第六章 有性杂交育种(Sexual crossbreeding)

1.隔离(isolation)
隔离
空间隔离
机械隔离
时间隔离
2.去雄(emasculation)
目的：防止自交出现伪杂种
拔雄株
母本 去雄 摘雄花 去雄蕊
3.取粉：
在开花前将父本株隔离，防止花粉 污染，取回次日开放的花置于室内， 将散出的花粉贮藏在低温干燥的条件 下，0～5℃，CaCl2,硅胶。 花粉要进行生活力检定：显微镜下 形态观察，化学试剂染色观察，培养 基发芽观查。
添加杂交实例
花卉中的“沙斯塔雏菊”是由英国
野生雏菊、栽培雏菊、德国雏菊和 日本雏菊多次添加杂交育成的、大 花、纯白、高度重瓣的理想类型。
(二)合成杂交
参加杂交的亲本先两两配成单交种，然后将两个单交种 再杂交，形成双交种，这种多亲杂交方式，我们称之为 合成杂交。
A×B ↓ 单交系甲
× ↓ 合成杂交种
2.优缺点评价： 系谱法实际上是多次单株选择 法，每代自交隔离，选择效果好， 亲本之间有佐证。缺点：易造成优 良基因型的丢失，异花授粉蔬菜、 花卉进行此法选择，易引起后代生 活力的衰退，须改良。
3.理论依据：
主要依据数量性状的遗传力进行选择 a.h²高的株高，熟性、早期世代进行选择， h²低的一些性状如，产量，营养成份含量 等后期世代进行选择。 b.同一个性状随着世代增加h²升高，选择的 可靠性增大。 c.同一个性状同一个世代，h²的表现为株系 群>株系>单株，所以选择的顺序应先株系 群，再株系，最后再单株。
齐研矮粉双抗黄瓜品种西农58号中蔬4号早粉二号牡丹江1号2号第二节第二节亲本选择与选配亲本选择与选配一亲本选择与选配的意义一亲本选择与选配的意义多年来的育种实践证明育种手段方法再先进只能说对加快育种进程是有积极作用的但能否育成好的品种关键还取决于亲本材料和组合方式
第六章 有性杂交育种 (Sexual crossbreeding)
二、亲本选择的原则
6.亲本材料性器官发育正常； ♀性器官：柱头、子房、胚珠发育 健全……， ♂性器官：受精能力要强，花粉发 芽率要高，花粉管的穿透力要强。
二、亲本选择的原则
7.优先考虑稀有珍贵的材料作亲本。 这部分材料在种质资源中出现的比 例较低，往往特点鲜明，有大用途。 如：雄性不育系，核心种质资源。
6.采收种子
各种园艺作物采收种子的方法是多样的， 园农几千年总结发明的结果： 十字花科，角果，颖果，45~60天后晒干搓籽。 浆果类，发酵去掉果肉，取籽。 瓜类，去果皮，掏瓤子，发酵。 热带水果，方法独特。
第五节
杂种后代的外理
一、杂种的培育
1.杂种正常发育； 2.培育条件均匀一致； 3.创造让目标性状遗传潜能充分发 挥出来的条件（优质、丰产、要 求大肥、大水的条件，抗抽薹要 求长日照、低温条件，抗病性要 求感病严重的条件）。
①通过基因重组 (Gene recombination) 把分散在不同亲本上的优良 基因集中到新品种之中，使之具 备比亲本更多的优良性状。
基因重组
♀
高产 优质 × 抗病 早熟
♂

重组 品种
高产优质 抗病早熟
2.有性杂交育种的遗传机制
②通过基因互作 (Gene interaction) 产生亲本不具备的新性状， AAbb、aaBB为圆形西葫芦，而 A—B—碟形西葫芦。
二、亲本选择的原则
1.
掌握大量的种质资源 广泛搜集； 细致研究。
才能选出优良的材料作亲本。
二、亲本选择的原则
2.亲本应当具有尽可能多的优良 性状，尽可能少的不良性状。 只有优点多，缺点少的种质资源 才配作亲本。
二、亲本选择的原则
3.明确选择亲本的目标性状，分清主次及 性状的构成性状，如丰产性：单株结果 数、单果重、叶重、叶数……；品质； 营养成份、商品性状、加工、卫生属 性……熟性、开花速度、果实发育速度、 转色速度；抗病性：抗什么病、几种 病，什么生理小种………
2.引种、选种、有性杂交育种的比较
引种
品种 途径 是以品种为单位进行育种的一种途径。 选种 是以单株 为单位进行育种的一种 途径 。 杂交育种 是以性状为单位进行育种的一种育种 途径。
3.有性杂交育种的类型：
远缘杂交育种
种以上分类单位之间的杂交。
近缘杂交育种
种内品种间的杂交。
二、有性杂交育种的意义
西葫芦的基因互作
2.有性杂交育种的遗传机制
③通过基因累加产生超亲性状 (Gene addtive effect)， 大多数经济性状都是数量性 状，杂种后代会有超亲个体出现。
基因累加产生超亲性状
例如：


a1 a1 a2 a2 × a3 a3 a4 a4 100g↓100g a1a2a3a4 200g
（三）聚合杂交*
第一年 A×B A×C A×D A×E A占50% 第二年 第三年 第四年 第五年 第六年 （A2×B） （A2×C） A3×B A4×B × × A(BCDE) A3×C A4×C （A2×D） （A2×E） A 3× D A4 × D × A3×E A4×E A占75% A占88% A占94% A占94%
F0 ：
甲(亲本)♀×乙 (亲本)♂
↓
F3：进行株系间比较，淘汰不良株系，入选优
良株系，在优良株系内继续进行单株选择， 株系之间比较目标性状。 F4：主要进行株系群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等之间的比 较，然后再进行株系群内姐妹系之间的比 较，最后再进行单株比较。对h²较低的性状 如产量、品质、生育期等也要进行比较选 择，入选株系性状稳定后，便可以混合留种 升级，进行品种比较试验，F4以后的工作类 似F4，直到性状稳定为止。见图6-1所示：
二、亲本选配原则
1.父、母本性状要互补：①不同性状的互 补；②同一个性状不同构成性状的互补。 2.选用不同生态型类型的亲本配组，如， 甜瓜的大陆生态型(西亚)与湿润生态型 (东亚)、菜豆的矮生与蔓生、黄瓜的水 黄瓜与旱黄瓜、甘蓝的春甘蓝与秋甘蓝、 菠菜的圆叶与尖叶的配组。
二、亲本选配原则
3.具有较多优良性状的亲本材料 作母本，由于(Materal Genetic) 效应。 4.用经济性状优良、遗传差异大 的亲本配组。
二、亲本选配原则
5.母本的雌性器官发育正常、 父本的雄性器官发育要正常。 6.选一般配合力高的亲本材料配组。
第三节
一、两亲杂交：
杂交方式
参中杂交的亲本只有两个
1.单交(single cross)：成对交 A×B正交 A：母本，B：父本 B×A反交 B：母本，A：父本
2.回交(back cross)
4.授粉、挂牌
少量授粉，可用橡皮头、镊子、大 量授粉有一些辅助的自制工具。 大量杂交授粉，可根据具体作物自 行研制一些，方便，高效和行之有 效的授粉工具。（毛笔，蜂棒，小 玻璃管等等。）
5.杂交后的管理
• 主要是授粉后管理： • 授粉套7天左右袋，去袋后， 加强种株的水肥管理(多施P、K 肥)，防止病、虫、鸟鼠害。必要 时，挂上醒目的牌子！ (小心呵护！)
2.调结花期：防止花期不遇
调整播期与定植期。 b. 植株调整，摘顶、去掉先开的花。 c.T、L处理、调节花期。 d.植物激素处理、CA、NAA(促花)、 ABA、CIPP(抑花)。 e.父本切枝贮藏、切枝水培、提早、 延迟开花。
a.
二、杂交技术
1.隔离(isolation) 2.去雄(emasculation)： 3.取粉： 4.授粉； 5.杂交后的管理； 6.收种子。
C×D ↓ 单交系乙
（A1/4;B1/4;C1/4;D1/4）
合成杂种后代基因型比例
（A1/4;B1/4;C1/4;D1/4）
A B C D
(二)合成杂交例证：
①美国Florida大学农业研究中心育成的抗优 质的西瓜品种“Sugarlee”“Dixlee”是由6个亲 本合成的。 ②吴明珠院士：育成的一些甜瓜品种。都是 通过合成杂交途径选育成功的。
回交注释（续）
⑤回交的遗传效应：增加回交后代轮 回亲本性状个体的比率 . ⑥回交法在育种中的应用：进行品种 修缮，转育特殊性状。例如：转育 雄性不育性，添加抗病性。
二、多亲杂交
参加杂交的亲本是3个或3个以上 (multiple cross)
(一)添加杂交：多个亲本逐个参加杂交。每 杂交一次加入一个亲本的性状，添加的亲 本越多，杂种综合的优良性状也就越多， 当然也可能综合一些不良性状，这就要求 我们去选择，但育种年限会延长。
第一节 有性杂交育种的概念
一、什么是有性杂交育种
1.有性杂交育种 (Sexual crossbreeding)：根据育种目标 选择选配亲本，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 杂种之中，对其后代进行培育选择，比 较鉴定，从中选出遗传性状稳定，又有 实用栽培价值的定型新品种的一种育种 途径。
添加杂交


A× B ↓ F1×C ↓ F1×D F（添加杂交种） D ½; C 1/4; B1/8; A1/8 .
D ½; C 1/4; B1/8; A1/8
添加杂种后代基因型比例
A B C D
添加杂交实例：
如，沈农2号的选育
克洛特克斯塔基×矮红金 早、直、有限↓果快、果色一致 F1×比松 ↓早花矮生 沈农2号
三、有性杂交育种取得的成就
1.70年代育成的津研系列黄瓜品种，“津 研1、2、3、4号” 2.齐研矮粉，双抗黄瓜品种、西农58号、 中蔬4号、早粉二号、牡丹江1号、2号、 3号、龙密西瓜100、104等。
第二节 亲本选择与选配
一、亲本选择与选配的意义
多年来的育种实践证明，育种手段、方 法再先进，只能说对加快育种进程是有积 极作用的，但能否育成好的品种，关键还 取决于亲本材料和组合方式。有优良的亲 本材料和恰当的杂交配组方式，是育成优 良新品种最重要的一步。
（非轮回亲本）A×B（轮回亲本） F1×B BC1×B BC2
………………
回交注释：
①多次参加杂交的亲本称之为轮回亲本。 ②只参加一次杂交的亲本，称之为非轮回亲 本。 ③BC1为回交一代，BC2为回交二代。 ④多次回交使回交子代的性状与轮回亲本基 本一致，我们称之为无限回交，或饱合回 交。 回交几次，使自交子代的性状得以 改善，我们称之为有限回交，再回交下去 可能优良性状就消失了。
二、杂种后代的选择
(一)系谱法(Pedigree method) 1.工作程序，主要适合于自花授 粉，常异花授粉和异花授粉作物的 杂交育种的后代选择。
F0 ：
甲(亲本)♀×乙 (亲本)♂
↓
F1：主要淘汰伪杂交和非常不良的组 合，入选的组合混合留种。 F2：每个组合种植几百株～几千株，对 h²低的性状选择要松，F2的组合面积 要扩大，淘汰不良组合，入选优良组 合，入选的组合中选择优良单株，质 量性状选择要严。
二、亲本选择的原则
4.重视地方品种的选择 (Local cultivars)，它们是本地区长 期自然选择。人工选择的产物，对 当地的自然条件、栽培条件、消费 习惯、病虫害、极端气候条件都有 一定的适应性，是其它种质资源无 法相比的。
二、亲本选择的原则
5.亲本的优良性状遗传力要 高，不良性状的遗传力要低，野生 性状>栽培性状，纯种性状>杂种性 状，质量性状>数量性状，母本性状 >父本性状……
优点： 1、每代自交隔离，选择效率高； 2、株系取舍有亲系佐证； 3、适于多种类型的杂种后代的选择； 缺点： 1、易造成优良基因类型的丢失； 2、异花授粉植物应用此法，易造成后代生活 力衰退； 3、杂种后代选择的手续复杂，工作量大； 图6-1 系谱法示意图
*种植入选的个体系统数是按株幅中等的 园艺植物（667m2种植3000株左右）设 计的。条件允许时，视各世代的表现可 适当增加个体、系统数。 **个体数是指每个系统的个体数
1.有性杂交育种历史悠久，有一百多 年的历史，有丰富的遗传理论指导育 种实践，方法行之有效，育出的品种 非常之多。其开创与孟德尔的豌豆杂 交试验，特别是自花授粉的园艺植物 来说，如豆科的蔬菜作物，菊科的蔬 菜作物，凤仙花，千日红，飞燕草等 目前有性杂交育种仍是最重要的一种 育种途径。
2.有性杂交育种的遗传机制
（三）聚合杂交
• 适合于质量性状的聚合， AB;Ac;AD;AE 互为 “近等基因系”， “ ABCDE ”为多系品种。 • 例如，国际水稻所利用IR24为轮回亲本聚 合水稻抗白叶枯病基因。 • 园艺植物由于杂交技术的问题，故很少进 行如此复杂的聚合杂交。
第四 杂交技术 一、杂交前的准备
1.要制定杂交计划： 确定正、反交亲本、组合数、杂交花数等 选亲本→选植株→选花絮→选花 母本：结籽多、花期长； 父本：花粉多、花多； 植株：健壮、典型、无病虫害； 花絮：应当是，茄果类2-3花絮，十字花科顶 部主枝花絮，百合科中下部花絮，菊科周围 花絮等； 花：要发育好、非畸形。