9远缘杂交育种
远缘杂交育种
第9章 远缘杂交育种
二、远缘杂交的意义与作用
1.合成新物种—生物进化的因素之一
X
？
第9章 远缘杂交育种
人工合成新物种,扩大和丰富了 育种的种质资源和遗传基础
（1）完全双二倍体
由两个亲本， 两套来源和性 质不同的染色 体组结合而形 成的新物种， 其染色体数目 为双亲染色体 的总和。
第9章 远缘杂交育种
第二节 远缘杂交不易交配 的原因及其克服方法
不亲和性：花粉不萌发，花粉管不伸入柱头，花粉
管生长缓慢或破裂，花粉管达不到子房,雌雄配子不 结合形成合子，合子胚不发育，幼苗死亡等现象。
第9章 远缘杂交育种
一、不易交配性原因
1.花器构造的隔离；
如: 亚洲棉×雷蒙德氏棉花粉萌发、花粉管 伸长和受精正常；雷蒙德氏棉×亚洲棉母本的 花柱比父本长，杂交不亲和。
第9章 远缘杂交育种
2.外源基因导入及种质资源创新，选育 新品种
中3（普通小麦与天兰偃 麦草2n=42， BBEEFF ）、科春14及 其属间杂种异源八倍体， 它能抗多种病害，以它与 普通小麦杂交可获得抗病 品种。
第9章 远缘杂交育种
中3与科春14及其F2分离后代的不同穗型
第9章 远缘杂交育种
第9章 远缘杂交育种
4、采用特殊的授粉方式：
混合授粉；重复授粉；提前或延迟授粉。 5、理化因素处理： 射线或紫外线照射；补施生长调节物质赤 霉素
第9章 远缘杂交育种
6、利用桥梁种和预先无性接近法: 利用桥梁种法:二粒小麦(AABB)×小伞山 羊草(DD)得到的F1(ABD)加倍,形成双二倍 体(AABBDD)再与普通小麦杂交。 预先无性接近法:
第9章 远缘杂交育种
09-远缘杂交
第一节 远缘杂交的意义与特点
一、远缘杂交的意义 1、创造新的作物类型 研究证明，现有许多物种都来自于天然 远缘杂交。如芥菜来自油菜和黑芥间的杂 交。欧洲李来源于樱桃李和黑刺李杂交。
第一节 远缘杂交的意义与特点
2、提高抗病（逆）性 提高抗病（ 通过远远杂交利用野生类型的高度抗病 性和对环境胁迫的抵抗能力，改良栽培品种 是有效的育种途径。 如：抗晚疫病的野生马铃薯与栽培种杂交， 获得了抗晚疫病的新品种；番茄的Tm-2nv基 获得了抗晚疫病的新品种；番茄的Tm-2nv基 因是普通番茄与秘鲁番茄远缘杂交育成；抗 寒月季品种是利用栽培种与东北野生蔷薇杂 交育成。
第一节 远缘杂交的意义与特点
4、创造雄性不育 现代育种利用远缘杂交的手段导入胞 质不育基因或破坏原来的质核协调关系育 成番茄、南瓜、白菜等多种作物质核不育 的雄性不育系和保持系。
第一节 远缘杂交的意义与特点
5、探索研究生物进化： 探索研究生物进化： 实践证明，远缘杂交后代中可再现物种 进化过程中所出现的一系列中间类型和 进化过程中所出现的一系列中间类型和新 种类型，为研究物种进化历史和确定物种 种类型，为研究物种进化历史和确定物种 间亲缘关系提供实验根据，有助于进一步 阐明某些物种或类型形成与演化的规律， 进而利用这些规律创造新物种。
第一节 远缘杂交的意义与特点
3、改良品质： 改良品质： 植物野生种中干物质含量及某些营养 物质含量较高，可改良栽培中品质。保加 利亚育种家用醋栗番茄做亲本育成了干物 质含量比一般品种高2%、维生素含量高1 质含量比一般品种高2%、维生素含量高1 倍的保加利亚10号番茄品种。 倍的保加利亚10号番茄品种。
第一节 远缘杂交的意义与特点
二、远缘杂交的特点 与常规杂交比，远缘杂交有以下特点： 与常规杂交比，远缘杂交有以下特点： 1、亲本选择、选配难度大：除遵循一般原则外，要 亲本选择、选配难度大： 考虑种间、属间杂交亲和性。 2、远缘杂交存在障碍： 远缘杂交存在障碍： 杂交难亲和性或难交配性（ 杂交难亲和性或难交配性（雌雄配子不能正常 受精形成合子）； 受精形成合子）； 杂种难育性（ 杂种难育性（受精卵不能形成种子或种子不发 芽、不能发育成正常植株）； 芽、不能发育成正常植株）； 杂种难稔性（ 杂种难稔性（杂种植株不能正常开花结实、远缘杂种异常分离：返亲现象（孤雌生殖 远缘杂种异常分离： 所致）和剧烈 所致）和剧烈分离（杂种、亲本、祖先、 剧烈分离（杂种、亲本、祖先、 新类型，延续许多世代，不易稳定） 4、远缘杂种优势明显：生活力、抗性、品质 远缘杂种优势明显： 等方面。
远缘杂交育种的定义
远缘杂交育种的定义远缘杂交育种是指通过不同品种或种属之间的交配，培育出具有优良性状的新品种或种群的一种育种方法。
远缘杂交育种在农业、园艺和植物育种领域中具有重要意义，可以增加遗传变异性，提高物种的适应性和抗逆性，丰富种质资源，促进新品种的创制和改良。
远缘杂交育种的基本原理是通过跨越物种间的遗传隔离，将不同物种的优良基因组合在一起，形成具有新性状和优势的后代。
这种育种方法可以克服物种内自交或近亲交配导致的基因固定和衰退，有效地提高物种的遗传潜力和适应性。
远缘杂交育种的过程包括选择亲本、授粉、后代选择和育种杂交。
选择亲本是远缘杂交育种的关键步骤，需要根据目标性状和亲本的遗传背景来选择合适的亲本进行交配。
授粉是将花粉从一种植物传递到另一种植物的花蕾上的过程，可以通过人工授粉或自然传粉的方式进行。
后代选择是根据目标性状对杂交后代进行筛选和评估，选择出具有优良性状的个体作为下一代的亲本。
育种杂交是将选出的优良个体进行再次杂交，以进一步提高目标性状和适应性。
远缘杂交育种的优点主要体现在以下几个方面：1. 增加遗传变异性：不同物种之间的交配可以带来更多的遗传变异，为育种提供更多的可能性和选择空间。
2. 提高抗逆性：远缘杂交可以引入抗病、抗虫、抗逆等性状，提高新品种的抗逆能力和生存竞争力。
3. 丰富种质资源：远缘杂交可以引入新的基因类型，丰富种质资源，为育种创新提供更多的材料基础。
4. 促进新品种的创制和改良：远缘杂交可以打破物种间的遗传壁垒，促进新品种的创制和改良，加快育种进程。
然而，远缘杂交育种也存在一些挑战和限制：1. 物种间的遗传隔离：不同物种之间的遗传隔离是远缘杂交育种的主要限制因素，需要克服物种间的生殖隔离和染色体配对障碍。
2. 杂种不稳定性：由于杂交后代的遗传背景复杂多样，杂种不稳定性是远缘杂交育种的一个主要问题，需要进行多代选择和后代交配来稳定杂种。
3. 遗传背景效应：远缘杂交会引入大量异源基因，可能导致遗传背景效应，影响杂交后代的表现和稳定性。
华中农业大学339《农业知识综合一》(园林)考试大纲
华中农业大学339《农业知识综合一》（园林）考试大纲园艺植物育种学考试大纲第一部分考试内容（范围）（含对知识点的掌握要求）第一章绪论（分值0-10%）1、学习目的与要求通过本章的学习，了解植物育种学的性质、任务和主要内容，遗传改良在作物生产发展中的作用；明确作物品种的概念，自然进化和人工进化与植物育种的关系。
2、考核知识点（1）识记：品种、自然进化和人工进化的概念。
（2）领会：自然进化和人工进化与植物育种的关系。
第二章作物的繁殖方式及品种类型(分值0-10%)1、学习目的与基本要求通过本章的学习，掌握作物的繁殖方式，作物的品种类型及其特点；了解植物自交和异交的遗传效应。
2、考核知识点（1）识记：作物的繁殖方式及其品种类型。
（2）领会：作物的繁殖方式与品种类型之间的关系，自交和异交的遗传效应。
第三章种质资源(分值5-20%）1、学习目的与要求要求了解种质资源在植物育种上的重要性，种植资源的类别及其特点；领会作物起源中心学说及其指导意义。
2、考核知识点（1）识记：种质资源的概念及其范畴；种植资源的类别及其特点；瓦维洛夫的起源中心学说。
（2）领会：领会作物起源中心学说及其指导意义。
第四章育种目标（分值0-10%）1、学习目的与要求通过本章的学习，了解制定植物育种目标的原则，掌握植物育种的主要目标。
2、考核知识点（1）识记：植物育种的主要目标。
（2）领会：作物产量构成因素及其相互关系，高产育种策略等。
第五章引种和选择育种（分值5-20%）1、学习目的与要求通过本章的学习，要求了解作物引种的意义和影响引种成功的因素，领会引种的基本原理和引种的基本步骤；掌握选择育种的基本原理、方法和程序。
2、考核知识点（1）识记：引种的基本原理；选择育种的基本原理；选择的基本方法；选择育种的程序。
（2）领会：植物发育特性与引种的关系及不同作物引种后的生长发育规律；作物自然变异的原因。
（3）综合应用：根据作物引种规律及其发育特性开展主要园艺作物引种。
育种学总论第8章-远缘杂交育种
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一、品系间杂交技术
从同一个远缘杂交组合选育出的具有不 同目标性状的品系进行互交
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二、外源染色体导入
1 异附加系（alien addition line）
同一物种不同类型和品种间的可交配性差异很 大，应选择合适的亲本组配。 在小麦和长穗偃麦草的杂交种，西农6028做母 本，结实率为76.39%；以乌克兰0246作母本， 结实率为0.35%。 19
2、染色体预先加倍法
用染色体数目不同的亲本杂交时，先
将染体数目少的亲本染色体加倍后再
杂交，可提高杂交结实率。
下几个类型：亲本性状类型、综合性 状类型、新物种类型
远缘杂种的分离现象极为复杂，目前
对分离规律性很不了解，需要深入研 究远缘杂交的遗传机制
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2、分离类型丰富，中间类型有 向双亲分化的倾向
远缘杂种后代会分离出各种中间类型，及 大量的亲本类型、亲本祖先类型、超亲类 型以及某些特殊类型等，变异极其丰富。
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（三)克服不易交配性的方法
1、亲本选择与组配 2、染色体预先加倍法 3、桥梁（媒介）法 4、采用特殊的授粉方式 5、理化因素处理 6、柱头移植或花柱头截短法 7、试管授精 8、体细胞融合
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1、亲本选择与组配
（1）以栽培种为母本
小麦与黑麦杂交时,小麦作母本结实率达 60%以上,而黑麦作母本,结实率只有2.5%
（2）以染色体数较多或倍性高的作母 本
甘蓝型油菜（2n=38)X白菜型油菜 （2n=20)时，结实率23.6%；反交时，结 实率为0.6%
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（3）以杂种为母本
以302小麦X天蓝冰草，结实率2.5%；
碧玉麦X天蓝冰草，结实率19.28%；
(302小麦X碧玉麦)X天蓝冰草,结实率38.76%。(4)广Fra bibliotek测交8
远缘杂交
2）染色体不平衡 由于双亲的染色体组、染色体数目、结构、 性质等的差异，在减数分裂时不能进行同 源染色体的配对、分离，因而不能形成有 正常功能的配子而出现不育。 （3）基因不平衡。 由于不同亲本染色体上所携带的基因或基因 剂量的差异，影响个体生长发育所需物质 的合成。
⑷组织不协调, 胚、胚乳及母体组织 ( 珠心、珠被等 ) 间的生理代谢失调 或发育不良，也会导致胚乳败育及杂种 幼胚夭亡。
（2）远缘杂交的亲和性与双亲的基因组成有关
小麦在5B和5A染色体上分别载有显性的Kr1和Kr2基因可阻止小麦与 黑麦、小麦与球茎大麦的可交配性;二倍体的戴维逊氏棉与所有异源四 倍体种（如陆地棉、海岛棉）杂交不成功, 因为Le2dav致死基因 与 Le1、Le2基因互补。
2 克服远缘杂交不亲和性的方法
（1） 注意亲本的选择与组配 同种植物不同 的变种或品种，由于其细胞、遗传、生理等的差异， 会影响其接受另一种花粉进行受精的能力，即配子 间的亲和力有很大差异。所以，为了提高远缘杂交 的成功率，必须注意亲本的选配。研究和实践表明： 在亲本选配上应注意：① 在栽培种和野生种杂交时， 应以栽培种为母本 ② 染色体数目不同的远缘杂交 中，一般以染色体数目多的作母本，容易成功 ③ 以杂种为母本的效果好 ④ 广泛测交
（4）采用特殊的授粉方法
① 用混合花粉授粉，
父母本花粉或几种父本花粉混合
② 重复授粉
处在不同发育时期的同一母本柱头，其成熟度和生理状况都有差异
③ 提前或延迟授粉
未成熟和过熟的母本柱头对花粉的识别或选择能力最低。
④ 射线处理法
辐照花粉或柱头
（5） 补施植物激素法
雌、雄性器官中某些生理活性物质（如生长素、维生素等） 含量的多少，常会影响受精过程。因此，在花器上补施某 些植物激素如赤霉素（GA3）等，有可能促进异种花粉的 受精过程及杂种胚的分化和发育。
远缘杂交育种
活力的雌雄配子
6、不能正常完成受精过程，不能结籽
五、远缘杂交的困难及克服方法的探索
解决方法
1、幼胚离体培养 2、杂种染色体加倍法 3、回交法
4、延长杂种个体的寿命
5、改善营养及环境条件 6、逐代选择提高稔性
五、远缘杂交的困难及克服方法的探索
（三）、远缘杂种的反亲遗传和“剧烈分离”
反亲遗传：远缘杂交的F1有时会出现和母本或父本非常相
远缘杂交育种及其应用
目录
一、远缘杂交的概述
二、远缘杂交的意义
三、远缘杂交的特点
四、远缘杂交的亲和性
五、远缘杂交的困难及克服方法的
探索
六、远缘杂交在园艺植物中的应用
一、远缘杂交的概述
1 、定义：通常指分类学上不同种、属以上类间的杂交，又叫分
类学杂交。
2、分类：天然远缘杂交、人工远缘杂交
五、远缘杂交的困难及克服方法的探索
（二）、远缘杂种夭亡、难育、难稔及解 决方法
表现
1、受精后幼胚不能发育或中途停止发育 2、能形成幼胚，但幼胚畸形、残缺不全 3 、幼胚完整，但缺少或极少胚乳，或胚和胚乳间形成糊
粉状的细胞层
4、杂种营养体虽生长繁茂，但不能正常开花 5 、能正常开花，但其构造和功能不正常，不能产生有生
四、远缘杂交的亲和性
1、不亲和性的表现
花粉不能在异种柱头上萌发 花粉虽能萌发，但花粉管不能伸入花柱 花粉管进入花柱后生长缓慢，甚至破裂
花粉管长度不够，不能到达子房
花粉到达子房，但雌雄配子不能结合受精形成合子 幼胚不能正常生长发育
四、远缘杂交的亲和性
2、远缘杂交应考虑的问题
亲缘关系的亲疏 不同类别植物远缘杂交亲和性差异很大 从现有分类系统中和育种对象亲缘最近的种类
远缘杂交育种.
由拟斯脱山羊草（BB）×一粒小麦（ AA） (2N=14) (2N=14)
F1(AB)(染色体加倍) 二粒小麦(AABB) ×节节麦（DD）
F1(ABD)(染色体加倍) 普通小麦(AABBDD) (2N=42)
普通小麦的进化过程示意图
（二）作物育种上的重要意义
1.利用人为方式打破物种的生殖隔离，实现物种间 的基因转移，或染色体转移，获得有利的新性状（丰
二、克服远缘杂种夭亡和不育的方法
1、子房和幼胚培养 2、 杂种染色体加倍 3、 回交 4、 延长杂种的生育期 5、 加强杂种的培育与选择
６、其他方法：如嫁接法等
第四节
远缘杂种后代的分离与选择
一. 后代分离的遗传特点 1、遗传分离特大：疯狂分离，类型丰富但不良者
居多。
2、分离世代长，不易稳定：一般7－8代基本稳定，
第二节
远缘杂交
一、雌蕊性因素不亲和的原因
1、花粉在柱头上不能萌发： 物种的细胞渗透压差异；细胞 的激素种类及浓度差异； 酶系统差异；分泌物的性质和 酸碱度差异等。 2、花粉管萌发后不能进入柱头 3、花粉管不能到达子房 4、雌雄配子不能受精，或受精不完全（卵或极核单受精） 5、受精合子不能正常发育，不能形成胚或胚乳：最大的影 响是引起杂交不孕。
产、优质、抗病、抗逆等基因）
2.创造新作物类型（物种） 3.创造特异种质类型 4.创造细胞质雄性不育系
5.创造核质杂种
6.产生单倍体
三.远缘杂交的特点
1.具有巨大的遗传创新性。 2.存在三大困难：
1）远缘杂交不易成功 2）杂种容易夭亡，通常不（张p121） 3）杂种后代分离大，不易稳定（张p123）
二. 遗传系统不平衡
1. 核质互作不平衡（核质不协调，细胞物质
园艺植物育种学课程教学大纲
园艺植物育种学课程教学大纲一、课程中文名称园艺植物育种学二、课程英文名称Breeding of Horticultural Crops三、课程编码ZB0230440四、课程性质专业课五、学时数、学分数、开课学期64学时；4学分；第5学期六、课程目的与要求园艺植物育种学是园艺专业的一门专业课。
学习该课程的目的是让学生掌握园艺植物新品种选育的原理、途径和方法；认识优良品种在园艺植物生产中的重要作用。
通过课程学习，使学生能够将现代生物科学及自然科学的成就熟练地应用到育种研究和实践中，并使学生能够根据不同的植物特性和不同的育种目标，正确地选择育种资源，采用合理的育种途径和方法进行园艺植物新品种的选育，促进园艺植物生产的发展。
本课程在理论教学中，要求学生必须掌如下知识：（1）主要园艺植物的种质资源及其特性；（2）主要园艺植物的育种目标；（3）园艺植物引种、选种、杂交育种的原理、方法和育种程序；（4）园艺植物育种学的发展动态。
在教学过程中，应注重学生分析问题解决问题能力的培养，加强对学生进行综合知识应用能力的培养，使学生能够将现代科学知识应用到育种实践中，独立地进行育种研究工作。
七、本课程与其它课程的联系园艺植物育种学是果树、蔬菜及观赏植物人工进化的科学，是以遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学。
它涉及植物学、植物生理学、植物生态学、植物生物化学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、土壤学、生物统计和试验设计生物技术、分子生物学、园艺产品贮藏加工学等领域的基本理论和实验手段。
园艺植物育种学与有关园艺植物的栽培学有密切的联系，是园艺科学中不可偏缺的主要学科。
八、教学方法课堂讲解与实验实习相结合九、考核方法闭卷考试十、选用教材参考书目选用教材曹家树，申书兴主编．园艺植物育种学．中国农业大学出版社参考书目景士西主编．园艺植物育种学总论．中国农业出版社程金水主编．园林植物遗传育种学．中国林业出版社沈德绪主编．果树育种学．中国农业出版社十一、教学进程安排表：十一、主要教学内容、重点和难点绪论一、学习目的通过本章的学习，掌握园艺植物育种学的概念、品种的特性及良种的作用，明确园艺植物育种学的任务与发展趋势。
远缘杂交育种的定义
远缘杂交育种的定义
远缘杂交育种是指在不同物种之间进行杂交育种，以获得新的品种或改良现有品种的方法。
这种育种方法通常用于植物育种，但也可以用于动物育种。
远缘杂交育种的目的是利用不同物种之间的遗传差异，以获得更好的品种。
这种育种方法可以增加植物的抗病性、耐旱性、耐寒性等特性，从而提高植物的产量和品质。
在动物育种中，远缘杂交育种可以增加动物的生长速度、肉质品质等特性，从而提高养殖业的效益。
远缘杂交育种的过程需要注意一些问题。
首先，不同物种之间的杂交往往会导致不育后代的产生，这是因为不同物种之间的染色体数目和结构不同，导致杂交后代无法正常进行减数分裂。
因此，在进行远缘杂交育种时，需要选择具有相似染色体数目和结构的物种进行杂交。
远缘杂交育种需要进行大量的试验和筛选，以获得理想的后代。
由于不同物种之间的遗传差异较大，杂交后代的表现也会有很大的变异性。
因此，在进行远缘杂交育种时，需要进行大量的试验和筛选，以获得表现最好的后代。
远缘杂交育种需要注意遗传纯度的问题。
由于杂交后代的遗传背景较为复杂，容易出现杂种化现象。
因此，在进行远缘杂交育种时，
需要进行遗传纯度的筛选和保持，以保证后代的品质和稳定性。
远缘杂交育种是一种重要的育种方法，可以为农业和养殖业的发展提供新的品种和改良现有品种的途径。
在进行远缘杂交育种时，需要注意遗传差异、试验筛选和遗传纯度等问题，以获得理想的后代。
远缘杂交育种
远缘杂交育种
一、远缘杂交的概念和分类
（一）远缘杂交的概念 植物分类学上不同种或不同属间的有 性杂交称为远缘杂交。 性杂交称为远缘杂交。 此类杂交产生的后代称远缘杂种。 此类杂交产生的后代称远缘杂种。
Rosa glauca Rosa canida Rosa foetida
（二）远缘杂交的分类 精卵结合型： 精卵结合型： 通过受精过程， 通过受精过程，结合自己成了精 核和卵的全部遗传信息的杂种； 核和卵的全部遗传信息的杂种； 非精卵结合型： 非精卵结合型： 由获得远缘父本部分遗传信息的 卵发育成的， 卵发育成的，这部分遗传信息可能来 源于父本配子细胞质内的DNA DNA或 源于父本配子细胞质内的DNA或mRNA 等。认为那些在染色体数和形态方面 和母本完全一样。 和母本完全一样。
７、化学药剂的应用 赤霉素、萘乙酸、 赤霉素、萘乙酸、 吲哚丁酸、 吲哚丁酸、硼酸等化学 药剂处理可克服某些远 缘杂交不结实的缺点。 缘杂交不结实的缺点。
８、组织培养技术的应用 随着组织培养研究的深入， 随着组织培养研究的深入，已经开始 研究应用人工培养基把母本花朵中取出胎 座或没有带胎座的胚珠， 座或没有带胎座的胚珠，置于试管中进行 人工授粉受精。 人工授粉受精。
继续进行杂交选择： ３、继续进行杂交选择： 由于远缘杂种后代分离延续世代较 因此，对于杂种一代， 长，因此，对于杂种一代，除了一些比 较优良类型的直接利用外， 较优良类型的直接利用外，还可以进行 要种单株间的再杂交或回交， 要种单株间的再杂交或回交，并对以后 的世代继续进行选择。 的世代继续进行选择。随着选择世代的 增加，优良类型的出现率也将会提高。 增加，优良类型的出现率也将会提高。
２、增加杂种的繁殖世代 远缘杂种往往分离世代甚长， 远缘杂种往往分离世代甚长，有 些杂种一代虽不出现变异， 些杂种一代虽不出现变异，而在以后 的世代中，仍然可能出现性状分离， 的世代中，仍然可能出现性状分离， 因此，一般不宜过早淘汰。但是， 因此，一般不宜过早淘汰。但是，对 于那些经过鉴定， 于那些经过鉴定，证明是由于无融合 生殖的发生，发生了孤雌生殖， 生殖的发生，发生了孤雌生殖，因而 长成的植株完全象母本一样。 长成的植株完全象母本一样。这样的 植株，就有能作为远缘杂种， 植株，就有能作为远缘杂种，而应加 以淘汰。 以淘汰。
《远缘杂交育种》课件
防止基因污染：避 免杂交过程中基因 污染，确保杂交结 果的纯正性
提高杂交成功率： 通过优化杂交技术 ，提高杂交成功率 ，降低成本
远缘杂交育种的应用
远缘杂交育种在农业上的应用
提高作物产量：通过 远缘杂交育种，可以 培育出高产、抗病、 抗逆的作物品种
改善作物品质：通过 远缘杂交育种，可以 培育出口感更好、营 养更丰富的作物品种
添加标题
选育：对具有优良性状的个体 进行选育，以获得新品种
自交：将回交后的个体进行自 交，以获得纯合子
添加标题
添加标题
添加标题
杂交：将亲本进行杂交，产生 F1代
添加标题
添加标题
回交：将筛选出的个体与亲本 进行回交，以稳定优良性状
鉴定：对纯合子进行鉴定，确 定其是否具有优良性状
远缘杂交育种的方法
远缘杂交育种的技术流程
选择亲本：选择具有不 同遗传背景的亲本
杂交：将不同遗传背景 的亲本进行杂交
筛选：筛选出符合要求 的杂交后代
培育：对筛选出的杂交 后代进行培育和改良
鉴定：对杂交后代进行 鉴定和评价
推广：将优良的杂交品 种进行推广和应用
远缘杂交育种的注意事项
选择合适的亲本： 选择具有优良性状 的亲本进行杂交
控制杂交环境：确 保杂交环境适宜， 避免不良环境影响 杂交效果
丰富作物的遗传 多样性：远缘杂 交可以丰富作物 的遗传多样性， 为育种提供更多 的选择。
远缘杂交育种的分类
•
同种异型杂交：同一物种的不同类型之间的杂交
•
异种杂交：不同物种之间的杂交
•
属间杂交：同一属的不同物种之间的杂交
•
科间杂交：同一科的不同属之间的杂交
•
跨科杂交：不同科的物种之间的杂交
远缘杂交育种
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（1）采用染色体数较多或倍数性高的种作母本 如：云南山茶（2n=6x=90）×山茶（2n=2x=30）
F1（8.7%）； 山茶×云南山茶 F1（2.7%） 原因：能提供更多的营养物质供应种子的发育。
2021/4/9
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（2）选择花粉渗透压稍大的为父本，柱头 渗透压稍小的为母本
花粉与柱头间渗透压不同，也影响到杂 交的结实率。一般选作父本的种，其花粉的 渗透压稍大于母本柱头的渗透压时，将更有 利于花粉管的伸长和参与受精，从而使杂交 易于成功。
2021/4/9
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（3）选择第一次开花的幼龄杂种实生苗作母本
以第一次开花的幼龄杂种实生苗作母本， 有利于克服远缘杂交不亲和性，若父母本均为 第一次开花的幼龄杂种，则远缘杂交更容易进 行。
2021/4/9
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2、混合花粉和多次重复授粉 混合花粉：若干种或品种的远缘花粉混合；远缘 花粉＋杀死的母本花粉 如：防城金花茶×山茶 原因：被杀死的可亲和花粉能够提供父本不亲和 花粉管生长及进入柱头所必须的物质。
如：芥菜（卷心刈菜）× 黑芥（加州褐子） F1（0.07%）；
芥菜（紫高菜）× 黑芥（加州褐子） F1 （0.78%）。
2021/4/9
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2）正、反交的结果往往差异显著
如：山茶×怒江山茶 F1（29.3%），反交结 实率7.7％；
山茶×连蕊茶 2.0％。
F1（5.7%），反交结实率
2021/4/9
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1、不亲和常见的现象
花粉不能在异种柱头上萌发；花 粉管不能伸入柱头；花粉管虽进入柱 头但生长缓慢或破裂；花粉管到达不 了子房；虽然达到子房却完不成双受 精作用等等。
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第9章远缘杂交育种
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，不易
稳定，即“疯狂分离” 。
（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、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
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。
（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。
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。
远缘杂交在育种上的应用
远缘杂交在育种上的应用远缘杂交，这个名字听起来有点复杂，其实它就像是为植物找对象，给它们牵线搭桥，帮它们“相亲”。
想象一下，在大自然的舞台上，各种植物就像一群年轻人，个个都希望找到自己的“另一半”。
远缘杂交就是让不同种类的植物交配，像是给它们打开了一个全新的社交圈子。
哎，谁说植物不需要爱情呢？经过这样的“相亲”，它们的基因就会发生变化，产生出新的后代，可能更健康、更抗病，甚至更能适应各种环境，这可真是“化腐朽为神奇”的一招呀！说到育种，大家可能会想到那些研究员穿着白大褂，手里拿着试管，像是在进行什么高深的实验。
育种就是把最好的基因选出来，进行“优胜劣汰”，不然就跟我们平时打游戏升级一样，选个厉害的角色，打怪更轻松嘛。
通过远缘杂交，植物们的基因池就像是多了几条“好汉”，让他们在面对病虫害时更有底气，更能顽强抵抗。
这就好比一个团队，大家各显神通，齐心协力，才能打赢这场“抗战”！很多人对远缘杂交的印象可能停留在课本上，觉得这只是个理论。
不过，实际应用起来，效果可真是让人眼前一亮。
比如说，农民们种的玉米，有的口感特别好，有的却可能受虫子侵犯。
通过远缘杂交，科学家们可以将口感好、抗病虫的基因结合在一起，培育出既好吃又能抵抗虫害的新品种。
想想看，以后吃玉米时再也不用担心虫子啦，简直是天上掉下来的馅饼！再说说水果，大家爱吃的苹果、橙子等等，通过远缘杂交也能变得更加美味可口。
比如，有的苹果原本酸得让人直皱眉头，通过杂交，搞定了酸味，变得甜蜜得让人心动。
每当咬下一口，简直像是咬到了阳光，幸福感满满。
这种“甜蜜的负担”，可不是随随便便就能有的，都是科学家们在背后辛辛苦苦研究的成果，真是让人感慨不已。
远缘杂交也不是没有挑战的。
有人可能会担心，交配后出来的植物会不会“变味”呢？其实呀，科学家们都是有备而来的。
每一个步骤都经过严格的筛选，确保新种的优点远远超过缺点。
就像你挑对象时，总得先了解对方的背景、性格，才敢心动嘛。
作物育种学第八章 远缘杂交育种
附加系染色体鉴定
（2）异置换系：物种的一对或几对染色体被另一物种的染色体所取代 来源：由附加系（2n+1）与单体（2n-1）杂交再自交得到 染色体的代换通常在部分同源染色体间进行 （如普通小麦的4D与长穗偃麦草的 4E） （部分同源染色体在基因剂量、位置、DNA序列有很大差异，差异程度 因不同染色体而异，它们在功能上有一定补偿能力） 特性：染色体数目未变 细胞学和遗传学上都比相应的附加系稳定 有时可在生产上直接利用
易位系鉴定
4、诱导单倍体 远缘花粉在异种母本上常不能正常受精，但有时能刺激母本 的卵细胞自行分裂，诱导孤雌生殖，产生母本单倍体。 亲缘关系较远的两个亲本因细胞分裂周期不同等原因，其杂 种会排除亲本之一的染色体，产生单倍体植株。 如普通大麦与球茎大麦杂交F1，其球茎大麦的染色体消减而 得到大麦单倍体。 通过远缘杂交己在许多物种中成功地诱导出孤雌生殖的单倍 体。所以，远缘杂交也是倍性育种的重要手段之一。
（5）嫁接法 不育F1杂种嫁接到栽培种上，提高杂种的育 性（马铃薯）
三、杂种后代的分离和选择： 1、分离特点：
（1）分离规律不强 异源染色体缺乏同源性，导致减数分裂过程紊乱，形成不同染色体数目和质 量的各种配子，性状分离复杂且无规律。 （2）分离类型、生殖丰富、并有向两亲分化的倾向 远缘杂交后代，分离出中间类型、偏亲类型、亲本类型、亲本祖先类型、超 亲类型以及单倍体、非整倍体等某些特殊类型； 染色体消失、无融合生殖、染色体自然加倍；
（2）放宽早代选择的标准
早期世代的一些不良性状随染色体、重组而减弱或消失；只要具有某 些可取的经济性状，可进一步改造。
（3）灵活地应用选择方法 难以采用系谱法 混合种植法：如果要把不同种或亚种的一些优良性状和适应性组合起来，培育
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双亲基因组成的差异
物种间存在生殖隔离和遗传差异
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基因差异:
小麦与黑麦的可交配性与Kr1(5B)， Kr2(5A)和Kr3(5D)有关（Riley等，1978）。
控制可交配性的复等位基因及其可交配能 力: S>SS>SA>SN>SQ（鲍文奎等，1975 ） 棉花中有致死基因，Le1与Le2dav互补，棉 苗致死 视频
细胞质 A亲本
核质杂种优势
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双重杂种优势
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第二节、远缘杂交的困 难及其克服方法
杂交不亲和性（118 P），即交
配不易成功；
杂种生活力弱，易夭亡，即使长
成植株，结实率低甚至不育；
杂种后代分离剧烈（分离范围广，
时间长，中间类型不稳定）。
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一、杂交不亲和性及 其克服方法
（一）概念：远缘杂交时，常表 现不能结籽或结籽不正常(种子极 少或只有瘪籽等)的现象称为杂交 不亲和性(cross-incompatibility)
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（二）远缘杂交不亲和的原因
亲缘关系较远的两个亲本受精因素在
结构、生理上存在差异，不能完成正 常的受精作用
第八章 远缘杂交
本章重难知识点
远缘杂交及其重要作用; 远缘杂交的困难及相应克服方法; 远缘杂交育种的其他策略。
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国家最高科学技术奖
于2000年设立，授予在当代科学技 术前沿取得重大突破或在科学技术 发展中有卓越建树，在科学技术创 新、科学技术成果转化和高技术产 业化中创造巨大经济效益或社会效 益的科学技术工作者，每年授予人 数不超过两名
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（三)、克服不易交配性的方法
1、调节花期，克服花期不遇； 2、广泛测交，选配适当亲本； 3、正反杂交，确定适当母本；
选花粉渗透性大和倍性低的物种作父本， 采用染色体数较多或染色体倍数性高的种植 母本较易杂交成功。 用栽培种作母本较易成功：小麦与黑麦杂 交时,小麦作母本结实率达60%以上,而黑麦作 母本,结实率只有2.5%。
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4、采用特殊的授粉方式
重复授粉法：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：混入若干种远缘花粉的混合 物，以形成多父本杂交；混入经杀死 的母本花粉或未杀死的母本花粉 提前或延迟授粉:
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5、理化因素处理
射线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理：γ 射线照射花粉后再授粉
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蕏葛菜
白菜
杂种
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第一节、远缘杂交的重要作用
界 门 门 纲 目 科 属
种
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一、概念
远缘杂交(wide cross)：不同种、 属间或亲缘关系更远的植物类型 间杂交（小麦与大麦）
种内亚种间或不同类型间的杂交 称为亚远缘杂交（sub-wide cross）
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2006国家最高科学技术奖
李振声，主要从事小麦遗传与远缘杂交育种
研究。开创了小麦与偃麦草远缘杂交育种新 领域并育成“小偃6号”等小偃系列品种。 开创了小麦远缘杂交品种在生产上大面积推 广的先例。创建了蓝粒小麦和染色体工程育 种新系统，为小麦染色体工程育种的实用化 开辟了一条新途径
小偃6号，我国小麦育种重要骨干亲本，衍生品种 达 40余个，累计推广3亿多亩，增产已逾 150亿斤 2014-5-12 3 共43页
[新闻会客厅] 李振声:我获得了国家最高科学技术奖
董 倩：20年的时间克服了这样的一个科技上的难题， 但是我们现在评选，我们要回过头去看将近20年以前 的一个评选成果，您自己怎么看这样一个成绩？ 李振声：当然那一段还是非常辛苦的，要是说这项工 作，我做的是小麦和草的杂交，这是草，这是小麦， 这两个相差很大，这两个杂交起来有许多困难，我们 一般说有三大困难，第一，两个不容易杂交成功。第 二，杂交成功以后，杂种后代是不育的，就像驴和马 杂交以后产生了骡子，骡子是不能下骡子的，但是它 可以干活，小麦也不结种子有什么用处？所以这是第 二个困难。第三个困难，因为它的特性差异很大，杂 种分离得形形色色、各种各样，而且很不容易稳定， 这样就是需要经过一个比较漫长的过程。
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小麦 （AABBDD） 2n = 42
×
黑麦 （RR） 2n = 14
F1（ABDR）
×
小麦 （AABBDD）
回交N次
BCn（AABBDDR） 八倍体小黑麦 （AABBDDRR） 2n = 56 黑麦异附加系的小麦 （AABBDDRiRI） 21Ⅱ+ 1Ⅱ= 44 2n + R = 49 自交
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5、诱导孤雌生殖（单倍体）
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Doubled Haploid Ears
倍性育种
DH Lines
Ears from Haploid Plants
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6、利用杂种优势
水稻籼粳杂交、棉花陆海杂交
细胞质 A亲本
细胞核 B亲本
化学处理：喷GA、萘乙酸、硼酸、吲 哚乙酸等。如梅花GA50-100mg/L处理 柱头，结实率高3-10倍。又如中棉× 陆地棉杂交，用萘乙酸滴入苞叶内结 铃率、种子数多
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6、桥梁（媒介）法
（籼稻与粳稻、冬小麦与春小麦等）
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二、远缘杂交的重要作用 (或意义)
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1、导入外源基因，培育新 品种和新种质（114 P）
提高植物抗逆、抗病性 改变现有品种性状，提高和改进品质
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2、合成新物种，创造新种质
X
番茄薯 薯番茄
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3、研究物种进化关系
栽培一粒小麦 野生一粒小麦 西尔斯山羊草
圆锥小麦
节节麦
二粒小麦
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禹氏三角
白菜（AA）
芥菜型油菜 （ＡＡＢＢ）
甘蓝型油菜 （ＡＡＣＣ）
黑芥（ＢＢ）
埃塞俄比亚芥 （ＢＢＣＣ）
甘蓝（ＣＣ）
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4、创 造雄性 不育新 类型