常规杂交、回交、远缘杂交

说明
广义上讲，有性杂交育种应包括常规杂
交育种、回交育种、远缘杂交育种、杂交
优势育种等。由于这些育种途径在亲本的
利用、遗传机制、方法技术等方面有较大 差异，故在不加说明时，有性杂交育种一 般指的是常规杂交育种。
近
交
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。
远
交
指植物学上不同种、属以上类型间的 杂交。
第三节 杂交后代的选择
园艺植物种类繁多，繁殖方式各有不同， 杂种后代的选择方法也多样。 有性繁殖园艺植物的杂交后代选择常用系 谱法、混合选择法和单子传代法。
P F1
P1

P2
F2 优点：1、分离世代群体大，不会丢失最优良的基因型； F3 F4 2、选择效率高； 3、易获得对生物有利的性状；
混 合 法
B
回交（back cross )： 杂交一代及以后各世代与亲本之一再进行 杂交。 [ ( A ×B ) ×B ] ×B 轮回亲本：在回交过程中多次参与杂交的 亲本。 非轮回亲本：在回交过程中只参加一次杂 交的亲本，也叫做“供体”。
回
交
有利性状
轮回亲本
的 性 状 与 轮 回 亲 本 基 本 一 致
• 注意：当试材植株较大时，株数可适当减少，反 之，可适当增加。
F2是剧烈分离的世代，也是注重选择的世代，入选的目 标株应单株自交留种。
• 3、杂种三代F3：按F2入选的单株后代（株系） 为小区分别播种，每小区50株。10个小区设一ck， 淘汰不良株系，优系中选优株自交，单株留种。 系内高度一致者可升级鉴定。
即： （1－P）n ＜1-a 两边取常用对数，则有 : nlg(1－P) ＜lg(1-a)
目标性状出现的几率 P P2＋2P(1-P) …….
非目标性状出现的几率 1－P （1－P）2 …….
Pn＋CinPi(1-P) n-i+
+P（1－P）n-1
（1－P）n
若要保证目标性状有1株出现的几率＞＝a，那么非目标性状出现的几率就必须＜1-a
存在连锁时： 1－(1－C)r r为回交的世代数，C 为交换价 有限回交、饱和回交
B

第五节 远缘杂交育种
第一节 远缘杂交的概念和作用
第二节 远缘杂交不亲和的原因及克服方法
第三节 远缘杂种夭亡、不育、不稔
及其克服方法
第四节 远缘杂种后代的分离与选择
B
第一节 远缘杂交的概念和作用
一、远缘杂交的概念 远缘杂交(distant hybridization)指的是 亲缘关系疏远类型之间的杂交。一般认为 植物学上种以上分类单位之间杂交都是远
×
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
合成杂交
P1
×
F1 单交种1
P2
P3
×
P4
×
F1 双交杂种
F1 单交种2
特点：杂种群体的遗传基础丰富，亲本的核遗传组成均等
又因为1－P<1， lg(1－P)<0，移项则有: n>lg(1-a)/ lg(1－P)
B
• 例：
• 当r和d 都为3 选出目标株的几率a为95% • 3 3 • n=log（1—0.95）/log[1—（1/4）×（3/4） • =451.39（株）
• 当条件允许时，一般按1000—2000种植
从F4以后，均重复F3工作，优系中选优株自交直致 系内纯合一致。 4、品种比较试验 条件一致、三次重复、设置对照（ck），保护行。 入选最佳品系。 5、区域试验（多点试验） 在与品比试验方法相似的基础上，按不同地区多 点设置。一般由省或省级以上品种审定委员会安 派，相应级别种子管理部门组织实施。 • 育种者可申请参加。最优者通过品种审定。
控制目标性状的
目标性状表现及各自所占比例 显 隐 1/4 显隐 （3/4)(1/4） ……. 隐显 (1/4） （3/4） ……. 双隐 （1/4）2 …….
等位基因对数
1 双显
3/4
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
人工套
人工授粉
杂交前准备
摄像：陈雪平 演示：罗双霞 顾爱侠 杨莹
人工套
机械隔离
套 袋
2
摄像：陈雪平 演示：罗双霞 顾爱侠 杨莹
五、杂交标记、结果检查与登记 杂交后的花应挂牌标记。并建立有性杂交 登记表。 授粉后及时检查座果情况，必要时应补做 杂交。
有性杂交登记表-----P97页 组合编号：（） 母 本 株 号 去 雄 日 期 授 粉 日 期 授 粉 数 花 去 袋 日 期 果 结 座 有 平 备 实 果 果 效 均 注 成 数 率 种 每 % 子 果 熟 日 数 种 期 子 数
B
二、隔离措施 防止非目的性杂交，应采取适当的隔离 措施。通常用半透为明羊皮纸或硫酸纸进行 花序或单花套袋隔离。
人工套
机械隔离
套 袋
摄像：陈雪平 演示：罗双霞 顾爱侠 杨莹
三、父本花粉采集 父本花粉应从隔离条件下亲本株当天盛 开花朵上取得。也可在花前一天取回父本花 蕾，取出花药干燥后取粉。
四、母本花去雄授粉 两性花园艺植物的母本在授粉前必须去除 雄蕊以防自交。去雄可在开花前一天下午。 授粉可在去雄后马上进行，也可在第二天开 花后进行。
缘杂交。
季节
距离 隔离
生殖 • 形成了生物种
二、远缘杂交在育种工作中的重要作用
1、创造作物新类型； 2、创造雄性不育新类型
3、提高抗病、逆性
4、改良品质；利用杂种优势；
B
1.创造作物新类型
通过远缘杂交可以创造现有作物中所没有的特异
类型。日本蔬菜育种学家条源舍喜用大白菜于甘
蓝杂交育成“白蓝”。波波娃（Popova，1965）
用野生辣椒与栽培辣椒杂交，选育出了高产、果
实密集而适于机械收获的新类型。
2.创造雄性不育新类型
在一代杂种优势利用中，利用雄性不育系是简化 制种手续的重要手段。但是一些作物尚未发现雄 性不育，有人进行栽培番茄与L.recemigerum的种 间杂交选育了细胞质雄性不育的类型。
3.提高作物的抗病性和抗逆性
B
content
亲本选择选配的特点
1、轮回亲本综合性状优良，仅一两个性状需要改良； 2、供体亲本输出性状优良，应由少数基因控制；
3、轮回亲本在生产上应具较长的预期寿命；
4、可选同类型的其他亲本作轮回亲本，防生活力衰退；
B
回交的次数
不存在连锁时：
(1－1/2r)n
r为回交的世代数，n 为独立基因的对数
•作物的野生类型在长期自然选择下，形成了高度的抗病性 以至免疫力，形成了对恶劣气候条件（如高温、寒冷、干 旱、高湿）的抵抗能力。 •马铃薯的野生种具有抗晚疫病、抗某种病毒病、抗低温、抗 线虫等优良性状，有的野生种没有休眠期。 •我国广泛用做番茄抗病育种亲本的Tm-2w基因是美国用栽培 番茄与秘鲁番茄杂交的远缘杂种中选育而成。
状个体比例
回交后代群体内某种纯合基因型出现频率符合下式： （1/2）n n 为独立基因的对数
2、增强杂种后代的轮回亲本性状
2、增强杂种后代的轮回亲本性状
B
二、回交育种的应用
1、增强抗性 2、转育雄性不育系 3、创造新种质 4、改善杂交材料的性状
B
三、回交育种方法
亲本选择选配的特点 回交后代的处理 回交的次数 回交后代的群体规模 回交育种的程序
4.改良作物品质 •作物的野生种往往干物质含量高，某些营养物质的
4、适于多系杂种的选择；
5、可能得到育种目标以外的优良类型。 F5 缺点：1、人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失； F6 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、高代选择工作量大；
F7
5、亲缘关系无法考证。
区域试验
生产试验
B
P F1 与混合法比较： F2
P1

P2
优点：1、适于株行距大的作物和保护地加代；
二 、常规育种的杂交方式
1、两亲杂交 只有两个亲本参加的杂交。若指定A×B为正交， 则B×A 为反交。 2、 多亲杂交 三个或三个以上亲本参加的杂交。 添加杂交 合成杂交 多父本授粉 回 B 交
添加杂交：多个亲本逐个参与的杂交。 添加杂交
P1
1、参与杂交的亲本数
×
F1
P2
育种年限的长短 2、参与杂交的次序 P3
说明 异花授粉植物的杂交后代选择常用“混 合选择法”，基本路线与系谱法相似，区 别在授粉和留种的方式。两种方法的优缺 点在“选择育种”一章中已做介绍。
第四节 回交育种
一、回交的遗传效应 二、 回交育种的应用 三、回交育种方法
B
一、回交的遗传效应
1、增加杂种后代群体内具有轮回亲本性
第五章 常规杂交育种
第一节 常规杂交育种的意义和杂交方式
第二节 有性杂交技术
第三节 杂交后代的选择
第四节 回交育种 第五节 远缘杂交育种
概
念
亲本 3 亲本 2 杂种 亲本 1 亲本 n 亲本 5 亲本 4
注：
代表各亲本所具的不同优良性状
常规杂交育种（sexual crossbreeding) 按育种目标选择选配亲本，通过人工杂 交的方法将亲本的优良性状集于杂交后代， 再通过对杂交后代进行自交分离，选择出符 合目标要求的，遗传性稳定一致的优良新品 种。 常规杂交育种也称做重组育种有性杂交育 种、组合育种等。
1 1 2
B
一、亲本株的培育和选择
原则：
使亲本的性状能充分表现
保证有足够数量的母本植株和杂交用花
目的：
利于种株选择 提高种子纯度 获得充实饱满的高质量的种子
问题：
花期相遇
调节花期相遇的方法
调节播种期 播种期 植株调整
温、光处理
适宜的栽培管理措施
生长调节剂
B
0℃
低温
B
蒲 包 花
豇 豆
B
翠菊
日 照 长 短
P代表目标性状出现的概率 r代表控制目标性状的隐性基因对数 d代表控制目标性状的显性基因对数
P＝ （1/4）r（3/4）d 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
P1
×
F1
BC1F1
P2
非轮回亲本 OR 供体亲本
P1
多 次 回 交 后 ， 回 交 后 代
×
F1
×
P1
ຫໍສະໝຸດ Baidu
结论： 轮回亲 本最初 作为母 本出现 的，但
F1
BCnF1
×
F1
P1
育 育 性 性
问题例外
轮回亲本用父本还是母本好？
B
想一想
三、常规杂交育种亲本的选择与选配
亲本选择 概 念 原 则
亲本选配
概 念 原 则
B
亲本选配的原则
补 态
优母
父母本性状互补
选用不同生态类型的亲本配组 以具有较多优良性状的亲本作母本 亲本之一的性状应符合育种 用一般配合力要高的亲本配组 注意父母本的开花期和雌蕊的育性
符 高 期育
B
第二节 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
第一节
常规杂交育种的意义和杂交方式
一、常规杂交育种的意义 1、实现基因重组，获得变异类型。 2、改善基因间的互作关系， 产生新性状。例：花卉中， 黄色花与红色花杂交， 可选出橙色花。
3、打破不利基因的连锁关系。 例：番茄抗病基因与黄化 基因的连锁。 4、综合双亲优良性状。 例：节间长、单节结荚多 的甜豌豆品种与节间短的 品种杂交后代，通过自交 选育出节间短、单节结荚 多的新品种。
B
亲本的选择与选配
亲本选择 概 念 据育种目标选用具优良性状的品种类型作为亲本 原 则
亲本选配
概 念 原 则
亲本的选择与选配
亲本选择 概 念 原 则
亲本选配
概 念 从入选亲本中选用哪些亲本配组杂交 原 则
B
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，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，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，亲本优良性状的遗传力要强
2、F2个体繁殖机会均等，规模易控制；
F3 与系谱法比较：
F4 F5 优点：1、减少了F3、F4分系种植和选择的工作量；
2、保证了高世代选留单株较多时，仍有大量性状差异
较大的纯育株系供比较选择； 缺点：1、育种目标期望的性状可能丢失； 2、亲缘关系无法考证。
单 子 传 代 法
F6
选优系，升级鉴定
B
系谱选择法的基本程序 1、杂种一代（F1）：以组合为小区种植， 每小区30—50株。自花植物自由授粉；异 花植物组合间隔离、组合内自由授粉F1一 般不做选择，按组合混收留种。