第9章远缘杂交育种ppt课件

思考题 1、什么是远缘杂交？举例说明远缘杂交在作物 育种中有何特殊作用。 2、什么是异代换系、异附加系、易位系？ 3、远缘杂交会遇到哪些困难？ 4、克服远缘不亲和的办法有哪些？
2、对远缘杂种后代分离的控制
（1）杂种一代染色体加倍 杂种一代是双单倍体，加倍后形成纯合
的双二倍体，不分离、稳定。 （2）回交
可使杂种的同源的染色体数目增加，配 对趋于正常，使杂种较快稳定。
（3）诱导杂种产生单倍体
花粉（花药）培养成单倍体，经加倍获得 稳定的纯合二倍体成为稳定个体。
（4）诱导染色体易位
重复授粉。利用雌蕊发育程度和生理状况 的差异，多次授粉，促进结籽。
混合授粉。 提前或延迟授粉
（5）柱头手术。 柱头移植：父本花粉授在同种植物柱头上， 然后在花粉管尚未完全伸长之前切下柱头， 移植到异种的母本花柱上；或先进行异种 柱头嫁接，待1-2天愈合后授粉。
花柱截短：将母本花柱切除或剪短，直接 授上父本花粉。
（二）杂交不亲和的原因及克服方法 1.表现： （1）受精过程受阻 花粉粒不萌发或花粉管伸入柱头前破裂。 花粉管进入柱头，但达不到子房。 花粉管进入子房后不能完成正常受精。 （2）幼胚发育受阻 （3）胚乳败育 ❖ 结果：不能得到种子
2、克服办法 （1）亲本选择，确定适当母本 ➢ 广泛测交 ➢ 在栽培种与野生种杂交时，以栽培种为母本。 ➢ 在染色体数目不同时，以数目多的作母本。 （2）桥梁法(媒介法）
第一节 远缘杂交育种的重要性
(四)诱导单倍体
▲香味烟草×心叶烟草→烟草 单倍体 ▲普通大麦×球茎大麦→ 大麦 单倍体（68%） (F1球茎大麦 染色体消减) ▲普通小麦×玉米→单倍体小 麦（40%） ▲硬粒小麦×玉米→单倍体玉 米硬粒小麦
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二、 远缘杂交的困难及其克服的方法
（一）三大困难 1、杂交不亲和（不可交配性）。 2、杂种夭亡、或不育。 3、杂种后代性状分离范围大，时间长anslocation line ）：某物种的一 段染色体和另一物种的染色体片段发生交换后产 生的新类型。
特点：代换的染色体片段带有重要抗性基因,大多 数作为育种材料,也有部分在生产上直接利用,生 产实用性较大(T-47、小偃6号、高加索等)。
4、诱导单倍体（孤雌生 殖） 5、 利用杂种优势（远 源杂交核置换选育不育 系、利用核质杂种？） 6、研究生物的进化
第9章 远缘杂交育种
本章要求：熟悉远缘杂交的概念，掌握克服 远缘杂交不亲和、杂种夭亡和不育、杂种后 代分离无规律等困难的基本方法。 讲授内容： 一、远缘杂交的作用 二、远缘杂交的困难及其克服的方法 三. 远缘杂种后代的选择
一、远缘杂交的作用
（一） 远缘杂交的概念
不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间的有性 杂交。 属间杂交：水稻×玉米；水稻×竹子；
（2）分离类型丰富，有向两亲分化的倾向
不仅会分离出各种中间类型， 而且还出现大量的亲 本类型、亲本祖先的类型、超亲类型以及某些特殊类型 等，变异极其丰富。
（3）分离世代长，稳定慢
分离不一定发生在F2，有的从第一代开始分离，有 的到第3-4代才开始分离，分离现象往往延续到7-8代甚 至更多。有时上一代看似稳定，下一代有出现分离。在 某些远缘杂交中，由于杂种染色体消失、无融合生殖、 染色体自然加倍等原因，常出现母本或父本的单倍体、 二倍体或多倍体、非整倍体等。
水稻×李氏禾；玉米×高粱； 小麦×大麦；小麦×黑麦 种间杂交：陆地棉×海岛棉；普通小麦×硬粒小麦； 甘蓝型油菜×白菜型油菜。 远缘杂交的主要特征是生殖隔离。
从育种的角度出发，栽培作物与其野生种的 杂交、种内亚种杂交以及不同生态型间的杂交， 也属远缘杂交。但一般不存在严重的生殖隔离， 因此，特称为亚远缘杂交。
（6）理化因素或激素处理 射线处理：比如γ射线照花粉再授粉。 化学或激素处理：GA、萘乙酸、硼酸、吲哚乙 酸等。 （7）生物技术
试管受精：从母本花中取出胚珠，置于试管 中培养进行人工授精。 体细胞杂交：去掉细胞膜后进行细胞融合。
（三） 杂种夭亡、不育的原因及克服的方法 1、表现 （1）受精不完全，不能获得完整的杂交种子 （幼胚畸形、没有胚乳或胚乳很少）。 （2）远缘杂种不发芽或发芽在不同发育时期 夭亡。 （3）长成植株，但不能受精结实繁衍后代。
利用亲缘关系与两亲本较近的第三个种作为桥梁， 这个“桥梁种”起了有性媒介作用。
A ×B不易成功，可采取：(A×C）×（B×C）， C为桥梁种。
矮粒多/黑麦→2.9% ，(中国春/矮粒多)/黑麦 →61.7%
（3）染色体预先加倍 染色体数目不同的物种杂交时，可先将染
色体数目少的进行染色体加倍后再杂交。 （4）采用特殊的授粉方法
异附加系：普通小麦的黑麦附加系AABBDD+2(1R，2R， 3R， 4R，5R，6R，7R)
12 3 4 5 AA
67
BB DD
12 3 4 5 6 7
AA
BB
DD 2RR
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（2）异代换系（alien substitution line） ：某物种 的一对或几对染色体，被另一物种的一对或几对 染色体所取代形成的新类型。
科学家。
竹稻：30年磨一剑
广东梅洲市农校
抗病、抗旱、米质优
3、创造异染色体体系 （1）异附加系（alien addition line）：在某物种染色体组 的基础上，增加一条、二条或一对、两对外源染色体，形 成具有另一物种特性的新类型。 ➢ 增加一条外源染色体：单体附加系,2n+1 ➢ 增加二条不同外源染色体：双单体附加系,2n+1+1 ➢ 增加一对外源染色体：二体附加系, 2n+2 ➢ 特点：附加染色体带有许多优良基因，但不够稳定，生产 上不能直接利用，但它是选育异代换系和易位系的重要亲 本材料。
小偃6号 ：20年磨一剑。
小偃6号的耐干热风特 性是这样发现的。当时， 小麦成熟前连续40天阴雨， 6月14日天气突然暴晴，一 天中，几乎所有的小麦都 青干了，除小偃6号的祖父 （小偃55－6）和长穗偃麦 草仍保持着金黄颜色外， 其他材料全部青干，这个 材料经过两次杂交，育成 了小偃6号。
2006年度唯一获得 国家最高科学技术奖的
2、克服办法 （1）幼胚离体培养（胚拯救） （2）杂种染色体加倍法 （3）回交 （4）延长杂种的生育期
（四）远缘杂种后代的分离与控制
1.远缘杂种后代性状分离的特点
（1）性状分离无规律性
来自双亲的异源染色体缺乏同源性，减数分 裂过程紊乱，形成具有不同染色体数目和质量的 各种配子。因此，后代性状分离复杂且不规律， 上下代之间的性状关系也难于预测和估计。
如栽培稻×野生稻，籼稻×粳稻、冬小麦×春 小麦等。
（二）远缘杂交的作用 1、实有利基因转移。将异源种属植物有利性状引入栽培 作物品种，提高抗逆、抗病性，培育新品种或创造新材 料。
普通小麦×长穗偃麦草（抗条锈病） （2n=42）[李振声，1956]
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小偃6号 [1979] 高产、优质、抗条锈病、抗逆（耐干热风） 推广面积近70万hm2。更重要的是小偃6号已成为我 国小麦育种的骨干亲本（长达15年以上），其衍生品种 达50多个，累计推广3亿多亩，增产小麦150亿多斤。
诱导双亲的染色体发生易位，把仅仅带 有目标性状的染色体节段转移给栽培品种， 这样即可获得具有野生种有利性状的品种新 类型。
三、 远缘杂种后代的选择
1、F2 、F3群体要大 2、不宜在低世代淘汰组合
3、对低世代材料选择标准要宽
4、应用回交法或复交法进行再加工
5、歧化选择
将分离群体中的两极端类型（近亲本型）个 体选出来，再进行随机交配形成新群体。可以增 加双亲染色体在减数分裂过程中非姐妹染色单体 交换的机会，打破基因连锁，实现有利基因转移。