第五章、有性杂交育种
第五章 杂交育种
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:
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
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。
植物育种学习题及答案
《植物育种学》思考题第一章作物的繁殖方式及品种类型1. 无性繁殖作物进行杂交育种时，大体上要作哪些工作，才能育出品种？2. 试述通过有性杂交培育无性繁殖作物的特点。
3. 根据品种群体内个体同源染色体等位基因以及个体间基因型的情况，可将不同的品种归纳为哪几种群体类型？4. 农作物品种有哪些基本特性？5. 不同类型的品种群体的育种特点是什么？第二章种质资源1.种质资源在作物育种中有哪些作用？2.简述本地资源、外地资源、野生资源和人工创造的种质资源的特点与利用价值。
3.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
4.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？5.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？第三章育种目标1.现代农业对作物品种有哪些基本要求？2.制订育种目标的原则是什么？3.作物育种的主要目标性状有哪些？4.怎样才能正确地制订出切实可行的育种目标？5.对你所熟悉的地区，拟订一个作物的育种目标，交说明理由。
第四章引种与选择育种1.如何提高引种成功的可能性？2.根据你熟悉地区的生态特点及生产需要怎样尽快的将外地小麦或水稻品种引入到生产中，请说明步骤及理由。
3.来自同一生态区的某种农作物品种有何共同特点？4.简述引种成功的影响因素及引种规律。
5.比较单株选择法和混合选择法的差别，优缺点及其应用范围。
第五章杂交育种1.杂交育种中，亲本选配的原则是什么？为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？2.三个各具不同特点的亲本品种，试设计一个三品种三交及三品种双交的育种方案。
①假设亲本并注明其主要特点；②杂种后代处理方法及各世代工作重点，并说明理由；③方案要求写出杂交到品种比较试验，并注明世代年限。
3.杂交育种工作中，常用的杂交方式为单交和复交，两种杂交方式有什么区别？4.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，每一亲本遗传组成的比重如何？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？5.简述系谱法、混合法、衍生系统法和单籽传法及它们各自的工作特点，并比较它们各自的优缺点及应用。
第五章杂交育种
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
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。
杂交育种
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
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
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、花期调节：分期播种、光温处理、再生植株、 肥控
2、控制授粉：母本防止自花授粉和天然杂交（授 粉前去雄隔离）
3、授粉后管理：
第五章 杂交育种
第五章 杂交育种
五、杂交方式
1、单交或成对杂交 表示方式：A / B 或 A X B，前者为母本、后者为父本 特点：亲本在杂种和后代群体遗传成分各占50% 杂交一次，育种时间短、分离不大，群体要求较小。 一般以对当地品种为母本
第五章 杂交育种
第五章 杂交育种
（三）衍生系统法（derived line method)： 1、 工作要点（低代高代选两头）
F2或F3世代进行一次单株选择； 单株繁殖的后代混合种植成衍生系统， 混种混收几代； 淘汰明显不良的衍生系统 ，直至性状趋于稳定（F5-F8）； 从中再进行一次单株选择，种成株系（系统）；
尽早集中掌握少数优良系统；
保留更多的优良基因型和重组类型；
便于比较，控制规模；
早代工作量相对较少；
及时升级试验、审定、推广；
混合世代群体规模大；
中选率低；
选择世代的工作量较大；
多基因控制的性状的选择效果差； 可能丢失群体弱势性状；
早代工作量大；
育种周期相对较长；
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。
园艺植物育种学-有性杂交育种_OK
2021/8/25
46
关键词
有性杂交育种；远缘杂交； 回交；多亲杂交 两亲杂交；添加杂交；合成杂交；亲本选择 亲本选配；系谱法
2021/8/25
47
思考题
1、植物有性杂交的方式有哪些？各在什么情况下适用？
2、如何确定园艺植物多亲杂交时亲本配组的先后循序？
♀♂
♀♂
♀ ♀
♂ ♂ ♂
♀♂
♀♂
♀♂
A×B
2021/8/25
C×B 淘汰
D×A 淘汰
♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂
第5章 有性杂交育种
B×D
♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂ ♀♂
A×D
37
杂交F2代选择 F2种子按组合分区播种;组合间的比较，淘汰不良组合;
优良组合中选留优良单株，优良单株进行隔离自交，
即： （1－P）n ＜1-a 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: n>lg(1-a)/ lg(1－P)
B
2021/8/25
40
杂种第三代(F3)的选择
将F2代的优良单株后代分别按小区播种，每一个 单株后代成为一个系统。
每一小区种植几十株，每隔5~10个小区设一对照。 注意比较株系间的优劣，在优良株系中继续选留
2021/8/25
F7 2、未选择，存在许多不良基因类型；
3、杂种后代要求大群体； 4区、域高试代验 选择工作量大；
B 5生、产亲试缘验 关系无法考证。
混 合 法
44
P
P1 P2
与F1混合法比较：
单
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
有性杂交育种
区
别
引种是以品种为单位的对已经存在的变异的选择
利用；
选种是以 个体 为单位的对自然出现的变异的选择 利用；
杂交育种是以 性状 为单位的对自然出现变异的选 择利用。
概念、类别与重要性 概 念
亲本 3 亲本 2 杂种 亲本 1 亲本 n
亲本 4
亲本 5
注：
代表各亲本所具的不同优良性状
杂交类别 类 别 近 交
以具有最多优良性状的亲本作母本
质量性状，双亲之一要符合育种目标用
一般配合力高的亲本相配
有性杂交的方式和技术
有性杂交方式
成对杂交
A×B 母本（♀）×父本（♂）
方法简便，常用。
回交
多亲杂交 参加杂交的亲本是三个及三个以上，又称复交 或复合杂交。
多亲杂交方式
添加杂交（梯级杂交）
合成杂交
P1Leabharlann 多 次 回 交 后 ， 回 交 后 代
×
F1
×
P1
F1
BCnF1
×
F1
P1
有性杂交技术流程
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、标记和登录 授粉后的管理
有性杂交技术
进行有性杂交应了解或熟知繁殖生物学，如花芽分化、 性别分化、花器结构、授粉方式、传粉媒介、雌雄蕊成 熟进程等。
系谱法——多次单株选择法
F 1代
与父本和母本同播比较，鉴别是否假杂种，观察组合表现，淘汰
差组合，淘汰假杂种和显著不良的单株等。
F2代
所留F2代种子按组合分别播种。该代是性状强烈分离的世代，群
体要大，选择要慎重，优良组合（入选率可比一般组合高）中选择优良
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；
第五章重组育种
一、亲本的选择原则
1．广泛搜集符合育种目标的原始材料，从中精选亲本 如果某些目标性状在一般栽培品种中不能找到时，还必须把原 始材料的搜集范围扩大到半栽培类型或近缘野生类型。
2．亲本应尽可能具有较多的优良性状 亲本的优良性状 越多，需要改良的性状就越少，则越容易选配与之性状互补的 亲本，从而在短期内达到预期的育种目标。
×（A×C）的配组方式，则A的核
遗传组成在杂种中占1/2。若目标性
双交杂种
状是隐性性状，也应将单交杂种自
交 ， 从 分 离 的 F2 中 选 出 综 合 性 状 优 良且含目标性状的个体，再进行不
合成杂交示意图
同单交种F2之间的杂交。
（三）复式杂交
两个以上的亲本经过两次以上的杂交。 与单交比年限长、工作量大、成本高。是一个长期的杂 交计划 1.三亲杂交 （1）（A×B）×C → [(AB)C ]
‘友谊牡丹莲’
（ABA）
为了克服回交时产生的近亲交配的缺陷，丰富杂种 的遗传组成，创造一些具有多亲本优良性状综合的 类型，目前多采用复式杂交方式
第三节 有性杂交亲本的选择与选配
杂交亲本是杂种后代性状形成的基础，亲本选用恰当与否 直接影响到杂交育种的效果。必须根据育种目标正确选择符合 育种目标要求的原始材料作亲本。
4．采取适当的栽培管理措施 增施氮肥可延迟开花；伤 根也是控制开花的措施之一，一般有提早开花的作用。
5．使用植物生长调节剂 用一定浓度的GA涂抹牡丹花蕾 可促进开花；水仙鳞茎内注入少许50µl /L GA可促进开花； ABA可促进矮牵牛等植物的开花，但延迟万寿菊的开花。
此外，要选择健壮的花枝和花蕾，以保证杂交果实生长和 种子饱满。例如，十字花科植物以选中部花朵杂交为宜。瓜雷 已采用第二、第三朵雌花为佳。
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
福建农林大学-研究生复试-作物育种学-第5章-杂交与回交育种
第五章杂交与回交育种本章重点：了解杂交育种的地位，掌握杂交育种的亲本选配原则、杂交育种的基本技术与程序。
了解回交的作用，掌握回交育种的基本技术与方法。
授课内容：一、杂交育种的地位和意义二、杂交育种技术三、杂交育种程序四、回交育种技术一、杂交育种的地位和意义（一）杂交育种的概念1、定义：通过品种间人工有性杂交获得杂种，并在杂种分离世代中选择符合育种目标的新品种的育种技术。
2、组合育种与超亲育种根据指导思想，可将杂交育种分为:组合育种超亲育种（1）组合育种：将分属于不同亲本中控制不同性状的优良基因通过杂交重组于一体，从而培育新品种的育种技术。
其结果是得到纯系品种或杂交种品种的亲本（不育系、恢复系、自交系）。
其遗传机理是基因重组或互作。
长期以来，自交作物、常异交作物的育种基本上按组合育种的指导思想进行。
它的时间短、易出成果。
：亲本1（高产、感病）×亲本2（抗病、产量低）→新品种（高产、抗病）。
（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。
通过不同亲本间的杂交，可以产生基因重组、基因互作、基因累加等遗传效应，从而获得综合双亲的优良性状（基因重组）、产生新性状（基因互作）、或产生超亲性状（基因累加）。
这是其优点。
但是，杂交育种只能产生新基因型，不能产生新基因，而且由于基因连锁的存在，在有利基因重组的同时，也可能带进不良基因（即，所谓的连锁累赘）。
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（ ♀ 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。
系谱法 ：F2
实例：辣椒遗传力？？ 实例：辣椒遗传力？？ 性状遗传力高的：辣椒门花节位、开花期、 性状遗传力高的：辣椒门花节位、开花期、植 株开展度、果宽、果长、果肉厚、果重、 株开展度、果宽、果长、果肉厚、果重、辣椒素含 量等。 量等。 性状遗传力较低：单株产量、早期产量、 性状遗传力较低：单株产量、早期产量、总产 株高、 胡萝卜素含量、可溶性糖含量、 量、株高、β-胡萝卜素含量、可溶性糖含量、干 物质含量等。 物质含量等。
系谱法 ：F2
F2是性状强烈分离的世代，群体规模要大，以保证F2能分离 出育种目标所期望的个体。一个组合种植的群体不能少于几百 株（理论上有计算公式）。 F2的株选在整个选育工作中占有重要地位，选择要谨慎， 选择标准也不宜过严，以免丢失优良基因型。 F2组合间比较与选择：入选优良组合中选择优良的单株。 入选率：根据下一世代可能种植的株系数和总株数来确定 入选率，对表现突出的优良组合，可多入选优良单株，而次组 合入选株数可少些。但要严格掌握入选标准，以免增加后继世 代无益的负担。 性状选择：质量性状、遗传力高的性状。
杂交技术： 杂交技术： 瓜类——黄瓜 瓜类 黄瓜
杂交技术： 杂交技术：辣椒
三、杂交成功率的调查
1、子房膨大率 2、座果率、成果率 3、种子率
四、杂交果实的采集和种子处理
五、提高杂交效率的技术
（一）提高杂交受精可能性 （二）提高杂交结实率和种子数 （三）提高杂交工作效率
六、有性杂交后代的 处理和选择
蕾期授粉？？ 蕾期授粉？？
利用雌蕊在开放前1 利用雌蕊在开放前 1-2 天就能接受花 粉能力的特点， 粉能力的特点，也可在去雄的同时进行蕾 期授粉。 期授粉。虽然蕾期授粉比开花期授粉结实 率略低，但蕾期授粉手续简便、 率略低，但蕾期授粉手续简便、节约时间 和用工， 和用工，所以在园艺作物的有性杂交育种 中经常被采用。 中经常被采用。
杂交实例
花期相遇？？ 花期相遇？？
调整播期，熟性不同，可通过播期调整。 ①调整播期，熟性不同，可通过播期调整。 保护设施调整花期。 ②保护设施调整花期。 ③控制环境利用通过春化等调整花期 ④施肥浇水调整花期 植株调整控制花期，如打去主枝等。 ⑤植株调整控制花期，如打去主枝等。 ⑥花粉贮藏 ⑦激素处理调节花期
系谱法（ （一）系谱法（pedigree selection）
最常用的方法之一， 最常用的方法之一，特别是在自花授 粉和常异花授粉蔬菜（ 粉和常异花授粉蔬菜（自交无显著衰退蔬 自交系选育常用的方法。 也是自交系选育常用的方法 菜）。也是自交系选育常用的方法。 系谱法是连续单株自交选择。 系谱法是连续单株自交选择 。 每一世 代均要编号，但各世代重点内容不同。 代均要编号，但各世代重点内容不同。经 4-5代的自交选择即可得主要性状基本一 代的自交选择即可得主要性状基本一 致的新品系。 致的新品系。
系 谱 法 示 意 图
系谱法 ： F1
各组合种几十株，并种标准种和亲本。 各组合种几十株，并种标准种和亲本。 双亲是纯合的自交系， 表现应是整齐一致， 双亲是纯合的自交系 ， 则 F1表现应是整齐一致 ， 只淘 表现应是整齐一致 汰不理想的组合， 汰不理想的组合 ， 在中选的组合中只淘汰假杂种及显著不 良的植株，不株选，只按组合采收种子。 良的植株，不株选，只按组合采收种子。 主要任务： 采收到F2的种子 的种子（ 主要任务 ： 采收到 的种子 （ 淘汰不良组合也是任务 之一，但由于是有预见性杂交，不应淘汰太多） 之一，但由于是有预见性杂交，不应淘汰太多）。 双亲中有不是纯合的材料或是多系杂交的： 群体数 双亲中有不是纯合的材料或是多系杂交的 ： F1群体数 增加，并在F1的优良组合内就要进行单株选择 的优良组合内就要进行单株选择。 增加，并在 的优良组合内就要进行单株选择。
例如： 例如：杂种香水月季
月月红× 月月红×香水玫瑰 ↓ 波邦蔷薇× 波邦蔷薇×法国蔷薇 ↓ 杂种波邦×月月红 杂种波邦× ↓ 杂种长春月季× 杂种长春月季×香水月季 ↓ 杂种香水月季
2. 合成杂交
A×B × C ×D ↓ ↓ F1 F1 × 双交杂种
A C B D
各亲本排列不分先后，平行排列， 各亲本排列不分先后，平行排列，各亲本在遗 传组成上各占1/4 1/4。 传组成上各占1/4。它可以在短期内综合多个亲本 的优良性状，缩短育种年限。 的优良性状，缩短育种年限。
系谱法 ：F4
系统群：来源于F2同一单株的不同株系称为一个系统 系统群：来源于F2同一单株的不同株系称为一个系统 F2 群。 姐妹系：同一系统群中的不同株系称为姐妹系。 姐妹系：同一系统群中的不同株系称为姐妹系。 F4主要任务 系统群间比较——系统群内不同姐妹系 主要任务： F4主要任务：系统群间比较 系统群内不同姐妹系 间的比较——入选的优良株系中选择优良单株。 入选的优良株系中选择优良单株。 间的比较 入选的优良株系中选择优良单株 F4起大多性状已趋于稳定 株系内性状也基本一致， 起大多性状已趋于稳定， F4起大多性状已趋于稳定，株系内性状也基本一致， 为了准确比较其产量、品质、抗病性等性状， 为了准确比较其产量、品质、抗病性等性状，每株系可设 次重复。 2-3次重复。 F4开始出现稳定的系统，入选的优良系统去劣混收， F4开始出现稳定的系统，入选的优良系统去劣混收， 开始出现稳定的系统 升级鉴定，优良的系统群中各姐妹系间如果表现基本一致， 升级鉴定，优良的系统群中各姐妹系间如果表现基本一致， 可按系统群去劣混收，升级鉴定。 可按系统群去劣混收，升级鉴定。 对特别好的单株可单选。 对特别好的单株可单选。
三、有性杂交育种的意义和特点 有性杂交育种的 育种
双亲优良性状综合（ 1、双亲优良性状综合（基因加性效应和上 位效应）。 位效应）。 2、新的性状（基因互作）。 新的性状（基因互作）。 超亲性状（基因加性效应和上位效应， 3、超亲性状（基因加性效应和上位效应， 以及显性效应和超显性效应）。 以及显性效应和超显性效应）。
实例：富士苹果（国光X元帅) 实例：富士苹果
四、有性杂交的方式 有性杂交方式
（一）两亲杂交
参加杂交的亲本只有两个， 也叫成对杂交 可分为： 成对杂交。 参加杂交的亲本只有两个， 也叫成对杂交。可分为： 1. 2. 单交： 单交：正交 A×B 反交 B×A 回交：杂交第一代及其以后世代与其亲本之 回交： 一再继续杂交称为回交。 一再继续杂交称为回交。 次参加杂交的亲本称为轮回亲本。 次参加杂交的亲本称为轮回亲本。 轮回亲本 只参加一次杂交的亲本称为非轮回亲本。 只参加一次杂交的亲本称为非轮回亲本。
A×B × ↓ F1 × C ↓ F1 ×D ↓ F1
C B A D
由图可以看出， 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。所以， 影响很大，越是最后加入的所占比例越大。所以，一般 把遗传力高的放前边，遗传力低的、 把遗传力高的放前边，遗传力低的、综合性状好的最后 加入。 加入。
一、杂交育种计划
①育种目标 ②杂交亲本的选配 ③杂种后代的估计 ④杂交任务（包括组合数与杂交花数） ⑤杂交进程（如花粉采集和杂交日期） ⑥操作规格（杂交用结果枝与花朵选择标准，去 雄、花粉采集和处理，授粉技术要求等） ⑦记载表格，人力物力投入等
二、杂交的步骤和方法
1、花粉的采集，生活力鉴定和贮藏 2、母本树和花朵的选择 3、去雄授粉杂交和隔离 4、挂牌 5、去袋检查座果率
第二节、 第二节、 杂交亲本的选择和选配
亲本选择是指根据品种选育目标选用具有 优良性状的品种类型作为杂交亲本。 亲本选配是指从入选亲本中选用哪两个或 哪几个亲本配组杂交和配组的方式。 意义？？
一、杂交亲本的选择
1、广泛搜集资源和系统评价 2、根据育种目标 3、优先考虑数量性状和综合性状 4、根据基因型或育种值、传递力、配合力 5、优先选择当地的优良品种 6、优先选择珍稀的类型 7、慎重利用野生及半栽培资源 8、严格选择实生群体中的优株