杂种优势
1、杂种优势的遗传学解说 2、杂种优势度量方法
1、杂种优势的遗传学解说
（1）显性假说（dominance theory） 显性假说首先由A.B.Bruce（1910）以数学形式提出，后经Jones等 (1917)发展为显性互补假说。 该假说认为杂种优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间互 作效应的累加作用。 显性基因对生长有利或效应较大，隐性基因（recessive gene）对生 长有害或效应较弱。杂交使亲本一方的某些有利的显性基因掩盖了另 一方不利的隐性基因，从而使杂种获得多于双亲任何一方的显性基因， 因而表现出杂种优势。 比如，母本基因型为AAbb，父本为aaBB，杂交子代（F1）为AaBb。 假如A的效应等于B，值为2，a的效应等于b，值为1。则母本和父本 基因型效应值均为6。由于A和B分别对a和b起掩盖作用，Aa和Bb的效 应等于AA和BB，则F1代基因形效应值为8，比双亲都大。
五章杂交育种
3、四交
四交是选用4个亲本的杂交，其杂交方 式可以是双交即A/B//C/D，也可以是4个 亲本依次杂交 A/B//C///D。
双交方式的四交，只需杂交两次， 而另一种形式的四交则需要杂交三次， 因此， 一般宜用双交，而不是四交， 四交只是在弥补三交不足时才采用。 四交杂种的遗传基础丰富，育成新类 型的可能性较大。
（四）杂交亲本应具有较好的配合力
20世纪七十年代以来，在自花授粉作 物和常异花授粉作物的杂交育种工作中引 入了配合力的概念，在根据品种本身综合 性状表现优良的基础上还要考虑亲本的一 般配合力。
一般配合力是指某一亲本品种与其它一 系列品种杂交后，杂种后代（F1）在某个性 状上表现的平均值称为这一亲本品种在该性 状上的一般配合力（General Combining Ability，GCA）。
为了选配优良亲本必须对育种的原始材 料进行较为详尽的观察研究，有计划地掌握 一批杂交亲本，并不断引入新的种质。同时 在杂交育种的过程中，不断对各材料主要性 状的遗传规律、突出的优缺点的遗传等注意 观察和分析总结，这样才能主动灵活地使用 亲本，做好选配工作。
选配亲本的一般原则如下：
（一）杂交的亲本必须具有较多的 优点，较少的缺点，而且其优缺点应尽 可能达到互补，并且主要性状突出。
这一条包括4个方面： 1.亲本优点多； 2.目标性状突出； 3.缺点少而且易克服； 4.亲本间优缺点互补。
其中重点是优缺点互补。其基本遗传理 论是基因的分离和自由组合规律。
亲本选配成功的实例（水稻）
桂阳矮49号 ╳ 朝阳2号
→
桂朝2号
茎杆生长较集中 丛生性生长类型
叶杆直立 光合功能较高
结合母本茎叶形态特点和 父本较强的光合功能 穗粒数超越双亲
第5章 常规杂交育种
※
保 证 杂 种
※
培 育 条 件
※
培 育 条 件 与 育 种
二、杂交后代的选择 系谱法 法 法
相 对 目 标 相 适 应 育 致 常 发 一 正 的 代
后
B
第5章 有性杂交育种
36
系谱法
杂交F 杂交F1后代的选择 按组合播种;淘汰不良组合; 按组合播种;淘汰不良组合;优良组合按组合混合 收获种子。 收获种子。
B
第5章 有性杂交育种
16
多父本授粉
园 艺 植 物 育 种 学
用一个以上父本品种的混合花粉授给一个 母本品种的方式 A × B、C、D、E 、 、 、
杂交后代
优点：操作简便易行，后代分离丰富，利于选择
第5章 有性杂交育种 17
第三节 杂交亲本的选择与选配
园 艺 植 物 育 种 学
1.亲本选择 1.亲本选择
代 需 种 植 植 株 数 量 计 算
2
(3/4)2 …….
……. n
(3/4)n P (1/4)r (3/4)d
(1/4)n
p r d
目标性状
现的
控制目标性状的隐性基因对数 控制目标性状的显性基因对数 第5章 有性杂交育种 39
P＝ （1/4）r（3/4）d
园 艺 植 物 育 种 学
可以看成是种植 1 株杂种后代中出现目标性状的机会； 若要保证具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a，那么需种植多少F2植株? 设至少需种植n株，则有： 种植株数 1 2 ……. n
第5章 有性杂交育种 3
概
念
园 艺 植 物 育 种 学
概
念
亲本 3 亲本 2 杂种 亲本 1 亲本 n 亲本 5 亲本 4
五章杂交育种 共146页
（四）杂交亲本应具有较好的配合力
20世纪七十年代以来，在自花授粉作 物和常异花授粉作物的杂交育种工作中引 入了配合力的概念，在根据品种本身综合 性状表现优良的基础上还要考虑亲本的一 般配合力。
一般配合力是指某一亲本品种与其它一 系列品种杂交后，杂种后代（F1）在某个性 状上表现的平均值称为这一亲本品种在该性 状上的一般配合力（General Combining Ability，GCA）。
（三）注意亲本间的遗传差异， 选用生态类型差异较大、亲缘关系 较远的亲本材料相互杂交
不同生态类型、不同地理起源和不同亲缘 关系的品种，由于亲本间的遗传基础差异较大， 它们分别具有不同的生态适应性，其杂种后代 的遗传基础更为丰富。由于基因的重组，会出 现更多的变异类型甚至超亲的有利性状，杂种 后代分离广，选育的余地大，易于选出适应性 好和性状超亲的新品种。
如果过于追求双亲的亲缘关系很远、双 亲的遗传差异很大，会造成杂交后代性状的 分离很大，分离世代延长，影响育种的效果。 通常在以超亲育种为主要目标而选配亲本时， 多要求双亲的遗传差异尽可能大些，
这里要指出：地理远缘或地理差距有时 虽然可反应其遗传差异，但两者之间并无直 接联系。尤其是近代相互引种频繁，世界各 地常常共享种质资源，许多作物品种经过多 次改良后，已很难从地理位置上判断其亲缘 差异的远近，因此，亲本之间的遗传差异常 并不取决于亲本来源地理距离的远近。
矮仔4号 × 惠阳珍珠早 ——> 珍珠矮11号
杆矮（100cm） 耐肥抗倒
迟熟（140天）
早熟（115天）大穗 适应性强、结实性好
杆高（115cm）不抗倒
杆矮，耐肥抗倒 分蘖力强、大穗 结实性好、适应性强
熟期中等
抗病力差、结实性差
第五章杂交育种
第五章杂交育种第五章杂交育种第一节杂交育种的意义不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代进行选择以育成符合生产要求的新品种，称杂交育种。
自然界通过生物群体间的天然杂交而产生变异，成为自然选择和生物进化的物质基础，具有重大的创造性意义。
人类通过人工杂交和选择，有意识地将不同亲本的理想基因组合在一起，创造新的种质资源，选育前所未有的优良新品种，具有更大的创造性意义。
杂交育种是当前作物育种中最常用和最有效的育种方法。
我国作物育种工作，通过杂交育种获得了极为显著的成效。
小麦据《中国小麦品种及其系谱》（1983）统计，以杂交育种方法育成的品种占50%。
又据统计，1986到1988 年间各单位育成并通过审定的品种28个，其中27个是杂交育成。
蚂蚱麦×碧玉麦→碧蚂１号，二十世纪五十年代在黄河流域中下游八个省推广面积曾达9000多万亩。
我国20世纪60至70年代小麦推广品种育成途径水稻（品种间杂交指籼稻或品种间杂交育种和杂种优势利用是我国水稻育种的主要途径。
粳稻亚种内的品种之间的杂交。
籼稻品种和粳稻品种之间的杂交，则为亚种间杂交。
）20世纪50年代迄今，采用品种间杂交育种方法，育成大批优良品种。
如：早籼广陆矮4号（广场3784／陆财号）、二九青（29矮7号／青小金早）、湘矮早9号（IR8／湘矮早4号）、南京11号（南京6号／二九矮4号）等。
棉花我国50年以来育成的新品种中，约有1/3 是应用杂交育种法育成，其中绝大多数是通过品种间杂交育成。
如鲁棉1号、泗棉2号等，这些品种丰产性好，但品质较差。
丰产而品质较优的品种有徐州514 、豫棉1号、冀棉8号、鲁棉6号等。
大豆杂交育种是迄今大豆育种最主要、最通用、最有成效的途径。
我国20世纪60年代以来育成的新品种，大都由杂交育成。
如北方夏大豆区的冀豆4号、豫豆8号、鲁豆7号、中豆19，南方多播季区的南农73－935、浙春2豆、湘春豆13等。
中国采用不同育种途径分年代育成的大豆品种数杂交育种的遗传原理（1）基因重组（2）基因互作（3）基因积累（1）基因重组基因重组综合双亲优良性状：可将不同亲本的优良基因集中于新品种中。
第五章 杂交育种
但是，随着生产条件的改善，农家种因丰 产潜力小，反而不如用当地推广种作亲本 的效果好。因为它们对当地自然条件有一 定适应性，而丰产性比原来的农家种好。 例如，蚂蚱麦是陕西关中、陇东和山西省 南部的主要农家品种，适应性强，分布很 广，丰产性好，仅在陕西就占关中地区小 麦的1／3，约33．33万公顷。因此，用它 作亲本培育的碧蚂系统品种的适应性也好。
又如近年来在小麦品质遗传改良中，中国 农业大学和山西农业科学院小麦研究所从 (陕优225／J临汾5064)组合中分别育成了 农大135、农大1179、农大1186、农大1193、 农大1195和临汾137、临汾138、临优145等 烘烤品质优良的小麦品种。相反，如果亲 本选育不当，即使在杂种后代中精心选育 多年，也是徒劳无功的。由此可见选配合 适亲本的重要性。
授粉最适时间一般是在该作物每日开花最 盛的时间，此时采粉较易。所采花粉应是 纯洁的、来自亲本典型植株上的新鲜花粉。 在自然条件下，自花授粉作物花粉的寿命 比常异花、异花授粉作物为短。如水稻花 粉取下后5min内、小麦花粉取下后十几分 钟至半小时内使用有效，而玉米花粉取下 后2～3h才开始有部分死亡，其生活力可维 持5—6h。
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。其遗传机理主 要在于基因累加和互作。组合育种所处理 的性状其遗传方式大多较简单，鉴别也较 容易，所以长期以来自花或常异花授粉作 物的育种多按组合育种的指导思想进行。 超亲育种所涉及的性状多为数量上、品质 上或生理上的性状，与之相关联的基因数 目较多，每个基因的效应较小，因而对它 们进行分析鉴别也较困难。
我国近代种植面积在0．67万hm2以上的陆 地棉品种也是由杂交育种育成的。杂交育 种在20世纪50年代占育成品种总数的14．8 ％；60年代和70年代分别占35．5％和 35．4％；到80年代达79％，杂交育种育成 的品种呈直线上升。我国近年来大面积推 广的优良品种如中棉所12、鲁棉9号、徐州 553、冀3016等都是杂交育种育成的。由此 可见杂交育种方法在作物育种中的重要意 义。
- 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)。
BC2 75.0%
BC3 (4AA+2AA+1AA+1Aa) × AA BC3 87.5%
BCn 1-1/2r 100%
2. 回交可以增强杂种后代轮回亲本的性状。
回交育种实例
麝香石竹 × 中国石竹 F1 × 麝香石竹 回交后代
花大、花多品种
回交方法
逐步回交法
A×B F1 × B BC1F1 × B
回交（Back cross)
• 杂种第一代及其以后世代与其亲本之一进行杂交称之
为 回交，只参加一次杂交的亲本为非轮回亲本 （nocurrent parent)，也叫做“供体亲本”。
参加多次回交的亲本为轮回亲本（current parent)。也叫 做“受体亲本”
[ ( A ×B ) ×B ] ×B
•自交： •近缘杂交： •远缘杂交：
常规杂交育种（Conventional cross breeding )：按 育种目标选择选配亲本，通过人工杂交的方法将分 散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中，并对其 后代进行多代选育，获得基因型纯合或接近纯合的 新品种的育种途径。
➢杂交育种遗传学原理
P
品种 A
多亲交配（multiple cross)
多个（3 个或 3 个以上）亲本参与杂交
[(A ×B)×C]×D…
多亲交配的优点：
将分散于各个亲本上的优良性状综合于杂种之中，大 大丰富杂种的遗传性，有可能育成综合性状优良，适应性 广，多种用途的优良品种。
克洛特克斯塔基 × 矮红金 （早熟、直立、 ∣ （果实发育快、有限生长
第五章 常规杂交育种
本章主要内容:
常规杂交的作用和意义
×
常规杂交育种杂交方式
杂交亲本选配原则
杂交技术
杂种后代处理方法
原始群体 优良品种
自发突变 人工杂交 物理诱变 化学诱变 组培诱变 DNA插入
变异群体
选育过程
表型选择
第一节 常规杂交育种的概念和意义
➢杂交育种的概念
杂交（Hybridization): 基因型不同的类型 配子间的结合产生杂种。
想一想
A×B
轮回亲本作为父本 还是母本？
F1 × B BC1F1 × B
×
BC1F2
BC2F1
回交的遗传效应
增加杂种后代内具有轮回亲本性状个体的比率。
亲代 AA × aa F1代 Aa × AA BC1 (1AA+1Aa) × AA
代数 轮回亲本基因型% BC1 50%
ห้องสมุดไป่ตู้
BC2 (2AA+1AA+1Aa) × AA
打破不利基因连锁 改善基因位点间的互作关系：分散在不同亲本的不同显
性互补基因结合，产生双亲没有的新性状。
×
(AAbb)
(aaBB)
(AABB)
节间长、单节结荚多的甜豌豆品种与节 间短的品种杂交后代，通过自交可选 育出节间短、单节结荚多的新品种
➢常规杂交育种的重要性：
• 杂交后代的基因重组产生各种变异类型，为选择提供
纯
49/256 aaBB + 14/256 aaBb + 49/256 aabb
Fn
1/4 AABB + 1/4 AAbb + 1/4 aaBB + 1/4 aabb 同质结合
➢杂交的遗传学效应：
实现优良基因重组：
综合双亲优良性状 不同亲本中的优良基因聚合到新品种中。
基因累加：通过基因效应的累加，从后代中选出受微效 多基因控制的某些数量性状超过亲本的个体
有限生长） ↓ 果色一致、果形良好） F1× 比松 ┋（早花，矮生性）
↓ 沈农2号番茄 （早熟、丰产、有限生长、大果）
冀蜜1号（多亲杂交实例）
河北农业大学园艺系采用复式杂交途径育成的厚皮甜 瓜品种。1988年通过河北省农作物品种审定。1990年获农 业部科技进步三等奖。
D ×BC2F1
双回交法
A×B A × F1 × B
A× BC1F1 BC1F1 × B
A(B) × B(A)
×
超双亲品种
回交的主要目的在于增加轮回亲本基因在杂种群 体中所占比重，尽快恢复轮回亲本性状，同时把非轮回 亲本的某一优良性状转移到杂种中去。
随着回交次数的增加，后代各个轮回亲本的性状逐步 加强，因此只要在每次回交后代选择那些具有供体（非轮 回亲本）优良性状的个体回交，经过大约4-5代的回交就 能获得既有供体的优良性状，又在其他性状方面与轮回亲 本十分相似的个体。
丰富多彩的材料，为优良品种选育提供更多机会。
• 杂交后代变异性质可以通过亲本选配有目的地控制、
有目的创造变异。
• 杂交育种是应用最普遍、卓有成效的育种途径。
人为能动地创造变异
自花授粉作物育种途径分析图
P
子代
选择育种
子代与亲代差异小 选择的机会不大
×
变 异
F1
变异被“放大”
子代
新品种
➢杂交育种的应用
A （♀ ） × B（♂） B （♀ ） × A（♂）
F 正交
F 反交
从遗传学的角度考虑, 正反 交遗传学效应有何不同？
想一想
胞质不参与遗传时，正反交杂种后代性状一 致。胞质参与遗传时，杂种性状倾向于母本。
育种实践中，通常以优良性状较多的品种作 母本。栽培种与野生种或半栽培种杂交时，多以 栽培品种为母本。
➢ 无性繁殖作物品种为杂合的无性系，杂交后即可在杂种F1的繁殖后 代中选育出新的优良品种，供生产上应用。
想一想
哪种作物更适于用有性杂交育种？
第二节 常规杂交育种的杂交方式
两亲杂交
单交 回交
多亲杂交
添加杂交 合成杂交 多父本杂交
两亲杂交
单交（Single cross )
杂交亲本为两个，又称成对杂交。
(AAbb)
F1
AaBb
品种 B (aaBB)
同质结合
F2
1/16 AABB + 2/16 AABb + 1/16 AAbb 2/16 AaBB + 4/16 AaBb + 2/16 Aabb 1/16 aaBB + 2/16 aaBb + 1/16 aabb
先 杂结合 杂
后
F4
49/256 AABB + 14/256 AABb + 49/256 AAbb 14/256 AaBB + 4/256 AaBb + 14/256 Aabb
➢ 自花授粉植物品种自然变异小，基因型相对纯合，两纯系亲本杂 交后通过分离选择可以育成新的固定品种；
➢ 常异花授粉植物也可采用类似的方法选育新的固定品种；
➢ 异花授粉植物品种为杂合群体，一但自交表现不亲和或生长势衰退， 但两个亲本杂交后在控制授粉条件下，通过混合选择或轮回选择可 以育成新的固定品种，也可将若干优良品种（自交系）混合，任其 自由授粉，育成具有一定杂种优势的综合品种；