第七章杂交育种
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第七章回交育种
第七章回交育种
一学时数：2
二教学目标：
使学生了解回交的遗传效应和回交育种步骤；重点掌握显性单基因、隐性单基因目标性状回交转育的工作内容；回交的用途。
三教学重点：显性单基因、隐性单基因目标性状回交转育的步骤
四教学难点：回交的遗传效应
五教学内容及教学过程：
1.复习杂交育种重点内容，导入新课，讲述回交育种的概念；以及轮回亲本和非轮回亲本、供体亲本与受体亲本的概念；回交育种的应用条件。
10min.
2. 利用公式、表格讲述回交的遗传效应：轮回亲本的基因频率逐渐增加，非轮回亲本的基因频率逐渐减少；回交后代达到一种纯合基因型的速度更快；可以更有效地打破不利基因的连锁。
10min.
3.讲述回交育种工作包括杂交、回交、选株连续回交、自交稳定和产量比较五个环节的基础上，分别讲述与回交育种过程相关的轮回亲本、非轮回亲本的选择指标；回交的次数；回交所需的植株数等问题。
20min.
4. 结合回交育种程序，讲述显性单基因和隐性单基因控制性状的回交转育步骤；比较两类性状回交转移步骤地异同。
20min.
5. 明确对多个目标性状的导入可采用逐步回交和聚合回交的方法，图示说明聚合回交的两种策略。
15min.
6. 通过与杂交育种的对比，总结回交育种的优势和局限性。
10min.
7. 阐述回交的用途，除了用于改良品种的个别缺点的作用外，还可用于近等基因系的培育、雄性不育系的转育和克服远缘杂交困难等方面。
13min.
8. 小结，布置思考题。
2min.。
第七章 杂交育种2015
(二)杂种亲本的选育 自花授粉作物：直接从品种（系）中筛选 （除特殊要求） 常异花授粉作物：2～3代的自交； 异花授粉作物：多代的自交与选择 1.选育自交系的原始材料 地方品种、推广品种、杂交种、综合品种等 从这些原始材料中选育的自交系称为一环系 自交系间杂交种后代中选育的自交系称为二 环系
杂种优势的表现：
根据杂种表型性状的性质，把杂种
优势划分成营养型杂种优势、生殖 型杂种优势和适应性杂种优势三个 基本类型。
( 一 ) 生长势和营 养体 蔬菜烟草作物
株型优势
（二）抗逆性和适应性
抗病性（显性基因） （三）生理功能方面 光合能力
有效光合期延长
光合面积增加
《种子生产与管理》
邓其明 四川省绵阳农业学校
第七章 杂种优 势
第一节 杂种优势的概念及表现
一、概念：
两个或几个遗传性不同的亲本杂交所产生的杂 种，在生长势、体积、结实性、发育速度以 及对不良环境条件的抗性等方面优于亲本的 现象。 杂种优势（heterosis）是指两个遗传组成不 同的亲本杂交产生的F1植株在生活力、生长 势、适应性、抗逆性和丰产性等方面超过双 亲的现象。
显性假说 它们的不同点在于： 1、杂合的等位基因间是显隐性 关系，一对杂合等位基因不能 出现超亲优势 2、非等位基因间是显性基因的 互补或累加关系，超亲优势由 双亲显性基因的累加效应而产 生 超显性假说 1、杂合等位基因间异质性互作， 一对杂合等位基因也可能产生超 亲优势 2、非等位基因间的互作，即上位 性效应，更可能出现超亲优势
2）超显性假说 由Shull（1908）提出的，基本观点如下：
这一假说基本点是： 杂种优势是由于双亲基因型的异 质结合所引起的等位基因间的相 互作用的结果。 等位基因间没有显隐性关系 杂合等位基因相互作用大于纯合 等位基因的作用 同时存在非等位基因之间互作
第七章 回交育种
第七章回交育种本章讲3节§1 回交育种的意义及回交的遗传效应§2 回交育种的技术要点§3 回交法的灵活应用第一节回交育种的意义及回交的遗传效应一、回交育种的概念回交(Backcross)：杂种后代与两个亲本之一再进行杂交。
回交育种：两品种杂交后，与亲本之一连续多代重复回交，把亲本的某些特性导入另一亲本的育种方法。
表达方式：[（A×B）×A]×A 或A3×B 、A×3/B用BC1---回交一次；BC2---回交二次；以BC1F1表示回交一次的自交一代；BC1F2回交一次的自交二代。
A (轮回亲本)×B (非轮回亲本)↓F1×A↓BC1F1×A↓BC2F1×A↓BC3F1×A↓BC4F1×A↓┇回交育种进程示意图轮回亲本----用于多次回交的亲本，也称受体亲本(是特定有利性状的接受者)。
非轮回亲本------只在第一次杂交时用的亲本，也称供体亲本(是特定有利性状的提供者)。
二、回交法的用途回交育种是杂交育种的一种特殊形式，它提供了一种较为精确的控制杂种群体、选育改良品种的方法。
1、用于改良品种的个别缺点，而保持其优良性状是抗病育种的有效手段，当优良品种感染某种病害时，可将抗病品种作为非轮回亲本，以原品种做轮回亲本，将抗病基因导入原品种中，育成抗病且具有原品种全部优良性能的新品种。
2、杂种优势利用中，不育系和恢复系的回交转育在杂种优势利用中，回交是创造不育系、转育不育系和转育恢复系的主要方法。
3、用于远缘杂交，解决杂种不育和分离世代过长等问题例如（籼×粳）×籼----偏籼型；（籼×粳）×粳----偏粳型。
草棉与陆地棉杂交，用陆地棉的花粉回交可提高杂种的结实率。
4、打破基因连锁例：抗病亲本乙（抗病基因R与不良基因b连锁）：5、选育近等基因系合成多系品种（第三章讲过）如在抗病育种中，将携带不同抗性基因的品种，用回交法同时转移到一个综合性状好的品种中去，育成一个农艺性状相似又兼抗多个生理小种的近等基因系，然后混合在一起，组成一个多系品种。
第七章： 杂交育种
第七章 杂交育种
第七章 杂交育种 第一节、杂交育种的概念 第二节、杂交亲本选配的原则 第三节、杂交组合方式 第四节、有性杂交技术及杂种 后代的选育 第五节、有性杂交育种程序
第一节、杂交育种的概念
一、概念
1、杂交育种（cross breeding）： 是通过两个遗传性不同的个体之间进行有性交配 获得杂种，继而选择培育以创造新品种的方法。 它是国内外应用最广泛而且卓有成效的育种方法 之一。当前在农作物品种中，杂交育成品种占50%。 根据亲本亲缘关系的远近，有性杂交又分为： 2、品种间杂交：同一植物种内不同品种间的杂交 3、远缘杂交：下章讲述
例：甲：具丰产性、适应性、综合农艺性状 好，但不抗病，那就就选具抗病性的乙品 种与之杂交，再以甲品种与具抗病的杂交 回交，连续时行若干年，因此甲品种就为 轮回亲本。而具有改良母本缺点的目标性 状的亲本乙称为非轮回亲本。 回交时一般回交3—4次。
回交程序
1 甲×乙 F1×甲
杂交 以杂种一代为母本，以甲为父本 从回交一代中选抗病株 为母本，以甲为父本 从第二次回交一代中选抗 病株为母本，以甲为父本 以三次回交一代自交， 并选择优良抗病植株 以当选植株继续自交，从中继续选 择单株，直到选出优良抗病品系
1、复交的类别：
根据杂交亲本的数目及杂交方式，可分为： ①三交：（甲×乙）×丙 ②双交：（甲×乙）×（丙×丁） ③四交：[（甲×乙）×丙]×丁 ④五交：{[（甲×乙）×丙]×丁}×戊、[（甲×乙） ×（丙×丁）]×戊、[（甲×乙）×丙]×（丁× 戊） 特点：亲本多、工作量大、育种年限长、所需人力 物力及试验地面积多
下面就复交的配合方式，简单举例说明： 假定有甲、乙、丙三个亲本，甲为农艺亲 本；乙早熟；丙具有主要育种目标性状如抗病。 应用甲、乙、丙行三交时，可采用：
第七章远缘杂交育种
（二）克服远缘杂交不亲和性的方法
1.亲本选择与组配 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。
（1）当栽培种与野生种杂交时，应以栽培种 为母本； （2）在染色体数目不同的远缘杂交中，应以 染色体数目多的作母本； （3）以品种间杂种为母本的效果好； （4）广泛测交，选择适当亲本组配，并注意 细胞质的作用。
②、有的虽形成种子，由于胚、胚乳和 母体组织间不协调，所形成皱缩的种子不能 发芽或发芽后幼苗在生长发育过程中夭亡；
③、虽能长成植株， F1植株在不同发育 时期出现生育停滞或死亡；或不能受精结实 获得杂种后代，即出现杂种不育。
④、 F1植株虽能形成生殖器官，营养体 生长繁茂，但生育失调，不能形成生殖器官 或生殖器官不能成熟并产生有生活力的雌、 雄配子。
（二）克服方法 1、幼胚的离体培养 2、杂种染色体加倍法 3、回交法 4、延长杂种的生育期 5、其他方法
幼胚的离体培养
第三节、远缘杂种后代的分离与选择
一、远缘杂种后代性状分离的特点 与品种间杂交杂种相比，其分离特点有： 1.分离规律性不强； 2.分离类型丰富，并有向两亲分化的倾
向； 3.分离世代长、稳定慢。
（一）远缘杂交不亲和性的原因 远缘杂交的不亲和性是因为自然界的各
种生物类型都是在长期的系统发育过程中形 成的独立的生存单位，为保持各物种的独立 性，一般都存在种间的生殖隔离（sexual isolation），其具体原因有：
1、双亲受精因素的差异 即亲缘 关系较远的两亲性因素在结构上、生理 上的差异，不能完成正常的受精作用。
易位系（translocation line）是指某 物种的一段染色体和另一物种的相应染色体 的片段发生交换后，基因连锁群也随之发生 改变外而产生的新类型。如小麦T-47易位系， 小偃6号等。
动物育种学-第七章-品种培育
新概念更需基础研究本章讨论重点利用现有种群制定杂交育种方案有计划的种群间杂交获得杂交后代发现新的有益变异或新的基因型采用选种选配将理想的变异或基因型固定从而培育出新的家畜品种通过两个或两个以上种群间的杂交培育新品种的育种措施成本低据所用的品种数目分类新品种参加杂交的品种淮猪大约克夏猪三江白猪当地民猪长白猪草原红牛蒙古牛乳肉兼用短角牛婆罗门牛短角牛婆罗格斯牛婆罗门牛安格斯牛哥伦比亚羊雪维特羊新西兰罗姆尼羊复杂杂交育种当两个品种不能含有新品种所需的目标性状时用三个以上品种杂交培育新品种品种数3个时杂交后代遗传变异太大培育时间长所需育种技术难度大新品种参加杂交的品种北京黑猪巴克夏约克夏猪定县猪北京本地猪上海白猪约克夏猪苏白猪上海本地猪约克夏猪长白猪菲律宾本地猪三河牛西门塔尔牛瑞士褐牛西伯利亚牛短角牛蒙古牛等8个品种中国荷斯坦牛奶用荷兰牛兼用小型荷兰牛当地黄牛三河牛滨州奶牛肉牛王婆罗门牛海福特牛短角牛新疆毛肉兼用细毛羊哈萨克羊蒙古羊伯列考斯羊莱斯特羊林肯羊美利奴羊改变家畜主要用途的杂交育种据育种目标分类提高生产性能的杂交育种中国荷斯坦牛新疆褐牛与引进同类型品种杂交中国美利奴羊与澳洲美利奴种羊杂交中国黄牛与外来品种杂交育成乳用肉用或兼用牛中国土种绵羊与外来品种杂交育成细毛羊或肉用羊提高适应性与抗病力的杂交育种普通牛与瘤牛杂交实现抗热和抗焦虫病普通蛋鸡与抗马利克病来航鸡杂交据各品种在杂交中的贡献率合成杂交育种参与杂交的各品种在新品种中占有相同或相近的份额据各品种在杂交中的贡献率本地品种引入品种181412外来品种导入杂交一次而后本地品种多次回交使本地品种在后代中占绝大比例引入杂交引入杂交introductivecrossing亦称导入杂交保留本地品种主要优良特性针对其某些缺陷或不足引入相应的外来品种进行一次引入杂交随后用本地品种多次回交引入杂交适用范围在保留本地品种全部优良品种的基础上改正某些缺点需要加强或改善一个品种的性能而不需要改变其生产方向慎重选择引入品种
第七章 回交育种要点
Aa aa 1/2 a¾
Aa aa ½ 2aa a 7/8
第一节回交育种的意义及遗传效应 二、回交育种的遗传效应
1、回交显著增加轮回亲本的基因频率 杂种和轮回亲本每回交一次：轮回亲本的基因
在原有基础上增加1∕2。例如回交BC4F1 轮回 亲本的基因频率已达96.875%；而非轮回亲本 的基因频率仅剩3.125%。 所以，在不加选择的情况下，回交的最后产物 为轮回亲本 ；在选择的情况下可得到非轮回 亲本的目标性状+轮回亲本综合性状的后代， 即将供体亲本的目标性状转移到受体亲本。
世代数 1
2
3
4
5
6
7
8
Aa×Aa 25.0 37.5 43.75 46.88 48.44 49.22 49.61 50
Aa×AA 50.0 75 87.5 93.75 96.88 98.44 99.22 100
二、回交育种的遗传效应
第一节回交育种的意义及遗传效应
3、回交有利打破连锁
如果非轮回亲本的目标性状基因与不良性状基
一、亲本选择
第二节回交育种方法
1、轮回亲本的选择----轮回亲本是欲改良的对象
要求：
（1）综合性状好，丰产潜力大，适应性强；
（2）只存在个别缺点。经改良后仍有发展前途.
可选用当地推广的优良品种，或即将推广的新 品种。
2、非轮回亲本的选择-----目标性状的提供者
（1）具有轮回亲本需要的目标性状；规进行产量比较试验，区域试 验，生产试验。
杂交和回交及连续选株回交、自交稳定、产 量比较称为回交育种四大环节。其核心是第二 步：选株具有目标性状的植株连续回交。
第二节回交育种方法
三、不同表现型遗传基因的导入（以抗病性为例) 1、显性单基因的导入----连续回交法 回交转移的性状是由显性单基因控制，容易在
杂交育种
回交
即两个品种间的杂交（单交）用甲×乙表示，其杂种后代称为单交种，由于简单易行、经济，所以生产上应 用最广，一般主要是利用杂种第一代。
即用两个以上的品种、经两次以上杂交的育种方法。如果单交不能实现育种所期待的性状要求时，往往采用 复合杂交，其目的在于创造一些具有丰富遗传基础的杂种原始群体，才可能从中选出更优秀的个体。复合杂交可 分为三交、双交等。三交是一个单交种与另一品种的再杂交，可表示为（甲×乙）×丙。双交是两个不同的单交 种的杂交，可表示为（甲×乙）×（丙×丁）或（甲×丙）×（乙×丙）。
杂交后代会出现性状分离，导致杂交作物不适合留种 ，且育种过程缓慢，过程复杂。 杂交只能在同一物种的不同品种或品系内进行，也可以在同一属的比较近的物种间进行，但不能跨物种进行。 杂交的结果不可预期，需要大量的选种制种工作，后代表现结果较差。
杂交育种是培育家畜新品种的主要途径。通过选用具有优良性状的品种、品系以至个体进行杂交，繁殖出符 合育种要求的杂种群。
即杂交后代继续与其亲本之一再杂交，以加强杂种世代某一亲本性状的育种方法。当育种目的是企图把某一 群体乙的一个或几个经济性状引入另一群体甲中去，则可采用回交育种。
杂种优势
杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量 和品质上比其双亲优越的现象。杂种优势是许多性状综合地表现突出，杂种优势的大小，往往取决于双亲性状间 的相对差异和相互补充。一般而言，亲缘关系，生态类型和生理特性上差异越大的，双亲间相对性状的优缺点能 彼此互补的，其杂种优势越强，双亲的纯合程度越高，越能获得整齐一致的杂种优势 。
基本特点
1
性质
2
原理
3
优点
4
缺点
5
即两个品种间的杂交（单交）用甲×乙表示，其杂种后代称为单交种，由于简单易行、经济，所以生产上应 用最广，一般主要是利用杂种第一代。
即用两个以上的品种、经两次以上杂交的育种方法。如果单交不能实现育种所期待的性状要求时，往往采用 复合杂交，其目的在于创造一些具有丰富遗传基础的杂种原始群体，才可能从中选出更优秀的个体。复合杂交可 分为三交、双交等。三交是一个单交种与另一品种的再杂交，可表示为（甲×乙）×丙。双交是两个不同的单交 种的杂交，可表示为（甲×乙）×（丙×丁）或（甲×丙）×（乙×丙）。
杂交后代会出现性状分离，导致杂交作物不适合留种 ，且育种过程缓慢，过程复杂。 杂交只能在同一物种的不同品种或品系内进行，也可以在同一属的比较近的物种间进行，但不能跨物种进行。 杂交的结果不可预期，需要大量的选种制种工作，后代表现结果较差。
杂交育种是培育家畜新品种的主要途径。通过选用具有优良性状的品种、品系以至个体进行杂交，繁殖出符 合育种要求的杂种群。
即杂交后代继续与其亲本之一再杂交，以加强杂种世代某一亲本性状的育种方法。当育种目的是企图把某一 群体乙的一个或几个经济性状引入另一群体甲中去，则可采用回交育种。
杂种优势
杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量 和品质上比其双亲优越的现象。杂种优势是许多性状综合地表现突出，杂种优势的大小，往往取决于双亲性状间 的相对差异和相互补充。一般而言，亲缘关系，生态类型和生理特性上差异越大的，双亲间相对性状的优缺点能 彼此互补的，其杂种优势越强，双亲的纯合程度越高，越能获得整齐一致的杂种优势 。
基本特点
1
性质
2
原理
3
优点
4
缺点
5
第七章 杂交育种
2、遗传组成情况： 如以简单数字表示各亲本的遗传组成在F1中所占比例是： 甲×乙，各为1/2 三交种：（甲×乙）×丙中，甲、乙各为1/4，丙为1/2 四交种：[（甲×乙）×丙]×丁中，甲、乙为1/8，
丙为1/4，丁为1/2 双交种：（甲×乙）×（丙×丁），甲、乙、丙、丁
各为1/4 五交种：[（甲×乙）×丙]×（丁×戊），甲、乙
交，称为复合杂交。 1、复交的类别： 根据杂交亲本的数目及杂交方式，可分为：
①三交：（甲×乙）×丙 ②双交：（甲×乙）×（丙×丁） ③四交：[（甲×乙）×丙]×丁 ④五交：{[（甲×乙）×丙]×丁}×戊、
[（甲×乙）×（丙×丁）]×戊、 [（甲×乙）×丙]×（丁×戊） 特点：亲本多、工作量大、育种年限长、所需人力 物力及试验地面积大。
为1/8，丙为1/4，丁戊为1/4
3、配合方式： 采用复交时，如何考虑各亲本的组合方式以及
各亲本在几次杂交中谁先谁后，就要全面平衡： ①各个亲本优缺点的程度； ②相互弥补的可能性及程度； ③各亲本在杂交工作中的主次； ④根据配组合的优缺点，灵活运用。 根据以往经验，配合方式有以下两种： ①将农艺亲本放在最后一次交杂交，以增强后代的 丰产性和适应性。 ②将具有主要目标性状（综合形状好）的亲本放在 最后一次杂交；以提高出现具主要育种目标性关个 的可能性。
如：早熟性、株高、分枝数、种子大小等。 ③在远缘杂交中，用回交法可恢复杂种育性，在杂 种优势利用上，可以改良自交系，转换不育系及恢 复系。
3、应用回交时，需注意的问题： ①注意选择轮回亲本：适应性强、丰产性好，有推 广前途； ②注意选择非轮回亲本：目标性状应十分突出，遗 传传递力要强，被改良的性状最好是显性，如为隐 性（子代不表现）→要自交措施； ③后代选择：选具有目标性状的个体、农艺性状次 要； ④回交次数：现论上讲四次后→可达目的，但实际 中就具体情况而定。
园林植物育种学-第七章远缘杂交
7.3.2.2 远缘杂交不育性的克服方法 • 杂种胚的离体培养 • 杂种染色体的加倍
德 国 报 春
• 回交法 • 改善营养条件 • 人工辅助授粉 • 延长培育世代、加强选择
毛百合×细叶百合
7.4 远缘杂种的分离和选择
7.4.1 远缘杂种分离的表现
• 综合性状类型：具有两个杂交亲本综合 的性状。
• 远缘杂种后代分离的广泛性
油茶
金花茶
• 远缘杂种的杂种优势
二 球 悬 铃 木
7.2 远缘杂交的作用和意义
7.2.1 远缘杂交的作用 • 提高花卉的抗病性和抗逆性
黄牡丹
蔷薇
• 创造花卉新类型：通过远缘杂交可以 创造现有花卉中所没有的特异的新类 型。
• 利用杂种优势
雏 菊
•丰富花卉的变异类型 大丽花
• 杂交种子的幼胚、胚乳和子房组织之 间缺乏协调性，胚乳不能为杂种胚提 供正常生长所需的营养，影响杂种胚 的发育。
7.3.1.2 远缘杂交不亲和性的克服方法
• 选择适当亲本并注意正反杂交 • 混合花粉和多次重复授粉：混合授粉是指
在选定的父本花粉内，掺入少量其他品种 甚至包括母本的花粉，然后授于母本花朵 柱头上。重复授粉指在同一母本花的蕾期， 开放期进行多次重复授粉。
泡 桐
7.3.2 远缘杂种不育性及其克服
7.3.2.1远缘杂种不育性表现及其原因
成活性：杂种种子不发芽或虽然发芽生长，但 幼苗生长衰弱或早期夭亡。产生的原因是由 于远缘种间遗传上的差异大，造成生理上不 协调，在胚胎发育过程中，产生了某些重要 缺陷，因而影响了杂种的成苗成株。
• 结实性：杂种植株虽能成活，但结实性差， 甚至完全不能结实。由于染色体的不同源性 和基因间的不和谐，在减数分裂时，常出现 染色体的不联会及不规则分配。
园艺植物育种学_王小佳_第七章园艺植物优势育种
第七章园艺植物优势育种一、名词解释1.自交衰退：异花授粉植物连续自交多代出现生理机能衰退，如植株生长势及抗性减弱，生活力下降，经济性状退化，产量降低的现象。
2.杂种优势：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1植株在生活力、生长势、抗逆性和丰产性等方面超过双亲的现象。
3.超中优势：指杂交种（F1）的产量或某一数量性状的平均值与双亲（P1或P2）同一性状之和平均值差数的比率。
4.超亲优势：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。
5.超标优势：这是以标准品种(生产上正在应用的同类优良品种)的平均值作为尺度衡量F1与标准品种之差的方法。
6.离中优势：离中优势又叫平均显性度。
它是以双亲平均数之差的一半作为尺度衡量F1优势的方法，是以遗传效应来度量杂种优势的。
7.配合力：又称组合力，是衡量亲本系在其所配的F1中某种性状的好坏与强弱的指标。
8.特殊配合力：指某特定组合的某性状的实测值与根据双亲一般配合力算得的理论值的离差。
9.一般配合力：指某一亲本系与其他亲本系所配的几个F1某种性状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。
10.单交种：用两个自交系配成的一代杂种称为单交种。
11.双交种：由四个自交系先配成两个单交种，再由两个单交种配成用于生产的杂交种。
12.三交种：是用三个自交系组配的杂交种，即用一个单交种和一个自交系组配而成。
13.迟配系：同基因型花粉管在花柱中的伸长速度比异基因型花粉管在花柱中的深长速度慢的系统叫迟配系。
14.雌性系：雌性系是指具有雌性基因，只生雌花不生雄花且能稳定遗传的品系。
15.雄性不育性：两性花植物中，雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象，称为雄性不育性。
16.雄性不育系：是指具有雄性不育特性且能稳定遗传的纯合系统。
17.雄性不育保持系：用来给雄性不育系授粉，使每个后代植株继续保持雄性不育特性的纯合自交系。
18.雄性不育恢复系：用来给雄性不育系授粉，使杂种一代品种群体中每个植株恢复雄性繁殖能力的纯合自交系。
第七章农作物育种与良种繁育
（三）鉴定圃
鉴定圃的材料主要来源于选种圃，其主要任务 是观察、鉴定各优良品系的经济性状和各优良 品系的单位面积产量，同时注意各品系的稳定 性和一致性。升入鉴定圃的品系，原则上要求 性状比较优良和稳定。
本圃的试验年限一般一年，种植小区面积较大， 一般为10～30m2 ，栽培条件接近生产水平。要 求重复2～3次，采用顺序排列，每隔4或9小区 设对照区。
1)调节开花期
杂交亲本的开花期必须相遇，才能进行杂交。 如果双亲在正常播种期播种时花期不遇，则需 要用调节花期的方法使花期相遇。首先采用分 期播种方法，就是将早开花亲本晚播，晚开花 亲本早播，或将母本适时播种，父本分期播种， 调整花期。其次是利用春化、光照处理和调整 生育期间的温度等办法使花期一致。另外，对 于早熟亲本多施氮肥可以延迟开花；对晚熟亲 本多施磷肥可以促进开花。采用中耕切根和灌 水等措施也可起到调节花期的作用。
（五）区域试验
每个新育成的品种或引进品种经过品比试验后， 在推广到生产上去以前，必须分别在不同的自 然条件和生产条件下进行更大范围的比较鉴定， 这种试验即称为区域试验。它的主要任务是：
1.确定适合当地推广栽培的最优良的品种； 2.了解参加试验各品种的适应区域； 3.了解各品种对栽培技术的要求。
优良品种必须具有高产、稳产、优质等优点，受群众欢迎， 生产上广为种植。如果不符合生产要求，没有直接利用价 值，不能作为农业生产资料，也就不能称为品种。
品种有地区性，时间性，特征特性的一致性。
二、良种在农业生产中的作用
（一）提高产量 （二）改进产品品质 （三）增强抗逆性 （四）扩大栽培区域
2．亲本圃
杂交育种一般设置亲本圃。通过对原始材料的研究 鉴定，选择出好的材料供杂交之用，并将它们种植 在亲本圃。根据杂交需要进行分期播种以调节花期， 单本种植，行距宜宽，以便于杂交操作。
第七章杂交育种
08.04.2021
47
遗传标记除常用的营养缺陷和抗性标记之外，也可采用热 致死(灭活)、孢子颜色和菌落形态等作为标记。
1. 如果目的是为了进行遗传分析，应该采用带隐性基因的 营养缺陷型菌株或抗性菌株。
不足之处：
①原生质体融合后DNA交换和重组随机发生，增加重 组体分离筛选的难度。
②细胞对异体遗传物质的降解和排斥作用，以及遗传 物质非同源性等因素也会影响原生质体融合的重组频 率，使远缘融合杂交存在较大困难。
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二、原生质体融合育种的原理
原理：原生质体融合本质是二亲本菌株去除细胞壁后的 一种体细胞杂交育种方法。 两个具有不同基因型的细胞，采用适宜的水解酶去除细 胞壁后，在促融剂诱导作用下，两个裸露的原生质体接 触，融合成为异核体，经过繁殖复制进一步核融合，形 成杂合二倍体，再经过染色体交换产生重组体，达到基 因重组目的，最后对重组体进行生产性能、生理生化和 遗传特性分析。
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原生质体转化育种
是将整条染色体DNA或片断DNA或质粒DNA 转化原生质体的技术，转化育种为实现定向育种 的目标和原生质体育种技术开拓了一个更广阔的 领域。
一般来说，用染色体DNA或其他线状DNA转
化原生质体效率较低，而用质粒DNA能得到高频
转化率，完整质粒、单链质粒和重组质粒都能成
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常见原生质体育种方法：
原生质体再生育种 原生质体诱变育种 原生质体转化育种 原生质体融合育种 …
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原生质体再生育种
原生质体再生育种是将微生物制备原生质体后直 接再生，从再生菌落中分离筛选变异菌株，最终得 到优良性状提高的正变菌株。原生质体再生育种不 用任何诱变剂处理，而能产生比常规诱变还高的正 变率。
作物育种7第七章回交育种
99 98 97 96 96 95 94 93 92 91 89
2.回交群体中轮回亲本基因回复频率
轮回亲本基因恢复的频率=1-(1/2)n+1。n 为回交次数。每回交一次，轮回亲本的基 因频率在原有基础上增加1/2，而非轮回亲 本的频率相应的减少。
回交世代群体基因回复频率
回交世代
F1 BC1 BC2 BC3 BC4 BC5
6 99.2
7 99.6
8 99.8
连锁基因的交换值(c) 0.2 0.1 0.02 0.01 20.0 10.0 2.0 1.0 36.0 19.0 4.0 2.0 48.8 27.1 5.9 3.0 59.0 34.4 7.8 3.9 67.2 40.9 9.2 4.9 73.8 46.9 11.4 5.9 79.0 52.2 13.2 6.8 83.2 57.0 14.9 7.7 87.1 61.3 16.6 8.6
6. 1
4
93 87 82 77 72 67 63 59 52 46 25 .8 .9 .4 .2 .4 .9 .6 .6 .4 .1 .8
5
96 93 90 88 85 82 80 77 72 68 51 .9 .9 .9 .1 .3 .7 .1 .6 .8 .4 .4
6
98 96 95 93 92 91 89 88 85 82 71 .4 .9 .4 .9 .4 .0 .6 .2 .8 .8 .9
[（A×B）×A] ×A……
一、回交的遗传基础
1.回交群体中纯合基因型比率
自交和回交群体纯合基因型变化的频率
均为(1-1/2r)n (n为杂种的杂合基因对数， r为自交或回交的次数) 。但自交后代群体
分离成2n种不同的基因型，而回交后代群 体聚合成一种纯合基因型。
草育种学07 杂交育种
4、F4及以后世代
性状表现特点：生育期，株高、株型、抗病性等主要 性状已基本稳定 种植方式：分组合，株系群、姊妹系群种植，可隔一 定距离种对照品种 后代选育：从优系中继续选优株自交纯化，进行选择 和鉴定 品系鉴定：将F4以后出现的基本稳定一致的优良株系， 适当去杂后混收，进入品系鉴定圃。 品比试验 区域试验 其他有关试验及推广应用
杂交育种的遗传原理
1、基因重组，综合双亲优良性状 2、基因互作，产生新性状 3、利用基因累加，产生超亲性状
基因重组(Gene Combination)
“碧蚂一号”的育成：
成熟性 抗条锈 抗倒伏 籽粒大小
碧玉麦 较早 负度 强 大 蚂蚱麦 中 感染 弱 小 碧马一号 中 高抗 中 大 从遗传上： AAbb × aaBB ↓ AABB AAbb aaBB aabb
C、 同一性状在同一世代单株表现与群体表现的h2不 同， 选择效果不同
2） 鉴定的可靠与选择效果：
试验地的均匀一致性 田间播种及管理的一致性
测试测定的正确性
混合选择法
（一） 方法 （二）理论依据
1. 数量性状受位微效多基因控制 2. 不同基因型竞争 3. 保持大量的基因型，防止基因丢失 4. 有利农艺经济性状的可能丧失（矮杆、大粒）
通常是指利用植物具有不同遗传特性的品种或 类型相互杂交，创造遗传变异，然后再通过选
择和系统的试验鉴定，培育成新品种的方法。
根据亲本亲缘关系的远近，有性杂交又分为： 品种间杂交：同一植物种内不同品种间的杂交 远缘杂交：下章讲述
杂交育种的意义
1、杂交育种是国பைடு நூலகம்外应用最为广泛的育种途径。 2、可综合双亲优良性状，并可获得超亲新性状。 3、杂交育种是成效最大的育种方法。 4、杂交育种可用于选育常规品种，也是选育不 育系和自交系的基本方法。 5、是与其它育种途径相结合的重要程序。
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第七章
杂交育种
第七章杂交育种
第一节 杂交育种的概念、作用及理论基础
一、杂交育种的概念
杂交：不同基因型配子结合产生杂种的过程，谓之杂交。 杂交育种(sexual cross breeding)：
通过品种间杂交，创造新变异，从中选育新品种的方法。
第七章杂交育种
杂交育种的分类 ①根据亲本亲缘关系不同，杂交育种可分为近缘杂交
杂交育种是最常用最有效的育种方法。目前用于各 国农业生产的主要作物良种， 绝大多数都是用杂交育种 法育成的，在各种育种方法中成效最大。 从育成品种数 及品种在生产上推广的面积上看均占首要位置。
第七章杂交育种
三.常规杂交育种的重要性 1.是重要的育种手段之一 现代作物育种途径很多,包括引种,系统育种,杂交育种,诱变 育种,倍性育种,生物技术育种等.其中,最有成效的育种途径是 杂交育种.由于杂交可以实现基因重组,能分离出更多的变异 类型,可为优良品种的选育提供更多的机会,所以杂交育种被 广泛采用,通常叫做常规育种. 2.是与其它育种途径相配套的重要程序 采用理化因素诱变,染色体倍性操作,现代生物技术等手 段处理育种的原始材料,仅仅使原始材料的遗传物质发生了变 异,其直接产品往往仍是育种的原始材料,需要通过常规育种 途径,尤其是通过杂交育种途径,进一步修饰改良或进一步杂 交重组,才能从中选育出符合生产要求的新品种。
第七章杂交育种
2.基因互作产生新的性状主要通过非等位基因之
间的互补产生不同于双亲的新的优良性状。
感病品种 × 感病品种
RRss
rrSS
RrSs
R-S- RRss rrSS rrss 9抗 : 7感
第七章杂交育种
3.基因积累产生超亲性状通过基因效应的累加,从后代中选出
受微效多基因控制的某些数量性状超过亲本的个体。
（1）双亲优点多缺点少，没有突出的缺点，优 缺点互补
由于数量性状的遗传特点，杂种后代的表现与亲本平均值密切相关， 故亲本优点要多。
性状互补是指亲本的若干优良性状综合起来应能满足育种目标需要。 要针对一个亲本的主要缺点来选配另一亲本。 例：克服晚熟性， 应选特别早熟的品种；克服感病性， 选用抗性机 强或免疫的品种。 双亲优点多，缺点少，优缺点互补是选配亲本的首要原则，是杂种 后代具有优良基因型的基本保证。
超亲育种遗传机理：基因累加和互作
第七章杂交育种
第二节 亲本选择与选配
亲本选配是杂交育种取得成败的关键。 一. 亲本的选择
1.亲本选择的重要意义
根据育种目标选择合适的亲本,是获得优良重组基因型的先决条件, 也是杂种后代性状形成的基础。亲本选用得如何直接影响到杂交育种的 效果。如果亲本选得不好,不但降低育种效率,而且难以实现预期目标。 因此,必须认真选择最符合要求的材料作亲本。
早熟 × 早熟
Aabb
aaBB
AaBb
A-B- AAbb aaBB aabb
更早
早
晚
9：
6：
1
第七章杂交育种
将杂交育种分为两类： 组合育种：将双亲控制不同性状的优良基因随 机结合，通过定向选择，育成集双亲优良性状 于一体的新品种。 组合育种遗传机理：基因重组和互作 超亲育种：将双亲控制同一性状的不同微效基 因积累于同一杂种个体中，形成在该性状上超 过亲本的类型。
胜利麦×燕大1817
洛夫林10号×矮杆早
农大183 华北187 石家庄407等13个品种
冀麦10号 冀麦18号 冀麦25号
第七章杂交育种
2.亲本选择的原则 • (1)从大量种质资源中精选亲本 • (2)明确目标性状,突出研究重点 • (3)重视选用当地推广品种 • (4)考虑亲本性状的遗传规律
第七章杂交育种
Hale Waihona Puke 二、亲本的选配1．亲本选配的概念和意义 亲本选配是指从入选的亲本中选用恰
当的亲本，配制合理的杂交组合。
多个亲本杂交时应确定哪两个亲本优先组配 成单交种，然后再用它们组配杂交。
亲本选配是杂交育种工作成败的关键，它直接 关系到杂种后代能否出现好的变异类型和选出优 良品种。
第七章杂交育种
2.亲本选配的原则
第七章杂交育种
3.杂交育种可同时改良多个目标性状 杂交育种能将分散在2个或2个以上亲本中的有利基因,通过杂交重
组,使之聚合在同一遗传背景中,从而实现多目标性状的遗传改良。 4.更适于自花授粉植物的品种选育
自花授粉植物自然变异少,选择育种机会少；杂种后代选择的方法 易于在自花授粉植物上应用,因此有性杂交育种更适于自花授粉植物的 品种选育。
先纯后杂 杂交育种(甲×乙)→杂交种自交→选择新品种,遗传稳定,
先杂后纯
第七章杂交育种
二、特 点
1. 变异丰富 （1） 基因重组综合双亲优良性状：将不同的优良基因集中于新品种中。
例：感病、早熟×抗病、迟熟 → 早熟、抗病 （2） 基因互作产生新性状：不同显性基因互作或互补产生新性状。
例 ：（ IRRI 抗褐飞虱育种） ccPP（感）× CCpp（感） → C_P_ （抗病）
（3） 基因积累产生超亲性状：对数量性状来说，由分散在双亲中的微效多基 因累积在后代中引起。 例：中抗 × 中抗 → 高抗
第七章杂交育种
2. 方法灵活 组合配置、杂交方式、后代处理方法灵活多样，还
可与倍性育种、诱变育种等配合使用，且这些育种方法 也往往要与杂交育种配合使用才会有好的效果。 3. 贡献最大
第七章杂交育种
二、杂交育种的遗传原理
1.基因重组综合双亲优良性状这是杂交育种取得巨大成
功的主要遗传原因。通过杂交,使分散在不同亲本中控制不同有利性状的基因重新 组合在一起,形成具有不同亲本优点的后代。
早熟 不抗病× 晚熟 抗病
AAbb
aaBB
AaBb
A-B-(AABB) Aabb aaBB aabb
(品种间杂交)和远缘杂交(distant hybridization)。 常规杂交育种一般指种内品种间杂交，是不存
在杂交障碍的同一物种内的不同品种或变种之间的 杂交。
第七章杂交育种
②根据杂交机理或对后代的影响分: 组合育种（ combination breeding) :将分属于不同品种、控制不
同性状的优良基因随机结合后形成不同的基因组合，通过定向 选择育成符合育种目标的新品种。 超亲育种（ transgresseive breeding) :将双亲控制同一性状的优良 基积累于同一个体中，形成在该性状上超过亲本的类型。 组合育种:有近缘,远缘两种组合形式 超亲育种:杂种优势利用 区别为:优势利用(♀自交系×♂自交系)→F1(杂种)利用,F2衰退,
杂交育种
第七章杂交育种
第一节 杂交育种的概念、作用及理论基础
一、杂交育种的概念
杂交：不同基因型配子结合产生杂种的过程，谓之杂交。 杂交育种(sexual cross breeding)：
通过品种间杂交，创造新变异，从中选育新品种的方法。
第七章杂交育种
杂交育种的分类 ①根据亲本亲缘关系不同，杂交育种可分为近缘杂交
杂交育种是最常用最有效的育种方法。目前用于各 国农业生产的主要作物良种， 绝大多数都是用杂交育种 法育成的，在各种育种方法中成效最大。 从育成品种数 及品种在生产上推广的面积上看均占首要位置。
第七章杂交育种
三.常规杂交育种的重要性 1.是重要的育种手段之一 现代作物育种途径很多,包括引种,系统育种,杂交育种,诱变 育种,倍性育种,生物技术育种等.其中,最有成效的育种途径是 杂交育种.由于杂交可以实现基因重组,能分离出更多的变异 类型,可为优良品种的选育提供更多的机会,所以杂交育种被 广泛采用,通常叫做常规育种. 2.是与其它育种途径相配套的重要程序 采用理化因素诱变,染色体倍性操作,现代生物技术等手 段处理育种的原始材料,仅仅使原始材料的遗传物质发生了变 异,其直接产品往往仍是育种的原始材料,需要通过常规育种 途径,尤其是通过杂交育种途径,进一步修饰改良或进一步杂 交重组,才能从中选育出符合生产要求的新品种。
第七章杂交育种
2.基因互作产生新的性状主要通过非等位基因之
间的互补产生不同于双亲的新的优良性状。
感病品种 × 感病品种
RRss
rrSS
RrSs
R-S- RRss rrSS rrss 9抗 : 7感
第七章杂交育种
3.基因积累产生超亲性状通过基因效应的累加,从后代中选出
受微效多基因控制的某些数量性状超过亲本的个体。
（1）双亲优点多缺点少，没有突出的缺点，优 缺点互补
由于数量性状的遗传特点，杂种后代的表现与亲本平均值密切相关， 故亲本优点要多。
性状互补是指亲本的若干优良性状综合起来应能满足育种目标需要。 要针对一个亲本的主要缺点来选配另一亲本。 例：克服晚熟性， 应选特别早熟的品种；克服感病性， 选用抗性机 强或免疫的品种。 双亲优点多，缺点少，优缺点互补是选配亲本的首要原则，是杂种 后代具有优良基因型的基本保证。
超亲育种遗传机理：基因累加和互作
第七章杂交育种
第二节 亲本选择与选配
亲本选配是杂交育种取得成败的关键。 一. 亲本的选择
1.亲本选择的重要意义
根据育种目标选择合适的亲本,是获得优良重组基因型的先决条件, 也是杂种后代性状形成的基础。亲本选用得如何直接影响到杂交育种的 效果。如果亲本选得不好,不但降低育种效率,而且难以实现预期目标。 因此,必须认真选择最符合要求的材料作亲本。
早熟 × 早熟
Aabb
aaBB
AaBb
A-B- AAbb aaBB aabb
更早
早
晚
9：
6：
1
第七章杂交育种
将杂交育种分为两类： 组合育种：将双亲控制不同性状的优良基因随 机结合，通过定向选择，育成集双亲优良性状 于一体的新品种。 组合育种遗传机理：基因重组和互作 超亲育种：将双亲控制同一性状的不同微效基 因积累于同一杂种个体中，形成在该性状上超 过亲本的类型。
胜利麦×燕大1817
洛夫林10号×矮杆早
农大183 华北187 石家庄407等13个品种
冀麦10号 冀麦18号 冀麦25号
第七章杂交育种
2.亲本选择的原则 • (1)从大量种质资源中精选亲本 • (2)明确目标性状,突出研究重点 • (3)重视选用当地推广品种 • (4)考虑亲本性状的遗传规律
第七章杂交育种
Hale Waihona Puke 二、亲本的选配1．亲本选配的概念和意义 亲本选配是指从入选的亲本中选用恰
当的亲本，配制合理的杂交组合。
多个亲本杂交时应确定哪两个亲本优先组配 成单交种，然后再用它们组配杂交。
亲本选配是杂交育种工作成败的关键，它直接 关系到杂种后代能否出现好的变异类型和选出优 良品种。
第七章杂交育种
2.亲本选配的原则
第七章杂交育种
3.杂交育种可同时改良多个目标性状 杂交育种能将分散在2个或2个以上亲本中的有利基因,通过杂交重
组,使之聚合在同一遗传背景中,从而实现多目标性状的遗传改良。 4.更适于自花授粉植物的品种选育
自花授粉植物自然变异少,选择育种机会少；杂种后代选择的方法 易于在自花授粉植物上应用,因此有性杂交育种更适于自花授粉植物的 品种选育。
先纯后杂 杂交育种(甲×乙)→杂交种自交→选择新品种,遗传稳定,
先杂后纯
第七章杂交育种
二、特 点
1. 变异丰富 （1） 基因重组综合双亲优良性状：将不同的优良基因集中于新品种中。
例：感病、早熟×抗病、迟熟 → 早熟、抗病 （2） 基因互作产生新性状：不同显性基因互作或互补产生新性状。
例 ：（ IRRI 抗褐飞虱育种） ccPP（感）× CCpp（感） → C_P_ （抗病）
（3） 基因积累产生超亲性状：对数量性状来说，由分散在双亲中的微效多基 因累积在后代中引起。 例：中抗 × 中抗 → 高抗
第七章杂交育种
2. 方法灵活 组合配置、杂交方式、后代处理方法灵活多样，还
可与倍性育种、诱变育种等配合使用，且这些育种方法 也往往要与杂交育种配合使用才会有好的效果。 3. 贡献最大
第七章杂交育种
二、杂交育种的遗传原理
1.基因重组综合双亲优良性状这是杂交育种取得巨大成
功的主要遗传原因。通过杂交,使分散在不同亲本中控制不同有利性状的基因重新 组合在一起,形成具有不同亲本优点的后代。
早熟 不抗病× 晚熟 抗病
AAbb
aaBB
AaBb
A-B-(AABB) Aabb aaBB aabb
(品种间杂交)和远缘杂交(distant hybridization)。 常规杂交育种一般指种内品种间杂交，是不存
在杂交障碍的同一物种内的不同品种或变种之间的 杂交。
第七章杂交育种
②根据杂交机理或对后代的影响分: 组合育种（ combination breeding) :将分属于不同品种、控制不
同性状的优良基因随机结合后形成不同的基因组合，通过定向 选择育成符合育种目标的新品种。 超亲育种（ transgresseive breeding) :将双亲控制同一性状的优良 基积累于同一个体中，形成在该性状上超过亲本的类型。 组合育种:有近缘,远缘两种组合形式 超亲育种:杂种优势利用 区别为:优势利用(♀自交系×♂自交系)→F1(杂种)利用,F2衰退,