第十章杂种优势利用
《杂种优势利用》课件
,推广杂种优势在农业生产中的应用。
THANKS。
动物杂种优势的实例
杂交牛
通过将不同品种的牛进行杂交, 获得具有杂种优势的牛品种,具 有更高的生长速度和肉产量。
杂交猪
通过将不同品种的猪进行杂交, 获得具有杂种优势的猪品种,具 有更高的生长速度和肉产量。
杂交鸡
通过将不同品种的鸡进行杂交, 获得具有杂种优势的鸡品种,具 有更高的产蛋量和蛋品质。
植物杂种优势的实例
杂种优势利用
目录
• 杂种优势的概念 • 杂种优势的利用方式 • 杂种优势的实例 • 杂种优势的未来发展
01
杂种优势的概念
杂种优势的定义
杂种优势是指两个或多个品种、种间或亚种间杂交后 产生的后代在生长势、繁殖力、抗逆性、适应性以及
产量和品质等方面超过其亲本的现象。
杂种优势是生物界中普遍存在的现象,不仅存在于动 物界,也存在于植物界。
02
基因工程育种是指通过基因工程技术,将具有优良性状的 基因导入到其他植物或动物中,获得转基因生物,用于生 产或育种。这种利用方式能够快速获得具有优良性状的转 基因生物,提高生产效益和育种效率。
03
细胞工程育种是指通过细胞工程技术,将具有优良性状的 细胞进行繁殖和筛选,获得具有优良性状的细胞系或个体 。这种利用方式能够快速获得具有优良性状的细胞系或个 体,提高生产效益和育种效率。
03
杂种优势的实例
农业杂种优势的实例
杂交水稻
通过杂交育种技术,将不同品种的水稻进行杂交,获得具有杂种 优势的水稻品种,具有更高的产量和抗逆性。
杂交玉米
通过杂交育种技术,将不同品种的玉米进行杂交,获得具有杂种优 势的玉米品种,具有更高的产量和抗逆性。
《杂种优势利用》课件
杂种优势可以增加动植物的免疫力,降低患病的风险。
品种改良
利用杂种优势,可以培育出更好的农作物品种和畜禽品种,满足人类对食物的需求。
杂种优势在农业中的应用
水稻杂交育种
利用杂种优势,培育出高产、抗病的水稻品种,提 高粮食产量。
温室番茄种植
杂交番茄具有更好的抗病性和适应性,能够提供高 品质的番茄产品。
《杂种优势利用》PPT课 件
在这个PPT课件中,我将介绍“杂种优势”的概念、原理和应用。我们将探讨杂 种优势在农业和动物繁殖中的重要性,以及它对社会和环境的影响。
杂种优势的定义
杂种优势是指杂交后代相对于纯种后代在某些性状上具有更优越表现的现象。它是由于不同基因型的优势基因 的组合产生的。
杂种优势的原理
1
杂合优势
杂合体由两个不同的纯合体组成,其基因型更多样化,表现出更强的适应能力和 生存能力。
2
顺配合
杂交产生的后代通过基因重组,形成了新的基因组合,使得后代具有更好的遗传 稳定性和适应性。
3
加性效应
不同基因型的互补效应,使得后代在某些性状上比纯种后代更具优势。
杂种优势的应用
农业增产
杂种优势在农作物杂交育种中得到了广泛应用,可以显著提高作物的产量和抗逆性。
杂种优势在动物繁殖中的应用
猪的杂交育种
通过杂交育种,可以提高猪的生长速度和肉质品质, 满足人们对猪肉的需Байду номын сангаас。
奶牛乳制品生产
杂交奶牛能够产生更多的牛奶,提高乳制品生产的 效益。
结论
杂种优势是现代农业和动物繁殖中不可忽视的重要概念。通过杂交育种,我们可以获得更高产量、更好品质的 作物和动物,为人类提供更多的食物和资源。
第十章杂种优势利用
第十章杂种优势利用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:两个性状不同的亲本杂交产生的杂种在生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等方面超过其双亲的现象。
第一节杂种优势利用的简史与现状第一节杂种优势利用的简史与现状?孟德尔8 年豌豆杂交试验(1856-1864 )中观察到杂种优势现象,并首先提出杂种活力(hyhrid vigor)这个术语,但未作解释。
?达尔文最早发现玉米杂种优势现象,指出玉米异花授粉与自花授粉后代株高之比,盆栽是100:87,田间是100:80。
?Shull等研究了玉米自交和杂交的作用,于1907 年首次提出“杂种优势”(heterosis)这一科学术语。
第一节杂种优势利用的简史与现状?Shull认为?°杂种优势?±是指遗传上不同的雄雌配子在结合中,由于种种机制而产生对发育的刺激作用。
具体表现在杂种个体器官组织增大、产量和长势的增加。
Shull 把?°杂种优势?±与?°杂种活力?±区别开来,认为杂种活力是杂种优势的表现,而杂种优势是遗传实质,二者之间是表现型与基因型的关系。
?Reiger等人(1976)则认为?°杂种优势?±和?°杂种活力?±两词的意义相同,都是指杂合体与其相应纯合体比较,在一个或多性状上表现优越性,杂种优势是杂合体中基因互作的结果。
第一节杂种优势利用的简史与现状?目前,国内外大多数学者大体上支持Reiger的意见,把杂种优势与杂种活力视为同义词。
第一节杂种优势利用的简史与现状?法国学者 Kolereuter ,在 1761 ?a 1766 年育成了早熟优良的烟草种间杂种,并提出种植烟草杂交种的建议。
?20世纪20-30年代,美国首先在玉米上利用了杂种优势。
杂种优势及其利用
• 从性状看也是不一致的,在一些综合性状上往往表现为
较强的杂种优势,而在一些单一性状上个别组合的果重
还存在负向优势。
19
(二)杂种优势强弱与亲本性状的差异及纯度关系密切 • 一般来说,当亲本自然杂交亲和前提下,亲本间的亲缘关
系、生态类型、地理距离及性状上差异大且性状具有互补 性时,其F1优势往往较强。
显性假说的不足之处:
并非所有显性基因都控制好 性状;而隐性基因控制不良 性状。
6
2)超显性假说
由Shull(1908)提出的,基本观点如下:
基因型杂合位点的贡献要大 于基因型纯合位点基因的贡献, 即A1A2>A1A1或A2A2,也称为等 位基因异质结合假说。
超显性假说的不足之处:
排除了客观存在的等位基因 显隐性关系。
a1
b1
a2
b2
×
a1
b1
a2
b2
a1
b1
a2
b2
超显性假说
7
3)上位性假说
等位基因之间及不同 等位基因之间的相互 作用,导致杂种优势
a1
b1
a2
b2
×
a1
b1
a2
b2
a1
b1
×
×
a2
b2
8
2 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
父本繁殖区:典型单株间姊妹交、套袋,供下年繁殖父 本用。其余单株种子,供下年制种的父本用。
41
2. SI X SI
一区制种法 两区制种法
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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8
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
第十章杂种优势利用
第四节 杂交效果预测
• 主要影响因素和预测依据:
1、杂交种群的平均加性基因效应; 2、种群间的遗传差异; 3、性状的遗传力; 4、种群的整齐度:反映成员纯合性和遗传差异 5、母体效应; 6、长期与外界隔绝的种群间杂交,杂种优势较大;
A、地理交通上的隔绝; B、繁育方法上的隔绝:有意识或无意识的闭锁群繁育;
(二)对父本的要求:
1、生长速度快、饲料利用率高、胴体品质好; 2、父本群类型与对杂种的要求相一致; 3、数量要求少,故适应性和种源问题放在次要地位;
第三节 杂交方式
• A、二元杂交(单杂交); • B、三元杂交; • C、回交: • D、双杂交(四元杂交); • E、轮回杂交:
– 几个种群轮流作为父本杂交(见后);
• F、顶交:
– 近交系公畜与无亲缘关系的非近交系母畜交配。适用 于近交系杂交。
轮回杂交:两元、三元、多元轮回杂交
• 优点:
– 1、除第一次杂交外,母畜始终是杂种,有利于利用繁殖性 能的杂种优势;
– 2、对单胎家畜,需较多母畜,可利用杂种母畜; – 3、每代只需引入少量纯种公畜,不需维持几个纯繁群; – 4、每代交配双方都有相当大差异,始终能产生一定的杂种
第一节 杂种优势的概念和意义
• 概念:
– 不同种群个体杂交的后代往往在生活力、生长和 生产性能等方面在一定程度上优于其亲本纯繁群 平均值的现象。
• 表现:
– 生活力、耐受力、抗病力和繁殖力提高,饲料利 用率加强和生长速度加快;群体均值提高。
• 产生原因:
– 显性学说、超显性学说、遗传平衡学说
二、杂种优势度量 • 杂种优势值: H F1 P ;
• 反映的是杂交亲本群平均育种值高低,主要 依靠纯繁选育提高。对遗传力高的性状提高 比较容易;反之,遗传力低的性状,一般配 合力不易提高。
第十章 杂种优势利用
好的品种或品系; 2.选择与杂种要求的类型相同的品种或品系;
3.对于父本,种畜的来源和适应性不必多考虑。 因为需要数量较少,特殊照顾经费不大。
三、杂交成果的预测 不同群体间杂种优势的差异很大,杂交效果的 确切结果,只有能过配合力测定才能确定。要按配 合力测定 ,必须搞杂交组合试验。但家畜的品种或 品系又很多,不可能两两这间都进行杂义试验。因 此,应事先对各组合有个大体估计,认为杂种优势 较好的组合进行配合力测定。
1.亲本群体的加性基因效应越林,也即对亲本 的选优工作做得越好,杂种后代的优势往往越大。 2.亲本群体越整齐,也就是就对亲本群体的提 纯工作做得越好,杂种后代的优势往往越大。 3.亲本间的遗传差异越大,其后代的杂种优势 往往越高。 4.就性状而言,遗传力低的性状,也就是近交 衰退严重的性状,杂种优势往往越大。 四、配合力测定 (一)配合力的概念
配合力(combining ability ):衡量杂交父本和 母本各性状巧合力的一个指标。是指不同品种或品 系杂交之后所得到的杂种优势程度。分为一般配合 力和特殊配合力。 配合力的种类
1.一般配合力(general combining ability ,GCA)
—一个种与各个品种杂交所得到平均效果; —基础:基因的加性遗传效应; —表示:用亲本品种的平均育值表示; —靠纯繁选育提高。
认为等位基因间的互作使杂合子比任何一种纯 合子在生活力和适应上都更优越,从而产生杂 种优势。 (三)上位互作效应(Epitasis theory) 认为非等位基因间的互作也可以使杂种 产生优势。
上述各个学说均有一定的片面性,即只考虑了遗 传效应的一种。如果将上述学说结合起来则能较 好地解释杂种优势的发生机制。 三、杂种优势的类别
二、杂种优势的遗传学机制
10杂种优势利用
杂种优势利用
Use of heterosis
本章要求: 本章要求: 1、掌握杂优势利用原理、方法 、掌握杂优势利用原理、 2、重点讲授杂种优势利用的主要环节 、
第一节
杂种优势利用的概念和意义
一、杂种优势现象及其在生产上的意义。 杂种优势现象及其在生产上的意义。 杂种优势现象是普遍存在的。 ▲ 杂种优势现象是普遍存在的。 如: 马♀×驴♂ ♀×驴 (属间杂交) 属间杂交) ↓ 雄都无生育力、偶而雌性可育) 骡 (雌、雄都无生育力、偶而雌性可育) 骡体格大于双亲、生活力、适应性、生产力 骡体格大于双亲、生活力、适应性、 等都优于马和驴
(三)配合力的概念 配合力 : 不同种群通过杂交能够获得杂种优势程度 的大小叫配合力。 的大小叫配合力。 一般配合力: ① 一般配合力 : 一个种群与其它各种群杂交所能获得 的平均杂种优势效果。 的平均杂种优势效果。 在下式中的前两项为一般配合力
y AB
1 1 = AA + AB + DAB + IAB + m B + p A 2 2
配合力的测定指:选择杂交亲本双方品种(品系) 配合力的测定指 : 选择杂交亲本双方品种 ( 品系 ) 的 过程。 过程。 杂交方式的选择指: 采用什么杂交形式, 简单杂交, 杂交方式的选择指 : 采用什么杂交形式 , 简单杂交 , 轮回杂交,双杂交等形式。 轮回杂交,双杂交等形式。
一、亲本群的类别 (一)品种 一 品种 家畜品种可作为杂交亲本,家畜品种数目众多、 家畜品种可作为杂交亲本,家畜品种数目众多、特点各 是进行杂交的主要材料。 异,是进行杂交的主要材料。 以猪为例,国内即有地方品种48个 培育品种12个 以猪为例,国内即有地方品种 个、培育品种 个、主 要引入品种6个 《中国猪品种志》 。 要引入品种 个(《中国猪品种志》)。 品种作为杂交用的亲本种群存在下列几个问题: 品种作为杂交用的亲本种群存在下列几个问题: 家畜品种一般分布较广、变异较大, ①家畜品种一般分布较广、变异较大,提纯工作难以做 得理想。 得理想。 家畜品种的培育难度大、时间长, ②家畜品种的培育难度大、时间长,从而限制种群的 推陈出新、难以适应现代化生产对高速度改进的需要。 推陈出新、难以适应现代化生产对高速度改进的需要。
杂种优势的利用
主要内容 保持亲本高度纯和的自交系; 获得具有优势的杂种。
2.
主要步骤 去雄: 人工去雄、化学方法、利 用雄性不育系、自交不亲和系、雌 株系。 制种: 种子采收:
主要方法 1) 简易制种法 异花授粉植物 混播法 间行种植 间株种植 自花授粉植物 利用雄性不育系制种
2、顶交法(半轮配组法)
A
A B C X X X X X X
B
C
D
D
X
X
X
X
配合力测定分为一般(普通)配合力 测定和特殊配合力测定。一般配合力是采 用顶交法测定。顶交法是将所选出的品种 与同一品种杂交,比较各组合F1优势程度、 选去劣。特殊配合力测定多采用轮交法。 它的做法是将各品种彼此全部加以配合, 比较各杂交组合F1代的花径,选出杂交配 合力强大的杂种一代。
三 花卉杂种优势利用主要成就
杂种优势的现象,早在2000年前已为 人们所注意,我国1400多年前就有杂种优 势的文字记载,杂种优势的利用首先是从 在大田大作物玉米开始的,现在玉米、高 粱和水稻等作物已取得显著成就,在蔬菜 方面也取得惊人的结果,花卉方面,世界 各国已培育出不少优良的杂种,尤以美国 和日本最盛。
3、轮配法
A B C D
A
B
X
X
X
X
X
X
X
X
C
D
X
X
X
X
X
X
X
X
这是既能测定普通配合力又能测定 特殊配合力,从而能较准确地选出最 优组合的方法。
(三)自交系间配组方式的确定 经过配合力测验选得优良杂交 组合及其亲本自交系后,还需要进 一步确定各自交系的最优组合方式, 以期获得好的杂种。 1、单交种: 2、双交种: 3、三交种:
《杂种优势利用》课件
杂交育种的优点
1 增强稳定性
杂交育种可以增加作物的遗传多样性,提高抗性和适应性,从而增强作物的稳定性。
2 改良特性
通过杂交,我们可以将不同品种的有益特性进行组合,创造出具有更多有用特性的新品 种。
通过杂交育种,我们可以培育出 高产的作物品种,增加粮食和农 产品的产量。
抗病品种
利用杂交优势,我们可以培育出 对病虫害具有较强抗性的植物品 种,减少对农药的依赖。
耐旱品种
杂交育种可以提升作物对干旱环 境的适应能力,减少因干旱而造 成的产量损失。
结论与展望
因其在农作物育种中的重要性和广泛应用,杂种优势的研究将持续推进,并 在未来的农业生产中发挥更大的作用。
《杂种优势利用》PPT课 件
通过本课件,我们将介绍杂种优势的概念和利用,以及杂交育种的优点和应 用。欢迎大家一起探索这个引人入胜的话题。
杂种优势概述
杂种优势是指杂交后代相对于纯种个体表现出的优越性。杂种优势来源于亲 本之间的基因互补效应,使得杂种在某些性状上具有比纯种更优异的表现。
杂交优势与利用
3 提高产量
杂种优势的利用可以显著提高农作物的产量,满足不断增长的人口需求。
杂交育种的实现
1
亲本选择
选择具有丰富遗传变异和互补特性的亲本进行杂交。
2
杂交操作
通过不同的杂手段,将亲本进行杂交并获得杂交种子。
3
后代选择
对杂交后代进行筛选和评价,选出具有优良性状的个体继续繁育。
杂交育种的应用
高产品种
动物育种学-第十章-杂种优势利用
杂种优势机理学说
超显性学说
━ 每一基因座上有一系列的等位基因 ━ 每一等位基因又具有独特的作用 ━ 等位基因间在生理上相互剌激
━ 不同等位基因间的生理刺激大于同类等位基因间
━ 杂合子在生活力和适应性上优于纯合子,即表现
为杂种优势
杂种优势机理学说
遗传平衡学说
━杂种优势是显性和超显性共同作用的结果,不同情 况下,可能不同效应起主导作用
亲本群的初选
母本群的要求
━ 母本种群应数量多、适应性强 ━ 母本种群的繁殖力要高,泌乳能力要强, 母性要好 ━ 母本种群在不影响杂种生长速度的前提下 ,体格不一定要求太大
亲本群的初选
父本群的要求
父本群的生长速度要快,饲料利用率要 高,胴体品质要好。这些性状的遗传力一 般较高,可遗传给杂种后代。 ━ 父本群的类型应与对杂种的要求相一致。 如要求生产瘦肉型猪时,即应选择瘦肉型 猪作父本。
相对杂种优势是与F1相比,某一杂交世代出 现杂种优势的程度,例如: F1 代的相对杂 种优势增量是1,而F2代为0.5。即杂种优势 逐代丢失一半
杂种优势效应只能利用而不能固定也不能
遗传的!
杂种优势
不同杂交组合,可能获得不同的杂种优势
同一杂交组合中,不同的生产性状可获得的 杂种优势不同,(杂种优势:繁殖性状>生 长发育性状>饲料效率及胴体性状)
第十章
杂种优势利用
内容目录
第一节 杂种优势
第二节
第三节 第四节
杂交亲本
杂交方式 杂交效果预估
第五节
第六节
配合力的测定
配套系的杂交
第一节 杂种优势的概念
提高家畜生产效率的育种措施
杂种优势概述
杂种优势是提高畜牧生产效率的主要遗传效应之一
杂种优势利用.课件
优势; 6.配套系的新陈代谢强度一般较高。
新的配套系不断被育成,旧配套系被从杂交体系中更 换下来。
三、配套杂交体系的层次
2系配套 曾祖代
3系配套
4系配套
B♂♀ C♂♀ A♂♀ B♂♀ C♂♀ D♂♀
祖代 A♂♀ B♂♀ A♂♀ B♂ × C♀ A♂ × B♀ C♂ × D♀
H (%) F1 P 100 P
目的:为便于各性状间比较,将杂种优势转化 为相对值
杂种优势产生的关键
1、是否对亲本群体选育提纯; 2、亲本群基因频率的差异大小; 3、亲本是否含优质高产基因; 4、显性效应和上位效应是否明显
H dy2
二、杂种优势利用
指利用杂种优势增加产量、提高经济效 益的过程。也把杂种优势利用称为经济 杂交。
亲本高产基因的频率 尽可能增大。
提纯:
通过选择和近交,使亲本种群在主要性状的纯合子 基因型频率尽可能增加,个体间差异尽可能减小。
选优提纯的主要方法:
品系繁育和正反反复选择
杂种优势的利用必须在纯繁基础上进行!
二、杂交亲本的选择
因为对父、母本的要求不同,选择标准也不同: (一)对母本的要求:
在进行配合力测定前,应该对杂交效果有个大致 的估计,值得测定的才测定。
估计杂交效果的依据
1.种群间差异大者,杂种优势往往较大 2.长期与外界隔绝的种群间杂交,一般可产生较
大的杂种优势 3.遗传率低、近交时衰退严重的性状,杂种优势
较大(非加性效应大) 4.主要经济性状变异系数小的种群,杂交效果好
(整齐度反应基因型的纯合度) 5.运用分子生物学技术进行预估
父母代 A♂ × B♀
育种学总论第10章-杂种优势利用
4、产量因素和产量
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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高粱5种性状的杂种优势表现
(引自:卢庆善等,1994) 平均 位 超亲优势分布次数 优势 次 F>HP HP>F>LP F<LP (%) 138.3 2 67 5 8 116.4 4 48 23 9 106.0 146.2 125.1 5 1 3 31 64 69
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显性假说的不足之处
在玉米杂种优势的利用中,所得 杂种优势往往超过显性纯合亲本 的20%以上,甚至50% 并非所有显性基因都控制好性状; 而隐性基因控制不良性状
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2、超显性假说
(Overdominance hypothesis)
由Shull(1908)提出的,基本观点如下:
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
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性状 小区产量 穗粒重 千粒重 穗粒数 穗 长
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34 14 11
15 2 0
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
第十章 近亲繁殖与杂种优势
植物的自花授粉和动物的自 体受精是近亲繁殖中的最极端方 式——自交。
表兄妹交配(同父同母后代的后代交配) 品种内交配 品种间交配
远缘杂交(种间或亲缘关系更远个体间的杂交)
按照天然杂交率: 自花授粉植物—— 1~4%。 豌豆、小麦、水稻、拟南芥 常异花授粉植物—— 5~20%。棉花、高粱、蚕豆 异花授粉植物—— >20%。 玉米、杨树、梨树
P A bC A bC
De De
×
aBc aBc
dE dE
( 2+1+2+2+1 = 8 )
( 1+2+1+1+2 = 7 )
F1
A bC D e
a Bc d E
( 2+2+2+2+2=10 )
㈡ 超显性假说
认为是由于来源于双亲基因型的异质结合所引起的互补 作用造成杂种优势。
P
a1 b1 c1
a1 b1 c1
1. 两个自交系杂交的F1株高是多少? 2. 在F2群体中将有哪些基因型表现株高为150厘米? 3. 在F2群体中株高表现为180厘米、150厘米和120厘米的植株各 占比例多少?
谢谢!
拟南芥
蚕豆
梨树
㈡ 近亲繁殖的遗传效应
1. 杂合体通过自交可导致后代基因型的分离,使后代群 体中纯合体迅速增加,杂合体减少,群体的遗传组成迅速趋 于纯合化。
后代纯合的速度和强度决定于控制性状的基因对数、自 交代数和选择的严格程度。
若有 n 对异质基因,且 ① 各对基因是独立遗传的 ② 各种基因型后代的繁殖能力是相同的
则自交 r 代时,后代群体中各种纯合基因型的个体数可按下
杂种优势利用知识点(考研资料)
杂种优势利用郭帅军名词解释杂种优势:指不同品系、品种甚至物种之间的有性杂交第一代(F1代)比双亲优越的现象。
表现在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、整齐度、产量和品质等各种形状方面。
纯系:指从一个基因型纯合的个体自交产生的后代。
群体内各单株的基因型是纯合一致的。
纯系学说:在混杂群体(基因型不一致)内选择是有效的,在纯系内选择是无效的。
显性假说:对生长有利的性状常常是显性基因控制的,对生长不利的性状常常是隐性基因控制的,两亲本杂交后,双亲的显性基因全部集中在杂种中起互补作用,表现为杂种优势;又由于显性基因和隐性基因有的是连锁的,所以要把有利的显性基因全部集中在一个纯合品系中几乎是不可能的。
超显性假说:杂种优势来源于双亲基因型的异质结合所引起的基因间的互作,等位基因之间没有显隐性关系。
a1a2 > a1a1 , a1a2 > a2a2 (异质结合优于同质结合)上位互作假说:上位性在杂种优势中,即使不是一个主要因素,也是一个重要因素。
异质结合假说:玉米在自交下促进了遗传同质结合,而自交系间杂交导致遗传异质结合。
由于异质性配子的结合在生理上的刺激作用,从而产生了强大的杂种优势。
两种配子的异质性越大,产生的杂种优势也就越大。
遗传平衡假说:任何性状的发育都是遗传平衡的结果。
杂种优势是一种多基因体系的复杂遗传现象,不能仅仅归结为基因的相互作用,要考虑多方面的因素。
如质核互作、个体发育与系统发育的联系、环境对性状发育的影响等。
1971年,Turbin作了完善和补充,认为异花授粉植物自交系发育不良,是因为它失去了遗传平衡,亲本杂交后能使杂交种形成一种遗传平衡的异质结合系统,从而表现出杂种优势。
生活力假说:生命活动和新陈代谢两者是永远不可分割的,生物的新陈代谢旺盛程度决定了生物生活力的大小。
一般来说,同化作用和异化作用越旺盛,生活力就越强。
在一定范围内,雌雄配子在生理上差异越大,产生的后代在生物学上的内在矛盾越大,新陈代谢越旺盛,生活力就越强。
作物育种学:第十章 杂种优势利用
中国杂交水稻早期种植情况
年
1976 1980 1985
面积(万亩)
水稻 杂交稻 %
54326 201.6 0.39 50817 7183.1 14.13 47757 12628 26.44
亩产(公斤)
水稻
231.5 275.5 351.9
杂交稻 增产
280.0 48.5 353.1 77.6 431.5 79.6
指杂种F1的产量或某一数量性状的数值与当地推广品种或对 照品种(CK)同一性状数值差值的比率。
F1 - CK 超标优势(%)=
CK
ⅹ100%
4、杂种优势指数(index of heterosis):
指杂种F1的产量或某一数量性状的数值与双亲
(P1和P2)同一性状的平均值的比率。
F1
杂种优势指数(%)=
项目
粒行数 行粒数 百粒重 出籽率 穗长 穗粒重
平均优势(%) 8
29
32
5
19 94
高粱7种性状的杂种优势表现
(引自:卢庆善等,1994)
性状
小区产量 穗粒重 千粒重 穗粒数 穗长
平均 位
超亲优势分布次数
优势 次 F>HP HP>F>LP (%)
F<LP
138.3 2 67
5
8
116.4 4 48
大的多,据此建议利用单交种,只是由于
当时自交系水平较低,单交种成本太高没 能实现。
3) 1916-1918年: Jones提出培育双交 种,为杂交种生产 开辟了新途径。
×
单 交
×
种
×
单 交 种
双交种
4)1920-1925年: 双交种Burr-Leammg 在新英格兰推广。
简述杂种优势利用的
简述杂种优势利用的随着人类技术的发展,越来越多的农作物育种技术出现,其中杂种优势利用也成为农业生产中重要的一环。
杂种优势利用是利用不同品种之间部分特性间的和谐差异,通过两个品种的不同特点及功能互补等方式,强调利用品种间特性的协同作用,由此获得更高的收获产出率。
杂种优势利用以其独特之处,在农作物种植生产中发挥着重要作用。
首先,杂种优势利用有助于提高作物品质。
杂种中优势基因的交叉过程,能使种子更容易从所需要的环境中获得特殊特质,从而提高作物品质。
比如,可以通过杂种优势利用,使普通大豆杂种与绿豆杂种产生良好的籽粒形状、口感及蛋白含量等特性的复合作物,以提高大豆的品质。
其次,杂种优势利用可以降低施肥成本。
通过杂种优势利用,可以将不同品种组合,以利用品种间的互补特性,如高效利用养分,减少施肥量,提高施肥效率,降低施肥成本。
比如,玉米和谷草的杂种,因谷草的根系纤细,可以深入土壤及吸收养分,玉米的根系粗糙又比谷草更加结实,深层吸收养分,可以更好的利用养分,节约施肥成本。
再者,杂种优势利用可以有效改善灾害效应。
人们可以将品种间抗性、发育特性及其他特点不同的作物结合,比如将抗病型花生与抗潮型玉米杂种,由此创造出品种具有抗性和可抗虫害的复合作物。
这样,通过杂种优势利用就能有效抵抗虫害,减少灾害造成的损失,提高农作物生产效率。
最后,杂种优势利用也可以提高农作物的收获率。
通过杂种优势利用,人们可以创造出产量高的作物,这种作物在一定的环境条件下,其产量要比单一品种更高。
例如,中国国家玉米育种中心发展的杂种玉米,其单株产量达到每亩约400斤,比一般单一品种的玉米产量高出50%以上。
总之,杂种优势利用是一种重要的农业育种技术,其在农业生产中有着重要作用。
杂种优势利用有助于提高农作物品质及产量,减少施肥成本及改善灾害效应,有助于促进农业的发展。
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– 4、配合力测定应在与推广地区相仿的饲养管理条件下 进行。
– 5、重复实验时条件应该相同。
– 6、尽量压缩测定任务,可不测的组合尽量不测。
• 压缩测定任务的方法
– A、根据资料分析和遗传学知识估计与目的要求相差 太远的组合可不测;
– B、适合做母本的就做母本,适合做父本的就做父本, 不必每种组合都进行正反交;
(二)对父本的要求:
1、生长速度快、饲料利用率高、胴体品质好;
2、父本群类型与对杂种的要求相一致;
3、数量要求少,故适应性和种源问题放在次要地位;
第三节 杂交方式
• A、二元杂交(单杂交);
• B、三元杂交;
• C、回交: • D、双杂交(四元杂交); • E、轮回杂交:
– 几个种群轮流作为父本杂交(见后);
• 为便于各性状间比较,杂种优势转化为相对值,
F1 P H (%) 100 P
杂种优势产生的关键:
– 1、是否对亲本群体选育提纯; – 2、亲本群基因频率的差异大小; – 3、亲本是否含优质高产基因;
– 4、显性效应和上位效应是否明显
• 杂种优势利用:
– 也称经济杂交,既包括纯繁,又包括杂交,是
• F、顶交:
– 近交系公畜与无亲缘关系的非近交系母畜交配。适用 于近交系杂交。
轮回杂交:两元、三元、多元轮回杂交
• 优点:
– 1、除第一次杂交外,母畜始终是杂种,有利于利用繁殖性 能的杂种优势;
– 2、对单胎家畜,需较多母畜,可利用杂种母畜;
– 3、每代只需引入少量纯种公畜,不需维持几个纯繁群;
• 表现:
– 生活力、耐受力、抗病力和繁殖力提高,饲料利 用率加强和生长速度加快;群体均值提高。
• 产生原因:
– 显性学说、超显性学说、遗传平衡学说
二、杂种优势度量
• 杂种优势值: H F1 P ;
• ( F1 为杂一代均值,即杂种组平均值;
P 为亲本种群均值,即亲本纯繁组均值)
即杂种优势率(%): • 杂种优势率:
二、大力开展系间杂交
• (一)品种间杂交的缺点:
1、品种培育难度大,品种间杂交受限制; 2、品种范围大,分布广,故提纯工作不利进行, 影响杂种优势利用; 3、品种形成慢,种群周转慢; 4、品种培育需各场协作,环境条件不易控制。
• (二)大力开展系间杂交的根据:
1、品系培育比品种培育快;
2、品系范围较小,种群的提纯比较容易; 3、品系形成快,能快淘汰,多淘汰; 4、品系的培育在一个场内就可进行。
体的选择以杂交后裔测验为主。
• 3、杂种的培育:注重饲养管理条件的提供
第四节 杂交效果预测
• 主要影响因素和预测依据:
1、杂交种群的平均加性基因效应; 2、种群间的遗传差异; 3、性状的遗传力;
4、种群的整齐度:反映成员纯合性和遗传差异
5、母体效应; 6、长期与外界隔绝的种群间杂交,杂种优势较大;
三、合理利用现有杂种
• 对已有杂种的利用可以提高生产性能。
• 其利用主要可作为母本,进行轮回杂交 • 也可以现有杂种为基础,培育大量专门化品
系,准备为选育提供杂交亲本。
– 4、每代交配双方都有相当大差异,始终能产生一定的杂种 优势。
• 缺点:
– 1、要代代变换公畜,即使发现杂交效果较好的公畜也不能 继续使用;
– 2、配合力测定较难,特别是第一轮回的杂交;
杂交应该注意的问题
• 1、经济杂交不考虑后代亲缘关系,故尽量减 少公畜头数,以增加整齐度;
• 2、杂交时必须对公畜个体选择,杂交公畜个
• 选优:
– 通过选择,使亲本种群原有优良、高产基因的频率尽可
能增大。
• 提纯:
– 通过选择和近交,使亲本种群在主要性状的纯合子基因 型频率尽可能增加,个体间差异尽可能减小。
• 亲本群的类别:
– 品种、品系
杂交亲本的选择
(一)对母本的要求:
1、数量多、适应性强; 2、繁殖力高、母性好、泌乳力强的品种或品系; 3、不影响杂种生长速度的前提下,体格不要求太大;
• 特殊配合力:
– 两个特定种群间杂交所能获得超过一般配合力的
杂种优势。其遗传基础是基因的非加性效应。
• 反映的是杂种群平均基因型值与亲本平均育
种值之差,其提高主要依靠杂交组合的选择。
遗传力高的配合力
可有很大差异,因而有很大的选择余地。
第二节 杂交亲本
一整套综合措施。
三、配合力
• 配合力:
– 种群通过杂交能够获得的杂种优势程度,也即 杂交效果的好坏和大小。
• 种类:
– 一般配合力;
– 特殊配合力:
• 一般配合力:
– 一个种群和其它各种群杂交能获得的平均效果。 其遗传基础是基因的加性效应。
• 反映的是杂交亲本群平均育种值高低,主要 依靠纯繁选育提高。对遗传力高的性状提高 比较容易;反之,遗传力低的性状,一般配 合力不易提高。
第十章 杂种优势利用
•
•
第一节 概念和意义
第二节 杂交亲本
•
• • •
第三节 杂交方式
第四节 第五节 杂交效果预测 配合力的测定
第六节 提高杂种优势利用效果的途径
第一节 杂种优势的概念和意义
• 概念:
– 不同种群个体杂交的后代往往在生活力、生长和 生产性能等方面在一定程度上优于其亲本纯繁群 平均值的现象。
– C、目的性要明确; – D、同一地区内集中进行比分散进行更节省
• 配合力测定的方法:
– A、完全双列杂交、
– B、 不完全双列杂交; – C、正反循环双列杂交
第六节 提高杂种优势利用效果的途径
一、认真做好组织工作:
– (一)制定计划积极推广:
– (二)建立健全繁育体系:
• 为开展整个地区的杂种优势利用工作,建立的一 套合理的组织机构。
A、地理交通上的隔绝; B、繁育方法上的隔绝:有意识或无意识的闭锁群繁育;
7、运用分子生物学技术进行预估;
第五节 配合力的测定
• 注意事项:
– 1、各种性状都可进行配合力测定;
– 2、每次试验必须有全部亲本的纯繁组做对照,各组条 件控制一致;
– 3、注意试验组与对照组群体的代表性,减小取样误差;
• 故要求亲本种群本身标准差小,且每组有一定含量,太少没有 代表性。