园艺植物育种学-杂种优势育种

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园林植物育种学-第八章杂种优势利用

• 超显性假说：认为等位基因之间有超过显隐性关系的互作效应。还认为非等位基因之间也存在超过累加作用的互作效应。
8.3 杂种优势的衡量方法：
• 平均优势：通常以杂种一代某一性状超越双亲相应性状平均值的百分率表示称平均优势。
平均优势=（F1-双亲平均值）/双亲平均值*100% • 超亲优势：超过较好亲本值的百分率称超亲优势
8.9
9.0
8.5
8.9
0.0
9.1
8.7
8.2
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-0.3
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9.6
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9.1
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-0.4
8.5.3 自交系间配组方式的确定
• 单交种：指用两个自交系配成的杂种一代。主要优点：基因型杂合程度高；株间一致性强；制种程序简单。
• 配子体型不亲和性 • 孢子体型不亲和性：
8.8.2.2 自交不亲和性的生理机制
• 免疫学说：植物表现不亲和时，从花粉管分泌出抗原，刺激花柱组织形成抗体，从而阻止花粉管道的伸长。
• 乳突隔离假说:十字花科植物柱头的表皮层具有乳突细胞，外面覆盖有角质层，它可能是自交不亲和植株阻止花粉发芽的物质。
• 线粒体互补法： • 同工酶分析法 • 分子生物方法
8.4.2 杂种优势的固定 • 染色体加倍法（双二倍体法） • 无性繁殖 • 无融合生殖法 • 平衡致死法
8.5 杂种优势利用的程序
8.5.1 优良自交系的选育自交系是指从某品种的一个单株连续自交多代，结合选择而产生的性状整齐一致，遗传性相对稳定的自交后代系统。一个优良的自交系应该具备以下特性： • 配合力高；抗病性强；观赏价值高；产量高；多数性状是可遗传的

园艺植物育种学(7.7)--杂种优势育种

第七章杂种优势育种1. 比较有性杂交育种和杂种优势育种的主要异同点？参考答案：2. 杂种优势的度量方法有哪些？试分析其优缺点及适用情况？参考答案：度量方法有中亲优势、超亲优势、超标优势、杂种优势指数等。

中亲优势是F1的某性状的平均值与双亲（P1，P2）同一性状的平均值（中亲值，MP）差数的比率。

适用于双亲某性状差异不太大的情况。

超亲优势是用双亲中较优良的一个亲本的平均值（Ph）作为衡量标准，衡量F1与高亲平均值差数的比率。

适用于双亲某性状差异较大时的情况。

超标优势是用标准品种（生产上正在使用的同类型的主栽品种）同一性状的平均值作为度量标准，衡量F1平均值与标准品种平均值差数的比率。

适用于F1主要性状与生产主栽品种为同一类型的情况。

杂种优势指数是用某一数量性状的平均值与双亲同一性状的平均值的比值，度量F1超过双亲平均值的程度。

3. 配合力有哪些测定方法？试述各自优缺点及适用情况？参考答案：配合力的主要测定方法有顶交法、不等配组法和半轮配法。

（1）顶交法：需要配制和比较的组合数少，试验结果便于被测自交系间相互比较，方法简单易行；但不能分别测算一般配合力和特殊配合力，所得数据是各被测验者与这一特定测验者的配合力，结果代表性差。

适用于早代的配合力测试比较，可及时淘汰株系及测验者为最后配置杂种一代时亲本系统之一的情况。

（2）不等配组法：方法比较简单易行，只要每一个亲本配制两个以上组合，就能计算各亲本的一般配合力和各组合的特殊配合力；但当有些自交系所配组合数目过少时，计算结果可靠性差。

适用于亲本材料较多，而条件所限只能在少数组合间比较的情况和育种原始材料刚开始进行自交系选育时。

（3）半轮配法：可了解某种作物主要经济性状的配合力，究竟主要取决于g.c.a还是s.c.a？可以使育种者较准确的选出优良组合；但所配组合数较多，工作量大，当有些组合正反交在个别性状上有差异时，半轮配法不能测出。

属轮配法的一种，应用普遍。

作物育种学总论第九章杂种优势利用

作物育种学总论第九章杂种优势利用杂种优势，又称为杂种优越性或杂种增强效应，是指杂种的性状相对于亲本物种，具有更好的表现。

杂种优势利用在作物育种学中占据着重要的地位，因为它可以帮助农民和育种人员获得更高的产量、抗病性和适应性。

杂种优势的原因有三个主要因素：一是优势亲本杂种势的组合效应，即杂种比亲本杂种的性状更好；二是同质和异质因子的非互补组合效应，即杂种比亲本杂种具有更多的不同基因组合；三是杂交带来的配合效应，即杂种比亲本杂种具有更高的适应性。

杂种优势在作物育种中有许多具体的应用。

首先，杂种优势可以提高产量。

杂种的产量通常比亲本杂种的产量高出10%至30%。

这是因为杂种具有表现型超越亲本杂种的表型优势，包括生长速度、水分利用效率、光合作用等。

同时，杂种还可以提高光能利用效率，在光合作用的过程中，能够更有效地转化为可食用部分的生物量。

其次，杂种优势可以提高抗病性。

由于杂交会带来不同基因的组合，病原菌往往难以适应这种多样的基因组合。

因此，杂种耐病性较好，更具抗病能力。

这在抗病性较差的亲本杂种中尤其明显。

例如，抗病性差的亲本杂种经过杂交后，杂种可能会获得更好的抗病性。

杂种还可以提高适应性。

由于杂交带来的多样性，杂种对环境的适应能力更强。

在不同的生态条件下，杂种通常比亲本杂种更能适应。

这使得杂种在全球不同地区的广泛种植成为可能，有助于提高作物的生产稳定性。

杂种优势利用的方法包括单交和复交。

单交是指两个同属不同种或亚种的杂交，而复交是指两个或更多同属不同种或亚种杂交，然后再与一个亲本杂种进行杂交。

通过单交和复交的方式，可以进一步提高杂种的优势。

总之，杂种优势利用在作物育种学中具有非常重要的意义，尤其在提高产量、抗病性和适应性方面。

通过利用杂种优势，可以获得更好的作物品种，满足人们的需求，并且提高农业生产的效率和稳定性。

因此，杂种优势利用是作物育种学中一个非常有前景的研究方向。

优势杂交育种

园艺育种学－优势杂交育种
园艺育种学－优势杂交育种
五、杂种优势的预测和固定
（一）早期预测：
×
就是根据亲本的表现或F1杂种种子或幼苗等有关性状的表现预测F1代杂种优势的高低。
园艺育种学－优势杂交育种
酵母
1.酵母培养法
P1 P2 ＜ P1 ＋P2 ≈ F1
2.线粒体、叶绿体和匀浆互补法比较双亲和双亲线粒体混合物的呼吸率;
园艺育种学－优势杂交育种
三、优势育种与常规杂交育种的比较
相同点相异点
杂种
基本原理和采用的手段相同
优势育种加性效应显性效应
杂交育种
1、所利用的遗传效应不同
上位性效应
部分先杂后纯
2、育种程序不同 3、制种方法不同
先纯后杂程序繁杂，成本高
方法简便，成本低
B N
园艺育种学－优势杂交育种
园艺育种学－优势杂交育种
园艺育种学－优势杂交育种
园艺育种学－优势杂交育种
园艺育种学－优势杂交育种
园艺育种学－优势杂交育种
园艺育种学－优势杂交育种
2.分类：根据杂种优势性状表现的性质，可以把杂种优势划分为三种基本类型： ①体质型，杂种的营养器官发育良好，如茎、叶生长发育旺盛，产量高； ②生殖型，杂种的生殖器官发育较强，如结实器官增大，结实性增强，种子和果实产量高； ③适应型，杂种具有较高的生活力、适应性和生长竞争能力。
园艺育种学－优势杂交育种
根据超显性假说，杂种优势来源于基因的杂
合状态，一旦纯合、优势便会消失，因此该
假说可以说明为什么杂交亲本要求选配亲缘
关系远的，地理来源和生态类型差别大的自
交系杂交。该假说又称为等位基因异质结合假说。

园林植物遗传育种学第六章杂种优势的利用

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BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
（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。
花卉杂种优势育种的成就
金鱼草矮牵牛百合樱草蒲包花万寿菊四季海棠一串红三色堇香石竹
四、选育一代杂种的一般程序
主要技术环节：
• 提高亲本基因型的纯和性； • 选择杂交亲本和选配杂交组合； • 提高制种效率，降低种子生产成本。
（一）选育优良自交系
自交系间一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。因此品种间一代杂种主要用于自花授粉植物，因为自花授粉植物一个品种近于一个自交系，而异花授粉植物选育一代杂种工作则应从选育自交系开始。
4. 重组育种是“先杂后纯”，优势育种是 “先纯后杂”。
5. 优势育种的特点
由于优势育种供生产上播种的每年都用一代杂种，不能用F1留种；因而需要专设亲本繁殖区和制种田，每年生产F1种子供生产播种用。
（五）杂种优势的利用要点
利用要点：

第六章杂种优势育种3

Aa c c
即无论A还是a, B还是b，无论亲本间发生 ABc 杂交与否，传递到下一代它本身所含的遗
Abc
aBc 传信息不变。所有这些效应的积加构成加 abc 性效应。亲本携带的优良基因多，它与其
它个体配组产生的优良性状也就多，表现
为一般配合力好。
非加性效应虽然各个亲本所携带的遗传信息能稳定传递到后
杂交育种首先进行亲本杂交，组合亲本的优良基因，然后经过多代自交或近亲交配，使基因分离、重组并不断纯化，最后选出综合双亲优良性状的或具有超亲性状、基因型相对纯合的定型品种。先“杂”后 “纯”
优势育种首先使亲本自交，使之成为不再分离的纯合自交系，然后将来源不同的自交系间进行杂交，最后选出具有超亲性状的、基因型高度杂合的杂种一代。先“纯”后“杂”。
分子标记技术分析水稻杂交组合的杂种优势遗传基础表明，上位性效应在杂种优势形成中起重要作用。
4. 基因组互补与杂种优势
大量研究表明，线粒体、叶绿体和核基因组均参与了植物杂种优势的形成过程。杂种一代的很多生理生化过程对杂种优势有重要贡献。
该学说认为杂种优势是由于杂种一代DNA复制、 RNA转录和蛋白质转译上量的增加，是由于遗传信息量和核糖体DNA重复数的增加，以及杂种细胞中各种酶和调控单元工作效率的提高。
如果不能满足育种目标，可进行多次轮回选择。该方法增加了优良基因型间重组机会，使优良基因频率不断提高，基因缓慢接近纯合状态。
基础群体选择优良个体
继续轮回选择
自交
配合力测定
优良单株混合种植、混合授粉
改良群体
新一轮改良群体
1 一般配合力轮回选择法
从原始群体中选优良单株，分别做两种交配：自交（S）和测交（C）。自交的目的是为了保留后代，并逐步纯合基因型。测交的目的是为了鉴定入选单株的一般配合力。

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。

第六章优势杂交育种

第六章优势杂交育种第六章优势杂交育种第一节杂种优势利用的概况及表现一、优势杂交育种的概念1、杂种优势：是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。

2、优势育种：利用自然界普遍存在的杂种优势，选育用于生产的杂交种品种的过程叫优势杂交育种。

二、杂种优势的分类与度量1、分类在育种中，通常把杂种优势分为三种类型。

即：1）体质型：杂种营养器官的发育较强，也就是根、茎、叶等营养器官生长势超过双亲。

2）生殖型：杂种繁殖器官发育较强，如结实率高、种子、果实产量高等。

3）适应型：杂种具有较强的适应能力，在抗逆性、抗病虫害等能力方面超过双亲。

2、度量便于研究和利用杂种优势，需要对杂种优势的大小进行测定。

杂种优势所涉及的性状大都为数量性状，通常以优势的方法率表示。

优势率是度量杂种优势强度的一种指标，它有以下几种计算方法：1）中亲优势：是以中亲值（(P1、P2同一性状平均值的平均数)作为尺度来衡量F1的产量或某一数量性状的平均值与中亲值之差的方法，计算公式为：中亲优势(%)=2）超亲优势：这是以双亲中较优良的一个亲本的平均值作为度量标准，衡量F1平均值超过高值亲本的百分率。

公式如下：超亲优势(%)=3）对照优势(或超标优势)：即F1的某一数量性状的平均值超过标准(当前推广)品种的百分率。

公式为：对照优势(%)=三、优势杂交育种与常规杂交育种的异同1、相同点：优势育种与常规杂交育种的相同点是都需要选择选配亲本，进行有性杂交，进行品种比较实验、区域实验、生产实验和品种审定。

2、不同点：1）从理论上，常规杂交育种利用的主要是加性效应和部分上位效应，是可以固定遗传的部分；优势育种利用的是加性效应和不能固定遗传的非加性效应。

2）从育种程序上，常规杂交育种—先“杂”后“纯”。

即先杂交后自交，最后得到基因型纯合的定型品种。

优势育种—先“纯”后“杂”。

首先选系自交，再经配合力分析和选择，最后得到优良基因型杂合的杂交品种。

园艺植物育种学-杂种优势育种

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。
雄性不育系
对于可遗传的雄性不育，经过选育可育成不育性
稳定的系统，该系统即雄性不育系，简称不育系
或。
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2019/10/11
园艺育种学－杂种优势育种
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21世纪多媒体教学软件系列之一杂交优势育种－雄性不育系的选育利用表现形式
a1a1 a2a2
＞ a3a3
…... anan
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园艺育种学－杂种优势育种
BN
7
21世纪多媒体教学软件系列之一
观点：优势来源于非等位基因间的互作，即基因位点间非加性遗传效应。
P1 A A bb cc
DD
a
a P2
BB CC
dd
AA bb cc DD
P1
Aa bB cC Dd
F1
aa BB CC dd
概念产生原因度量方法杂种优势的表现及利用配合力的测定
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21世纪多媒体教学软件系列之一
概念
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
杂种优势
杂
自
交
交
显隐性性
同一遗传效应
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
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21世纪多媒体教学软件系列之一
2019/10/11
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6

园林植物育种学——杂交优势育种

第六章杂交优势育种本章教学目的和要求1 ．明确杂交优势育种的概念与特点。

2 ．掌握杂交优势育种的一般程序和制种技术。

本章教学重点和难点重点：杂交优势育种的一般程序及杂种的种子生产技术。

难点：杂交优势育种的理论基础、杂种优势的衡量方法。

教学内容：第一节杂种优势的概念及利用价值一、杂种优势的概念杂种优势（heterosis ）：在异花授粉植物中，本身表现自交衰退的自交系之间杂交产生的杂种一代（F 1 ），其植株性状的表现比双亲自交前还要优越的现象。

即杂交品种（F 1 ）在一方面或多方面优于双亲或某一亲本的现象。

正向优势：F 1 的表现超过双亲的平均值负向优势：F 1 的表现低于双亲的平均值杂种优势育种（heterosis breeding ）：利用植物的杂种优势，选育适合的杂交亲本，通过特定的育种程序和制种技术，选育用于生产的杂交种品种的过程，简称优势育种。

二、杂种优势的表现与衡量方法1 ．表现外观：生长势、株高、产量、品质、抗病等生理代谢：合成能力，抗逆能力，光合作用等增强2 ．衡量方法1 ）超中优势（中亲值优势、平均优势）H=[F 1 -(P 1 +P 2 )/2]/[(P 1 +P 2 )/2] × 100 ％2 ）超亲优势（高亲值优势）H= （F 1 -Ph ）/Ph × 100 ％可直接衡量杂种的推广价值。

3 ）超标优势H= （F 1 -CK ）/CK × 100 ％反映杂种在生产上的推广价值4 ）离中优势（平均显性度）H=[F1-(P 1 +P 2 )/2]/[(P 1 -P 2 )/2]=h/d ；h 为显性效应，d 为加性效应反映杂种优势的遗传本质三、杂种优势的遗传机制1 ．显性假说（Dominance hypothesis ）认为：显性基因有利于个体的生长发育，隐性基因不利于生长发育；杂种优势来源于等位基因间的显性效应＋位点间（非等位基因间）显性效应的累加；P 1 × P 2 （亲本一方的显性有利基因掩盖了另一方的不利隐性基因）。

[园林植物育种学课件]-第6章杂种优势的利用(04-03-28)-49页精选文档

自交系间一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。因此品种间一代杂种主要用于自花授粉植物，因为自花授粉植物一个品种近于一个自交系，而异花授粉植物选育一代杂种工作则应从选育自交系开始。
选育优良自交系的方法和步骤如下：１、选择优良的品种或杂交种作为育成
优良自交系的基础材料；２、选择优良的单株进行自交；３、逐代系间淘汰选择和选株自交。
现代月季
Peace
Miniature rose
Oliympiad
Pinck peace
第六章杂种优势的利用
重组育种
依技术手段的不同分为：常规重组育种非常规重组育种依亲缘关系远近分为：远缘杂交（远缘杂交育种）品种间杂交（杂交育种）品系间杂交（杂种优势育种）
1. 杂种优势的概念及其利用价值； 2. 杂种优势的遗传学原理； 3. 杂种优势的成就； 4. 杂种优势育种的技术环节； 5. 杂种种子的生产； 6. 杂交育种小结。
3、轮配法
A
B
C
D
A
X
X
X
X
B
X
X
X
X
C
X
X
X
X
D
X
X
X
X
这是既能测定普通配合力又能测定特殊配合力，从而能较准确地选出最优组合的方法。
（三）自交系间配组方式的确定
经过配合力测验选得优良杂交组合及其亲本自交系后，还需要进一步确定各自交系的最优组合方式，以期获得好的杂种。
１、单交种：
２、双交种：
（二）进行配合力测验
选出最好的杂交组合及其亲本自交系。
自交系的表现并不总是一致的，因此必须对上述过程中初选出来的自交系，根据它们的配合力，即作为亲本时后代所表现的性状水平，作进一步的选择，并从中选出最优良的组合。

园艺植物新品种选育—园艺植物新品种选育途径

中亲优势（Hm）：指F1的某一数量性状的平均值与双亲（P1、P2）同一性状的平均值（中亲值）差数的比率。
H = —F—1-—(P—1+—P2—)/2—×100% (P1 + P2)/2
任务五、优势育种
三、杂种优势的度量方法
1．中亲优势（Hm） 2．超亲优势 3．超标优势 4．杂种优势指数 5．离中优势
任务五、优势育种
目录
一、优势杂交育种的概念二、杂交优势的遗传机制三、杂种优势的度量方法四、优势杂交育种的程序
任务五、优势育种
一、优势杂交育种的概念
两个不同基因型的亲本杂交所产生的杂种一代（F1）植株在生长势、生活力、繁殖能力、抗逆性、产量、品质等性状比双亲优越的现象，称为杂种优势。
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，称为自交衰退。
可能原因：两个等位基因产生不同的产物或控制不同反应；杂合体能产生纯合体不能产生的杂种物质。
任务五、优势育种
三、杂种优势的度量方法
1．中亲优势（Hm） 2．超亲优势 3．超标优势 4．杂种优势指数 5．离中优势
任务五、优势育种
三、杂种优势的度量方法
1．中亲优势（Hm） 2．超亲优势 3．超标优势 4．杂种优势指数 5．离中优势
P1 A A bb cc
DD
a a P2 BB CC
dd
AA bb cc DD
P1
Aa bB cC Dd
F1
aa CC dd
P2
任务五、优势育种
二、杂种优势的遗传机制
显性假说超显性假说
✓ 超显性假说等位基因间有超过显隐性关系的互作；杂种优势来源于等位基因的异质结合而产生的基因间互作效应，基因间无显、隐关系。即杂合状态的等位基因（ Aa ）优于 AA 和 aa 。

作物育种方法--杂种优势的利用

➢ 化学杀雄：不同植株生殖器官发育非同步性、气候因素的不稳定性,会对化学杀雄效果的稳定性产生影响,这种方法不被广泛采用.
➢ 利用自交不亲和性：十字花科、禾本科、豆科等
➢ 雄性不育性：植物中雄蕊败育或不能产生正常花粉,但雌蕊能接受外来花粉而结实.
五、其他育种方法
➢诱变育种 ➢倍性育种 ➢远缘杂交育种
进行有性杂交后,从杂种一代中选择优良单株进行无性繁殖.
〔四〕自交系的选育与改良
为了充分发挥杂交种的优势,制种所用的亲本必须是高度纯合的.但异花授粉作物的品种,实际上是一个杂合群体,遗传基础较复杂 ; 同时在品种群体中,隐性基因常被显性基因所掩盖,其不良性状不易显现.通过人工自交 , 不仅可使基因型纯合,而且使性状发生分离,经过严格选择,可使优良性状得到积累和加强.
超标优势 = 〔F1－CK〕/ CK × 100%
〔三〕不同繁殖方式作物利用杂种优势的特点
1. 自花授粉作物和常异花授粉作物
①利用杂种优势的方式主要是品种间杂交 ②去雄困难
2. 异花授粉作物
要经过连续多代自交、分离、选择,育成纯合的、性状优良的自交系,配制自交系间杂交种.
3. 无性繁殖作物
第四节作物育种方法
一、引种二、系统育种三、杂交育种四、杂种优势的利用五、其他育种方法六、生物技术在育种中的应用
四、杂种优势的利用
〔一〕杂种优势的概念
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.
〔二〕测定杂种优势的方法
为了便于研究和利用杂种优势 , 通常采用以下方法度量杂种优势的强弱.
➢ 种植原始材料
〔四〕自交系的选育与改良
S0
种植原始材料,选择30至50 株,人工套袋自交

药用植物育种学-杂种优势新1详述

如
ABCD
A
B
正交
C D 反交
优点：既可估计一般配合力、特殊配合
力，又可得到遗传方差等成分的估值。
缺点：工作量较大
为避免工作量过大，也可把许多被测系按共性和育种目标分成若千组，每组再选用一、二个已知配合力的优良骨干系参加。
三、亲本选配
(一)配合力高
最好两个亲本的配合力都高若受其他性状的限制，至少应有一个亲本是高配合力的，另一个亲本的配合力也应是较高的。
局限：
➢ 完全否认等为基因间显隐性关系 ➢ 有事实表明，杂种优势并不总与等
位基因的异质结合一致。
不论是显性假说还是超显性假说都只考虑到双亲细胞核之间的异质作用，完全没有涉及母本细胞质和父本细胞核间关系
事实上双亲杂交结合后，其F1的核质之间也存在一定的相互作用，因而引起杂种优势的表现。
以上两种学说都是基于单基因理论，不适合多基因控制的性状。又引伸出以下几种学说：
因此，基因间的相互作用(上位性)理应是杂种优势的重要遗传学基础。
基因互作又包括加性×加性、加性 ×显性和显性×显性等方式，这些互作形式的相对重要性以及相互作用的生物学意义目前并不清楚。
4. 基因组互补与杂种优势
大量研究表明，线粒体、叶绿体和核基因组均参与了植物杂种优势的形成过程。杂种一代的很多生理生化过程对杂种优势有重要贡献。
局限：
玉米中杂种优势往往超过20%，按有利显性基因假说，其最大值不得超过5%。
不是所有隐性基因都是不利的。
(二)超显性假说(Overdominance hypothesis)
基本论点：杂合等位基因的互作胜过纯合等
位基因的作用。
认为：当Aa和aa杂交后，Aa基因型除能合成 AA和Aa合成的物质外，还能产生互作，形成第三种物质，当第三种物质有利于F1生长发育时，F1 有优势；当不利F1生长发育时，则没有优势或有负向优势。

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
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D
d
d
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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

园林植物花卉育种学第7章杂种优势的利

人工种子（artificial seeds)又称合成种子（synthetic seeds)或体细胞种子（somatic seeds)。是指通过组织培养，诱导产生体细胞胚（培养物），再用有机化合物加以包裹，由此而获得的可以代替种子的人工培养物。人工种子是由体细胞胚、人工胚乳和人工种皮三个部分组成。
杂交，其F1内有许多不同位点上都有显性基因抑制着相对应的隐性基因，达到互相补充
作用，使杂种一代表现出超越双亲的强大优
势。
整理课件
AbC AbC
De
aBc dE
×
De
aBc dE
（2+1+2+2+1=8）甲自交系
（1+2+1+1+2=7）乙自交系
AbC De
aBc dE
（2+2+2+2+2=10）杂交种
• 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整理差课件值。
础材料 2．选择优良单株自交 3．逐代系间选择淘汰
整理课件
原始群体 S0 S1
S2
S3
A 品种
B 品种
S4
自交系
A1
A2 A3
B
F1 性能比较（配合力分析）
F1
F1
F1
F1 种子生产
整理课件
图 6-1 自交系与单交种选育过程
二、配合力测定

园艺植物育种学-杂种优势育种76页PPT

F1
aa BB CC dd
P2
12.08.2021
园艺育种学－杂种优势育种
BN
7
21世纪多媒体教学软件系列之一
观点：优势来源于等位基因间的互作，基因间无显、隐关系。
Aa ＞ AA和 aa
若在一基因位点上存在若干复等位基因，那么
a1a2 a1a3 a1a4 …... anan-1
a1a1 a2a2
＞ a3a3
园艺植物育种学-杂种优势育种
21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。--温斯顿．丘吉尔。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。
园艺育种学－杂种优势育种
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21世纪多媒体教学软件系列之一
杂种优势的度量
中亲优势（mid-parent heterosis） Hm=(F1-MP)/MP100%
超亲优势（over-parent heterosis） Hp=(F1-Ph)/Ph 100%
超标优势（over-standare heterosis） Hs=(F1-CK)/CK 100%
杂种优势指数（index of heterosis） Hi=F1/MP 100%
离中优势
H =2(F1-MP)/( P1－ P2） 100%
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园艺育种学－杂种优势育种
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21世纪多媒体教学软件系列之一

园艺植物育种学-杂种优势育种

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