常见作物杂种优势利用与制种课件
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《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。
7杂种优势利用PPT课件
2
• 中国早在 1400 多年前 , 北魏贾思勰所著的 《齐民要术》中就记载了马和驴杂交产生 骡子的事实 , 为人类历史上开辟了观察和利 用杂种优势的先例 。
• 欧洲在产业革命之后 , 开始了作物杂种优势 利用的研究，法国学者 Kolreuter, 在 1761-1766 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。
7
杂交小麦的研究始于 1965 年, 现已选育出 一批强优势组合, 正在进行区域试种。
油菜杂种优势的研究始于 60 年代中期, 经 过 20 多年的研究, 已育成秦油 2 号、华杂 2 号等几个杂交组合, 据初步统计, 1990 年秋播 杂交油菜面积已超过 40 万平方km2, 在国际 上处于领先地位。
第七章 杂种优势利用
第一节 杂种优势利用的概况及其表现 一、杂种优势利用的简史与现状
杂种优势 (heterosis) 是生物界的一种普遍 现象 , 是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂 种F1 , 在生长势、生活力、繁殖力、适应性以 及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。
1
PART ONE
前言
请在此处添加具体内容，文字尽量言简意赅，见到 那描述即可，不必过于繁琐，注意版面美观度。
• 大多数的遗传育种工作者都把杂种活力和杂种 优势看成同义语, 而更多地采用杂种优势这一 术语。
10
杂种优势是指杂交种品种 F1表现出的某些性状或 综合性状对其亲本品种 ( 系 )的优越性。
杂种优势的表现是多方面的 , 从育种学的观点出 发 , 主要是指以产量性状为主的育种目标性状方面, 杂交种品种具有明显的优越性, 超过其亲本的相应性 状。分为三种类型：
12
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、 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%
• 中国早在 1400 多年前 , 北魏贾思勰所著的 《齐民要术》中就记载了马和驴杂交产生 骡子的事实 , 为人类历史上开辟了观察和利 用杂种优势的先例 。
• 欧洲在产业革命之后 , 开始了作物杂种优势 利用的研究，法国学者 Kolreuter, 在 1761-1766 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。
7
杂交小麦的研究始于 1965 年, 现已选育出 一批强优势组合, 正在进行区域试种。
油菜杂种优势的研究始于 60 年代中期, 经 过 20 多年的研究, 已育成秦油 2 号、华杂 2 号等几个杂交组合, 据初步统计, 1990 年秋播 杂交油菜面积已超过 40 万平方km2, 在国际 上处于领先地位。
第七章 杂种优势利用
第一节 杂种优势利用的概况及其表现 一、杂种优势利用的简史与现状
杂种优势 (heterosis) 是生物界的一种普遍 现象 , 是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂 种F1 , 在生长势、生活力、繁殖力、适应性以 及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。
1
PART ONE
前言
请在此处添加具体内容，文字尽量言简意赅，见到 那描述即可，不必过于繁琐，注意版面美观度。
• 大多数的遗传育种工作者都把杂种活力和杂种 优势看成同义语, 而更多地采用杂种优势这一 术语。
10
杂种优势是指杂交种品种 F1表现出的某些性状或 综合性状对其亲本品种 ( 系 )的优越性。
杂种优势的表现是多方面的 , 从育种学的观点出 发 , 主要是指以产量性状为主的育种目标性状方面, 杂交种品种具有明显的优越性, 超过其亲本的相应性 状。分为三种类型：
12
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、 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%
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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共110页
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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35
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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42
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%
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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7
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
《杂种优势及其利用》课件
杂交耕地依靠多种材料生产，融合高效技术的同 时提高口感和色泽
杂交耕地可以根据地区种植特点控制病虫害的数 量并并使用杂交栽培技术增加种植品种。
杂交耕地可以节省大量的投入，同时提升农产品 质量档次，在实现良性循环和节约运营方面表现 优异。
杂交提高了生物体的多样性
1
多样的品种实体积与结构
通过过多的杂交实现了实体积和血统多样性的提高，降低了基因的重复和缺失等 问题。
杂交动物与纯种动物的区别
更好的适应环境和生境
杂交动物只要具备基础的生 旄铃辰和基因多样性，就比 较容易适应变化频繁的环境 或各环境的协调配合。
更多更强的杂化优势
与传统纯种的动物相比，杂 交动物往往孕育更多，生长 更快，抗病能力强，同时利 用杂交，可以降低近亲交配 造成的负面影响。
推动了动物养殖的发展
创造基因副本
通过杂交，寻找合适的候选基因，以及加强基 因舒展度和稳定性来创造基因副本。
改善植物组学研究
基因工程使得杂交作物具有更快速更高效的进 化能力，同时开拓了进化研究领域的多方面性。
提升营养品质
杂交优良品种的杂糅，提高了杂交种的营养品 质和机体繁殖能力，同时也促进了多重基因同 时创造。
杂交在人类医学中的应用
提高了猪肉品质
杂交之后的猪体存在基因多样化，保证了猪肉 生产过程的质量和安全性。
推动了农业发展
研究杂交猪后代的优性许多地区改善了农业结 构和提高了农业效益。
杂种优势在生态恢复中的应用
提高恢复植物覆盖度
输入杂种种子或插枝可以使得植物的数量和覆盖度更好地恢复。
增加物种数量和多样性
杂交多种植物良种可以增加本地区植物数量和多样性。
杂种优势及其利用
深入探讨杂种优势，及其造成的影响。与您分享生物学界与植、畜、人类医 学精彩案例。
杂交耕地可以根据地区种植特点控制病虫害的数 量并并使用杂交栽培技术增加种植品种。
杂交耕地可以节省大量的投入，同时提升农产品 质量档次，在实现良性循环和节约运营方面表现 优异。
杂交提高了生物体的多样性
1
多样的品种实体积与结构
通过过多的杂交实现了实体积和血统多样性的提高，降低了基因的重复和缺失等 问题。
杂交动物与纯种动物的区别
更好的适应环境和生境
杂交动物只要具备基础的生 旄铃辰和基因多样性，就比 较容易适应变化频繁的环境 或各环境的协调配合。
更多更强的杂化优势
与传统纯种的动物相比，杂 交动物往往孕育更多，生长 更快，抗病能力强，同时利 用杂交，可以降低近亲交配 造成的负面影响。
推动了动物养殖的发展
创造基因副本
通过杂交，寻找合适的候选基因，以及加强基 因舒展度和稳定性来创造基因副本。
改善植物组学研究
基因工程使得杂交作物具有更快速更高效的进 化能力，同时开拓了进化研究领域的多方面性。
提升营养品质
杂交优良品种的杂糅，提高了杂交种的营养品 质和机体繁殖能力，同时也促进了多重基因同 时创造。
杂交在人类医学中的应用
提高了猪肉品质
杂交之后的猪体存在基因多样化，保证了猪肉 生产过程的质量和安全性。
推动了农业发展
研究杂交猪后代的优性许多地区改善了农业结 构和提高了农业效益。
杂种优势在生态恢复中的应用
提高恢复植物覆盖度
输入杂种种子或插枝可以使得植物的数量和覆盖度更好地恢复。
增加物种数量和多样性
杂交多种植物良种可以增加本地区植物数量和多样性。
杂种优势及其利用
深入探讨杂种优势，及其造成的影响。与您分享生物学界与植、畜、人类医 学精彩案例。
杂种优势利用.课件
程度及表型的一致性； 5.配套系间杂交，要能充分利用相互间的互补效应及杂种
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♀
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♀
第9章杂种优势利用ppt
第九章 杂种优势利用
1、教学的基本要求
（1）了解杂种优势利用的状况、表现； （2）理解杂种优势的概念，遗传学基础 理论； （3）掌握利用杂种优势的方法及育种途 径。
2、教学基本内容 第一节 杂种优势利用的简史与现状
*杂种优势的概念、利用的简史和现状 第二节 杂种优势的表现
一、杂种优势的表现特性 二、*杂种优势的度量 第三节 杂种优势的遗传假说 一、杂种优势表现的遗传假说 二、杂种优势遗传机理假说的评价
第二节 杂种优势的表现特性
一、杂种优势的普遍性
在比较了杂种与其亲本的性状表现以后， Mendel于1865年提出了杂种活力 (hybrid vigor)术语，但未对其作出解释。1908年， Shull提出了杂种优势（heterosis）术语。
*1907年,Shull首次提出杂种优势的术语 （heterosis）。
杂种优势（Heterosis）是生物 界的一种普遍的现象，一般是指遗 传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、品质等性状超过其双 亲的现象。
第一节 杂种优势利用的简史与现状
一、杂种优势利用的简史
人们很早以前就注意到杂种优势现象， 但有效地加以利用是17世纪以来才开 始的。
目前世界上已利用杂种优势和即 将利用杂种优势的作物很多，粮、油、 棉、麻、果、蔬等基本上都在利用杂 种优势。
利用杂种优势可大幅度地增加农作 物的产量，改良农作物的品质，增加农 作物的抗逆性，具有巨大的社会经济效 益，可以说，杂种优势利用是20世纪作 物育种工作的最突出的成就之一。
随着现代分子生物学的快速发展及 研究的不断深入，杂种优势的遗传理论 与应用研究将会取得更大的进展。
墨西哥杂交高粱种植田
1、教学的基本要求
（1）了解杂种优势利用的状况、表现； （2）理解杂种优势的概念，遗传学基础 理论； （3）掌握利用杂种优势的方法及育种途 径。
2、教学基本内容 第一节 杂种优势利用的简史与现状
*杂种优势的概念、利用的简史和现状 第二节 杂种优势的表现
一、杂种优势的表现特性 二、*杂种优势的度量 第三节 杂种优势的遗传假说 一、杂种优势表现的遗传假说 二、杂种优势遗传机理假说的评价
第二节 杂种优势的表现特性
一、杂种优势的普遍性
在比较了杂种与其亲本的性状表现以后， Mendel于1865年提出了杂种活力 (hybrid vigor)术语，但未对其作出解释。1908年， Shull提出了杂种优势（heterosis）术语。
*1907年,Shull首次提出杂种优势的术语 （heterosis）。
杂种优势（Heterosis）是生物 界的一种普遍的现象，一般是指遗 传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、品质等性状超过其双 亲的现象。
第一节 杂种优势利用的简史与现状
一、杂种优势利用的简史
人们很早以前就注意到杂种优势现象， 但有效地加以利用是17世纪以来才开 始的。
目前世界上已利用杂种优势和即 将利用杂种优势的作物很多，粮、油、 棉、麻、果、蔬等基本上都在利用杂 种优势。
利用杂种优势可大幅度地增加农作 物的产量，改良农作物的品质，增加农 作物的抗逆性，具有巨大的社会经济效 益，可以说，杂种优势利用是20世纪作 物育种工作的最突出的成就之一。
随着现代分子生物学的快速发展及 研究的不断深入，杂种优势的遗传理论 与应用研究将会取得更大的进展。
墨西哥杂交高粱种植田
《杂种优势利用》课件
杂交优势的利用可以提高农作物的产量、品质和抗性。通过杂交选育，我们 可以创造新的优良品种，提升农业生产的效益和可持续性。
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
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
园林植物花卉育种学第7章 杂种优势的利用PPT课件
又称合成种子、人造种子或无性种子
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38
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40
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42
43
第二节 杂交优势育种的一般程序
44
杂种优势制种的一般程序
选育优良自交系 自交系间配合力测定 自交系间配组方式的确定 品种比较试验和区域试验
杂种种子的生产
45
一、选育优良自交系
自交系间杂交F1代杂种优势强度明显、杂种优势稳定、 杂种的植株间整齐一致。
• 一般配合力（general combining ability， gca）指一个亲本自交系在一系列杂交组合中 杂种后代某一性状的平均表现，通常用离均差 表示。
• 特殊配合力（specific combining ability， sca）
某一特定杂交组合的杂种表现与根据双亲的一般配合
力所预测的平均表现的差值。
(60Kg)
可能超过这两个自交系产量总
F1
(250Kg)
和110kg/667m2。因为杂种的 显性基因数不可能超过双亲这 种基因的总数。而实际上这个
单交种的产量大大超过双亲之
和，达到250kg/667m2。
13
（二）超显性假说(等位基因异质结合假说)
• 遗传的杂合是产生杂种优势的根本原因。 • 杂种优势的产生来源于等位基因的异质结合而产生 的基因间互作效应，
19
三 、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。
20
⑶ F1代杂种优势效应值与双亲性状效应值不一定 具相关性。即亲本性状好，F1代不一定好，亲本 性状差，其F1代不一定差。F1代的杂种优势是由 双亲的配合力决定的。
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第二节 杂交优势育种的一般程序
44
杂种优势制种的一般程序
选育优良自交系 自交系间配合力测定 自交系间配组方式的确定 品种比较试验和区域试验
杂种种子的生产
45
一、选育优良自交系
自交系间杂交F1代杂种优势强度明显、杂种优势稳定、 杂种的植株间整齐一致。
• 一般配合力（general combining ability， gca）指一个亲本自交系在一系列杂交组合中 杂种后代某一性状的平均表现，通常用离均差 表示。
• 特殊配合力（specific combining ability， sca）
某一特定杂交组合的杂种表现与根据双亲的一般配合
力所预测的平均表现的差值。
(60Kg)
可能超过这两个自交系产量总
F1
(250Kg)
和110kg/667m2。因为杂种的 显性基因数不可能超过双亲这 种基因的总数。而实际上这个
单交种的产量大大超过双亲之
和，达到250kg/667m2。
13
（二）超显性假说(等位基因异质结合假说)
• 遗传的杂合是产生杂种优势的根本原因。 • 杂种优势的产生来源于等位基因的异质结合而产生 的基因间互作效应，
19
三 、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。
20
⑶ F1代杂种优势效应值与双亲性状效应值不一定 具相关性。即亲本性状好，F1代不一定好，亲本 性状差，其F1代不一定差。F1代的杂种优势是由 双亲的配合力决定的。
《杂种优势利用》幻灯片PPT
0
组合的实际产量=全部组合平均产量+双亲一般配合力 + 双亲特殊配合力
〔二〕配合力的测定〔测配〕 测验自交系配合力所进展的杂交叫测交 测交所用的共同亲本称为测验种 测交所得的后代F1称为测交种
1.测验种的选择 测验种的选择直接影响测定配合力的结果 自交系做测验种测定什么配合力？ 杂交种及综合种作测验种测定什么配合力？
《杂种优势利用》幻灯片PPT
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第一节 杂种优势利用的简史与现状
1761～1766年Ko1reuter，烟草杂交发现杂种优势，并提出利用杂交种 1865年Mendel，豌豆杂交，提出杂种活力概念 1866～1876年Darwin，玉米杂交和自交，异花授粉有利、自花授粉有害 1908年Shull,玉米自交系间杂交，杂种优势一词，方法体系建立
负向超亲优势(%)＝(F1-LP)/LP×100
(三) 超标优势 〔育种过程品比应用〕
超标优势(%)＝(F1-CK)/CK×100
(四) 杂种优势指数
杂种优势指数(％)＝F1/MP×100
四、F2及以后世代杂种优势的衰退
表 型：整齐度下降，自花授粉作物衰退快 而异花授粉作物自交衰退快
基因型：杂合度下降，基因型多样
2、测配方法
〔1〕顶交法 选用遗传根底广泛的品种群体作为测验种测定自交系的配合力。 顶交法产生的杂交种成为顶交种。
方法：A为测验种，1、2、3、4、5、．．．n个自交系为被测系 组配 1×A，2×A，3×A、．．．n×A等杂交组合〔有时正反交〕 对测交组合进展产量〔或其它性状〕比较 计算出各被测系的一般配合力。
使玉米成为生产中利用杂种优势的第一个代表性作物 但由于自交系产量低，本钱高，未能投入生产
第五章常见作物杂种优势利用与制种.ppt
连续回交
图5-4 二九南1号A、B的选育过程
利用现有不育系转育
广泛测交 选优回交
二、雄性不育恢复系的选育
测交筛选法 杂文转育法
测交筛选法
恢复系测交材料的选择 从不育系原始母本亲缘较近的品种中筛 选 要选择具有广谱性恢复力的恢复系 从经济性状好，而且与不育系性状遗传 差异大的品种中筛选 测交筛选的方法
利用杂种优势的基本原则
选配优良杂交组合 提高杂交亲本的纯合性 简便易行的杂交制种技术
三、杂种优势利用的途径
人工去雄生产杂交种子 利用化学药剂杀雄 利用自交不亲和系 利用雄性不育系
利用雄性不育系生产杂交种子，要有“三系"配套 做基础。
“三系"
“三系”的概念相互关系 “三系”应具备的优良性能
图5-2 不育系和相应保持系的雄蕊比较图
1.不育颖花内观 2.不育花药外观 3.败育花粉粒 4.保持系颖花内观 5.保持系正常的花药 6.正常的花粉粒
三系的相互关系
“三系”应具备的优良性能
一个优良的不育系不仅要具有优良的经济性状， 还要求具有下列性能， (1)雄性不育性稳定 不因多代繁殖或环境条件变 化，特别是温度影响，而发生育性的变化，出现 自交结实现象; (2)可恢复性良好 有较多的恢复品种，以利于选 出适应各种栽培条件的强优势组合;配制的杂交F1 种子结实率高而稳定，受环境条件影响小； (3)具有良好的花器和开花习性 开花正常，柱头 发达外露，开花时开颖角度大，时间长，便于繁 殖制种。
一、雄性不育系及其保持系的选育 二、雄性不育恢复系的选育 三、强优势组合的选育
一、雄性不育系及其保持系的选育
远缘杂交选育不育系及其保持系 利用现有不育系转育
-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。
植物育种学课件-05-2杂交育种第四节杂种优势的利用
3、上位性与杂种优势
4、基因组互补与杂种优势
5、基因多态性与杂种优势
6、基因网络系统与杂种优势
（dominance hypothesis）
1、显性假说
观点：优势来源于双亲的显性基因的互补
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
DLeabharlann DDdd
d
P1
F1
这个理论认为，杂种
遗传的杂合是产生杂种优势的根本原
因。两个亲本遗传型差别愈大，杂种优
势愈明显。
设：
a1a1纯合基因(等位)能支配一种代谢功能，其生长量
为10个单位；
a2a2纯合等位基因能支配另一种代谢功能，其生长量
为4个单位；
a1a2杂合等位基因则能支配两种代谢功能，其生长量
>10个单位。
则a1a2 > a1a1 > a2a2
树莓属、无花果属以及多种花卉常存在无融合
生殖。无融合生殖也可以通过选择、诱变、远
缘杂交等方法获得。
染色体加倍法
以一对基因Aa为例，根据显性假说，F2之所
以优势下降是因为F2中出现了25%的aa基
因型。如果将F1（Aa）加倍成变成双二倍体
AAaa，这种双二倍体自交留种，下一代
aaaa基因型的个体只占1/16（6.5%），
杂种优势的表现密切相关。
∴利用两个杂交亲本间的线粒体、叶绿体活性互补作用预测
4、基因组互补与杂种优势
5、基因多态性与杂种优势
6、基因网络系统与杂种优势
（dominance hypothesis）
1、显性假说
观点：优势来源于双亲的显性基因的互补
P1
A
b
c
A
b
c
a
B
C
a
B
C
D
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P2
A
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A
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B
C
DLeabharlann DDdd
d
P1
F1
这个理论认为，杂种
遗传的杂合是产生杂种优势的根本原
因。两个亲本遗传型差别愈大，杂种优
势愈明显。
设：
a1a1纯合基因(等位)能支配一种代谢功能，其生长量
为10个单位；
a2a2纯合等位基因能支配另一种代谢功能，其生长量
为4个单位；
a1a2杂合等位基因则能支配两种代谢功能，其生长量
>10个单位。
则a1a2 > a1a1 > a2a2
树莓属、无花果属以及多种花卉常存在无融合
生殖。无融合生殖也可以通过选择、诱变、远
缘杂交等方法获得。
染色体加倍法
以一对基因Aa为例，根据显性假说，F2之所
以优势下降是因为F2中出现了25%的aa基
因型。如果将F1（Aa）加倍成变成双二倍体
AAaa，这种双二倍体自交留种，下一代
aaaa基因型的个体只占1/16（6.5%），
杂种优势的表现密切相关。
∴利用两个杂交亲本间的线粒体、叶绿体活性互补作用预测
《杂种优势的利用》PPT课件
（二）杂种优势的表现形式
1. 杂种优势的形式； • 产量、生长势、抗逆性、繁殖力。 2. 杂种优势的方向； • 正向优势和负向优势。 3. 观赏性状的优势。
杂种优势的度量标准有
超中优势（平均优势） F1-双亲平均值
平均优势（%）=———————×100% 双亲平均值
杂种优势的度量标准有
超亲优势 F1-较好亲本值
（二）等位基因异质合假说：
遗传的杂合是产生杂种优势的根本 原因。两个亲本遗传型差别愈大，杂 种优势愈明显。这种差别发生于同一 基因点，一个等位基因点不是只有显、 隐性两种差异，而是可以分化为不同 结构和生理功能的多种形式。
生活力假说
遗传平衡假说。
在杂种优势利用上，人们都选用 遗传差异较大的，如在亲缘上，地 理起源上、性状上差异较大的种、 品种或品系进行杂交，作为选择优 良组合的基本原则。
（四）品种比较试验和生产试验
选出优良组合并确定配组方式后， 需要配制出选定组合的杂种种子，按 一般育种程序进行品种比较试验、生 产试验和多点试验。除观察观赏性状 外，还要考虑综合经济性状优劣，为 了加速选育过程，可以对初选的优良 组合提前制种，在品种比较试验的同 时进行生产试验。
(五) 杂种种子的生产
• 特殊配合力：指某特定组合某性状 的观测值与根据双亲的一般配合力 所测定的值之差。(sca)
配合力的测定方法 完全双列杂交法 部分双列杂交法 不完全双列杂交法
abcde a b c d e
配合力估算方法
1. 设计杂交和重复
A
B
C
A
AA AB AC
B
BA BB BC
C
CA CB CC
I AA AB AC BA BB BC CA CB CC
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雄性不育系 雄性不育系是雄性器官退化或 发育异常，无花粉或花粉败育，但雌性器 官发育正常的品系。
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
雄性不育系可分为三种类型:一是无花粉型， 二是花粉败育型，其中花药细小，花粉粒 皱缩畸形，遇碘不染色的，叫典败花粉； 花粉粒圆形，但较五常花粉粒小，遇碘不 染色的，叫圆败花粉；粉粒圆形，遇碘染 色，但无生命力的，叫染败花粉。典败、 圆败和染败的花粉粒都没有受精能力，当 前使用的不育系大多属这种类型 (图5-1)。 三是花药退化型，花药高度退化，里面无 花粉。
选配优良杂交组合 提高杂交亲本的纯合性 简便易行的杂交制种技术
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
三、杂种优势利用的途径
人工去雄生产杂交种子 利用化学药剂杀雄 利用自交不亲和系 利用雄性不育系
利用雄性不育系生产杂交种子，要有“三系"配套 做基础。
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
二、杂种优势利用的特点和 基本原则
杂种优势利用的特点
利用杂种优势的基本原则
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
杂种优势利用的特点
无性繁殖作物只要通过品种间杂交产生F1， 然后选择杂种优势强的单株进行无性繁殖， 即可育成一个新的优良品种，在生产上应 用推广。
雄性不育恢复系 雄性不育恢复系的雌雄器官发育 五常，自交能结实，用它的花粉授给不育系能使 不育系受精结实，产生的杂种F1能恢复正常自交 结实的能力，并产生杂种优势。
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
图5-2 不育系和相应保持系的雄蕊比较图
1.不育颖花内观 2.不育花药外观 3.败育花粉粒 4.保持系颖花内观 5.保持系正常的花药 6.正常的花粉粒
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
“三系"
“三系”的概念相互关系
“三系”应具备的优良性能
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
“三系”的概念及其相互关系
“三系”是指雄性不育系、雄性不育保持系 和雄性不育恢复系。简称不育系 (用A表示)、 保持系 (用B表示)和恢复系 (用R表示)。
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
杂种优势表示方法
1.平均优势法 以子一代平均值超过双亲平均值
的百分比表示。即
平均优势 (%)
F1的平均值 双亲平均值 双亲平均值
100
2.超亲优势法 以子一代平均值超过最优亲本平均
值的百分比表示。即
超亲优势 (%)
F1的平均值 最优亲本平均值 最优亲本平均值
100
3.对照优势法 以子一代平均值超过(%)
F1的平均值 对照种平均值 对照种平均值
100
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
杂种优势的表现
杂种优势在产量上的表现 杂种优势在生长发育上的表现 杂种优势在抗逆能力上的表现 杂种优势在光合作用上的表现 杂种优势在品质上的表现
有性繁殖作物的杂种优势，一般只能利用 F1。F2因基因重组导致性状分离，优势减 退，生活力下降。特别是用不育系和恢复 系配制的杂种，后代还会出现部分不育株， 使产量下降。因此，每年都必须生产优势 强的F1种子供生产使用。
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
利用杂种优势的基本原则
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
三系的相互关系
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“三系”应具备的优良性能
一个优良的不育系不仅要具有优良的经济性状， 还要求具有下列性能， (1)雄性不育性稳定 不因多代繁殖或环境条件变 化，特别是温度影响，而发生育性的变化，出现 自交结实现象; (2)可恢复性良好 有较多的恢复品种，以利于选 出适应各种栽培条件的强优势组合;配制的杂交F1 种子结实率高而稳定，受环境条件影响小； (3)具有良好的花器和开花习性 开花正常，柱头 发达外露，开花时开颖角度大，时间长，便于繁 殖制种。
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
一、作物杂种优势现象
杂种优势的概念 杂种优势表示方法 杂种优势的表现
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
杂种优势的概念
杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本(物 种、亚种、品种或自交系)杂交，产生的杂种 F1在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、适 应性、产量及品质等方面比其双亲及其后代 都表现优越的现象。
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表5-1 水稻雄性不育系和相应保持系性状的区别
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雄性不育保持系 雄性不育保持系是相应不育系的 同型系。它的雌雄器官发育正常，能自交结实;花 粉授给不育系能使不育系受精结实，并保持其不 育的特性。不育系和相应保持系的主要性状相似， 但也有些区别
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第五章 常见作物杂种优势利用与 制种
第一节 作物杂种优势 第二节 玉米杂交种的选育 第三节 水稻杂交种的选育
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
第一节 作物杂种优势
一、作物杂种优势现象 二、杂种优势利用的特点和基本原则 三、杂种优势利用的途径
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优良的保持系除能保持不育系后代的不育 特性外，还要求： (1)品种纯度高，性状稳定，生长整齐一致， 性状好，并且传递给不育系的遗传能力强； (2)花药发这，花粉量大，开颖散粉正常， 有利于提高不育系的产量。
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雄性不育系可分为三种类型:一是无花粉型， 二是花粉败育型，其中花药细小，花粉粒 皱缩畸形，遇碘不染色的，叫典败花粉； 花粉粒圆形，但较五常花粉粒小，遇碘不 染色的，叫圆败花粉；粉粒圆形，遇碘染 色，但无生命力的，叫染败花粉。典败、 圆败和染败的花粉粒都没有受精能力，当 前使用的不育系大多属这种类型 (图5-1)。 三是花药退化型，花药高度退化，里面无 花粉。
选配优良杂交组合 提高杂交亲本的纯合性 简便易行的杂交制种技术
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三、杂种优势利用的途径
人工去雄生产杂交种子 利用化学药剂杀雄 利用自交不亲和系 利用雄性不育系
利用雄性不育系生产杂交种子，要有“三系"配套 做基础。
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二、杂种优势利用的特点和 基本原则
杂种优势利用的特点
利用杂种优势的基本原则
四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 遗传与作物育种
杂种优势利用的特点
无性繁殖作物只要通过品种间杂交产生F1， 然后选择杂种优势强的单株进行无性繁殖， 即可育成一个新的优良品种，在生产上应 用推广。
雄性不育恢复系 雄性不育恢复系的雌雄器官发育 五常，自交能结实，用它的花粉授给不育系能使 不育系受精结实，产生的杂种F1能恢复正常自交 结实的能力，并产生杂种优势。
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图5-2 不育系和相应保持系的雄蕊比较图
1.不育颖花内观 2.不育花药外观 3.败育花粉粒 4.保持系颖花内观 5.保持系正常的花药 6.正常的花粉粒
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“三系"
“三系”的概念相互关系
“三系”应具备的优良性能
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“三系”的概念及其相互关系
“三系”是指雄性不育系、雄性不育保持系 和雄性不育恢复系。简称不育系 (用A表示)、 保持系 (用B表示)和恢复系 (用R表示)。
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杂种优势表示方法
1.平均优势法 以子一代平均值超过双亲平均值
的百分比表示。即
平均优势 (%)
F1的平均值 双亲平均值 双亲平均值
100
2.超亲优势法 以子一代平均值超过最优亲本平均
值的百分比表示。即
超亲优势 (%)
F1的平均值 最优亲本平均值 最优亲本平均值
100
3.对照优势法 以子一代平均值超过(%)
F1的平均值 对照种平均值 对照种平均值
100
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杂种优势的表现
杂种优势在产量上的表现 杂种优势在生长发育上的表现 杂种优势在抗逆能力上的表现 杂种优势在光合作用上的表现 杂种优势在品质上的表现
有性繁殖作物的杂种优势，一般只能利用 F1。F2因基因重组导致性状分离，优势减 退，生活力下降。特别是用不育系和恢复 系配制的杂种，后代还会出现部分不育株， 使产量下降。因此，每年都必须生产优势 强的F1种子供生产使用。
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利用杂种优势的基本原则
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三系的相互关系
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“三系”应具备的优良性能
一个优良的不育系不仅要具有优良的经济性状， 还要求具有下列性能， (1)雄性不育性稳定 不因多代繁殖或环境条件变 化，特别是温度影响，而发生育性的变化，出现 自交结实现象; (2)可恢复性良好 有较多的恢复品种，以利于选 出适应各种栽培条件的强优势组合;配制的杂交F1 种子结实率高而稳定，受环境条件影响小； (3)具有良好的花器和开花习性 开花正常，柱头 发达外露，开花时开颖角度大，时间长，便于繁 殖制种。
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一、作物杂种优势现象
杂种优势的概念 杂种优势表示方法 杂种优势的表现
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杂种优势的概念
杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本(物 种、亚种、品种或自交系)杂交，产生的杂种 F1在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、适 应性、产量及品质等方面比其双亲及其后代 都表现优越的现象。
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表5-1 水稻雄性不育系和相应保持系性状的区别
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雄性不育保持系 雄性不育保持系是相应不育系的 同型系。它的雌雄器官发育正常，能自交结实;花 粉授给不育系能使不育系受精结实，并保持其不 育的特性。不育系和相应保持系的主要性状相似， 但也有些区别
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第五章 常见作物杂种优势利用与 制种
第一节 作物杂种优势 第二节 玉米杂交种的选育 第三节 水稻杂交种的选育
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第一节 作物杂种优势
一、作物杂种优势现象 二、杂种优势利用的特点和基本原则 三、杂种优势利用的途径
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优良的保持系除能保持不育系后代的不育 特性外，还要求： (1)品种纯度高，性状稳定，生长整齐一致， 性状好，并且传递给不育系的遗传能力强； (2)花药发这，花粉量大，开颖散粉正常， 有利于提高不育系的产量。