第9章远缘杂交育种
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
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。
园艺植物育种学
园艺植物育种学第一章绪论园艺植物育种学概念：研究选育园艺植物新品种的原理和方法的科学。
园艺植物育种的主要内容：根据人类需要利用自然变异以及利用品种间杂交、远缘杂交、人工诱变、离体组织培养和DNA分子改造等途径来创造新的变异，按照一定的目标进行选择，筛选出新品种。
进化：生物接受环境给予的刺激后产生形态和性状的改变，以适应现有的生境，这种演变发生的过程称为进化。
进化分为自然进化和人工进化。
达尔文把这些进化的要素归为变异、遗传和选择。
变异是选择的基础，遗传是选择的保证，选择是淘汰不良变异，积累优良变异的手段。
品种：指一个种内遗传特性稳定，经济价值较高，具有共同来源和一致性状的良种群体。
是育种的主要对象，同时也是栽培作物的基本单位。
新品种审定的主要内容：优良、适应、稳定、整齐、特异。
品系：育种过程中表现优良的株系。
良种：指在一定时间、一定的地区生产上有发展前途、栽培面积较大的品种。
园艺植物育种的基本途径：①雄性不育性的利用②远缘杂交创造新物种、新类型③花药培养和单倍体育种④诱变技术和诱变育种育种的传统方法：查（已有变异）引（已有变异）选（自然变异）育（创新变异）育种学的任务：根据生产和消费者对品种的要求，确定合适地育种目标，并根据园艺植物的遗传变异规律，不断地创造新种质，培育新品种，以满足生产和消费的需要。
第二章园艺植物的繁殖习性、品种类型和育种特点完全花：一朵具有花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群的花称完全花。
不完全花：缺少花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群一至三部分的花，称不完全花。
自交：雌雄同体的生物同一个体上的雌雄交配。
包括自花授粉和异花的同株授粉。
异交：不同个体上的雌雄交配。
自然异交率(%)：F1中显性性状个体数/ F1总个体数×100%自花授粉：雌蕊接受同一花朵的花粉叫自花授粉。
自花授粉植物：自然情况下，以自花授粉为主的植物叫做自花授粉植物。
特点：①兼有雌蕊和雄蕊的完全花②雌雄蕊同时成熟③不存在自交不亲和④花器结构有利于自花授粉常自花授粉植物：指那些有自花授粉习性，但花器结构不太严密，从而发生部分异花授粉的植物，又叫常自交植物。
《远缘杂交育种》课件
03
全球化和跨国育种合作
随着全球化进程的加速，跨国育种合作成为远缘杂交育种的重要趋势，
有助于整合全球资源、共享技术和经验，推动远缘杂交育种的发展。
提高远缘杂交育种效率的策略与建议
加强基础研究
加大对远缘杂交育种基础研究的投入，深入了解远缘物种间的遗传差异和杂种不育性的 机制，为提高育种效率提供理论支持。
综合利用多种育种技术
结合传统的杂交育种方法和现代生物技术，如基因转移、基因编辑等，提高杂种的遗传 改良效果。
加强国际合作与交流
积极参与国际育种合作项目，引进国外先进的育种理念和技术，促进远缘杂交育种技术 的共同进步。
THANK YOU
远缘杂交过程中，来自不同物种 的基因会发生重组，产生新的基 因组合。
遗传改良
通过远缘杂交，可以将不同物种 的优良性状转移到同一物种中， 实现遗传改良。
杂种优势
某些远缘杂交产生的杂种表现出 杂种优势，即兼具双亲的优良性 状，具有更强的适应性和竞争力 。
03
远缘杂交育种的技术与方法
远缘杂交育种的材料准备
远缘杂交育种涉及的物种间亲缘关系较远， 导致产生的杂种不育性较高，难以获得可育 的杂种子代。
杂种后代分离幅度大
远缘杂交产生的后代分离幅度大，多数表现为生长 缓慢、结实率低等不良性状，难以筛选出具有优良 性状的个体。
繁殖障碍
由于杂种不育性高，难以通过正常的有性繁 殖方式获得大量杂种子代，需要采用无性繁 殖技术进行扩繁。
远缘杂交育种在玉米上的应用
总结词
增强抗性和适应性
详细描述
通过远缘杂交育种，将不同地区的玉米种质 资源进行融合，培育出具有抗旱、耐盐碱、 抗病虫害等优良性状的玉米新品种，提高其 在不同环境下的适应性和产量。
作物育种复习题
《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？3.制订育种目标的原则是什么？4.作物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标？6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标，并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉？哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉？2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性？4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释：种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用？6.如何划分初生中心与次生中心？7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.建立作物种质资源数据库有何意义？如何建立作物种质资源数据库？10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么？2.影响引种的因素和引种规律是什么？第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？各自的遗传机理是什么？2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则？4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系？5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法，简述它们各自的工作要点。
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。
作物育种学总论习题
作物育种学总论习题《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？3.制订育种目标的原则是什么？4.作物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标？6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标，并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉？哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉？2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性？4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释：种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用？6.如何划分初生中心与次生中心？7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.建立作物种质资源数据库有何意义？如何建立作物种质资源数据库？10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么？2.影响引种的因素和引种规律是什么？第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？各自的遗传机理是什么？2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则？4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系？5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法，简述它们各自的工作要点。
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，以获得新的遗传特征和优良品种的育种方法。
这种育种方法可以扩大遗传多样性，提高作物的抗病性、适应性和产量，对于解决粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。
远缘杂交育种的过程需要克服物种间的遗传隔阂，通常需要通过人工授粉、组织培养等技术手段来实现。
在远缘杂交育种中，杂交后代的表现往往是不稳定的，需要进行多代选择和筛选，才能获得稳定的优良品种。
远缘杂交育种的应用范围广泛，可以用于粮食作物、蔬菜、水果等农作物的育种。
例如，通过将小麦和黑麦进行远缘杂交，可以获得新的小麦品种，具有更高的产量和更好的抗病性；通过将甜椒和辣椒进行远缘杂交，可以获得新的辣椒品种，具有更好的口感和更高的营养价值。
然而，远缘杂交育种也存在一些问题和挑战。
首先，远缘杂交育种需要耗费大量的时间和精力，需要进行多次杂交和选择，才能获得优良品种。
其次，远缘杂交育种可能会导致基因组不稳定，产生一些不良的遗传变异，影响新品种的质量和稳定性。
此外，远缘杂交育种也可
能会引起生态环境的破坏和生物多样性的减少，需要进行科学的评估和管理。
总之，远缘杂交育种是一种重要的育种方法，可以扩大遗传多样性，提高作物的抗病性、适应性和产量，对于解决粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。
然而，远缘杂交育种也存在一些问题和挑战，需要进行科学的评估和管理。
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38页PPT
三、远缘杂交的特点
（一）远缘杂交的不亲和性; （二）远缘杂种的不育性; （三）远缘杂种后代分离的广泛性; （四）远缘杂种的杂种优势.
四、远缘杂交不亲和性及其克服
（一）远缘杂交不亲和现象及其原因：
1. 花粉在异种植物的柱头上不能发芽;
2. 花粉管不能进入柱头;
(二)远缘杂种不育性原因
1. 成活性差的原因:主要是由于远缘种 间遗传差异大，造成生理上不协 调，在胚胎发育的关键时刻，产 生了某些重要缺陷，因而影响了 杂种的成苗成株。
2. 造成远缘杂种植株结实性差或完 全不能结实的原因
减数分裂异常;
远缘杂种生殖器官发育不全， 完全不能形成雌雄配子。
（二）远缘杂种不育性的克服方法： １、杂种胚的离体培养; ２、杂种染色体的加倍; ３、回交法; ４、改善营养条件; ５、人工辅助授粉; ６、延长培育世代、加强选择.
（二）远缘杂种的选择：
远缘杂交和种内杂交一样，对后代 必须进行严格的选择，才能获得适人 类需要的在性状一表现稳定的新类型。 根据远缘杂种的若干特点，选择必须 注意掌握如下几个原则。
花粉用低剂量射线处理后，活性增加， 表现花粉发芽率提高，花粉管生长迅速, 再 行杂交可以提高杂交成功率。
五、远缘杂种不育性及其克服
（一）远缘杂种不育性表现 远缘杂种的不育性表现，包括杂种的成活 性和结实性两个方面: 成活性：即杂种种子不发芽升虽然发芽生 长，但幼苗生长衰弱或早期夭亡； 结实性：即杂种植株虽能成活，但结实性 差，甚至完全不能结实。
５、预先无性接近法
在进行远缘杂交前，预先将亲 本互相嫁接在一起，使它们彼此的 生理活动得到协调，或改变原来的 生理状态，而后进行有性杂交，较 易得到成功。
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。
植物育种学第二版课后题答案
植物育种学第二版课后题答案第1章作物繁殖方式和品种类型名词解释:育种目标(breeding objective):在一定自然、栽培和经济条件下，对选育新品种提出应具备的优良特征特性,也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。
生物产量(biomass):作物整个生育期间,通过光合作用和生产积累有机物的总量(有机物质90%~95%,矿物质占5%~10%。
经济产量(economic yield):栽培目的所需要的经济价值的那部分产量(子粒、块根、块茎等)。
经济系数(coefficient of economics)或收获指数(harvest index):生物产量转化为经济产量的效率,即经济产量和生物产量的比值。
株型育种:优良的形态特征和生理特性集中在一个植株上，获最高光能利用率，并将光合产物输送到籽粒中,提高产量。
高光效育种:通过提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指标而提高作物产量的育种方法。
产量因素收获指数理想株型1．作物育种主要目标性状:高产、稳产、优质、生育期适宜和适应机械化。
2.制定育种目标原则:立足当首,展望未来，富有预见性突出重点，分清主次。
抓住主要矛盾明确具体，性状指标落实面向特定的生态地区和羲培条件3.拟定一种作物的育种目标，并说明理由第2章作物的繁育方式及品种类型1、名词解释:有性繁殖:无性繁殖:无融合生殖:自花授粉:异花授粉:常异花授粉:自交不亲和性:雄性不育性:纯系品种:杂交种品种:群体品种:无性系品种:2、简述作物的品种类型极其发育特点3.试述无融合生殖在育种中的使用第3章种质资源1.名词解释种质资源(germplasm resources):具有特定种质或基因，可供育种及相关研究利用的各种生物类型.起源中心:凡遗传类型有很大的多样性且比较集中、具有地区特有变种性状和近亲野生(裁培)类型的地区。
初生中心：最初始的起源地（原生起源中心;)次生中心:作物由原生起源中心地向外扩散到一定范围时，在边缘地点又会因作物本身的自交和自然隔高而形成新的隐性基因控制的多样化地区。
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》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
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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
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杂交：将亲本进行杂交，产生 F1代
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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
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（3）染色体预先加倍 染色体数目不同的物种杂交时，可先将染色
体数目少的进行染色体加倍后再杂交。 （4）采用特殊的授粉方法
重复授粉。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。 提前或延迟授粉
（5）柱头手术。 柱头移植：父本花粉授在同种植物柱头上， 然后在花粉管尚未完全伸长之前切下柱头， 移植到异种的母本花柱上；或先进行异种 柱头嫁接，待1-2天愈合后授粉。
2、克服办法 （1）亲本选择，确定适当母本 ➢广泛测交 ➢在栽培种与野生种杂交时，以栽培种为母本。 ➢在染色体数目不同时，以数目多的作母本。 （2）桥梁法(媒介法）
利用亲缘关系与两亲本较近的第三个种作为桥梁， 这个“桥梁种”起了有性媒介作用。
A ×B不易成功，可采取：(A×C）×（B×C）， C为桥梁种。
杂交核置换选育不育系、 利用核质杂种？） 6、研究生物的进化
第一节 远缘杂交育种的重要性
(四)诱导单倍体
▲香味烟草×心叶烟草→烟草 单倍体 ▲普通大麦×球茎大麦→ 大麦 单倍体（68%） (F1球茎大麦 染色体消减) ▲普通小麦×玉米→单倍体小 麦（40%） ▲硬粒小麦×玉米→单倍体玉 米硬粒小麦
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。
2019年度唯一获得国 家最高科学技术奖的科
❖完全异源双二倍体（含双亲全部染色体组）： 八倍体小黑麦 AABBDD×RR→ AABBDDRR 六倍体小黑麦 AABB×RR→ AABBRR
❖不完全异源双二倍体（双亲的部分染色体组不全） 八倍体小偃麦 AABBDD×BBEEFF ↓ AABBDDEE
3、创造异染色体体系 （1）异附加系（alien addition line）：在某物种染色体组的 基础上，增加一条、二条或一对、两对外源染色体，形成具 有另一物种特性的新类型。 ➢增加一条外源染色体：单体附加系,2n+1 ➢增加二条不同外源染色体：双单体附加系,2n+1+1 ➢增加一对外源染色体：二体附加系, 2n+2 ➢特点：附加染色体带有许多优良基因，但不够稳定，生产 上不能直接利用，但它是选育异代换系和易位系的重要亲本 材料。
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
花柱截短：将母本花柱切除或剪短，直接 授上父本花粉。
（6）理化因素或激素处理 射线处理：比如γ射线照花粉再授粉。 化学或激素处理：GA、萘乙酸、硼酸、吲哚乙 酸等。 （7）生物技术
试管受精：从母本花中取出胚珠，置于试管 中培养进行人工授精。 体细胞杂交：去掉细胞膜后进行细胞融合。
（三） 杂种夭亡、不育的原因及克服的方法 1、表现 （1）受精不完全，不能获得完整的杂交种子
（幼胚畸形、没有胚乳或胚乳很少）。 （2）远缘杂种不发芽或发芽在不同发育时期
夭亡。 （3）长成植株，但不能受精结实繁衍后代。
2、克服办法 （1）幼胚离体培养（胚拯救） （2）杂种染色体加倍法 （3）回交 （4）延长杂种的生育期
（四）远缘杂种后代的分离与控制
1.远缘杂种后代性状分离的特点
（1）性状分离无规律性
异附加系：普通小麦的黑麦附加系AABBDD+2(1R，2R， 3R， 4R，5R，6R，7R)
12 34 5 67 AA
1 2 3 4 5 67
AA
BB
BB
DD
2RR
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（2）异代换系（alien substitution line） ：某物种的 一对或几对染色体，被另一物种的一对或几对染 色体所取代形成的新类型。
学家。
竹稻：30年磨一剑
广东梅洲市农校
抗病、抗旱、米质优
远缘杂交在一定程度上打破物种之间界 限，促进不同物种的基因交流。
但由于生殖隔离的存在，远缘杂交不可 能象品种间杂交那样，可以通过正常的基因 交换与重组。必须采用基因渐渗的办法才能 达到遗传物质交流的目的。
2.人工创造新物种 通过不同种、属杂交，染色体加倍，创造人工物种
来自双亲的异源染色体缺乏同源性，减数分 裂过程紊乱，形成具有不同染色体数目和质量的 各种配子。因此，后代性状分离复杂且不规律， 上下代之间的性状关系也难于预测和估计。
（2）分离类型丰富，有向两亲分化的倾向
不仅会分离出各种中间类型， 而且还出现大量的亲本 类型、亲本祖先的类型、超亲类型以及某些特殊类型等， 变异极其丰富。
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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
（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。
（3）易位系（ translocation line ）：某物种的一段 染色体和另一物种的染色体片段发生交换后产生 的新类型。
特点：代换的染色体片段带有重要抗性基因,大多数 作为育种材料,也有部分在生产上直接利用,生产 实用性较大(T-47、小偃6号、高加索等)。
4、诱导单倍体（孤雌生殖） 5、 利用杂种优势（远源