杂种优势利用.
《杂种优势利用》课件
，推广杂种优势在农业生产中的应用。
THANKS。
动物杂种优势的实例
杂交牛
通过将不同品种的牛进行杂交， 获得具有杂种优势的牛品种，具 有更高的生长速度和肉产量。
杂交猪
通过将不同品种的猪进行杂交， 获得具有杂种优势的猪品种，具 有更高的生长速度和肉产量。
杂交鸡
通过将不同品种的鸡进行杂交， 获得具有杂种优势的鸡品种，具 有更高的产蛋量和蛋品质。
植物杂种优势的实例
杂种优势利用
目录
• 杂种优势的概念 • 杂种优势的利用方式 • 杂种优势的实例 • 杂种优势的未来发展
01
杂种优势的概念
杂种优势的定义
杂种优势是指两个或多个品种、种间或亚种间杂交后 产生的后代在生长势、繁殖力、抗逆性、适应性以及
产量和品质等方面超过其亲本的现象。
杂种优势是生物界中普遍存在的现象，不仅存在于动 物界，也存在于植物界。
02
基因工程育种是指通过基因工程技术，将具有优良性状的 基因导入到其他植物或动物中，获得转基因生物，用于生 产或育种。这种利用方式能够快速获得具有优良性状的转 基因生物，提高生产效益和育种效率。
03
细胞工程育种是指通过细胞工程技术，将具有优良性状的 细胞进行繁殖和筛选，获得具有优良性状的细胞系或个体 。这种利用方式能够快速获得具有优良性状的细胞系或个 体，提高生产效益和育种效率。
03
杂种优势的实例
农业杂种优势的实例
杂交水稻
通过杂交育种技术，将不同品种的水稻进行杂交，获得具有杂种 优势的水稻品种，具有更高的产量和抗逆性。
杂交玉米
通过杂交育种技术，将不同品种的玉米进行杂交，获得具有杂种优 势的玉米品种，具有更高的产量和抗逆性。
草育种学杂种优势利用
就是当前最常用测配方法 如:利用人工去雄制种得玉米、棉花;
甜菜三交种选育; 利用雄性不育系制种得水稻、高粱、甘蓝型油菜和玉米恢复系选育; 不育系得选育时配合力测定
3、测定时期 (1) 早代测定
在S1～S2 (F2-F3)代进行,甚至在F1代进行 仅能测出一般配合力。 依据:一般配合力受基因加性效应控制,可遗传得 因此一般配合力在早代与晚代呈正相关。 缺点:早代分离,可靠性差。 原则:测验种少(1-2个),选择标准低 意义:有效控制群体规模,减少后代测配数量 适用范围:群体品种改良
P
AA BB cc dd × aa bb CC DD
12 10 4 3
6586
29
25
↓
F1
Aa Bb Cc Dd
等位基因显性效应值 非等位基因累计效应值
假设完全显性 无显性 不完全显性
12+10+8+6=36 (12+6+10+5+4+8+3+6) ÷ 2 =27 (双亲平均值) 27< F1 <36
(一) 配合力高
(二) 亲缘关系相对较远 地理远缘 血缘较远 类型和性状差异较大
(三) 综合性状良好,双亲间性状互补
(四) 亲本自身产量高,花期相近,易于授粉
玉米马齿型和硬粒型杂交
五、杂种品种得类型(玉米)
(一)品种间杂种品种
(二) 品种-自交系间杂种品种 顶交种
(三)自交系间杂种品种 1、单交种 用两个自交系组配而成。
C
方法:采用完全或部分双列杂交法。
…
完全双列杂交:n(n—1)个杂交组合(含正交和反交)
利用杂种优势的途径
利用杂种优势的途径
1. 杂交育种：利用不同品种之间的杂交优势，生产出新品种，获得更高的产量、更好的质量和抗病能力等。
2. 种植多样化：种植不同的品种或物种，可以降低风险，增加生产效益。
3. 定向选育：对某种物种进行系统的选育，利用其杂种优势，改良品种，提高生产效益。
4. 交叉繁殖：对两种相近但不同的物种进行交叉繁殖，培育出既具有原有品种的特点，又兼有杂种优势的新品种。
5. 小麦-玉米轮作栽培：利用小麦和玉米的生长特点和代谢方式不同，增加土地的利用效益、降低土壤病害和虫害的发生率。
作物育种学总论第九章杂种优势利用
作物育种学总论第九章杂种优势利用杂种优势，又称为杂种优越性或杂种增强效应，是指杂种的性状相对于亲本物种，具有更好的表现。
杂种优势利用在作物育种学中占据着重要的地位，因为它可以帮助农民和育种人员获得更高的产量、抗病性和适应性。
杂种优势的原因有三个主要因素：一是优势亲本杂种势的组合效应，即杂种比亲本杂种的性状更好；二是同质和异质因子的非互补组合效应，即杂种比亲本杂种具有更多的不同基因组合；三是杂交带来的配合效应，即杂种比亲本杂种具有更高的适应性。
杂种优势在作物育种中有许多具体的应用。
首先，杂种优势可以提高产量。
杂种的产量通常比亲本杂种的产量高出10%至30%。
这是因为杂种具有表现型超越亲本杂种的表型优势，包括生长速度、水分利用效率、光合作用等。
同时，杂种还可以提高光能利用效率，在光合作用的过程中，能够更有效地转化为可食用部分的生物量。
其次，杂种优势可以提高抗病性。
由于杂交会带来不同基因的组合，病原菌往往难以适应这种多样的基因组合。
因此，杂种耐病性较好，更具抗病能力。
这在抗病性较差的亲本杂种中尤其明显。
例如，抗病性差的亲本杂种经过杂交后，杂种可能会获得更好的抗病性。
杂种还可以提高适应性。
由于杂交带来的多样性，杂种对环境的适应能力更强。
在不同的生态条件下，杂种通常比亲本杂种更能适应。
这使得杂种在全球不同地区的广泛种植成为可能，有助于提高作物的生产稳定性。
杂种优势利用的方法包括单交和复交。
单交是指两个同属不同种或亚种的杂交，而复交是指两个或更多同属不同种或亚种杂交，然后再与一个亲本杂种进行杂交。
通过单交和复交的方式，可以进一步提高杂种的优势。
总之，杂种优势利用在作物育种学中具有非常重要的意义，尤其在提高产量、抗病性和适应性方面。
通过利用杂种优势，可以获得更好的作物品种，满足人们的需求，并且提高农业生产的效率和稳定性。
因此，杂种优势利用是作物育种学中一个非常有前景的研究方向。
第11章 杂种优势利用
如两亲本自交系杂AABBccdd×aabbCCDD 12 10 4 3 6 5 8 6
F1
AaBbCcDd
12 10 8 6 (完全显性,部分显性) 问题；1.杂种优势超亲20-50%假说达不到。
2.隐性基因的贡献不是全部不利。
二、超显性假说
杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作用，杂种优势是由双亲杂交
3. 晚代测定：在自交系选育的后期，即S5－S6代时测定 自交系的配合力。此时的配合力是可靠的。
（二）测验种的选择 测定自交系配合力所进行的杂交，称为测交，测交所用的共同亲本称为
测验种。 测交时，由于基因的显性、上位性和互作效应所导致的非加性变量的差
异，一般不易区分，其所出现的差别主要反映了基因的加性效应，故能测出 系的一般配合力。 （三）测定配合力的方法 1.顶交法 1xA 2XA 3xA---nxA 2. 双列杂交法也称轮交法 优点是能同时测定一般配合力和特殊配合力。 缺点是杂交组合过多。 3.多系测交法 是用几个优系(不育系）和骨干系作测验种与一系列被测系测交。是常采用 的一种方法
的F1的异质性引起的，即由杂合性的等位基因间互作引起的。
杂合等位基因的贡献可能大于纯合显性基因和纯合隐性基因的贡献，即 Aa>AA或aa，Bb>bb或bb。
a1a1b1b1c1c1d1d1xa2a2b2b2c2c2d2d2
1 111
1 1 11
a1a2b1b1c1c2d1d2
222 2
近年来一些同功酶谱分析表明，杂种F1除具 有双亲的酶带外，还有新的酶带。
1msms:1MSMS 2.一对显性核雄性不育杂交种
（三）光敏核雄性不育杂交种 水稻小麦油菜 （四）核质互作雄性不育杂交种 核不育基因和质不育因子共同作用 可以实现所系配套 五、自交不亲和系杂交种hybrid with self-incompatibility)
杂种优势利用
杂种优势利用一杂种优势利用的简史与现状杂种优势 (heterosis) :指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1 , 在生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。
1 利用简史：简述杂种优势现象的发现，列举古今中外在杂种优势利用方面的研究，主要农作物杂种优势利用的简史。
2 利用现状作物杂种优势利用主要集中在以下五个方面：核质互作雄性不育系的选育、化学杀雄、光温敏雄性不育系的选育、核雄性不育的利用与核质互作杂种优势利用。
二杂种优势表现特征1 杂种优势的普遍性（1）生长势和营养体（2）产量和产量因素方面（3）品质方面（4）生理功能方面（5）生化表现方面（6）抗逆性和适应性2 杂种优势表现的复杂多样性(1) 从基因型看：自交系强于自由授粉品种(2) 作物种类：二倍体大于多倍体(3) 亲本亲缘关系：亲缘关系远的强于近的(4) 杂交组合：亲本之间性状互补，杂种优势强3 F2及以后世代杂种优势的衰退原因：发生遗传分离，出现个体差异，后代不整齐一致。
杂种优势衰退速度的影响因素：(1) F1基因型的杂合位点数：杂合位点越多，衰退越慢(2) 作物授粉方式：异花授粉比自花授粉作物下降慢4 杂种优势的度量（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。
中亲优势 =［ F1－(P1+P2) /2 ］/ (P1+P2)/2 × 100%（2）超亲优势( over-parent heterosis)：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。
超亲优势 = （F1 － HP）/ HP × 100%负向超亲优势 =（F1 － LP）/LP × 100%（3）超标优势(over-standard heterosis) ：指杂交种 (F1) 的产量或某一数量性状的平均值与当地推广品种 (CK) 同一性状的平均值差数的比率。
-第6章 杂种优势的利用(04-03-28)
复习题
1.
2. 3. 4.
简述杂种优势的概念； 配合力的概念； 杂种优势制种的技术环节； 试比较各种重组育种技术的异同点。
3、轮配法
A B C D
A
B
X
X
X
X
X
X
X
X
C
D
X
X
X
X
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： ３、三交种：
（二）等位基因异质合假说： 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。这种差别发生于同一 基因点，一个等位基因点不是只有显、 隐性两种差异，而是可以分化为不同 结构和生理功能的多种形式。
生活力假说 遗传平衡假说。 在杂种优势利用上，人们都选用 遗传差异较大的，如在亲缘上，地 理起源上、性状上差异较大的种、 品种或品系进行杂交，作为选择优 良组合的基本原则。
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.
2. 3. 4. 5. 6.
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。
杂种优势利用课件(共34张PPT)《畜禽繁殖与改良》
三、杂种优势利用方式
缺点
维持3个纯种，成本较高 一般需要两次配合力测定，组织工作复杂
三、杂种优势利用方式
3、双杂交
双杂交又称四元杂交，即以四个品种或品系分别两两杂交，然后再两类杂种间进行第二级杂交，产 生经济用商品畜；或者用三品种杂交的杂种畜作母本，再与另有一种的公畜杂交 ，产生经济用畜群。
三、杂种优势利用方式
缺点
杂交后代不作种用，F1代繁殖性能上的杂种优势没有 机会表现和利用。
杂种的遗传基础不广泛，因而不能利用多个品种的基因 加性互补效应。
三、杂种优势利用方式
2、三元杂交
又叫三品种杂交。三元杂交就是先用 两个品种杂交产生具有杂种优势的母 本，再与第三个品种的公畜杂交，产 生的三品种杂种全部供经济利用。
三元轮回杂交模式图
三、杂种优势利用方式
优点
除第一次杂交外，母畜始终都是杂种，有利于利用繁殖性能方面的杂 种优势
对于单胎家畜，需要较多母畜，可以利用杂种母畜 每代只需引入少量纯种公畜或利用配种站的种公畜，不需要维持几个
纯繁群，便于组织 每代交配双优势利用方式
黄牛（♀） × 牦牛（ ♂ ） ↓
变犏牛
牦牛（ ♀ ） × 黄牛（ ♂ ） ↓ 真犏牛
一、杂种优势的概念
杂种优势广泛应用于猪牛羊禽
一、杂种优势的概念
杂种优势的表现
主要取决于杂交用的亲本群体质量和杂交组合是否恰当。
2杂种优势利用的方法和步骤
8
二、杂种优势利用的方法和步骤
杂种优势利用是一项系统工程，它既包括对杂交 亲本种群的选优提纯、又包括杂交组合的选择和杂交 工作的组织；既包括纯繁，又包括杂交，是一套综合 措施，习惯上称为经济杂交。
二、杂种优势利用的方法和步骤
第五节杂种优势的利用
第五节杂种优势的利用一．杂种优势的概念与表现特点1．杂种优势的概念杂种优势是指两个或几个遗传性不同的亲本杂交所产生的杂种（杂种一代或及其后代），在生长势、生长量、结实性、发育速度以及对不良环境条件的抗性的抗性等方面，优于其亲本（品种或自交系）的现象。
2．杂种优势的表现特点（1）杂种优势具有普遍性和复杂多样性。
凡是能进行有性生殖的生物，无论高等生物还是低等生物，自花授粉植物还是异花授粉植物，都可见到杂种优势现象。
但并不是任何两个亲本杂交所产生的杂种或杂种的所有性状都具有优势。
（2）杂种优势的大小与亲本遗传差异和纯度有关。
（3）F2及以后世代杂种优势衰退。
二．利用杂种优势的基本条件（1）要有纯度高的优良品种或自交系；（2）亲本间杂交一代要有强大的杂种优势；（3）亲本的繁殖和杂交种的配制简单易行、种子生产成本低。
三、杂交种的类别1．品种间杂交种对于雌雄异花或雌雄同花但去雄方便的作物，可采用品种间杂交的方式。
利用品种间杂种优势的特点是：育种程序简单，但由于品种间没有严格自交的过程，品种内株间的遗传基础不完全一致，所以杂种F1表现不太整齐，优势也相对低于自交系间杂种。
2．自交系间杂种对于容易人工自交的作物（如玉米），可利用自交系间杂。
利用自交系间杂种的特点是：育种程序复杂，所需时间长，但所配出的杂种生长整齐一致，优势明显。
玉米自交系间杂交种，因采用自交系亲本的数目多少及组合方式不同，可分为：顶交种——一个自交系和一个普通品种杂交；单交种——两个自交系杂交；三交种——一个单交种和一个自交系杂交；双交种——两个单交种杂交；综合种——由10个以上自交系或几个单交种、双交种杂交后，通过混合选择而成。
3．自交不亲和和系间杂种有一些作物，他们的某些品系虽然雄蕊正常，能够散粉，但自交或系内兄妹交均不结实或结实极少，这种特性称为自交不亲和性，具有这种特性的品系叫自交不亲和系。
它们可利用自交不亲和品系间杂交种。
4．种间杂交种某些种间杂交一代结实率不降低的作物，可利用种间杂种优势。
第9章 杂种优势利用
但因作物的繁殖方式不同以及用于选育
杂种亲本的原始材料有很大的差异，因此不 同作物杂种优势利用研究的侧重点有差异， 对于自花授粉作物和常异花授粉作物而言， 异交体系是最重要的，对于异花授粉作物而 言，培育高配合力的自交系则是关键。
异交体系是生产杂种品种所必需 的，没有高效的异交体系，则无法大 批量、低成本地生产杂种品种种子。
LP
（三）超标优势（over—standard heterosis） 又称对照优势 指杂交
种F1的某一性状的平均值与当地推广
品种（CK）同一性状的平均值差数除
以CK平均值，也称为竞争优势。
用公式表示为：
F1-CK 超标优势（%）= --------------- ×100 CK
（四）杂种优势指数（index of
2、自交系的选育方法
在
自交系的选育过程中，要始终按照 农艺性状优良、一般配合力高和基
因型纯合的三点基本要求进行选择。
从各种原材料中选育自交系的主要 方法是连续多代自交结合农艺性状的选 择和配合力的测定，即采用系谱法和配
合力测定相结合的方法。
三、配合力及其测定
配合力高低是选择杂交种亲本最重要的 依据，它直接影响杂交种的综合性状尤其是 产量的表现。只有配合力高的亲本，才能配 制出高产的杂交种。
不同的育种目标专门组配的，其基本
特点是遗传基础复杂，遗传变异广泛， 能适应较长期的育种要求，是选育自
交系的好材料，如美国的依阿华硬杆
综合种BSSS。
但利用这类材料时，首先要求群
体进行多代的自由授粉，以达到充分
的重组，打破基因连锁；其次，要求
进行大量的单株选择，因此，育种所
需的时间较长，且工作量大。
第九章 杂种优势利用
2. 超亲优势
杂种一代某一性状平均值超过高值亲本同一性 状平均值的百分率 F1-HP 正向超亲优势（%）=-------------×100 HP
F1-LP 负向超亲优势（%）=-------------×100 LP
3. 超标优势（竞争优势）
杂种一代某一性状的平均值超过当 地推广品种同一性状值的百分率 F1-CK 超标优势（%）=-------------×100 CK
C/B
D
E
D/A
E/A
D/B
E/B
D/C
E/C E/D
D/E
第一种 包括全部正交、反交、自交 第二种 包括正交、自交 第三种 包括全部正交、反交 第一种 包括全部正交
优点：包含了亲本自交系的各种可能的相配 组合，从而不会漏掉最优组合。 缺点：需要组配的组合数较多，不适于自交 系数较多时采用。
LN8067
二. 自交系选育过程
1.选育自交系的原始材料 ①地方品种和推广品种 ②各类杂交种 从地方品种、推广品种或品种间杂交种选育的自交 系—一环系（first cycle line) 从自交系间杂交种选育的自交系—二环系 （second cycle line) ③综合品种和人工合成群体
2. 选育自交系的过程
平均 10.3 10.2
9.2 9.3 9.8
GCA 0.5 0.4
-0.6 -0.5
第五节 杂交种组配的亲本选配原则 选配亲本要注意亲本配合力和农艺性状的 选择，不可偏废。 选配亲本同时要注意"选"和"配"两个方面, 具体来说应掌握如下四条原则:
一、配合力高 选择一般配合力高的材料作亲本。 最好两个亲本的配合力都高，这样容易 得到强优势的杂种。 若受其他性状的限制，至少应有一个亲 本是高配合力的，另一个亲本的配合力也 应是较高的。 不能用两个配合力低的亲本进行杂交。
杂种优势利用
杂种优势利用第一节杂种优势利用的现状与度量（一）杂种优势利用简史：中国早在1400 多年前后，魏贾思勰著的《齐民要术》中就记载了马和驴杂交产生骡的事实，为人类历史上开辟了观察和利用杂种优势的先例。
1637 年出版的《天工开物》中也记载了蚕的杂交事例。
1761～1766年Ko1reuter，烟草杂交发现杂种优势，并提出利用杂交种。
1865年Mendel，豌豆杂交，提出杂种活力概念。
1866～1876年Darwin，提出异花授粉有利、自花授粉有害。
1908年Shull,玉米自交系间杂交，杂种优势一词，方法体系建立。
杂种优势利用现状：1934年美国玉米杂交种只占玉米种植面积的0.4%，到1944年玉米杂交种面积已占56%，而在美国玉米带各州杂交种面积已占90%，到1956年，全美国已普及了玉米杂交种。
中国对玉米杂种优势的研究，始于20世纪30年代，直到50年代才推广品种间杂交种，60年代推广双交种，70年代推广单交种。
中国杂交高粱的研究始于20世纪50年代后期，到60年代后期，育成并推广了一批高粱杂交种。
杂种优势的概念：是指两个遗传性状不同的品种、品系或自交系进行杂交，所产生的杂交种，在生活力、生长势、抗逆性、适应性以及产量、品质等方面优于其亲本的现象。
杂种优势理论：显性学说（显性基因互补学说）：处于杂合状态的生物个体，由于显性基因的存在，不同程度地消除了隐性基因的有害或不利的效应，从而提高了杂种个体的生活力以及数量性状的效应值等，因此表现出杂种优势。
根据这一理论，杂种优势可以固定，因为在子代群体中，显性纯合体和杂合体等效。
杂种F1集中了控制双亲有利性状的显性基因，每个基因都能产生完全显性或部分显性效应，由于双亲显性基因的互补作用，从而产生杂种优势。
如两个具有不同基因型的亲本自交系杂交AABBccdd X aabbCCDDF1 AaBbCcDd因为每个基因都能产生完全显性或部分显性效应AA、BB、CC、DD＞aa、bb、cc、ddAa、Bb、Cc、Dd ＞aa、bb、cc、ddAaBbCcDd ＞AABBccdd（aabbCCDD）超显性学说：杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作用，杂种优势是由双亲杂交的F1的异质性引起的，即由杂合性的等位基因间互作引起的。
第十章 杂种优势利用
好的品种或品系； 2.选择与杂种要求的类型相同的品种或品系；
3.对于父本，种畜的来源和适应性不必多考虑。 因为需要数量较少，特殊照顾经费不大。
三、杂交成果的预测 不同群体间杂种优势的差异很大，杂交效果的 确切结果，只有能过配合力测定才能确定。要按配 合力测定 ，必须搞杂交组合试验。但家畜的品种或 品系又很多，不可能两两这间都进行杂义试验。因 此，应事先对各组合有个大体估计，认为杂种优势 较好的组合进行配合力测定。
1.亲本群体的加性基因效应越林，也即对亲本 的选优工作做得越好，杂种后代的优势往往越大。 2.亲本群体越整齐，也就是就对亲本群体的提 纯工作做得越好，杂种后代的优势往往越大。 3.亲本间的遗传差异越大，其后代的杂种优势 往往越高。 4.就性状而言，遗传力低的性状，也就是近交 衰退严重的性状，杂种优势往往越大。 四、配合力测定 （一）配合力的概念
配合力(combining ability )：衡量杂交父本和 母本各性状巧合力的一个指标。是指不同品种或品 系杂交之后所得到的杂种优势程度。分为一般配合 力和特殊配合力。 配合力的种类
1.一般配合力(general combining ability ,GCA)
—一个种与各个品种杂交所得到平均效果； —基础：基因的加性遗传效应； —表示：用亲本品种的平均育值表示； —靠纯繁选育提高。
认为等位基因间的互作使杂合子比任何一种纯 合子在生活力和适应上都更优越，从而产生杂 种优势。 （三）上位互作效应（Epitasis theory) 认为非等位基因间的互作也可以使杂种 产生优势。
上述各个学说均有一定的片面性，即只考虑了遗 传效应的一种。如果将上述学说结合起来则能较 好地解释杂种优势的发生机制。 三、杂种优势的类别
二、杂种优势的遗传学机制
第八章 杂种优势利用
方法：
A为测验种，1、2、3、4、5、．．．n个自交系为被测系 组配 1×A，2×A，3×A、n×A等杂交组合（有时正反交） 对测交组合进行产量（或其它性状）比较 计算出各被测系的一般配合力。
优点：测配组合少，工作量较轻。 但不能 测定特殊配合力
（2）双列杂交 自交系既是测验种又是被测系。 方法：采用完全或部分双列杂交法。 完全双列杂交：n(n—1)个杂交组合(含正交 和反交) 只有正交的完全双列杂交：n(n—1)/2个杂 交组合 测交组合产量比较试验 ，取得各测交组合 产量(或其它数量性状)的平均值后，计算出一 般配合力和特殊配合力。
第六节 作物雄花不育性在杂种优势 中的应用
一、利用雄性不育性的意义 二、核质互作雄性不育系的应用 三、细胞核雄性不育系的应用
一、利用雄性不育系的意义
（一）概念
1、雄性不育（male-sterility）是指雄性器官 发育不良，无花粉或花粉败育，失去生殖功能， 导致不育的特性。 2、雄性不育系：雄性不育性是可以稳定遗 传，经过一定的选育过程，育成不育性稳定的 遗传系统，称之为雄性不育系。
第八章 杂种优势利用
杂种优势是生物界的一种普遍现象，一般 是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1 在生长势、生活力、抗逆性、繁殖力、适应 性、产量、品质等方面优于其亲本的现象。 杂种优势利用指把两个以上的遗传性不同 的亲本杂交后，根据育种目标的要求，选择 优良的杂交一代，经过试验鉴定育成新品种 的方法。
4、 杂种优势指数
杂种优势指数(％)＝F1/MP×100
第三节 杂种优势表现的遗传基础
一、显性假说（有利显性基因假说）
基本论点： 杂种优势是由于双亲的有利显性基因全部聚 集在杂种中所引起的互补作用的结果。杂交亲 本的有利性状大都由显性基因控制，不利性状 大都由隐性基因控制，通过杂交，使双亲的显 性基因全部聚集在杂种里。在玉米、黑麦的杂 种优势中应用。
作物育种方法--杂种优势的利用
➢ 利用自交不亲和性：十字花科、禾本科、豆 科等
➢ 雄性不育性：植物中雄蕊败育或不能产生正 常花粉,但雌蕊能接受外来花粉而结实.
五、其他育种方法
➢诱变育种 ➢倍性育种 ➢远缘杂交育种
进行有性杂交后,从杂种一代中选 择优良单株进行无性繁殖.
〔四〕自交系的选育与改良
为了充分发挥杂交种的优势,制种所用的 亲本必须是高度纯合的.但异花授粉作物的 品种,实际上是一个杂合群体,遗传基础较复 杂 ; 同时在品种群体中,隐性基因常被显性 基因所掩盖,其不良性状不易显现.通过人工 自交 , 不仅可使基因型纯合,而且使性状发 生分离,经过严格选择,可使优良性状得到积 累和加强.
超标优势 = 〔F1－CK〕/ CK × 100%
〔三〕不同繁殖方式作物 利用杂种优势的特点
1. 自花授粉作物和常异花授粉作物
①利用杂种优势的方式主要是品种间杂交 ②去雄困难
2. 异花授粉作物
要经过连续多代自交、分离、选 择,育成纯合的、性状优良的自交 系,配制自交系间杂交种.
3. 无性繁殖作物
第四节 作物育种方法
一、引种 二、系统育种 三、杂交育种 四、杂种优势的利用 五、其他育种方法 六、生物技术在育种中的应用
四、杂种优势的利用
〔一〕杂种优势的概念
指杂交种品种F1表现出的某些性状或综合性 状对其亲本品种<系>的优越性.
〔二〕测定杂种优势的方法
为了便于研究和利用杂种优势 , 通常采用 以下方法度量杂种优势的强弱.
➢ 种植原始材料
〔四〕自交系的选育与改良
S0
种植原始材料,选择30至50 株,人工套袋自交
杂种优势利用.课件
优势； 6.配套系的新陈代谢强度一般较高。
新的配套系不断被育成，旧配套系被从杂交体系中更 换下来。
三、配套杂交体系的层次
2系配套 曾祖代
3系配套
4系配套
B♂♀ C♂♀ A♂♀ B♂♀ C♂♀ D♂♀
祖代 A♂♀ B♂♀ A♂♀ B♂ × C♀ A♂ × B♀ C♂ × D♀
H (%) F1 P 100 P
目的：为便于各性状间比较，将杂种优势转化 为相对值
杂种优势产生的关键
1、是否对亲本群体选育提纯； 2、亲本群基因频率的差异大小； 3、亲本是否含优质高产基因； 4、显性效应和上位效应是否明显
H dy2
二、杂种优势利用
指利用杂种优势增加产量、提高经济效 益的过程。也把杂种优势利用称为经济 杂交。
亲本高产基因的频率 尽可能增大。
提纯：
通过选择和近交，使亲本种群在主要性状的纯合子 基因型频率尽可能增加，个体间差异尽可能减小。
选优提纯的主要方法：
品系繁育和正反反复选择
杂种优势的利用必须在纯繁基础上进行！
二、杂交亲本的选择
因为对父、母本的要求不同，选择标准也不同： （一）对母本的要求：
在进行配合力测定前，应该对杂交效果有个大致 的估计，值得测定的才测定。
估计杂交效果的依据
1．种群间差异大者，杂种优势往往较大 2．长期与外界隔绝的种群间杂交，一般可产生较
大的杂种优势 3．遗传率低、近交时衰退严重的性状，杂种优势
较大（非加性效应大） 4．主要经济性状变异系数小的种群，杂交效果好
（整齐度反应基因型的纯合度） 5．运用分子生物学技术进行预估
父母代 A♂ × B♀
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提纯：
选优提纯的主要方法：
杂种优势的利用必须在纯繁基础上进行！
二、杂交亲本的选择
因为对父、母本的要求不同，选择标准也不同：
1、数量多、适应性强； 2、繁殖力高、母性好、泌乳力强的品种或品系； 3、不影响杂种生长速度的前提下，体格不要求太大；
（一）对母本的要求：
（二）对父本的要求：
1、生长速度快、饲料利用率高、胴体品质好；
A品种/品系正交的一般配合力:
G.C( A1 )
( A B) ( A C ) ( A D) n 1
( B A) (C A) ( D A) G.C( A2 ) n 1 2．计算特殊配合力（S.C）
A品种/品系反交的一般配合力:
S .C( AB ) ( A B)
2．长期与外界隔绝的种群间杂交，一般可产生较 大的杂种优势 3．遗传率低、近交时衰退严重的性状，杂种优势 较大（非加性效应大）
4．主要经济性状变异系数小的种群，杂交效果好 （整齐度反应基因型的纯合度） 5．运用分子生物学技术进行预估
四、配合力的测定
（一）测定方法
双列杂交（完全、不完全、正反循环）；经纬杂交 设A、B、C、……、n个品种或品系，设（ A×B）、 （A×C）、（A×D）为杂种的成绩，A2、B2、C2、…为 纯繁的成绩，则有：
平均值的现象。
杂种优势的表现形式：
1．综合性表现：杂种个体生活力增强，饲料利用率提高，生长 速度加快，繁殖力增强，畸形、缺损、致死、半致死现象减 少。即各方面综合表现优势。 2．表现母系杂种优势：性早熟，繁殖力提高，泌乳力增强。 3．表现父系杂种优势：性早熟，经济品质好，配种能力强等。
杂种优势的产生原因：
4．每组数量要满足统计分析要求，头数太少没有 代表性。 5．集中地点、同一年度、同一季节进行测定。
五、配套杂交
确定最优杂交组合后，采用固定杂交方式进行杂种 后代的生产。
六、杂种的培育
提供适宜的饲养管理条件，保证杂种后代能够表现 杂种优势。
七、随机抽样性能测定检Biblioteka 生产的商品代的生产性能是否符合要求
优势。其遗传基础是基因的非加性效应。
反映的是杂种群平均基因型值与亲本平均育种值之差， 其提高主要依靠杂交组合的选择。
遗传力高的性状，各组合的特殊配合力不会有很 大差异；
遗传力低的性状，特殊配合力可有很大差异，因
而有很大的选择余地。
第二节 杂种优势利用的主要环节
一、亲本种群的选优与提纯
二、杂交亲本的选择
第十章 杂种优势利用
第一节 概念和意义 第二节 杂种优势利用的主要环节 第三节 配套系与配套杂交 第四节 杂种优势利用中的杂交方式 第五节 提高杂种优势利用效果的途径
第一节 杂种优势利用的概念和意义
一、杂种优势
不同种群(品种或品系)个体杂交的后代往往在生活力、
生长和生产性能等方面在一定程度上优于其亲本纯繁群
一般配合力
特殊配合力
一般配合力：
一个种群和其它各种群杂交能获得的平均效果。 其遗传基础是基因的加性效应。
反映的是杂交亲本群平均育种值高低，主要依靠 纯繁选育提高。
对遗传力高的性状提高比较容易；
遗传力低的性状，一般配合力不易提高。
特殊配合力：
两个特定种群间杂交所能获得超过一般配合力的杂种
三、杂交效果的预估
四、配合力测定
五、配套杂交
六、杂种的培育
七、随机抽样性能测定
一、亲本种群的选优与提纯
亲本群的类别：品种、品系 选优：
通过选择，使亲本种群原有优良、高产基因的频率 尽可能增大。 通过选择和近交，使亲本种群在主要性状的纯合子 基因型频率尽可能增加，个体间差异尽可能减小。 品系繁育和正反反复选择
第三节 配套系与配套杂交
配套系与配套杂交多用于家禽或中小型家
畜的生产
在家禽及猪的育种、制种、用种过程中已
形成了“选育——配合力测定——配套杂
交”三步曲。
一、配套系的概念
利用若干个品系，通过杂交组合试验， 选出具有最佳特殊配合力的2系、3系或4 系杂交组合，以期获得最佳生产效果， 这些品系称为配套系。
G.C( A1 ) G.C( A2 ) 2
配合力测定中应注意的问题
1．有合理的试验设计，突出主要性状，有统一严 格的记录记载，控制实验条件
除品种/品系不同外，其它试验条件要一致
2．设立亲本对照组，试验组与对照组饲养条件相 同，试验组与推广地区条件一致。 3．不必要的组合可以不做
测定之前要对杂交效果进行预估，估计不会产生明 显杂种优势的组合取消。
母本父 本 A B A A2 B ×A B A ×B B2 C A ×C B ×C D A ×D B ×D …… …… …… 父本均值
XA XB XC XD ┊ X ..
C
D ┊ 母本均值
C ×A
D ×A ┊
C ×B
D ×B ┊
C2
D ×C ┊
C ×D
D2 ┊
……
…… ┊ ……
X1
X2
X3
X4
1．计算一般配合力（G.C）
2、父本群类型与对杂种的要求相一致； 3、数量要求少，故适应性和种源问题放在次要地位；
三、杂交效果的预估
不同种群杂交的效果有很大差异，必须通过配合
力测定才能准确判定其杂交效果。
在进行配合力测定前，应该对杂交效果有个大致
的估计，值得测定的才测定。
估计杂交效果的依据
1．种群间差异大者，杂种优势往往较大
显性学说、超显性学说、遗传平衡学说
杂种优势的度量
杂种优势值：
H F1 P ；
F1 为杂一代均值，即杂种组平均值；
P 为亲本种群均值，即亲本纯繁组均值
杂种优势率：
F1 P H (%) 100 P
目的：为便于各性状间比较，将杂种优势转化 为相对值
杂种优势产生的关键
1、是否对亲本群体选育提纯； 2、亲本群基因频率的差异大小； 3、亲本是否含优质高产基因； 4、显性效应和上位效应是否明显
H dy
2
二、杂种优势利用
指利用杂种优势增加产量、提高经济效
益的过程。也把杂种优势利用称为经济
杂交。
杂种优势利用的含义比经济杂交广泛：
不仅是杂交方法问题，还包括杂交亲本的选
择提纯和杂交组合的筛选。
三、配合力
种群通过杂交能够获得的杂种优势程度，
也即杂交效果的好坏和大小。
种类：