第5章 常规杂交育种
第5章 常规杂交育种
※
保 证 杂 种
※
培 育 条 件
※
培 育 条 件 与 育 种
二、杂交后代的选择 系谱法 法 法
相 对 目 标 相 适 应 育 致 常 发 一 正 的 代
后
B
第5章 有性杂交育种
36
系谱法
杂交F 杂交F1后代的选择 按组合播种;淘汰不良组合; 按组合播种;淘汰不良组合;优良组合按组合混合 收获种子。 收获种子。
B
第5章 有性杂交育种
16
多父本授粉
园 艺 植 物 育 种 学
用一个以上父本品种的混合花粉授给一个 母本品种的方式 A × B、C、D、E 、 、 、
杂交后代
优点：操作简便易行，后代分离丰富，利于选择
第5章 有性杂交育种 17
第三节 杂交亲本的选择与选配
园 艺 植 物 育 种 学
1.亲本选择 1.亲本选择
代 需 种 植 植 株 数 量 计 算
2
(3/4)2 …….
……. n
(3/4)n P (1/4)r (3/4)d
(1/4)n
p r d
目标性状
现的
控制目标性状的隐性基因对数 控制目标性状的显性基因对数 第5章 有性杂交育种 39
P＝ （1/4）r（3/4）d
园 艺 植 物 育 种 学
可以看成是种植 1 株杂种后代中出现目标性状的机会； 若要保证具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a，那么需种植多少F2植株? 设至少需种植n株，则有： 种植株数 1 2 ……. n
第5章 有性杂交育种 3
概
念
园 艺 植 物 育 种 学
概
念
亲本 3 亲本 2 杂种 亲本 1 亲本 n 亲本 5 亲本 4
常规杂交育种
常规杂交育种常规杂交育种基因型不同的类型间配子结合产生杂种, 谓之杂交。
它是生物遗传变异的重要来源。
杂交的遗传学基础是基因重组, 通过杂交途径获得新品种叫杂交育种 (cross breeding)。
本节知识要点：一、常规杂交育种的概念与意义二、常规杂交育种的杂交方式（一）两亲杂交１、单交２、回交（二）多亲杂交１、添加杂交２、合成杂交三、杂交亲本的选择与选配（一）亲本的选择１、亲本选择的意义２、亲本选择的原则（二）亲本的选配（三）回交、多亲杂交亲本选配的特点四、杂交技术（一）杂交前的准备１、制定杂交计划２、亲本柱种机杂交花的培育选择（二）隔离和去雄１、隔离２、去雄（三）花粉的制备（四）授粉、标记和登记（五）套袋后的管理五、杂交后代的管理（一）杂种的培育（二）杂种的选择常规杂交育种 (conventional cross breeding) 也称组合育种, 是通过人工杂交, 把分散于不同亲本上的优良性状组合到杂种中, 对其后代进行多代培育选择, 获得基因型纯合或接近纯合的新品种的育种途径。
根据杂交亲本亲缘关系的远近, 可分为近缘杂交和远缘杂交。
常规杂交育种一般是指不存在杂交障碍的同一物种之内不同品种或变种之间的杂交。
远缘杂交是指种以上类型之间的杂交。
孟德尔的杂交试验奠定了杂交在育种中的重要地位。
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, 被植物育种家广泛采用。
通过这种途径已选育了大量品种。
常规杂交育种一直是传统的重要的育种方式。
通过基因重组, 它可以用有利位点代替不利位点( 包括质量性状和数量性状); 改善位点间的互作关系产生新性状; 打破不利的连锁关系。
（一）两亲杂交两亲杂交是指参加杂交的原始亲本只有两个。
如果只杂交一次叫做单交。
如果某一个亲本杂交多次称为回交。
1. 单交 (single cross) 单交又叫成对杂交。
A × B 示 A 为母本 ,B 为父本。
第五章、有性杂交育种
（ ♀ x ♂－ F1 ）
二、有性杂交育种的种类 有性杂交育种的 育种
1、根据亲本的繁殖习性、育种程序和育成品种 的类型等 常规有性杂交育种（组合育种 combination breeding, conventional cross breeding） 优势杂交育种（优势育种 heterosis breeding） 营养系杂交育种(clonal cross breeding) 2，根据亲本亲缘关系的远近 近缘杂交育种 远缘杂交育种
系 谱 法 示 意 图
系谱法选择中 选择中应注意的事项 系谱法选择中应注意的事项
①在选择的各世代应种植对照品种 ②隔离 ③培育条件要一致 ④目标性状要有表现的条件 ⑤性状遗传力大小和选择的时期 ⑥系谱编号
（二）多亲杂交
指三个或三个以上的亲本参加的杂交， 指三个或三个以上的亲本参加的杂交，又 复合杂交或复交。 称复合杂交或复交。 1、添加杂交 2、合成杂交
1、添加杂交 、
多个亲本逐个参与 杂交。 杂交。每杂交一次 加入一个亲本， 加入一个亲本， 添加的亲本越多， 添加的亲本越多， 杂种的综合优良 性状越多。 性状越多。
系谱法 ：F3
优良单株分别按小区播种，一个株系种植几十 优良单株分别按小区播种， 并设对照。 株，并设对照。 F3及以后世代主要任务： F3及以后世代主要任务： 在继续进行系统间 及以后世代主要任务 和个体间的比较鉴定的基础上， 和个体间的比较鉴定的基础上，迅速选出具有综合 优良性状的稳定的纯育系统。 优良性状的稳定的纯育系统。 F3起是对产量等遗传力较低的数量性状开始 从F3起是对产量等遗传力较低的数量性状开始 选择的世代，所以从F3 F3起要按主要经济性状比较系 选择的世代，所以从F3起要按主要经济性状比较系 统的优劣及一致性，选出优良的系统， 统的优劣及一致性，选出优良的系统，淘汰不良系 并在入选系统内针对仍在分离的性状选择单株， 统，并在入选系统内针对仍在分离的性状选择单株， 每一系统入选的株数可少些。 每一系统入选的株数可少些。
第五章 杂交育种
但是，随着生产条件的改善，农家种因丰 产潜力小，反而不如用当地推广种作亲本 的效果好。因为它们对当地自然条件有一 定适应性，而丰产性比原来的农家种好。 例如，蚂蚱麦是陕西关中、陇东和山西省 南部的主要农家品种，适应性强，分布很 广，丰产性好，仅在陕西就占关中地区小 麦的1／3，约33．33万公顷。因此，用它 作亲本培育的碧蚂系统品种的适应性也好。
又如近年来在小麦品质遗传改良中，中国 农业大学和山西农业科学院小麦研究所从 (陕优225／J临汾5064)组合中分别育成了 农大135、农大1179、农大1186、农大1193、 农大1195和临汾137、临汾138、临优145等 烘烤品质优良的小麦品种。相反，如果亲 本选育不当，即使在杂种后代中精心选育 多年，也是徒劳无功的。由此可见选配合 适亲本的重要性。
授粉最适时间一般是在该作物每日开花最 盛的时间，此时采粉较易。所采花粉应是 纯洁的、来自亲本典型植株上的新鲜花粉。 在自然条件下，自花授粉作物花粉的寿命 比常异花、异花授粉作物为短。如水稻花 粉取下后5min内、小麦花粉取下后十几分 钟至半小时内使用有效，而玉米花粉取下 后2～3h才开始有部分死亡，其生活力可维 持5—6h。
超亲育种是将双亲中控制同一性状的不同 微效基因积累于一个杂种个体中，形成在 该性状上超过亲本的类型。其遗传机理主 要在于基因累加和互作。组合育种所处理 的性状其遗传方式大多较简单，鉴别也较 容易，所以长期以来自花或常异花授粉作 物的育种多按组合育种的指导思想进行。 超亲育种所涉及的性状多为数量上、品质 上或生理上的性状，与之相关联的基因数 目较多，每个基因的效应较小，因而对它 们进行分析鉴别也较困难。
我国近代种植面积在0．67万hm2以上的陆 地棉品种也是由杂交育种育成的。杂交育 种在20世纪50年代占育成品种总数的14．8 ％；60年代和70年代分别占35．5％和 35．4％；到80年代达79％，杂交育种育成 的品种呈直线上升。我国近年来大面积推 广的优良品种如中棉所12、鲁棉9号、徐州 553、冀3016等都是杂交育种育成的。由此 可见杂交育种方法在作物育种中的重要意 义。
育种学5-9章
第五章杂交育种第一节概念和意义1 、概念有性杂交育种（常规杂交育种）（conventional cross breeding）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中，对其后代进行多代培育选择，比较鉴定，以获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的育种途径。
杂交育种的基本概念注：代表各亲本所具的不同优良性状2、类别近缘杂交（intraspecific crossing)：指不存在杂交障碍的同一物种内，不同品种或变种间的杂交。
种内杂交.远缘杂交（interspecific crossing)：指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。
种间杂交。
杏×梅花↓杏梅3、杂交育种的应用育种中间材料选育新品种无性繁殖园艺作物自花授粉园艺作物常异花授粉园艺作物异花授粉园艺作物4、杂交育种的遗传学原理基因的自由分离规律基因重组规律基因连锁互换规律细胞质遗传规律数量性状遗传5、有性杂交的遗传效果 （1）综合双亲的优良性状（2）产生超亲性状（3）产生新的性状第二节 杂交方式和技术A 杂交方式一、两亲杂交1、 单交（single cross ） 最简单的杂交方式，两个亲本的杂交方式，又称成对杂交。
甲（♀ ）×乙 （♂ ） 乙 （♀ ）×甲（♂ ）互为正反交2. 回交（back cross ） 杂交第一代及其以后世代与其亲本之一再进行杂交的方式。
• 轮回亲本 (recurrent parent)：多次参加回交的亲本• 非轮回亲本 (nonrecurrent parent) ：只参加一次杂交的亲本甲×乙↓F1 ×甲↓BC1F1 ×甲↙ ↓BC1F2 BC2F1二、多亲杂交（multiple cross ）参加杂交的亲本是3个或3个以上的杂交叫多系杂交，又称复合杂交或复交。
根据亲本参加杂交的次序不同可分为添加杂交和合成杂交。
1、添加杂交×由图可以看出，亲本的加入顺序对杂种的遗传组成影响很大，越是最后加入的所占比例越大。
五章杂交育种 共146页
（四）杂交亲本应具有较好的配合力
20世纪七十年代以来，在自花授粉作 物和常异花授粉作物的杂交育种工作中引 入了配合力的概念，在根据品种本身综合 性状表现优良的基础上还要考虑亲本的一 般配合力。
一般配合力是指某一亲本品种与其它一 系列品种杂交后，杂种后代（F1）在某个性 状上表现的平均值称为这一亲本品种在该性 状上的一般配合力（General Combining Ability，GCA）。
（三）注意亲本间的遗传差异， 选用生态类型差异较大、亲缘关系 较远的亲本材料相互杂交
不同生态类型、不同地理起源和不同亲缘 关系的品种，由于亲本间的遗传基础差异较大， 它们分别具有不同的生态适应性，其杂种后代 的遗传基础更为丰富。由于基因的重组，会出 现更多的变异类型甚至超亲的有利性状，杂种 后代分离广，选育的余地大，易于选出适应性 好和性状超亲的新品种。
如果过于追求双亲的亲缘关系很远、双 亲的遗传差异很大，会造成杂交后代性状的 分离很大，分离世代延长，影响育种的效果。 通常在以超亲育种为主要目标而选配亲本时， 多要求双亲的遗传差异尽可能大些，
这里要指出：地理远缘或地理差距有时 虽然可反应其遗传差异，但两者之间并无直 接联系。尤其是近代相互引种频繁，世界各 地常常共享种质资源，许多作物品种经过多 次改良后，已很难从地理位置上判断其亲缘 差异的远近，因此，亲本之间的遗传差异常 并不取决于亲本来源地理距离的远近。
矮仔4号 × 惠阳珍珠早 ——> 珍珠矮11号
杆矮（100cm） 耐肥抗倒
迟熟（140天）
早熟（115天）大穗 适应性强、结实性好
杆高（115cm）不抗倒
杆矮，耐肥抗倒 分蘖力强、大穗 结实性好、适应性强
熟期中等
抗病力差、结实性差
园林植物育种学——有性杂交育种
第五章有性杂交育种本章教学目的和要求1．理解杂交育种的理论基础。
3．掌握杂交育种的基本操作技术。
2．掌握杂交亲本的选择、选配以及杂交后代选育的要求。
本章教学重点和难点重点：杂交育种的理论基础与操作技术；远缘杂交的障碍及其克服办法。
难点：杂交亲本的选择与选配；杂交后代的选育。
教学内容：第一节杂交育种的概念、类型和意义一、杂交育种的概念与类型•杂交（Cross ）：基因型不同的种或品种进行交配，产生杂种的过程。
•有性杂交育种（Sexual cross breeding ）：通过有性杂交途径获得新品种的方法，即用不同基因型进行杂交，经过基因的分离、重组，创造异质的后代群体，从中选择优良个体，并进一步育成新品种。
根据杂交亲本双方亲缘关系的远近，有性杂交可分为近缘杂交和远缘杂交。
1 ）近缘杂交（intraspecific crossing) ：指亲缘关系较近，分类上属于同一种的不同变种或品种间的杂交。
种内杂交2 ）远缘杂交（interspecific crossing) ：指亲缘关系较远的植物间的杂交，一般是不同种、属或是亲缘关系更远的物种间的杂交。
种间杂交，如杏×梅花 e 杏梅。
依据育种程序和育成品种的类型和特点，杂交育种可分为常规杂交育种、优势杂交育种和营养系杂交育种。
1 ）常规杂交育种（conventional cross breeding ）：又称组合育种，指通过人工杂交，把分散于不同亲本上的优良性状组合到杂种，并对其后代进行培育选择，获得基因型纯合或接近纯合的新品种的育种途径。
多为近缘杂交，选育新品种的时间短。
2 ）优势杂交育种（heterosis breeding ）：简称优势育种，指利用植物的杂种优势，选用适合的杂交亲本，通过特定的育种程序和制种技术培育超亲品种的育种方法。
3 ）营养系杂交育种（clonal cross breeding ）：通过有性杂交综合亲本的优良性状，用无性繁殖保持品种的同型杂合。
育种常规杂交育种
三 远缘杂交育种
远缘杂交： 一般认为植物学种以上分类单位之间的杂交都是 远缘杂交 亲缘关系疏远类型之间的杂交。 远缘杂交。 1 远缘杂交在育种工作中的作用 远缘杂交在育种工作中的作用：1）创造作物新类型；2）创造雄性不育新类型；3）提高 作物的抗病性和抗逆性；4）改良作物品质；5）诱导单倍体；6）用于研究生物的进化；7） 利用杂种优势。 2 远缘杂交不亲和的原因及克服方法（论述题） 远缘杂交不亲和的原因及克服方法（论述题） 。 远缘杂交时由于双亲的亲缘关系较远，遗传差异较大，生理上也不协调，这些都会影响 受精过程，使雌雄配子不能结合、受精而形成合子，这就是远缘杂交的不亲和性。造成这种 不亲和性的原因有两点：1）亲缘关系较远的双亲由于在结构、生理上的差异，不能完成受 精作用，比如柱头呼吸酶的活性、PH 值、柱头分泌的生理活性物质、花粉和柱头的渗透压 的差异等；2）双亲的基因组成对亲和性产生的影响。 克服远缘杂交不亲和性的方法：1）染色体加倍法：将两亲或亲之一的染色体加倍 成多倍体，常常是最有效的方法；2）适当的选择选配亲；3）媒介法：当两个种的亲缘关 系过远而不能杂交成功时， 可以选用亲缘关系与这两个种都较近的第三个种先与某一个种杂 交产生杂种，这个杂种再与另一亲杂交。4）采用特殊的授粉方法：如用混合花粉授粉、 重复授粉、提前或延迟授粉、射线处理法等。 3 远缘杂种夭亡、不育和不稔的原因以及克服方法。 论述题） 远缘杂种夭亡、不育和不稔的原因以及克服方法。 论述题） （论述题 （ 1）质核互作的不平衡，亲缘关系很远的亲之间强行建立的新的质核互作关系，造成 生长发育所需物质的合成或供应受阻；2）染色体的不平衡，两类差异极大的染色体组分合 并后，很难正常的减数分裂，不能形成正常功能的配子；3）基因的不平衡，不同亲的基 因数量及其所控制的性状是不同的，对生长发育及代谢的调节功能也不同，异源 DNA 进入 后，往往会引起遗传功能的紊乱，不能合成适量的物质和形成有正常功能的配子。以上三个 原因都有可能导致远缘杂种的夭亡、不育和不稔。 克服远缘杂种夭亡、不育和不稔的方法：1）胚胎培养（胚抢救） ：当受精卵只发育成胚 而无胚乳，或胚与胚乳的发育不协调时，可用胚胎培养法使胚胎发育成幼苗；2）杂种染色 体加倍法：当远缘杂交的双亲染色体因缺少同源性而不能联会时，可采用此方法；3）回交： 育种实践发现，回交法可显著地提高稔性；4）改善发芽和生长条件及嫁接：例如种皮过厚 可刺破种皮以利于吸水和促进呼吸， 为种子发芽创造良好的条件； 在幼苗出土后可加强栽培 管理；幼苗出土后由于根系发育不良而引起的夭亡，可将杂种幼苗嫁接在母幼苗上，使杂 种正常生长发育。 4 远缘杂种后代性状分离和遗传的特点 远缘杂种后代性状分离和遗传的特点：分离的剧烈性和无规律性，分离世代长、稳定慢。 5 远缘杂种后代的选择特点 远缘杂种后代的选择特点：杂种早代应有较大的群体；早期选择的标准不宜过高；灵活选 用适当的选择方法。
常规杂交育种
常规杂交育种基因型不同的类型间配子结合产生杂种, 谓之杂交。
它是生物遗传变异的重要来源。
杂交的遗传学基础是基因重组, 通过杂交途径获得新品种叫杂交育种 (cross breeding)。
本节知识要点：一、常规杂交育种的概念与意义二、常规杂交育种的杂交方式（一）两亲杂交１、单交２、回交（二）多亲杂交１、添加杂交２、合成杂交三、杂交亲本的选择与选配（一）亲本的选择１、亲本选择的意义２、亲本选择的原则（二）亲本的选配（三）回交、多亲杂交亲本选配的特点四、杂交技术（一）杂交前的准备１、制定杂交计划２、亲本柱种机杂交花的培育选择（二）隔离和去雄１、隔离２、去雄（三）花粉的制备（四）授粉、标记和登记（五）套袋后的管理五、杂交后代的管理（一）杂种的培育（二）杂种的选择常规杂交育种 (conventional cross breeding) 也称组合育种, 是通过人工杂交, 把分散于不同亲本上的优良性状组合到杂种中, 对其后代进行多代培育选择, 获得基因型纯合或接近纯合的新品种的育种途径。
根据杂交亲本亲缘关系的远近, 可分为近缘杂交和远缘杂交。
常规杂交育种一般是指不存在杂交障碍的同一物种之内不同品种或变种之间的杂交。
远缘杂交是指种以上类型之间的杂交。
孟德尔的杂交试验奠定了杂交在育种中的重要地位。
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, 被植物育种家广泛采用。
通过这种途径已选育了大量品种。
常规杂交育种一直是传统的重要的育种方式。
通过基因重组, 它可以用有利位点代替不利位点( 包括质量性状和数量性状); 改善位点间的互作关系产生新性状; 打破不利的连锁关系。
（一）两亲杂交两亲杂交是指参加杂交的原始亲本只有两个。
如果只杂交一次叫做单交。
如果某一个亲本杂交多次称为回交。
1. 单交 (single cross) 单交又叫成对杂交。
A × B 示 A 为母本 ,B 为父本。
第五章杂交育种
第五章杂交育种第五章杂交育种第一节杂交育种的意义不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代进行选择以育成符合生产要求的新品种，称杂交育种。
自然界通过生物群体间的天然杂交而产生变异，成为自然选择和生物进化的物质基础，具有重大的创造性意义。
人类通过人工杂交和选择，有意识地将不同亲本的理想基因组合在一起，创造新的种质资源，选育前所未有的优良新品种，具有更大的创造性意义。
杂交育种是当前作物育种中最常用和最有效的育种方法。
我国作物育种工作，通过杂交育种获得了极为显著的成效。
小麦据《中国小麦品种及其系谱》（1983）统计，以杂交育种方法育成的品种占50%。
又据统计，1986到1988 年间各单位育成并通过审定的品种28个，其中27个是杂交育成。
蚂蚱麦×碧玉麦→碧蚂１号，二十世纪五十年代在黄河流域中下游八个省推广面积曾达9000多万亩。
我国20世纪60至70年代小麦推广品种育成途径水稻（品种间杂交指籼稻或品种间杂交育种和杂种优势利用是我国水稻育种的主要途径。
粳稻亚种内的品种之间的杂交。
籼稻品种和粳稻品种之间的杂交，则为亚种间杂交。
）20世纪50年代迄今，采用品种间杂交育种方法，育成大批优良品种。
如：早籼广陆矮4号（广场3784／陆财号）、二九青（29矮7号／青小金早）、湘矮早9号（IR8／湘矮早4号）、南京11号（南京6号／二九矮4号）等。
棉花我国50年以来育成的新品种中，约有1/3 是应用杂交育种法育成，其中绝大多数是通过品种间杂交育成。
如鲁棉1号、泗棉2号等，这些品种丰产性好，但品质较差。
丰产而品质较优的品种有徐州514 、豫棉1号、冀棉8号、鲁棉6号等。
大豆杂交育种是迄今大豆育种最主要、最通用、最有成效的途径。
我国20世纪60年代以来育成的新品种，大都由杂交育成。
如北方夏大豆区的冀豆4号、豫豆8号、鲁豆7号、中豆19，南方多播季区的南农73－935、浙春2豆、湘春豆13等。
中国采用不同育种途径分年代育成的大豆品种数杂交育种的遗传原理（1）基因重组（2）基因互作（3）基因积累（1）基因重组基因重组综合双亲优良性状：可将不同亲本的优良基因集中于新品种中。
第五章 杂交育种(共85张PPT)
河南白小麦和密穗 小麦杂交后代分离 情况
2 工作要点
（1）杂种F1代 ① 按组合种，单株植，种植亲本及对照品种， 种植数决定于F2群体的大小及繁殖系数。 ② 选择：去假杂种：与母本为对照，注意标志 性状；淘汰有严重缺点的组合：如早 衰、病虫害严重的 ③ 按组合混收种子
（2）杂种第二代（F2）－选择的关键世代
3 杂交亲本间在生态型和亲缘关系上
差异较大（遗传差异原则）
实质：亲本间遗传差异较大，后代分离广
易选出性状超越亲本和适应性较强
的新品种。
例：我国的冬小麦育种几乎都是亲本中使
用一个国外品种，或由国外品种衍生 的品种育成的
4 杂交亲本应具有较好的配合力
配合力：亲本和其他亲本杂交，在杂种后代中 产生优良个体的能力。
规模：入选株系数量视组合而定。入选系 每系选5株左右。
③ 留种：单株收种
杂种第四代（F4）—选拔优良一致的系统
① 种：一株一区，建立株系，种CK。 ②选：来自同一F3系统（即F2单株)的F4株系
称为系统群。系统群内各系统间互为姊妹 系。 a 选株：选拔上应依综合性状表现,从优良系统
群中选系统，再从优良系统中选单株， 选择时依据的性状要求更为全面。 b 选系：F4开始可选拔优良一致的品系，升级进 行产量试验,但由于纯合度还较低，故 混收前仍应选单株。对优良但尚有分离 的株系只选株。
一般配合力：某一亲本与其他若干亲本杂交，杂 种后代在某数量性状上的平均表现
特殊配合力：两个特定材料杂交组配后代在某
个数量性状的表现。
好亲本并非是优良品种
如：美国的小麦品种Gaines，曾创世界单产记录， 但并不是好亲本；小麦品系pullmanioni，曾育出了 多个优良杂交品种
常规杂交育种
第七章常规杂交育种第一节常规杂交育种的重要性及其理论基础一、基本概念1、杂交：不同基因型配子结合或相互交配产生杂种的过程，谓之杂交)。
2、杂交育种(sexual cross breeding)：通过人工杂交的手段，将两个或两个以上亲本的优良性状综合到一个个体上，继而从分离的后代群体中，通过人工选择、培育和比较鉴定，从而获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的育种方法。
3、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(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。
此外，广义的有性杂交育种还包括杂种一代(F1hybrid breeding)选育，它将在第八章专门讨论。
②根据杂交机理或对后代的影响分：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，先纯后杂杂交育种(甲×乙)→杂交种自交→选择新品种，遗传稳定，先杂后纯二、常规杂交育种的重要性(一) 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，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。
(二)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。
(三)杂交育种可同时改良多个目标性状系统育种利用的是自然变异，诱变育种利用的是理化因素诱导的人工变异，它们的共同点是有利变异出现的频率低，往往适于单一性状的改良。
第5章__杂交育种
（3）控制授粉 选定杂交的母本，并挂牌写上母本名称。 去雄：去除母本中的雄性器官(或杀死其雄配子体)。包括雌 雄异株群体中的雄株，雌雄同株异花的雄花，两性花植物 的雄蕊。去雄应在开花前进行，去雄的方法因作物而异: • 人工去雄：即人工夹除雄蕊。适用于雄蕊大、数量少，繁 殖系数大的作物，如棉花、豆科植物、烟草（繁殖系数 大）、小麦（雄蕊仅3枚）等。 • 温汤去雄：利用雌雄蕊对温度敏感性差异进行杀雄。如， 水稻用温水45℃左右，3-6min，粳稻可稍高。高粱46 ℃， 10min； 隔离：不论采用哪种去雄方式，去雄后均要隔离（人工套 袋），以防串粉。 授粉：授粉应当在去雄的当天进行。花粉的寿命较短，而 柱头的寿命一般可维持3-5天，甚至更长，故也可延迟授粉。
（2） 超亲育种：将分散于不同亲本中控制同一性状的多基 因通过杂交累加到一个体中，从而培育在该性状上超过其 双亲的育种技术。 超亲育种的结果是优良的超级亲本。其主要遗传机理 是基因的累加。 （二）杂交育种的意义 杂交育种技术是作物常规育种（选择育种、杂交育种、 回交育种）的主要方法，各种作物通过杂交育种均育成了 大批品种在生产上推广应用。 自交（常异交）作物：不同品本间杂交→单株选择→纯系品 种（近似纯系品种）或杂交种的亲本 异交作物：不同品本间杂交→混合选择→综合品种。不同品 本间杂交→强迫自交、单株选择→自交系 无性繁殖作物：不同品本间杂交→单株选择→无性系品种。
实例1 互补杂交 万利香 ×D18B
↓ 系谱法选育 ↓ BC7、F12 →金山A(B)-3
万利香: 米质优、有香味、 异交不好. 米质优、有香味，异交率高 D18B:异交率高，株叶态好
实例2
互补杂交 万利香 ×D702B ↓ 系谱法选育 ↓ BC7、 F12 →金山A(B)-4
作物育种学05杂交育种
一般配合力是指某一亲本品种与其它一
系列品种杂交后，杂种后代（F1）在某个性 状上表现的平均值称为这一亲本品种在该性 状上的一般配合力（General Combining Ability，GCA）。
也有人认为：在以培育稳定的优
良品系为目标的杂交育种中，某一品
种的一般配合力是指这一亲本品种所 配置各杂交组合中，育成稳定优良品
复交的方式有： 1、三交（Three Way Cross） 三交 即三个品种间的杂交 ，即以单交的F1或其它
世代杂种再与另一个品种杂交，用A/B//C
表示。一般用综合性状优良的品种或具有重
要目标性状的亲本作最后一次杂交的亲本。
2、双交（Double Cross）
双
交是指两个单交的F1再次杂交，参加杂
交的亲本可以是3个，也可以是4个，
A/B//C/D、A/B//A/C。 三亲本双交
是将一个亲本分别与其它两亲本先配成 单交，再将两单交F1进行杂交。
三个亲本的双交和三交方式、 其亲本的核遗传组成在杂交后代中 的比重是一样的，但在选择效果与 进程上有以下几点差别：
第一：双交方式的复交亲本是两个单
交F1，双交的第一代对于其亲本组合而言，
复交是指用三个或三个以上的品种作 亲本，进行两次或两次以上的杂交。一般 是先将一些亲本配成单交组合，再进行单 交组合之间或单交组合与其它亲本的杂交。
当单交不能满足育种目标要求时，
必须由多个亲本性状综合才能达到育种
目标要求时，可采用复交方式。复交时
因为所用的亲本数多且杂交多次，因此
杂种后代群体的遗传基础比较复杂。
集双亲优点于一体的新品种，其遗传机 理主要是基因的重组和互作。
超亲育种是将分散在不同亲本中 控制同一性状的多个微效基因积累于
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C B D A A B
♂
♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀
B D
♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀
A D
杂交F 杂交F2代选择 种子按组合分区播种;组合间的比较， 按组合分区播种 F2种子按组合分区播种;组合间的比较，淘汰不良组 优良组合中选留优良单株，优良单株进行隔离自交， 中选留优良单株 合;优良组合中选留优良单株，优良单株进行隔离自交， 分单株留种 留种。 并分单株留种。
• 远缘杂交（interspecific
crossing)
杏×梅花 ↓ 杏梅
6
指植物学上不同种、属以上类型间 的杂交。种间杂交。 种间杂交。
第5章 有性杂交育种
园 艺 植 物 育 种 学
意义
1、杂交可以实现基因重组，获得 变异类型，从而为优良品种的选育 提供更多的机会。
基 因 重 组
遗传效果
综合亲本的优良性状 改善基因位点间的互作关 系，产生新的性状 打破不利基因基因间的连锁
园 艺 植 物 育 种 学
第五章 有性杂交育种
Chapter 5 Sexual cross breeding
园 艺 植 物 育 种 学
概念和意义 杂交的方式 杂交亲本的选择与选配 杂交技术 杂交后代的处理
第5章 有性杂交育种
2
第一节 概念和意义
园 有性杂交育种（常规杂交育种） 艺 （conventional cross breeding） breeding） 植 通过人工杂交的手段，把分散在不同亲 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中，对其后代进 物 本上的优良性状组合到杂种中，对其后代进 行多代培育选择，比较鉴定，以获得遗传性 育 相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的 相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的 种 育种途径。 学
代 需 种 植 植 株 数 量 计 算
2
(3/4)2 …….
……. n
(3/4)n P (1/4)r (3/4)d
(1/4)n
p r d
目标性状
现的
控制目标性状的隐性基因对数 控制目标性状的显性基因对数 第5章 有性杂交育种 39
P＝ （1/4）r（3/4）d
园 艺 植 物 育 种 学
可以看成是种植 1 株杂种后代中出现目标性状的机会； 若要保证具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a，那么需种植多少F2植株? 设至少需种植n株，则有： 种植株数 1 2 ……. n
1、隔离（isolation） 隔离（isolation）
第5章 有性杂交育种 28
园 艺 植 物 育 种 学
第5章 有性杂交育种 29
三）花粉的制备
园 艺 1）直接授粉 植 2）形态鉴定法 物 3）染色法： 染色法： 过氧化氢、联苯胺和α 育 - 过氧化氢、联苯胺和α-萘酚 - 氯化三苯基四氮唑（TTC） 氯化三苯基四氮唑（TTC） 种 - I -KI 学 4）花粉发芽试验 ：培养基法
B
第5章 有性杂交育种 23
回交亲本选配的特点
园 艺 植 物 育 种 学
多亲杂交的亲本选配特点
1、添加杂交中先参加杂交的亲本对后代的影响 较小, 因此应使优良性状多的亲本及性状的遗传 力低的亲本较晚地参加杂交。 2、隐性目标性状在杂结合状态时无法根据表型 进行选择, 通常须通过自交或互交, 使隐性目标 性状不致在添加杂交过程中丢失。
第5章 有性杂交育种 26
二、杂交的步骤和技术
园 艺 植 物 育 种 学
一）杂交母株及花朵的选择 - 选生长健壮、发育良好的植株作母株 - 选营养充足、发育完全的花朵授粉；每 枝选留 3~5 朵
第5章 有性杂交育种
27
二）隔离 、去雄、 套袋 去雄、
园 器械隔离：网室、硫酸纸袋等√ 艺 空间隔离：种子生产 植 时间隔离： 去雄（emasculation） 物 2、去雄（emasculation） - 雌雄蕊未成熟时进行 育 - 去雄后套袋并挂牌，注明去雄日期、品种名称、天 种 气情况等 - 单性花不必去雄，只须套袋隔离（硫酸纸袋） 学
园 艺 植 物 育 种 学
有 性 杂 交 技 术 流 程
B
制定计划 准备器具 亲本株的培育与选择 隔离和去雄 花粉的制备 授粉、标记和登记 授粉、 杂交后的管理
第5章 有性杂交育种 33
甜 瓜 制 种 技 术
甜 瓜 采 种 技 术
第五节 杂交后代的处理
园 艺 植 物 育 种 学
一、杂种的培育
♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ # # # # # # ♂ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂
优株1 优株
B×D × 淘汰
优株2 优株
A×D × 淘汰
A×B ×
园 艺 植 物 育 种 学
控制目标性状的 等位基因对数 1
目标性状表现及各自所占比例 显 3/4 双显 显隐 (3/4)(1/4) ……. 隐 1/4 隐显 (1/4) (3/4) ……. ……. 双隐 (1/4)2 ……. …….
第三节 杂交亲本的选择与选配
1.亲本选择 1.亲本选择
概 念 原 则
2.亲本选配 2.亲本选配
概 念 原 则 从入选亲本中选用哪些亲本配组杂交
B
第5章 有性杂交育种
20
园 艺 植 物 育 种 学
亲本选择的原则
广 精 明 土 高
广泛搜集符合育种目标原始材料， 广泛搜集符合育种目标原始材料，精选亲本 亲本应尽可能具有较多的优良性状 明确亲本的目标性状， 明确亲本的目标性状，分清目标性状的主次 重视选用地方品种 亲本的一般配合力要高
B
第5章 有性杂交育种
16
多父本授粉
园 艺 植 物 育 种 学
用一个以上父本品种的混合花粉授给一个 母本品种的方式 A × B、C、D、E 、 、 、
杂交后代
优点：操作简便易行，后代分离丰富，利于选择
第5章 有性杂交育种 17
第三节 杂交亲本的选择与选配
园 艺 植 物 育 种 学
1.亲本选择 1.亲本选择
即： （1－P）n ＜1-a 两边取常用对数， nlg(1－ lg(1两边取常用对数，则有 : nlg(1－P) ＜lg(1-a) 又因为1 P<1， lg(1－P)<0，移项则有: >lg(1- lg(1－ 又因为1－P<1， lg(1－P)<0，移项则有: n>lg(1-a)/ lg(1－P)
第5章 有性杂交育种 11
2. 回交（back cross ） 回交（
回交
园 艺 植 物 育 种 学
有利性状
轮回亲本
的 性 状 与 轮 回 亲 本 回 交 后 代 基 本 一 致 ， 多 次 回 交 后
P1
×
F1
BC1F1
P2
非轮回亲本 OR 供体亲本
P1
×
F1
×
P1
结论： 轮回亲 本最初 作为母 本出现 的，但
园 艺 植 物 育 种 学
1、参与杂交的亲本数
多个亲本逐个参与杂交的方式
P1
×
F1
P2
育种年限的长短 2、参与杂交的次序 P3
×
F1
×
P4
受性状遗传力的影响
添加杂交在育种上 想一想 应注意哪些问题？ F1
先高后低
×
F1
Pn
3、优为隐，先自交 F1
1、育种年限 2、交配次序与遗传组成问题
×
F2
×P
B
第5章 有性杂交育种
第5章 有性杂交育种 31
六） 杂交后的管理
园 1、除套袋：柱头枯萎后进行 除套袋：柱头枯萎后进行 艺 2、管理 植 •花灌木：摘心、去蘖（提高饱满度） 物 •病虫害防治、防止人为破坏 •适时采集杂交种子（注意放标牌） 育 •种子细小、易飞落种子或幼果易为鸟兽危害 种 的植物，成熟前套纱布袋 学
第5章 有性杂交育种 32
园 艺 植 物 育 种 学
P
子代
…… F1
选择育种
变 变 变 变异被“放大” 异 异 异
……
子代
子代与亲代差异小 选择的机会不大 新品种
B
第5章 有性杂交育种
9
第二节 杂交的方式
园 一、两亲杂交 指参加杂交的原始亲本只有两个。 指参加杂交的原始亲本只有两个。 艺 1.单交（single cross） 1.单交（ cross） 植 •成对杂交，A×B 或 A/B 成对杂交，A 物 •有正交、反交之分 育 •方法简便、变异较易控制 种 •杂交群体和后代群体规模小 学
第5章 有性杂交育种 7
园 艺 植 物 育 种 学
意义
2、有性杂交可广泛应用于各种授粉方 式和繁殖方式的园艺植物。
有性繁殖作物 无性繁殖作物
自花授粉作物 常异花授粉作物 异花授粉作物
杂 交 选 择
新品种
哪种作物更适于用有性杂交育种？ 哪种作物更适于用有性杂交育种？ 想一想
第5章 有性杂交育种
8
自花授粉作物育种途径分析图
合成杂交
园 艺 × × 植 × 物 育 种 特点：杂种群体的遗传基础丰富，亲本的核遗传组成均等 特点：杂种群体的遗传基础丰富， 学
P1 P2 P3 P4 F1 单交种1 单交种1 F1 单交种2 单交种2 F1 双交杂种
参加杂交的亲本先配成单交种，然后将两个单交 种杂交，这种多亲杂交方式，称合成杂交。
概 念 原 则
2.亲本选配 2.亲本选配
概 念 原 则
B
第5章 有性杂交育种
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第三节 杂交亲本的选择与选配
园 艺 植 物 育 种 学
1.亲本选择 1.亲本选择
概 念 原 则 据育种目标选用具优良性状的品种类型作为亲本