园艺植物育种学-杂种优势育种参考课件
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优势杂交育种课件
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
园艺育种学－优势杂交育种
3.度量方法
为了便于研究和利用杂种优势，通常采
用下列方法度量杂种优势的强弱：
1）超中优势：以某一性状的双亲平均值也称中亲值（MP）作
是指某一对
等位基因的
表现受到另
一对非等位
基因的影响，
随着后者的
不同而不同。
也称为非等
位基因间的
互作。上位
效应会导致
新的代谢途
径、产生新
性状。
2.非等位基因间的互作。
P1
A
b
c
A
b
c
a
B
C
a
B
C
D
D
d
d
P2
A
b
c
A
b
c
A
b
c
a
B
C
a
B
C
a
B
C
D
D
D
d
d
d
P1
F1
园艺育种学－优势杂交育种
P2
例如:
一个基因A由于突变产生复等位基因，a1、
主要观点：“处于杂合态的等位基因间的互作效应和非等位基因间
的上位效应是产生杂种优势的根本原因”。
1.等位基因间的互作效应。
Aa ＞
AA 和
aa
若在一基因位点上存在若干复等位基因，那么
a1a2
a1a1
a1a3
a2a2
a1a4
＞
a3a3
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
园艺育种学－优势杂交育种
3.度量方法
为了便于研究和利用杂种优势，通常采
用下列方法度量杂种优势的强弱：
1）超中优势：以某一性状的双亲平均值也称中亲值（MP）作
是指某一对
等位基因的
表现受到另
一对非等位
基因的影响，
随着后者的
不同而不同。
也称为非等
位基因间的
互作。上位
效应会导致
新的代谢途
径、产生新
性状。
2.非等位基因间的互作。
P1
A
b
c
A
b
c
a
B
C
a
B
C
D
D
d
d
P2
A
b
c
A
b
c
A
b
c
a
B
C
a
B
C
a
B
C
D
D
D
d
d
d
P1
F1
园艺育种学－优势杂交育种
P2
例如:
一个基因A由于突变产生复等位基因，a1、
主要观点：“处于杂合态的等位基因间的互作效应和非等位基因间
的上位效应是产生杂种优势的根本原因”。
1.等位基因间的互作效应。
Aa ＞
AA 和
aa
若在一基因位点上存在若干复等位基因，那么
a1a2
a1a1
a1a3
a2a2
a1a4
＞
a3a3
《杂种优势育种》课件
杂种优势的利用方式包括杂交育种、分子育种和转基因育种等。
03
杂种优势育种的策略与技术
根据育种目标，选择具有优良性状的亲本，如高产、优质、抗逆等。
亲本选择
根据亲本的遗传背景和育种目标，合理配制杂交组合，以提高杂种优势。
亲本配制
通过田间试验和室内分析，筛选出具有优良性状的杂交组合。
根据杂交组合的表现，优化杂交组合的配比，以提高杂种优势。
在杂交水稻的育种过程中，育种专家采用了多种育种技术，如辐射诱变、化学诱变、基因工程等，以加速品种的选育进程和提高品种的质量。
杂交水稻的成功育种不仅提高了水稻的产量和品质，还为其他作物的杂种优势育种提供了重要的借鉴和参考。
转基因作物是杂种优势育种的另一个重要领域。通过将外源基因导入作物的基因组中，育种专家可以培育出具有抗虫、抗病、抗除草剂等优良性状的新品种。
杂种优势育种可以显著提高作物的产量，满足不断增长的食物需求，对于保障全球粮食安全具有重要意义。
增强抗逆性
通过杂种优势育种，可以培育出具有较强抗逆性的新品种，如抗旱、抗寒、抗病虫害等，提高作物的适应性和生存能力。
02
杂种优势育种的基本原理
03
在农业生产中，杂种优势的利用可以显著提高作物的产量和品质，是现代育种的重要手段之一。
玉米杂种优势
玉米杂种优势表现为显著的产量增加和抗逆性提高，通过利用不同品种间的杂种优势，可以培育出适应性广、抗病性强、产量高的玉米新品种。
奶牛杂交育种
通过引入外来优良品种的公牛与本地母牛进行杂交，可以显著提高后代的产奶量和乳质，同时增强抗病性和适应性。
猪杂交育种
通过不同品种间的杂交，可以获得生长速度快、瘦肉率高、繁殖性能好的猪种，提高养猪业的经济效益。
03
杂种优势育种的策略与技术
根据育种目标，选择具有优良性状的亲本，如高产、优质、抗逆等。
亲本选择
根据亲本的遗传背景和育种目标，合理配制杂交组合，以提高杂种优势。
亲本配制
通过田间试验和室内分析，筛选出具有优良性状的杂交组合。
根据杂交组合的表现，优化杂交组合的配比，以提高杂种优势。
在杂交水稻的育种过程中，育种专家采用了多种育种技术，如辐射诱变、化学诱变、基因工程等，以加速品种的选育进程和提高品种的质量。
杂交水稻的成功育种不仅提高了水稻的产量和品质，还为其他作物的杂种优势育种提供了重要的借鉴和参考。
转基因作物是杂种优势育种的另一个重要领域。通过将外源基因导入作物的基因组中，育种专家可以培育出具有抗虫、抗病、抗除草剂等优良性状的新品种。
杂种优势育种可以显著提高作物的产量，满足不断增长的食物需求，对于保障全球粮食安全具有重要意义。
增强抗逆性
通过杂种优势育种，可以培育出具有较强抗逆性的新品种，如抗旱、抗寒、抗病虫害等，提高作物的适应性和生存能力。
02
杂种优势育种的基本原理
03
在农业生产中，杂种优势的利用可以显著提高作物的产量和品质，是现代育种的重要手段之一。
玉米杂种优势
玉米杂种优势表现为显著的产量增加和抗逆性提高，通过利用不同品种间的杂种优势，可以培育出适应性广、抗病性强、产量高的玉米新品种。
奶牛杂交育种
通过引入外来优良品种的公牛与本地母牛进行杂交，可以显著提高后代的产奶量和乳质，同时增强抗病性和适应性。
猪杂交育种
通过不同品种间的杂交，可以获得生长速度快、瘦肉率高、繁殖性能好的猪种，提高养猪业的经济效益。
育种学总论第10章杂种优势利用精品PPT课件
优势 次 F>HP HP>F>LP （%）
F<LP
138.3 2 67
5
8
116.4 4 48
23
9
106.0 5 31
34
15
146.2 1 64
14
2
125.1 3 69
11
0
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共110页
20
5、品质
❖杂种一代的品质也有一定优势，当然并不是所 有组合及所有的品质方面都比双亲优越
✓ 不同点：前者认为双亲的非等位显 性基因的互补产生杂种优势；后者 认为双亲等位基因间的互作产生杂 种优势
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共110页
35
数量性状位点及其互作方式为显性假说和 超显性假说提供了证据
Q1
Q2 Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
×
1992年，stuber报道 超显性是玉米杂种 优势的遗传基础
1995年，xiao报道显性是 水稻杂种优势的遗传基础
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共110页
40
水稻制种田
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41
二、亲本选配
（一）对杂种亲本的基本要求 1、基因型纯合，表现型整齐一致； 2、具有较高的一般配合力； 3、具有优良的农艺性状并相互互补； 4、亲本自身产量高，开花习性符合制
种要求
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42
1、基因型纯合，表现型整齐一致
杂种F1的产量或某一数量性状的数值超过双亲 （P1和P2）同一性状的平均数的比率
F1-(P1+P2)/2
超中优势（%） =
ⅹ100%
育种学总论第10章杂种优势利用精品PPT课件
1985 47757 12628 26.44 351.9 431.5 79.6 1680.4 545.8 32.48
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8
3、杂交油菜的研究
1972年，傅廷栋教授在甘蓝型油菜品种波里 马中发现雄性不育突变株， 称polima CMS(简称pol CMS) ； 1976年，湖南省农科院油菜杂优协作组首先 实现pol CMS的三系配套； 1986年，李殿荣选育出国际上第一个通过品 种审定并大面积应用于生产的甘蓝型油菜三 系杂交种“秦油2号”（陕2A×垦C1）； 1990年，杨光圣等在甘蓝型油菜品种杂交后 代中发现并选育出生态型雄性不育系AB1， 为油菜杂种优势利用由“三系” 向“两系” 过渡奠定了基础
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7
中国杂交水稻早期种植情况
年
面积（万亩）
份 水稻 杂交稻 %
亩产（公斤）
总产（亿公斤）
水稻 杂交稻 增产 水稻 杂交稻 %
1976 54326 201.6 0.39 231.5 280.0 48.5 1258.1 5.9 0.5
1980 50817 7183.1 14.13 275.5 353.1 77.6 1399.1 253.7 18.13
各种作物杂种一代的产量多数较高，强 优势组合的F1产量超过双亲平均值是普 遍现象，一般杂交种比推广的普通良种 增产20-40%，高的可达二倍以上
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第十章 杂种优势利用
杂种优势（Heterosis）：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
主要内容：
第一节、杂种优势利用的简史与现状 第二节、杂种优势表现特性 第三节、杂种优势表现的遗传基础 第四节、杂种品种的选育程序 第五节、利用作物杂种优势的方法
园艺植物育种学有性杂交育种课件
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。
综合亲本的优良性状
基 遗传效果 因 重 组
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
园艺植物育种学有性杂交育种
6
园
意义
艺
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。
植 物
物
交 合成杂交
育
多父本授粉
种
学
园艺植物育种学有性杂交育种
12
园 艺 植 物 育 种 学
添加杂交 多个亲本逐个参与杂交的方式
1、参与杂交的亲本数
P1 × P2 F1 × P3
育种年限的长短 2、参与杂交的次序
F1 × P4
添加杂交在育种上 想一想 应注意哪些问题？
F1 × Pn
1、育种年限
F1
高
种
注意父母本的开花期和雌蕊的育性 期育
学
B
园艺植物育种学有性杂交育种
21
园 回交亲本选配的特点
艺 1、轮回亲本的综合性状优良，而且使用寿命长 植 2、非轮回亲本的目标性状很突出
3、要求非轮回亲本的目标性状不要与不良性
物 状紧密连锁或一因多效 育 4、选用同类型的其它品种作轮回亲本
种
学
B
园艺植物育种学有性杂交育种
在优良株系中继续选择优株隔离自交留种，分 单株采种。
如果同一株系中单株性状表现稳定一致的系统， 可混合采种（但系统间必须隔离）。
园艺植物育种学有性杂交育种
41
园 艺
系
植谱
物法
育
种
学
园艺植物育种学有性杂交育种
[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
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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。
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
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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。
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
b
c
a
B
C
a
B
C
D
D
d
d
P2
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
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
b
c
a
B
C
a
B
C
D
D
d
d
P2
A
b
c
A
b
c
A
b
c
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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
农业类园艺植物育种学-杂种优势育种PPT优秀课件
杂种优势指数（index of heterosis） Hi=F1/MP 100%
离中优势
H =2(F1-MP)/( P1－ P2） 100%
注：MP = (P1+ P2 ) /2
BN
优势育种与杂交育种的比较
相同点
基本原理和采用的手段相同
杂种
相异点
优势育种
杂交育种
1、所利用的遗传效应不同 2、育种程序不同
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
自交衰退
BN
产生原因
显性假说 （dominance hypothesis） 超显性假说 （overdominance hypothesis）
上位性与杂种优势 基因组互补与杂种优势 基因多态性与杂种优势 基因网络系统与杂种优势
BN
观点：优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间这些显性效应的累积作用
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
P2
BN
观点：优势来源于等位基因间的互作，基因间无显、隐关系。
g.c.a
0.1 -0.7 0.3 0.3
BN
配合力与育种的关系
深入理解各种遗传效应 加性效应 new 非加性效应 new 显性效应 超显性效应 上位性效应
配合力－遗传效应－育种途径 g.c.a－加性效应－杂交育种 s.c.a －非加性效应－优势育种
《杂种优势育种》课件
杂种优势的原理和机制
基因加性
表现为复杂性状（如生长高 度、产量和抗逆性等）在两 个基因型中各自的效应可能 相等，进行杂交后作用效应 的和大于其分开作用效应之 和。
别构互补
表现为互补的DNA形态两条 螺旋结合可以形成较为稳定 的DNA双螺旋，是分离同源 DNA分子后二者会互相寻找 配对的原因。
杂种折合
2
挑战
杂交育种周期长，生产难度大；杂交倍数的有效利用问题；基因多样性和性状比 较难以预测。
3
未来
平衡好杂交效益与生态效益的关系，将需要探究取得有效的解决方法。
杂种优势育种的案例分析
优良玉米品系的培育
目前我国推广的大部分优良 玉米品种，都是通过杂交育 种技术培育出来的，非常符 合我国土壤和气候条件。
番茄的优化育种
从株型、适应性、耐病性、 品质等方面对传统品种进行 深入分析，再结合新品种、 新技术、新育种手段，通过 杂交获得品质更优的杂交新 品种。
栽培葡萄品种的培育
通过各种育种技术对葡萄的 组合，如试验大量杂交，以 挖掘出最佳品种。
结论和未来展望
1 结论
杂交育种技术是生物育种中重要的研究方向和手段，可以提高新品系或新品种的具备的 生态适应性、生物学特性以及农业难题等。
小麦
高产杂交小麦，是杂种优 势育种在我国小麦育种和 生产中的成功实践，其中 西红柿、黄瓜、甜瓜等 许多蔬菜都是经过杂交育 种培育而成的，相较于传 统种植种类，具有更高产、 更有营养、更美观等优势。
杂种优势育种的优势和挑战
1
优势
可以使不同品系或种属之间相互受益，提高后代的产量和适应性，增强抗病性等。
2 未来
加强杂交育种技术研发，根据融合碱基多样性、基因多样性与建立新品系之间的联系； 用系统而可预测的方法提高新品系或杂交新品种产值；寻找生态学及农业生产的途径， 例如通过利用生态环境的研究，探索获得更适宜栽培区域的杂交新品种。
园林植物花卉育种学第7章 杂种优势的利用PPT课件
又称合成种子、人造种子或无性种子
37
38
39
40
41
42
43
第二节 杂交优势育种的一般程序
44
杂种优势制种的一般程序
选育优良自交系 自交系间配合力测定 自交系间配组方式的确定 品种比较试验和区域试验
杂种种子的生产
45
一、选育优良自交系
自交系间杂交F1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。
• 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差值。
(60Kg)
可能超过这两个自交系产量总
F1
(250Kg)
和110kg/667m2。因为杂种的 显性基因数不可能超过双亲这 种基因的总数。而实际上这个
单交种的产量大大超过双亲之
和，达到250kg/667m2。
13
（二）超显性假说(等位基因异质结合假说)
• 遗传的杂合是产生杂种优势的根本原因。 • 杂种优势的产生来源于等位基因的异质结合而产生 的基因间互作效应，
19
三 、杂种优势的一般特点
⑴ 杂种优势不是某一两个性状单独表现突出， 而是许多综合性状表现突出。
⑵ 在一定范围内，双亲的基因型纯合程度越 高，双亲的遗传差异越大（亲缘关系远，地 理来源和生态型差异大），F1代杂种优势就 越强。故自交系间F1代杂种优势要比品种间 F1代杂种优势强。
20
⑶ F1代杂种优势效应值与双亲性状效应值不一定 具相关性。即亲本性状好，F1代不一定好，亲本 性状差，其F1代不一定差。F1代的杂种优势是由 双亲的配合力决定的。
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第二节 杂交优势育种的一般程序
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杂种优势制种的一般程序
选育优良自交系 自交系间配合力测定 自交系间配组方式的确定 品种比较试验和区域试验
杂种种子的生产
45
一、选育优良自交系
自交系间杂交F1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。
• 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差值。
(60Kg)
可能超过这两个自交系产量总
F1
(250Kg)
和110kg/667m2。因为杂种的 显性基因数不可能超过双亲这 种基因的总数。而实际上这个
单交种的产量大大超过双亲之
和，达到250kg/667m2。
13
（二）超显性假说(等位基因异质结合假说)
• 遗传的杂合是产生杂种优势的根本原因。 • 杂种优势的产生来源于等位基因的异质结合而产生 的基因间互作效应，
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三 、杂种优势的一般特点
⑴ 杂种优势不是某一两个性状单独表现突出， 而是许多综合性状表现突出。
⑵ 在一定范围内，双亲的基因型纯合程度越 高，双亲的遗传差异越大（亲缘关系远，地 理来源和生态型差异大），F1代杂种优势就 越强。故自交系间F1代杂种优势要比品种间 F1代杂种优势强。
20
⑶ F1代杂种优势效应值与双亲性状效应值不一定 具相关性。即亲本性状好，F1代不一定好，亲本 性状差，其F1代不一定差。F1代的杂种优势是由 双亲的配合力决定的。
-作物育种方法--杂种优势的利用ppt课件
〔四〕自交系的选育与改良
自交系就是经过多年、多代延续的 人工强迫自交和单株选择所构成的、 基因型纯合的、性状整齐一致的自交 后代,它主要为杂交制种提供亲本。
〔四〕自交系的选育与改良
1、自交系的选育 选育自交系是异花授粉作物和常异 花授粉作物利用杂种优势的第一步任 务。 自交系 (inbred line) 是杂交种的亲本 , 普通不直接用于消费 , 而只在消费商 品杂交种时运用。对自交系的根本要 求如下 :
远缘杂交的意义和作用
1.将异源种属植物有利性状引入栽培作物种类 2.发明新物种 4.诱导单倍体 5.有效的利用杂种优势 6.用于研讨生物的进化
远缘杂种后代性状分别的特点
➢性状分别无规律性 ➢分别类型丰富，有向两亲分化的倾向 ➢分别世代长，稳定慢
远缘杂种后代处置方法与选择特点
➢F2 、F3群体要大 ➢不宜在低世代淘汰组合 ➢对低世代资料选择规范要宽 ➢运用回交法或复交法进展再加工
1、中亲优势 (mid-parent heterosis)指 杂交种 (F1) 的产量或某一数量性状的平均 值与双亲 (P1与 P2) 同一性状平均值差数 的比率。计算公式为 :
中亲优势 =［ F1 －(P1+P2)］/2/ (P1+P2)/2 × 100%
〔二〕测定杂种优势的方法
2、超亲优势 (over-parent hetemsis) 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。计算公式为 :
人工诱导多倍体在消费上的运用
➢异源多倍体小黑麦 ➢三单倍体甜菜和三倍体西瓜 ➢同源四倍体黑麦，同源四倍体葡萄
远缘杂交育种
不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间 杂交。
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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%
注：MP = (P1+ P2 ) /2
19.02.2021
早期预测
群体遗传学方法 生理遗传学方法 分子遗传学方法
固定
无性繁殖法 二倍体无融合生殖法 双二倍体法 平衡致死法
19.02.2021
BN
12
21世纪多媒体教学软件系列之一
生理遗传学方法
酵母培养法 线粒体、叶绿体和匀浆互补法 同工酶和酶活性法
杂种谱带类型（与双亲相比） 无差别型 互补型 杂种型 单一亲本型
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
…... anan
19.02.2021
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
19.02.2021
BN
3
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
19.02.2021
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
BN
9
21世纪多媒体教学软件系列之一
优势育种与杂交育种的比较
相同点
基本原理和采用的手段相同
杂种
相异点
优势育种
杂交育种
1、所利用的遗传效应不同 2、育种程序不同
✓
加性效应 ✓
✓
显性效应
✓
上位性效应 部分✓
先纯后杂
先杂后纯
3、制种方法不同
程序繁杂，成本高
方法简便，成本低
19.02.2021
BN
10
21世纪多媒体教学软件系列之一 杂种优势的表现及利用
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。
特殊配合力
指某特定组合的某性状的实测值与据双亲一般配
合力算得的理论值的离差。
g.c.a
图 解 与 实 例
s.c.a
19.02.2021
BN
16
21世纪多媒体教学软件系列之一
1
2
3
4
平均
某
亲 本
A
10.2
11.0
19.02.2021
BN
18
21世纪多媒体教学软件系列之一
加性效应
一个个体的遗传组成所固有的遗传信息，它所含的基因 位点数是一定的，能稳定地传递给后代。
DD
a
a P2
BB CC
dd
AA bb cc DD
P1
Aa bB cC Dd
F1
aa BB CC dd
P2
19.02.2021
BN
8
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%
杂种优势的表现 特点 类型 相对性
营养型 生殖型 适应性
杂种优势的利用价值和方式
利用价值的评价 杂种产生的经济效益 VS 生产杂种种子的成本
影响杂种种子成本的主要因素 生产用种量和繁殖系数；
杂种优势的早期预测与固定
去雄、授粉的劳动成本
19.02.2021
11
21世纪多媒体教学软件系列之一
杂种优势的早期预测与固定
10.6
10.8
10.7
组 合
B
10.1
10.0
9.6
9.8
9.9
的 性
C
9.2
12.0
11.6
10.8
10.9
状 调
D
10.6
10.3
11.1
11.5 10.9
查 值
平
均
10.0
10.9
10.7 10.7
10.6
g.c.a
-0.6
0.3
0.1
0.1
SC3 =Xc3-u- gc- g3=11.6-10.6-0.3-0.1=0.6
19.02.2021
g.c.a
0.1 -0.7 0.3 0.3
BN
Hale Waihona Puke 1721世纪多媒体教学软件系列之一
配合力与育种的关系
深入理解各种遗传效应 加性效应 new 非加性效应 new 显性效应 超显性效应 上位性效应
配合力－遗传效应－育种途径 g.c.a－加性效应－杂交育种 s.c.a －非加性效应－优势育种
亲本的遗传差异
杂种 优势
19.02.2021
BN
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21世纪多媒体教学软件系列之一 配合力的测定 配合力的概念 配合力与育种的关系 配合力的测定方法
19.02.2021
BN
15
21世纪多媒体教学软件系列之一
配合力的概念
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。
一般配合力
自交衰退
BN
4
21世纪多媒体教学软件系列之一
产生原因
19.02.2021
显性假说 （dominance hypothesis） 超显性假说 （overdominance hypothesis）
上位性与杂种优势 基因组互补与杂种优势 基因多态性与杂种优势 基因网络系统与杂种优势
BN
5
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显性效应和非等位基因间这些显性效应的累积作用
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
P2
19.02.2021
BN
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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。
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
19.02.2021
1
21世纪多媒体教学软件系列之一
杂种优势育种的概念与利用价值 杂种优势育种的一般程序 杂交种子的生产 雄性不育系的选育利用 自交不亲和系的选育与利用
19.02.2021
2
21世纪多媒体教学软件系列之一 杂种优势育种的概念与利用价值 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
19.02.2021
酵母 P1 ≈ P2 ＜ P1 ＋P2 ≈ F1
BN
13
21世纪多媒体教学软件系列之一
RFLP(restriction fragment Length Polymorphism)
RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)
分子遗传学测定 作物遗传差异的手段 测 定