第五章杂交育种
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第五章 杂交育种
4、根据亲本性状遗传传递能力大大小进行选配
三、花粉技术 1、树木的开花、授粉和结习性 孤立木的开花树龄较林木早； 贫瘠干旱地段上的较肥沃湿润地段上的早； 分布区南部的较北部的早；
嫁接植株较实生树早。
泡桐、刺槐、榆树等在 同一朵花中有雌蕊和雄 蕊，属两性花；松、侧 柏、落叶松、杉木、柳 杉等树种的雌雄花分别 着生在同一植株上，为 雌雄同株异花.
树木杂交育种的历史较短，世界各国在人工杂交工作中， 做得最多，成就最大的是杨树和松树。在杨树和松树杂交 育种中，又多是以种间杂交为主。 英国早在1912年就选育出格氏杨（卡洛林杨×毛果杨）。 美国从1924年起，进行了系统的杨树育种工作。前苏联于 1933 ～ 1941 年间进行杂交组合 123 个，获得了苏维埃塔型 杨、雅柏洛科杨、斯大林工作者杨等新品种。西欧各国进 行了欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交工作，从中选育出的健杨、 五月杨等杨树杂种，已成为欧洲各国的主要造林树种。
花粉寿命的长短因树种和储藏条件不同而异，一般 风媒花花粉的生活力，在干燥、冷凉的室温下可保
持1－2个星期。杉木、云杉、柳杉、松树的花粉储
藏在适当的温度和湿度下，可以保存数年。杉木的 花粉在低温下保持 17年之久。杨树、柳树花粉一般
只能保存1周左右。
把收集好的花粉装在 玻璃皿中，不加盖， 放臵在盛有氯化钙或 硅胶的干燥器中进行 干燥， 12 － 24 小时后 即可密封储藏。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
三、花粉技术 1、树木的开花、授粉和结习性 孤立木的开花树龄较林木早； 贫瘠干旱地段上的较肥沃湿润地段上的早； 分布区南部的较北部的早；
嫁接植株较实生树早。
泡桐、刺槐、榆树等在 同一朵花中有雌蕊和雄 蕊，属两性花；松、侧 柏、落叶松、杉木、柳 杉等树种的雌雄花分别 着生在同一植株上，为 雌雄同株异花.
树木杂交育种的历史较短，世界各国在人工杂交工作中， 做得最多，成就最大的是杨树和松树。在杨树和松树杂交 育种中，又多是以种间杂交为主。 英国早在1912年就选育出格氏杨（卡洛林杨×毛果杨）。 美国从1924年起，进行了系统的杨树育种工作。前苏联于 1933 ～ 1941 年间进行杂交组合 123 个，获得了苏维埃塔型 杨、雅柏洛科杨、斯大林工作者杨等新品种。西欧各国进 行了欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交工作，从中选育出的健杨、 五月杨等杨树杂种，已成为欧洲各国的主要造林树种。
花粉寿命的长短因树种和储藏条件不同而异，一般 风媒花花粉的生活力，在干燥、冷凉的室温下可保
持1－2个星期。杉木、云杉、柳杉、松树的花粉储
藏在适当的温度和湿度下，可以保存数年。杉木的 花粉在低温下保持 17年之久。杨树、柳树花粉一般
只能保存1周左右。
把收集好的花粉装在 玻璃皿中，不加盖， 放臵在盛有氯化钙或 硅胶的干燥器中进行 干燥， 12 － 24 小时后 即可密封储藏。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
园林植物花卉育种学课件第5章杂交育种
根据育种目标，通过 对杂交后代进行评价 和筛选，选择具有理 想性状的个体作为育 种材料。
杂交育种的进 展
随着科学技术的发展， 杂交育种在园林植物 育种中的应用不断取 得新的进展。
常见的杂交育种方法
1 人工授粉法
通过人工操作将花粉送到花蕊上，促使杂交 产生。
2 自然授粉法
利用自然环境中的昆虫、风或水等因素进行 花粉传播。
园林植物花卉育种学课件 第5章杂交育种
本章介绍园林植物花卉的杂交育种，包括杂交育种的概述、基本原理、常见 的杂交育种方法，以及杂交育种的优点和应用。
杂交育种的概述
定义
杂交育种是指使用不同基因 型的两个品种进行有性生殖 交配，创造新的血缘组合。
目的和意义
通过杂交育种可以获得优良 品种，提高抗病性、生产性 能和适应环境的能力。
历史背景
杂交育种的概念最早出现在 19世纪，如今已成为园林植 物育种的重要手段。
杂交育种的基本原理
育种目标的确 定
明确希望通过杂交育 种获得的性状和特性， 如抗病性、花色、植 株形态等。
亲本选择和杂 交操作
选择具有理想性状的 亲本进行杂交交配操 作，确保杂交后代具 有遗传优势。
杂交后代的选 择和筛选
3 花粉体法
将花粉体直接移植到某一品种的雌蕊上，进 行杂交。
4 回交育种法
将杂交后代与一个亲本进行反复交配，达到 固定某一性状的目的。
杂交育种的优点和应用
1
增加品种的抗病性和生产性能
杂交育种可以将不同品种的抗病性和生产性能优势结合起来，创造更强健和高产 的新品种。
2
提高植物适应环境的能力
通过杂交育种可以增加植物的适应能力，使其能够在不同环境条件下生长和繁殖。
杂交育种的进 展
随着科学技术的发展， 杂交育种在园林植物 育种中的应用不断取 得新的进展。
常见的杂交育种方法
1 人工授粉法
通过人工操作将花粉送到花蕊上，促使杂交 产生。
2 自然授粉法
利用自然环境中的昆虫、风或水等因素进行 花粉传播。
园林植物花卉育种学课件 第5章杂交育种
本章介绍园林植物花卉的杂交育种，包括杂交育种的概述、基本原理、常见 的杂交育种方法，以及杂交育种的优点和应用。
杂交育种的概述
定义
杂交育种是指使用不同基因 型的两个品种进行有性生殖 交配，创造新的血缘组合。
目的和意义
通过杂交育种可以获得优良 品种，提高抗病性、生产性 能和适应环境的能力。
历史背景
杂交育种的概念最早出现在 19世纪，如今已成为园林植 物育种的重要手段。
杂交育种的基本原理
育种目标的确 定
明确希望通过杂交育 种获得的性状和特性， 如抗病性、花色、植 株形态等。
亲本选择和杂 交操作
选择具有理想性状的 亲本进行杂交交配操 作，确保杂交后代具 有遗传优势。
杂交后代的选 择和筛选
3 花粉体法
将花粉体直接移植到某一品种的雌蕊上，进 行杂交。
4 回交育种法
将杂交后代与一个亲本进行反复交配，达到 固定某一性状的目的。
杂交育种的优点和应用
1
增加品种的抗病性和生产性能
杂交育种可以将不同品种的抗病性和生产性能优势结合起来，创造更强健和高产 的新品种。
2
提高植物适应环境的能力
通过杂交育种可以增加植物的适应能力，使其能够在不同环境条件下生长和繁殖。
五章杂交育种
3、四交
四交是选用4个亲本的杂交，其杂交方 式可以是双交即A/B//C/D，也可以是4个 亲本依次杂交 A/B//C///D。
双交方式的四交，只需杂交两次， 而另一种形式的四交则需要杂交三次， 因此， 一般宜用双交，而不是四交， 四交只是在弥补三交不足时才采用。 四交杂种的遗传基础丰富，育成新类 型的可能性较大。
（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）。
为了选配优良亲本必须对育种的原始材 料进行较为详尽的观察研究，有计划地掌握 一批杂交亲本，并不断引入新的种质。同时 在杂交育种的过程中，不断对各材料主要性 状的遗传规律、突出的优缺点的遗传等注意 观察和分析总结，这样才能主动灵活地使用 亲本，做好选配工作。
选配亲本的一般原则如下：
（一）杂交的亲本必须具有较多的 优点，较少的缺点，而且其优缺点应尽 可能达到互补，并且主要性状突出。
这一条包括4个方面： 1.亲本优点多； 2.目标性状突出； 3.缺点少而且易克服； 4.亲本间优缺点互补。
其中重点是优缺点互补。其基本遗传理 论是基因的分离和自由组合规律。
亲本选配成功的实例（水稻）
桂阳矮49号 ╳ 朝阳2号
→
桂朝2号
茎杆生长较集中 丛生性生长类型
叶杆直立 光合功能较高
结合母本茎叶形态特点和 父本较强的光合功能 穗粒数超越双亲
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。
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。
第五章杂交育种
HH F1 MH 100% MH
3、对照优势法：以杂种F1超出对照来表示。
HC F1 MC 100% MC
三、杂种优势的理论基础 1、显性假说 （dominance hypothesis ）
假如有5对基因互为显隐性的关系，分别位于2对染色体上。 同时假定各隐性纯合基因（如aa ）对性状发育的作用为 1， 二个显性纯合和杂合基因如（ AA 和 Aa ）的作用为 2 。其杂种 优势可表示如下：
第三节 人工杂交技术 一、杂交方式
在一个杂交育种方案中，参与杂交的亲本数目以及
各亲本杂交的先后次序 ，称为杂交方式 (crossing
mode)。
有性杂交中，供应花粉的植株，叫父本，以符号♂ 来表示；接受花粉，而发育成果实和种子的植株叫 母本，以符号♀ 表示；×号表示有性杂交，母
本写在前面，父本写在后边。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
我国杨树杂交工作开始较晚， 但发展很快，北方各省（区） 几乎都进行了杨树杂交工作， 选育出不少优良品种。例如 小黑杨（小叶杨×欧洲黑 杨）、群众杨［小叶杨× （钻天杨＋旱柳）］小美12 号（小叶杨×钻天杨）、北 京杨（钻天杨×青杨）等。
741杨培育
741杨是河北农业大学采用有性杂交选育的优良白杨杂种无性 系。杂交组合是：
3、对照优势法：以杂种F1超出对照来表示。
HC F1 MC 100% MC
三、杂种优势的理论基础 1、显性假说 （dominance hypothesis ）
假如有5对基因互为显隐性的关系，分别位于2对染色体上。 同时假定各隐性纯合基因（如aa ）对性状发育的作用为 1， 二个显性纯合和杂合基因如（ AA 和 Aa ）的作用为 2 。其杂种 优势可表示如下：
第三节 人工杂交技术 一、杂交方式
在一个杂交育种方案中，参与杂交的亲本数目以及
各亲本杂交的先后次序 ，称为杂交方式 (crossing
mode)。
有性杂交中，供应花粉的植株，叫父本，以符号♂ 来表示；接受花粉，而发育成果实和种子的植株叫 母本，以符号♀ 表示；×号表示有性杂交，母
本写在前面，父本写在后边。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
我国杨树杂交工作开始较晚， 但发展很快，北方各省（区） 几乎都进行了杨树杂交工作， 选育出不少优良品种。例如 小黑杨（小叶杨×欧洲黑 杨）、群众杨［小叶杨× （钻天杨＋旱柳）］小美12 号（小叶杨×钻天杨）、北 京杨（钻天杨×青杨）等。
741杨培育
741杨是河北农业大学采用有性杂交选育的优良白杨杂种无性 系。杂交组合是：
作物育种学本科作业题(三)
作物育种学本科作业题（三）第五章杂交育种一、名词解释：杂交育种：通过不同品种间杂交创造新变异，并对杂种后代进行培育、选择以育成新品种的方法系统群：来自同一 F3系统（即属于同一F2 单株的后代）的F4诸系统称为系统群姊妹系：来自同一F3系统（即属于同一F2单株的后代）的F4诸系统称为系统群，系统群内各系统之间互为姊妹系。
衍生系统：由F2或F3一个单株所繁衍的后代群体分别称之为F2或F3衍生系统。
原始材料圃：对从国内外搜集来的原始材料，分类型种植，每份种几十株，并对所有材料定期进行观察记载。
二、简答题1、杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？它们各自的遗传机理是什么？答：分为组合育种、超亲育种。
组合育种是将分属于不同品种的。
控制不同性状的优良基因随机结合后形成各个不同的基因的基因组合，通过定向选择选育成集双亲优点于一体的新品种。
其遗传机理主要是基因重组和互换。
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，形成在该性状上的超过亲本的类型，其遗传机理主要是在于基因累加和互作。
2、简述在杂交育种选配亲本时对亲本的优缺点要求的理论依据。
答：优缺点要求：（1）双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上优缺点尽可能互补。
(2)亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的推广品种.(3)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互相杂交(4)杂交亲本应具有较好的配合力.理论依据：基因的分离和自由组合。
3、为什么在三交、四交或五交中要把农艺性状最好的亲本放在最后一次杂交？答：安排这样的杂交应该遵循的原则是：综合性状较好，适应性较强并有一定丰产性的亲本应安排在最后一次杂交，以便使其遗传组成在杂种遗传组成中占有较大的比重，从而增强杂种后代的优良性状。
因此，在三交、四交或五交中，由于最后一次杂交的亲本其遗传比重占50%。
而所有其他亲本的遗传比重占另外的50%，因此把拥有最多有利性状，综合性状好的亲本放在最后一次杂交是十分必要地的。
第五章 杂交育种
② 表示: 即{(A×B)×A}×A… ，称为回交。
③ 排列: 一般在第一次杂交时选综合性状优良的品种作 母本，而在以后各次回交时作父本，这个亲本在回交时叫 轮回亲本（杂种优势的主要来源，要求：抗逆性强、丰产 性好，有推广价值）。另一亲本叫非轮回亲本（目标性状 的唯一来源，要求：目标性状突出、遗传传递力强）。
第五章 杂交育种
crossing breeding
一. 杂交育种的概念、意义及特点
1. 杂交育种的概念
以基因型不同的植物种或品种进行交配或结合 形成杂种，通过培育选择，获得新品种的方法。
它是培育新品种主要途径，是近代育种工作 最重要的方法之一。由于杂交引起基因重组， 后代可组合双亲控制的优良性状，产生加性效 应，并利用某些基因互作，形成超亲新个体， 为培育选择提供了物质基础
势，获得分离较大的及超越双亲的类型。 3) 亲本选择时要考虑两个亲本遗传传递能力的强弱。
一般地，母本对杂种后代的影响常比父本强，因 此要尽可能选择优良性状较多的作母本。 4) 选择的亲本一般配合力要高。 5) 选择结实性强的种类做母本、而以花粉多而正常
的做父本,以保证获得种子。
3.杂交方式的确定
1) 成对杂交
杂交中，风媒花必须用纸袋(牛皮纸、玻璃 纸均可)隔离；而虫媒花要防止某种传粉昆虫 进入花朵，可以用尼龙纱布做隔离袋，或者用 铁纱制成育种笼、育种室。
3.进行花期调整
1) 原因
开花时间的不一致，造成杂交工作的困难；杂交双方花期 相同时也要求父本能提前2—3天开花，以便及时收集花粉。
2) 花期影响因子
B. 2、3、5一 氯化三苯基四唑(TTC): 新鲜花 粉具有脱氢酶，TTC进入活组织遇到脱氢酶时， 接受了氢离子而还原成红色。TCC浓度为0.5％， 颜色反应程度，着色强弱与生活力呈正相关。
③ 排列: 一般在第一次杂交时选综合性状优良的品种作 母本，而在以后各次回交时作父本，这个亲本在回交时叫 轮回亲本（杂种优势的主要来源，要求：抗逆性强、丰产 性好，有推广价值）。另一亲本叫非轮回亲本（目标性状 的唯一来源，要求：目标性状突出、遗传传递力强）。
第五章 杂交育种
crossing breeding
一. 杂交育种的概念、意义及特点
1. 杂交育种的概念
以基因型不同的植物种或品种进行交配或结合 形成杂种，通过培育选择，获得新品种的方法。
它是培育新品种主要途径，是近代育种工作 最重要的方法之一。由于杂交引起基因重组， 后代可组合双亲控制的优良性状，产生加性效 应，并利用某些基因互作，形成超亲新个体， 为培育选择提供了物质基础
势，获得分离较大的及超越双亲的类型。 3) 亲本选择时要考虑两个亲本遗传传递能力的强弱。
一般地，母本对杂种后代的影响常比父本强，因 此要尽可能选择优良性状较多的作母本。 4) 选择的亲本一般配合力要高。 5) 选择结实性强的种类做母本、而以花粉多而正常
的做父本,以保证获得种子。
3.杂交方式的确定
1) 成对杂交
杂交中，风媒花必须用纸袋(牛皮纸、玻璃 纸均可)隔离；而虫媒花要防止某种传粉昆虫 进入花朵，可以用尼龙纱布做隔离袋，或者用 铁纱制成育种笼、育种室。
3.进行花期调整
1) 原因
开花时间的不一致，造成杂交工作的困难；杂交双方花期 相同时也要求父本能提前2—3天开花，以便及时收集花粉。
2) 花期影响因子
B. 2、3、5一 氯化三苯基四唑(TTC): 新鲜花 粉具有脱氢酶，TTC进入活组织遇到脱氢酶时， 接受了氢离子而还原成红色。TCC浓度为0.5％， 颜色反应程度，着色强弱与生活力呈正相关。
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。
作物育种学-—杂交育种
第二节 亲本的选配
二、亲本选配的原则
1. 双亲优点多，缺点少，优缺点互补，不能有严重的缺点
目标性状要求是多方面的、综合的，亲本优点多、后代出现优良
类型的机会多，后代群体在数量性状趋向平均值，因此双亲的重要经 济性状尽可能表现优良。
例：北京农大（1962）
小麦抽穗期的亲子相关系数（r） 单交 亲本与F1 F1与F2 0.72** 0.88** 复合杂交 0.98** 0.96**
第三节 杂交技术与杂交方式
一、杂交方式
1.单 交
正交好还是反交好？？
1） 正反交遗传差异不大则考虑便于工作；
例如：花粉量大的作父本； 鉴别真假杂种时以指示性状作父本。例如：水稻紫叶鞘。 2） 正反交差异大，则根据遗传效果考虑，用具优良细胞质效应的 品种作母本；
如在棉花中以农艺性状好的品种（农艺亲本）为母本比用目标亲本为母本选育效果好。第三节 杂交技术与杂交方式
一、杂交方式
2. 复 交
复交： （multiple cross）用两个以上的亲本，进行一次以上的杂交。 1）复交的方式： ①三交：A / B / / C 或 A / / B / C ②双交： 三亲本双交 A / B / /C / A 四亲本双交 A / B / /C / D ③四交： A / B // C/3/D ④多交：五个及以上亲本依次杂交 { [（A × B ）× C ] × D } × E A / B // C / 3/ D /4/ E （A / B） /（C / A） （A / B） /（C / D）
第三节 杂交技术与杂交方式 一 杂交方式 单 交 复 交 多父本授粉 回 交
二 杂交技术
调节开花期使花期相遇 控制授粉
授粉后的管理
第三节 杂交技术与杂交方式
第5章 杂交育种
二、亲本选配的一般原则
3 考虑亲本间的遗传差异（不同生态型和不同系统来源 品种），杂交后代分离广泛，有可能出现超亲类型， 使育成品种有所突破。
①具有不同的遗传基础和优缺点，杂交后，分离范围广，会出现很 多的变异类型或产生超亲类型。
②双亲产生在不同的生态条件下，杂交后，容易出现适应性好、适 应范围广的后代。 ③有可能引进当地没有的新种质，克服当地材料的缺点。 ④亲本的遗传差异大，后代的杂种优势就大，出现的变异类型就多， 选择的机会就多。
•
系谱法各代的工作要点
F3 特征：系统内变异度缩小，主要性状表现趋势明显， 个别株行 基本稳定
选择方法：参考记载，优良组合中确定优良系统，从中选 择优良单株；入选的系统选择3~10株不等；每个单株按 系统分别收获、编号；常）异花授粉作物开花前套袋自交 或隔离
系谱法各代的工作要点
F4及其以后世代处理：
目标性状要求是多方面的、综合的，亲本优点多、后代出现优良
类型的机会多，后代群体在数量性状趋向平均值，因此双亲的重 要经济性状尽可能表现优良
优缺点互补（组合育种）：抗病与感病品种、大穗型与多穗型
没有严重缺点，尤其在数量性状上
二、亲本选配的一般原则
2 亲本之一最好为当地推广的优良品种，适应当地自然 和栽培条件、丰产性好
1.方法：
自杂种第一次分离世代(单交F2复交F1)开始选株，
分别种成株行，每株行成为一个系统（株系），
以后各世代在优良系统中连续选单株， 直到选出优良一致系统，升级进行产量试验。 在选择过程中，各世代都给以系统的编号，以 便查找系统史和血缘关系。
系谱法各代的工作要点
F1处理：
栽植：单本，去除假杂种；淘汰不良 组合； 选择：单交不选择混收，亲本不纯F1有分离应选择， 复交F1因群体大视同F2 目的：保证足够的后代种子，单交10-20株；
第五章 杂交育种-2
第三节
系谱法
杂种后代的选择
混合种植法 衍生系统法 、单籽传法
系谱法( 一、系谱法(Pedigree Method) )
（一）概念： 概念：
系谱法是从杂种第一次分离世代(单交F 复交F 系谱法是从杂种第一次分离世代(单交F2,复交F1) 开始选株,分别种成株行, 系统, 开始选株,分别种成株行,即系统,以后各世代均在优 株行 良的系统中选优良单株,直到选出优良一致的系统, 良的系统中选优良单株,直到选出优良一致的系统, 并将其升级进行产量比较试验为止的过程。 并将其升级进行产量比较试验为止的过程。在这一 过程中,各世代的中选单株或系统均予以系统的编号, 过程中,各世代的中选单株或系统均予以系统的编号, 以便考查株系历史和亲缘关系,故称系谱法。 以便考查株系历史和亲缘关系,故称系谱法。
小麦F 性状与F 小麦F1性状与F2分离
棉花叶形正交和反交的F 棉花叶形正交和反交的F1和F2表现
（二）系谱法的工作要点 杂种一代(F1) 杂种一代(F1)
主要任务是分辨真假杂种， 主要任务是分辨真假杂种， 除掉与母本完 全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。 全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。不 进行选单株。 进行选单株。 播种时，按杂交组合排列,点播, 播种时，按杂交组合排列,点播,组合两旁分别种植 父母本。 父母本。 收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、 收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、组 合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。 合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。
（二）混合法优缺点
方法 开始选 择世代 选择压力 人工选择为主 选择结果 目标性状明显改进， 目标性状明显改进， 许多有利基因可能损 失 保存大量基因,有利 保存大量基因, 重组, 重组,损失竞争力差 的个体
系谱法
杂种后代的选择
混合种植法 衍生系统法 、单籽传法
系谱法( 一、系谱法(Pedigree Method) )
（一）概念： 概念：
系谱法是从杂种第一次分离世代(单交F 复交F 系谱法是从杂种第一次分离世代(单交F2,复交F1) 开始选株,分别种成株行, 系统, 开始选株,分别种成株行,即系统,以后各世代均在优 株行 良的系统中选优良单株,直到选出优良一致的系统, 良的系统中选优良单株,直到选出优良一致的系统, 并将其升级进行产量比较试验为止的过程。 并将其升级进行产量比较试验为止的过程。在这一 过程中,各世代的中选单株或系统均予以系统的编号, 过程中,各世代的中选单株或系统均予以系统的编号, 以便考查株系历史和亲缘关系,故称系谱法。 以便考查株系历史和亲缘关系,故称系谱法。
小麦F 性状与F 小麦F1性状与F2分离
棉花叶形正交和反交的F 棉花叶形正交和反交的F1和F2表现
（二）系谱法的工作要点 杂种一代(F1) 杂种一代(F1)
主要任务是分辨真假杂种， 主要任务是分辨真假杂种， 除掉与母本完 全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。 全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。不 进行选单株。 进行选单株。 播种时，按杂交组合排列,点播, 播种时，按杂交组合排列,点播,组合两旁分别种植 父母本。 父母本。 收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、 收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、组 合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。 合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。
（二）混合法优缺点
方法 开始选 择世代 选择压力 人工选择为主 选择结果 目标性状明显改进， 目标性状明显改进， 许多有利基因可能损 失 保存大量基因,有利 保存大量基因, 重组, 重组,损失竞争力差 的个体
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
5. 杂交育种
第五章 杂交育种
第一节
杂交育种的意义
第二节
第三节 第四节 第五节
杂交亲本的选配
杂交方式与杂交技术 杂交后代的选育
杂交育种程序和加速育种进程的方法
第一节 杂交育种的意义和遗传原理
一、杂交育种的意义
（一）杂交育种的概念
（二）杂交育种的意义 二、杂交育种的遗传原理
杂交育种(Hybridization)
3、双亲亲缘关系远，遗传差异大
不同生态类型 不同地理来源（亲本之一为外来品种） 不同亲缘关系
4、目标性状遗传力高，注意性状间的相关性
优良目标性状的遗传力强，才能克服另一亲本的不良性状。
某些目标性状，如产量，可通过性状间的相关性来选配亲
本，相关性状的遗传力要高。
5、亲本的一般配合力要高
好品种并不一定是好亲本。但多数情况下是好亲本。好亲
杂交技术
3. 授粉 父本花粉授于母本柱头上
授粉最适时间：作物每日开花最盛的时间。
花粉的寿命：自花授粉作物花粉比常异花、异花授粉作物
为短。
（1） 花粉寿命：水稻3分钟；小麦30分钟，棉花、油菜
24小时，玉米5-6小时。（见表）
（2） 雌蕊寿命：一般开花前1-2天至开花后4-8天。
（3） 防止串粉：手和用具干净，授粉时注意风向。
本指有高一般配合力的亲本；好品种指具有许多优良性状的品 种，两者既有联系，又有区别。 如：美国小麦品种：Gaines，曾创世界单产纪录，但不是 好亲本。小麦品系：Pullmanioi，曾育出了多个优良杂交品种
亲本选配原则的灵活运用：
必要时选优点少但突出，而缺点多的材料作亲本，可通过
有计划的多次杂交而育成新品种。
选育长远目标的新品种时，不必强调选用适应当前生产条 件的品种作亲本。
第一节
杂交育种的意义
第二节
第三节 第四节 第五节
杂交亲本的选配
杂交方式与杂交技术 杂交后代的选育
杂交育种程序和加速育种进程的方法
第一节 杂交育种的意义和遗传原理
一、杂交育种的意义
（一）杂交育种的概念
（二）杂交育种的意义 二、杂交育种的遗传原理
杂交育种(Hybridization)
3、双亲亲缘关系远，遗传差异大
不同生态类型 不同地理来源（亲本之一为外来品种） 不同亲缘关系
4、目标性状遗传力高，注意性状间的相关性
优良目标性状的遗传力强，才能克服另一亲本的不良性状。
某些目标性状，如产量，可通过性状间的相关性来选配亲
本，相关性状的遗传力要高。
5、亲本的一般配合力要高
好品种并不一定是好亲本。但多数情况下是好亲本。好亲
杂交技术
3. 授粉 父本花粉授于母本柱头上
授粉最适时间：作物每日开花最盛的时间。
花粉的寿命：自花授粉作物花粉比常异花、异花授粉作物
为短。
（1） 花粉寿命：水稻3分钟；小麦30分钟，棉花、油菜
24小时，玉米5-6小时。（见表）
（2） 雌蕊寿命：一般开花前1-2天至开花后4-8天。
（3） 防止串粉：手和用具干净，授粉时注意风向。
本指有高一般配合力的亲本；好品种指具有许多优良性状的品 种，两者既有联系，又有区别。 如：美国小麦品种：Gaines，曾创世界单产纪录，但不是 好亲本。小麦品系：Pullmanioi，曾育出了多个优良杂交品种
亲本选配原则的灵活运用：
必要时选优点少但突出，而缺点多的材料作亲本，可通过
有计划的多次杂交而育成新品种。
选育长远目标的新品种时，不必强调选用适应当前生产条 件的品种作亲本。
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纯
49/256 aaBB + 14/256 aaBb + 49/256 aabb
Fn
1/4 AABB + 1/4 AAbb + 1/4 aaBB + 1/4 aabb 同质结合
➢杂交的遗传学效应：
实现优良基因重组：
综合双亲优良性状 不同亲本中的优良基因聚合到新品种中。
基因累加：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
BC2 75.0%
BC3 (4AA+2AA+1AA+1Aa) × AA BC3 87.5%
BCn 1-1/2r 100%
2. 回交可以增强杂种后代轮回亲本的性状。
回交育种实例
麝香石竹 × 中国石竹 F1 × 麝香石竹 回交后代
花大、花多品种
回交方法
逐步回交法
A×B F1 × B BC1F1 × B
打破不利基因连锁 改善基因位点间的互作关系：分散在不同亲本的不同显
性互补基因结合，产生双亲没有的新性状。
×
(A结荚多的甜豌豆品种与节 间短的品种杂交后代，通过自交可选 育出节间短、单节结荚多的新品种
➢常规杂交育种的重要性：
• 杂交后代的基因重组产生各种变异类型，为选择提供
第五章 常规杂交育种
本章主要内容:
常规杂交的作用和意义
×
常规杂交育种杂交方式
杂交亲本选配原则
杂交技术
杂种后代处理方法
原始群体 优良品种
自发突变 人工杂交 物理诱变 化学诱变 组培诱变 DNA插入
变异群体
选育过程
表型选择
第一节 常规杂交育种的概念和意义
➢杂交育种的概念
杂交（Hybridization): 基因型不同的类型 配子间的结合产生杂种。
多亲交配（multiple cross)
多个（3 个或 3 个以上）亲本参与杂交
[(A ×B)×C]×D…
多亲交配的优点：
将分散于各个亲本上的优良性状综合于杂种之中，大 大丰富杂种的遗传性，有可能育成综合性状优良，适应性 广，多种用途的优良品种。
克洛特克斯塔基 × 矮红金 （早熟、直立、 ∣ （果实发育快、有限生长
➢ 无性繁殖作物品种为杂合的无性系，杂交后即可在杂种F1的繁殖后 代中选育出新的优良品种，供生产上应用。
想一想
哪种作物更适于用有性杂交育种？
第二节 常规杂交育种的杂交方式
两亲杂交
单交 回交
多亲杂交
添加杂交 合成杂交 多父本杂交
两亲杂交
单交（Single cross )
杂交亲本为两个，又称成对杂交。
丰富多彩的材料，为优良品种选育提供更多机会。
• 杂交后代变异性质可以通过亲本选配有目的地控制、
有目的创造变异。
• 杂交育种是应用最普遍、卓有成效的育种途径。
人为能动地创造变异
自花授粉作物育种途径分析图
P
子代
选择育种
子代与亲代差异小 选择的机会不大
×
变 异
F1
变异被“放大”
子代
新品种
➢杂交育种的应用
A （♀ ） × B（♂） B （♀ ） × A（♂）
F 正交
F 反交
从遗传学的角度考虑, 正反 交遗传学效应有何不同？
想一想
胞质不参与遗传时，正反交杂种后代性状一 致。胞质参与遗传时，杂种性状倾向于母本。
育种实践中，通常以优良性状较多的品种作 母本。栽培种与野生种或半栽培种杂交时，多以 栽培品种为母本。
回交（Back cross)
杂种第一代及其以后世代与其亲本之一进行杂交称之为 回交;
只参加一次杂交的亲本为非轮回亲本 （nocurrent parent)，也叫做“供体亲本”;
参加多次回交的亲本为轮回亲本（current parent)。 也叫做“受体亲本”.
[ ( A ×B ) ×B ] ×B
想一想
➢ 自花授粉植物品种自然变异小，基因型相对纯合，两纯系亲本杂 交后通过分离选择可以育成新的固定品种；
➢ 常异花授粉植物也可采用类似的方法选育新的固定品种；
➢ 异花授粉植物品种为杂合群体，一但自交表现不亲和或生长势衰退， 但两个亲本杂交后在控制授粉条件下，通过混合选择或轮回选择可 以育成新的固定品种，也可将若干优良品种（自交系）混合，任其 自由授粉，育成具有一定杂种优势的综合品种；
(AAbb)
F1
AaBb
品种 B (aaBB)
同质结合
F2
1/16 AABB + 2/16 AABb + 1/16 AAbb 2/16 AaBB + 4/16 AaBb + 2/16 Aabb 1/16 aaBB + 2/16 aaBb + 1/16 aabb
先 杂结合 杂
后
F4
49/256 AABB + 14/256 AABb + 49/256 AAbb 14/256 AaBB + 4/256 AaBb + 14/256 Aabb
A×B
轮回亲本作为父本 还是母本？
F1 × B BC1F1 × B
×
BC1F2
BC2F1
回交的遗传效应
增加杂种后代内具有轮回亲本性状个体的比率。
亲代 AA × aa F1代 Aa × AA BC1 (1AA+1Aa) × AA
代数 轮回亲本基因型% BC1 50%
BC2 (2AA+1AA+1Aa) × AA
D ×BC2F1
双回交法
A×B A × F1 × B
A× BC1F1 BC1F1 × B
A(B) × B(A)
×
超双亲品种
回交的主要目的在于增加轮回亲本基因在杂种群 体中所占比重，尽快恢复轮回亲本性状，同时把非轮回 亲本的某一优良性状转移到杂种中去。
随着回交次数的增加，后代各个轮回亲本的性状逐步 加强，因此只要在每次回交后代选择那些具有供体（非轮 回亲本）优良性状的个体回交，经过大约4-5代的回交就 能获得既有供体的优良性状，又在其他性状方面与轮回亲 本十分相似的个体。
有限生长） ↓ 果色一致、果形良好） F1× 比松 ┋（早花，矮生性）
↓ 沈农2号番茄 （早熟、丰产、有限生长、大果）
冀蜜1号（多亲杂交实例）
河北农业大学园艺系采用复式杂交途径育成的厚皮甜 瓜品种。1988年通过河北省农作物品种审定。1990年获农 业部科技进步三等奖。
•自交： •近缘杂交： •远缘杂交：
常规杂交育种（Conventional cross breeding )：按 育种目标选择选配亲本，通过人工杂交的方法将分 散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中，并对其 后代进行多代选育，获得基因型纯合或接近纯合的 新品种的育种途径。
➢杂交育种遗传学原理
P
品种 A