第三章作物育种方法杂种优势利用
(完整版)作物育种学总论复习题及答案
作物育种学总论复习题及答案1、作物育种学、品种的概念作物育种学：是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学品种：是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体；这种群体具有相对稳定的遗传特性，在生物学、形态学及经济性状上的相对一致性，与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别；这种群体在相应地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要。
2、简述作物育种学的特点和任务作物育种学的特点：作物育种学是作物人工进化的科学，是一门以遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学，它涉及植物学、植物生理学、植物生态学、生物化学、病理学、生物统计与实验设计、生物技术、农产品加工学等领域的知识与研究方法。
作物育种学与作物栽培学有着密切的联系。
作物育种学的任务：（1）研究作物遗传性状的基本规律；（2）搜索、创造和研究育种资源，培育优良新品种；（3）繁育良种，生产优良品种的种子。
3、简述作物品种的概念和作用4、基本概念：自然进化、人工进化自然进化：由自然变异和自然选择演变发展的进化过程。
人工进化：是指由于人类发展生产的需要，人工创造变异并进行人工选择的进化，其中也包括有意识的利用自然变异和自然选择的作用。
5、生物进化的三大要素及其相互关系三大要素：变异、遗传和选择相互关系：遗传变异是进化的内因和基础，选择决定进化的基本方向。
第一章作物的繁殖方式及品种类型1、说明作物繁殖方式的种类和各类作物群体遗传特点及代表作物作物遗传方式的种类：一类是有性繁殖，凡是由雌配子（卵子）和雄配子（精子）相互结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，称为有性繁殖。
第二种是无性繁殖，凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖。
有性繁殖主植物主要有自花授粉作物、异花授粉作物、常异花授粉作物：（1）自花授粉是指同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，代表作物有水稻、大麦、小麦、大豆、豌豆、花生、烟草、绿豆、亚麻等。
作物杂种优势的利用精讲
杂种（F1） 超过高亲值 （cm） 优势（%）
181.4 126.7 161.9
22.4 31.7 41.5
（三） 杂种优势率的测定
部分作物叶面积的杂种优势
作物 高粱
叶面积（cm2/株）
P1 1775
P2
F1
1590 2948
超过高亲值 优势率（%）
66.08
菜豆 6964 玉米 2585
10611 19249 2323 3510
1.杂种优势是生物界的普遍现象
2、杂交水稻研究简史
1）1958年：日本胜尾清育成藤坂5号不育系 2）1966年：日本新城长友，育成65A不育系 3）1966年：袁隆平报道发现雄性不育株。 4）1970年：李必湖发现野败不育株 5）1972年：中国，珍汕97A不育系 6）1973年：中国发现IR24恢复系
一、亲本配合力的测定
1、一般配合力（general combining ability ，GCA）：
指一个被测系与一个遗传基础复杂的群体品 种或许多其它自交系杂交后，F1产量和其它数量 性状的平均表现能力。
2、特殊配合力（specific combining Ability， SCA）：
指一个被测系与另一个特定自交系杂交后， F1产量和其它数量性状的表现能力。
一、亲本配合力的测定
（三）配合力测定的时期 在一般情况下，测定一般配合力可在
早代（S0-S1）测验。而测定特殊配合力可 在晚代（S4-S5）测验。
一、亲本配合力的测定
（四）测定配合力的方法
配合力测定包括两个环节：
➢ 第一是被测系与测验种杂交获得测交种种子； ➢ 第二是用测交种种子进行测交种的田间试验，
进而进行配合力的统计分析。
第3章-育种目标
第三章 年国际水稻研究所以 年国际水稻研究所以Khush为首的科学家 年国际水稻研究所以 为首的科学家 总结30年的育种经验,从玉米, 总结 年的育种经验,从玉米,高粱改良的经验得 年的育种经验 到启示,认为一个秆子的水稻将来迟早要实现.提 到启示,认为一个秆子的水稻将来迟早要实现. 出要进一步大幅度提高水稻的产量, 出要进一步大幅度提高水稻的产量,需要改变现有 的品种株型,从此启动了"新株型育种计划" 的品种株型,从此启动了"新株型育种计划",目 标是到2005年育成产量潜力比当时的品种提高 年育成产量潜力比当时的品种提高 标是到 20%～25%的具有新株型特征的高产品种. ～ 的具有新株型特征的高产品种. 的具有新株型特征的高产品种
第三章 育种目标 . 第一节 作物育种的主要目标
2,高产育种策略重点 (1)株型育种 ) 株型育种是通过塑造作物品种的株型,集优 株型育种是通过塑造作物品种的株型, 良形态特征和优良生理特性于一体, 良形态特征和优良生理特性于一体,使之获得 最高的光能利用率, 最高的光能利用率,并将光合产物最大限度的 输送到子粒里去, 输送到子粒里去,通过提高收获指数而提高作 物产量. 物产量.
第三章 育种目标 . 第一节 作物育种的主要目标
以棉毒素或蜜腺为主要目标的棉花育种工作. 以棉毒素或蜜腺为主要目标的棉花育种工作.左图上有小 黑点状的油腺,是棉毒素的贮存处. 黑点状的油腺,是棉毒素的贮存处.右为无棉毒素材料
第三章 育种目标 . 第一节 作物育种的主要目标
三,稳产,广适 稳产,
1. 抗病虫性 2. 抗逆性 3. 抗倒伏性 4. 广适应性
第三章 育种目标 . 第一节 作物育种的主要目标
(3)作物产量的构成因素 ) 谷类作物(水稻): 谷类作物(水稻):
杂种优势的利用
观赏植物的杂种优势
1) 观赏特性优良； 2) 抗逆性强； 3) 整齐一致。
（三）杂种优势育种
利用这种杂种优势的育种法称为 优势育种或一代杂种育种法。
（四）优势育种与重组育种的异同点
1. 优势育种与重组育种的相同点是需要选配 亲本，进行有性杂交。
2. 不同点是重组育种先进行亲本的杂交，然 后使杂种后代纯化成为定型的品种用于生 产（重要性状基本上不再分离） ；
三 花卉杂种优势利用主要成就
杂种优势的现象，早在2000年前已为 人们所注意，我国1400多年前就有杂种优 势的文字记载，杂种优势的利用首先是从 在大田大作物玉米开始的，现在玉米、高 粱和水稻等作物已取得显著成就，在蔬菜 方面也取得惊人的结果，花卉方面，世界 各国已培育出不少优良的杂种，尤以美国 和日本最盛。
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。
配合力的概念
配合力是指作为亲本杂交后F1代 表现优良与否的能力。
第三章4作物育种方法
2. 选种圃：有时也将种植 F1、F2 的地段称 为杂种圃。在选种圃内连续选择单株，直 到选出优良一致的品系升级为止。小株作 物每隔 10-20 行，中耕作物每隔 5-10 行种 一行对照。
（六）杂交育种的程序
3. 鉴定圃：将新品系条播，种植密度接近 大田生产。
4.品种比较试验：小区面积较大，重复 45次，随机排列。一般参加2年以上… 5. 生产试验和多点试验：在品种比较试验 的同时，将品种送到服务地区内，在不同 地点进行生产试验。
例：鄱阳早→南特号→南特 16 号→矮脚
南 特→青子金早
（二）系统育种的特点：2
2. 简便快速：
① 立足于选：省去人工创造变异的环节；
② 纯合快：所选个体一般为同质结合；
③ 推广应用快：只在原推广品种基础中选 改进了部分性状，适应性强。
（二）系统育种的特点：3
3. 有一定局限性： ① 依靠自然变异，不能有目的的创新； ② 个别性状上改进，综合性状上较难突 破；
（三）系统育种的程序
三、杂交育种
（一）杂交育种的概念 （二）杂交育种的遗传学原理 （三）亲本选配的原则 （四）杂交的组合方式 （五）杂交后代的选择 （六）杂交育种的程序
（一）杂交育种的概念
Cross breeding, 是通过不同亲本间的 杂交在后代中创造变异并从中选育新品 种的方法。 杂交育种的目的是将两个或多个亲 在：生育期、丰产性、稳产性从相
似的生态区引进，即生态类型相近的作 物品种易于成功。
（二）引种中应注意的问题 一、引种 3
3、气候相似论
20 世纪初，德国迈尔（H. Mayr）提
出了气候相似论（theory of climatic
analogues）
基本要点：地区之间在影响作物生长 的主要气候因素上，应相似到足以保证作
作物育种学第三章作物的繁殖方式及品种类型
无性繁殖asexual reproduction：营养 体繁殖、无融合生殖
一、有性繁殖
有性繁殖是由雌雄配子结合， 经过受精过程，最后形成种子繁 衍后代的繁殖类型。包括自花授 粉植物、异花授粉植物和常异花 授粉植物三种类型。
一、自花授粉作物群体遗传特点
2、稳定性：亲代和子代间遗传行为的相对稳定性 纯系的自交后代仍然是纯系，性状与父母
本一致，不通过人工自交都能较稳定地保持下去。 但有 4%以下的异交率，偶然会出现异交或基因 突变，但频率低，且随繁殖世代增加，纯合体比 率增加。. 3、自交不退化、耐自交：自花授粉方式是在长期 的自然选择下产生和保存下来的、对于种的生存 繁衍有利的特性，自花授粉作物具有自交不退化 或退化缓慢的特点。
2、在杂种优势种用中：主要的途径也是 利用雄性不育性来生产杂交种子（如高 粱三系法、棉花二系法）。
3、种子生产：做好安全隔离，防止生物 学混杂（棉花到新疆繁种多）。
四、无性繁殖作物群体
1、无性繁殖的后代，表现型与母体相似，没有分离。 原因：无性系是由母体体细胞分裂繁衍而来,
没有经过两性受精过程。不论母体遗传基础的纯杂， 其后代的表现型与母体完全相似，通常也没有分离 现象。 2、同一无性繁殖系内的植株遗传基础相同。 3、无性繁殖作物，没有经过自交纯化，如果来自杂 交的后代，个体的基因型是杂合的，若用种子繁殖， 后代出现分离。
（5）孤雌生殖（6）孤雄生殖
（1）单倍配子体无融合生殖：指雌雄配子 体不经过正常受精而产生单倍体胚的一种 生殖方式。
A、孤雌生殖(1n)：卵细胞未经受精而直接 发育成单倍体胚。
作物育种学各章主要知识点(杨存义)
《植物育种学》（杨存义）绪论一、名词解释1. 作物品种：是人类在一定的生态条件和经济条件下，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要，根据人类的需要所选育的某种作物遗传特性稳定、性状一致、特性明显的一定群体。
2．优良品种是指在一定地区和耕作栽培条件下符合生产发展要求，并具有较高经济价值的品种。
二、填空题1．每个作物品种一般都有其所适应的地区范围和耕作栽培条件，而且都只在一定历史时期起作用，所以优良品种一般都是具有地区性和时间性。
2．作物品种可分为纯系品种、杂种品种、综合品种、五性系品种。
3. 作物进化决定于3个基本因素：变异、遗传、选择。
三、简答题1．优良品种在发展农艺生产中的作用主要有：1）提高单位面积产量2）改进产品品质3）保持稳产性和产品品质4）扩大作物种质面积5）有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动生产率的提高。
2．作物育种学的基本任务是什么？1）研究和掌握作物性状遗传变异规律的基础上，发掘、研究和利用各有关作物资源；2）并根据各地区的育种目标和原有品种基础，采用适当的育种途径和方法，选育适于该地区生产发展的高产、稳产、优质、抗（耐）病虫害及环境胁迫、生育期适当、适应性较广的优良品种或杂种以及新作物；3）在其繁殖、推广过程中，保持和提高其种性，提供数量多、质量好、成本低的生产用种，促进高产、优质、高效农业的发展。
3．作物育种学的主要内容：1）育种目标的制订及实现目标的相应策略；2）种质资源的搜集、保存、研究评价、利用及创新；3）选择的理论与方法；4）人工创造变异的途径、方法和技术；5）杂种优势利用的途径和方法；6）目标性状的遗传、鉴定及选育方法；7）作物育种各阶段的田间实验技术；8）新品种的审定、推广和种子生产。
4．现代作物育种的发展动向主要表现在以下几方面：1）育种目标要求要高。
现代农业对新品种不仅要求进一步提高单产潜力，增强对多种病虫害及环境胁迫的抗耐性，广泛的适应性；而且还要求具有优良的产品品质和适应机械操作的特性等。
品种选育与繁育
第三章 作物品种选育与良种繁殖
作物学通论
国家种质资源库分为：
短期库：20℃，RH45%，2~5年
中期库：4℃，RH45%，密封，25年 长期库：-10 ℃ ，RH30%，密封，75年
第三章 作物品种选育与良种繁殖
作物学通论
第二节 作物的繁殖方式与育种特点 一、作物的繁殖方式
(1)有关应用研究和基础研究的种质，主要指进行遗传和育种 研究的所有种质。包括主栽品种、当地历史上应用过的地方品 种、过时品种、原始栽培类型、野生近缘种、育种材料等。
第三章 作物品种选育与良种繁殖
作物学通论
（2）可能灭绝的稀有种和已经濒危的种质，特别是栽培种的 野生祖先。 （3）具有经济利用潜力而尚未被发现和利用的种质。 （4）在普及教育上有用的种质。如分类上的各个作物种、类 型，野生近缘种等。 保存方法 A．种植保存 （1～5年播种一次） B．贮藏保存 低温、干燥、密封、黑暗
包括品种、类型、近缘种和野生种的植株、种子、无性 繁殖器官、花粉甚至单个细胞，只要具有种质并能繁殖的生物 体，都能归入种质资源之内。 遗传资源：染色体工程、基因工程。 基因资源：生物体中的部分基因，甚至是个别基因。
第三章 作物品种选育与良种繁殖
作物学通论
2、重要性 作物育种成效的大小，很大程度上决定于掌握种质资源的 数量多少和对其性状表现及遗传规律的研究深浅。 绿色革命(矮化育种)：矮源(矮脚南特、矮仔占) 杂种优势利用：野败型雄性不育籼稻种质 玉米：糯玉米类型(广西)、高赖氨酸玉米突变体(O2) 油菜：波兰甘蓝型油菜品种(Bronowski)，低芥酸 大豆：美国孢囊线虫病，以北京小黑豆为抗源 大麦：埃塞俄比亚CI3947，高蛋白、高赖氨酸 小麦：中国太谷核不育
简述杂种优势利用的
简述杂种优势利用的随着人类技术的发展，越来越多的农作物育种技术出现，其中杂种优势利用也成为农业生产中重要的一环。
杂种优势利用是利用不同品种之间部分特性间的和谐差异，通过两个品种的不同特点及功能互补等方式，强调利用品种间特性的协同作用，由此获得更高的收获产出率。
杂种优势利用以其独特之处，在农作物种植生产中发挥着重要作用。
首先，杂种优势利用有助于提高作物品质。
杂种中优势基因的交叉过程，能使种子更容易从所需要的环境中获得特殊特质，从而提高作物品质。
比如，可以通过杂种优势利用，使普通大豆杂种与绿豆杂种产生良好的籽粒形状、口感及蛋白含量等特性的复合作物，以提高大豆的品质。
其次，杂种优势利用可以降低施肥成本。
通过杂种优势利用，可以将不同品种组合，以利用品种间的互补特性，如高效利用养分，减少施肥量，提高施肥效率，降低施肥成本。
比如，玉米和谷草的杂种，因谷草的根系纤细，可以深入土壤及吸收养分，玉米的根系粗糙又比谷草更加结实，深层吸收养分，可以更好的利用养分，节约施肥成本。
再者，杂种优势利用可以有效改善灾害效应。
人们可以将品种间抗性、发育特性及其他特点不同的作物结合，比如将抗病型花生与抗潮型玉米杂种，由此创造出品种具有抗性和可抗虫害的复合作物。
这样，通过杂种优势利用就能有效抵抗虫害，减少灾害造成的损失，提高农作物生产效率。
最后，杂种优势利用也可以提高农作物的收获率。
通过杂种优势利用，人们可以创造出产量高的作物，这种作物在一定的环境条件下，其产量要比单一品种更高。
例如，中国国家玉米育种中心发展的杂种玉米，其单株产量达到每亩约400斤，比一般单一品种的玉米产量高出50%以上。
总之，杂种优势利用是一种重要的农业育种技术，其在农业生产中有着重要作用。
杂种优势利用有助于提高农作物品质及产量，减少施肥成本及改善灾害效应，有助于促进农业的发展。
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。
杂交优势的利用
（3） 超标优势 ：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。
超标优势 = （F1 - CK）/ CK ×100% （4 )杂种优势指数 :杂交种某一数量性状的平均值与
双亲同一性状的平均值的比值。
杂种优势指数= F1/（P1+P2)/2×100%
油菜杂种优势的研究始于 60 年代中期 , 经过 20 多年的研究, 已育成秦油2号、华杂2号等几 个杂交组合, 正在进行示范推广, 据初步统 计 ,1990年秋播杂交油菜面积已超过40万平方 米, 在国际上处于领先地位。
我国的棉花杂种优势利用, 也进行了大量的研 究, 但尚未取得重大进展, 四川省利用核不育系配 制的棉花杂交种, 已在生产中利用, 每年的推广面 积占该省棉田的25%-30%。目前我国年推广面 积占全国植棉面积的10%左右。
二 杂种优势表现特征
1 杂种优势的普遍性 区别：杂种优势和杂种活力 杂种优势的表现：
（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 从基因型看：自交系强于自由授粉品种 作物种类：二倍体大于多倍体 亲本亲缘关系：亲缘关系远的强于近的 杂交组合：亲本之间性状互补，杂种优势强
2 对两种假说的评论
两种假说的共同点是都承认杂种优势的产生是来 源于杂种 F1 等位基因和非等位基因间的互作，都 认为互作效应的大小和方向是不相同的 , 从而表现 出正向或负向的中亲优势或超亲优势。
但认为基因互作的方式是不相同的。
显性假说认为杂合的等位基因间是显隐性关系, 就 一对杂合等位基因讲, 只能表现出完全显性和部分显 性效应；超显性假说则认为杂合性本身就是产生杂 种优势的原因,一对杂合性的等位基因, 不是显隐性 关系,而是各自产生效应并互作,因此,可能产生超亲 优势。
第三章-4作物育种方法--杂种优势的利用
（1） M2的种植：根据收获种子的方 式按处理点播
（2） M2的选择：是选择的关键世代。
倍性育种
人工诱发植物染色体数目发 生变异，以其所产生的遗传效应 为根据的育种技术。
多倍体的概念
染色体组：一个属内，各个种特 有的、维持生物体生存最低限度数 目的一组染色体。
染色体基数：一组染色体组内的染 色体数目以X表示 高粱 X=10 小麦 X=7 棉属 X=13 玉米 X=10 甘薯 X=15 豌豆 X=7 稻属X=12
THE END!
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。
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品种 2.创造新物种 4.诱导单倍体 5.有效的利用杂种优势 6.用于研究生物的进化
远缘杂种后代性状分离的特点
➢性状分离无规律性 ➢分离类型丰富，有向两亲分化的倾向 ➢分离世代长，稳定慢
远缘杂种后代处理方法与选择特点
➢F2 、F3群体要大 ➢不宜在低世代淘汰组合 ➢对低世代材料选择标准要宽 ➢应用回交法或复交法进行再加工
➢ 化学杀雄：不同植株生殖器官发育非同步性、 气候因素的不稳定性，会对化学杀雄效果的 稳定性产生影响，这种方法不被广泛采用。
➢ 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。
第三章 作物的繁殖方式及品种类型
小 麦 不 育 穗 和 正 常 穗
小麦正常和不育的花药
玉米的不育和可育的雄穗
二、无性繁殖
（一）营养体繁殖
1、概念： 不通过雌雄细胞的结合，而是利用作物营养器 官的一部分（根、茎、芽、叶及其变态部分）繁 殖后代的方式。一般采取分根、扦插、压条、嫁 接等方法繁殖后代。 无性系：由营养体繁殖产生的后代群体。 利用营养体繁殖后代的作物主要有甘薯、马铃 薯、木薯、蕉芋、甘蔗、苎麻等。大部分的果树 和花卉也是采用营养体繁殖后代。
1、异花授粉作物的自由授粉品种，如玉米、 黑麦的地方品种 2、异花授粉作物的综合品种（综合杂交种） 异花授粉作物育成的综合品种是典型的群 体品种，如用多个玉米自交系或单交种种子 混合，在隔离区多代随机授粉及人工选择而 成的玉米的综合品种。
（二）自花授粉作物纯合基因型的混合群体 • 由不同基因型的一群纯合植株组成。 • 其遗传特性为个体纯合，群体异质。
（3）自交退化不显著，自交不如异交有利。
（四）自交不亲和性 1、概念 雌雄蕊发育均正常，能散粉，但自 交或系内兄妹交均不结实或结实极少， 这种特性称自交不亲和性。具有这种特 性的品系叫自交 不亲和系。 主要作物： 甘蔗、黑麦、 向日葵、甜菜等。
向日葵
2、自交不亲和性的主要表 现 雌蕊排斥自花授粉 行为，使自花的雄配子 在受精的不同阶段受阻。
玉 米 单 交 种
玉 米 双 交 种
玉米田间制种
• 杂交种品种的育种特点
1、创建和保持广泛的遗传基础和基因型多样化；
2、从群体中选择出优良的基因型，增加优良基 因型和基因在群体中的频率，建立新的平衡体。
3、经自交纯合后，再杂交产生强大的杂种优势。
三、群体品种
由一群基因型各不相同的杂合或纯合植株组 成的品种 。 群体品种包括两大类： （一） 异花授粉作物杂合基因型的混合群体 其遗传特点是个体杂合，群体异质。
作物杂种优势利用
作物杂种优势利用第一节 杂种优势及其遗传原理早在2000年前我国劳动人民就用母马和公驴交配而获得体力强大、耐力好的杂种——役骡，为人类历史上开辟了观察和利用杂种优势的先例。
一、杂种优势的概念杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代（F 1），在生长势、生活力、抗逆性、适应性、产量和品质等方面超过其双亲的现象。
目前世界上大面积利用杂种优势的大田作物主要有玉米、水稻、高梁、烟草、小麦、大麦、油菜、大豆、甜菜等，利用杂种优势可大幅度提高作物产量和改良作物品质，具有巨大的经济效益和社会效益，是现代农业科学技术的突出成就之一。
二、衡量杂种优势大小的方法杂种优势有强有弱，还有正向优势和负向优势(有时称为劣势)。
杂种优势的大小因组合不同而表现有异，对于具体的某个组合来说，杂种优势通常只是表现在某个或某些方面，而不是每个方面都表现优势，有的组合甚至没有优势。
为了便于研究和利用杂种优势，经常采用下列方法度量杂种优势的强弱。
1.平均优势 指杂交种（F 1）的产量或某一数量性状的平均值与双亲（P 1或P 2）同一性状平均值差数的比率，计算公式为：平均优势（%）=100F1⨯-双亲平均值双亲平均值2.超亲优势 指杂交种（F 1）的产量或某一数量性状的平均值与高值亲本（HP ）同性状的平均值差数的比率。
计算公式为：超亲优势（%）=1001⨯-较好亲本较好亲本F有些性状在F 1可能表现超低值亲本（LP ）的现象，如这些性状也是杂种优势育种的目标性状时，称为负向的超亲优势。
3.对照优势 指杂交种（F 1）的产量或某一数量性状的平均值同当地推广品种（CK ）同一性状的平均值差数的比率，生产上常应用超标优势衡量杂种优势大小，计算公式为：对照优势（%）=1001⨯-对照品种对照品种F三、杂种优势的表现是多方面的，可以表现在外部形态，内部结构，生理生化等方面。
有的组合主要在营养器官，有的在繁殖器官，有的则在适应力上表现出优势。
《杂种优势利用》课件
杂交育种的优点
1 增强稳定性
杂交育种可以增加作物的遗传多样性，提高抗性和适应性，从而增强作物的稳定性。
2 改良特性
通过杂交，我们可以将不同品种的有益特性进行组合，创造出具有更多有用特性的新品 种。
通过杂交育种，我们可以培育出 高产的作物品种，增加粮食和农 产品的产量。
抗病品种
利用杂交优势，我们可以培育出 对病虫害具有较强抗性的植物品 种，减少对农药的依赖。
耐旱品种
杂交育种可以提升作物对干旱环 境的适应能力，减少因干旱而造 成的产量损失。
结论与展望
因其在农作物育种中的重要性和广泛应用，杂种优势的研究将持续推进，并 在未来的农业生产中发挥更大的作用。
《杂种优势利用》PPT课 件
通过本课件，我们将介绍杂种优势的概念和利用，以及杂交育种的优点和应 用。欢迎大家一起探索这个引人入胜的话题。
杂种优势概述
杂种优势是指杂交后代相对于纯种个体表现出的优越性。杂种优势来源于亲 本之间的基因互补效应，使得杂种在某些性状上具有比纯种更优异的表现。
杂交优势与利用
3 提高产量
杂种优势的利用可以显著提高农作物的产量，满足不断增长的人口需求。
杂交育种的实现
1
亲本选择
选择具有丰富遗传变异和互补特性的亲本进行杂交。
2
杂交操作
通过不同的杂手段，将亲本进行杂交并获得杂交种子。
3
后代选择
对杂交后代进行筛选和评价，选出具有优良性状的个体继续繁育。
杂交育种的应用
高产品种
作物育种学总论复习题及答案
作物育种学总论复习题及答案1、作物育种学、品种的概念作物育种学：是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学品种：是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体；这种群体具有相对稳定的遗传特性，在生物学、形态学及经济性状上的相对一致性，与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别；这种群体在相应地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要。
2、简述作物育种学的特点和任务作物育种学的特点：作物育种学是作物人工进化的科学，是一门以遗传学、进化论为主要基础的综合性应用科学，它涉及植物学、植物生理学、植物生态学、生物化学、病理学、生物统计与实验设计、生物技术、农产品加工学等领域的知识与研究方法。
作物育种学与作物栽培学有着密切的联系。
作物育种学的任务：（1）研究作物遗传性状的基本规律；（2）搜索、创造和研究育种资源，培育优良新品种；（3）繁育良种，生产优良品种的种子。
3、简述作物种类的概念和作用4、基本概念：自然进化、人工进化自然进化：由自然变异和自然选择演变开展的进化过程。
人工进化：是指由于人类开展生产的需要，人工创造变异并举行人工选择的进化，其中也包括无意识的使用自然变异和自然选择的作用。
5、生物进化的三大要素及其相互关系三大要素：变异、遗传和选择相互关系：遗传变异是进化的内因和基础，选择决意进化的基本方向。
第一章作物的繁殖方式及品种类型1、说明作物繁殖方式的种类和各类作物群体遗传特点及代表作物作物遗传方式的种类：一类是有性繁殖，凡是由雌配子（卵子）和雄配子（）相互结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，称为有性繁殖。
第二种是无性繁殖，凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖。
有性繁殖主植物主要有自花授粉作物、异花授粉作物、常异花授粉作物：（1）自花授粉是指同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，代表作物有水稻、大麦、小麦、大豆、豌豆、花生、烟草、绿豆、亚麻等。
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第三章作物育种方法杂种优势利用
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
第三章作物育种方法杂种优势利用
四、杂种优势的利用
第三章作物育种方法杂种优势利用
（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。
续套袋自交
S2
通过4-6代连续选株自交，
就可以育成自交系。
第三章作物育种方法杂种优势利用
（四）自交系的选育与改良 在自交系存在个别缺点时， 对自交系进一步改良，多采用 回交改良方法。
第三章作物育种方法杂种优势利用
（五）杂种优势利用的途径
➢ 人工去雄：难度大，成本较高，但因种植F1 时种子用量不大，而收益较高，可行性大。
➢ 化学杀雄：不同植株生殖器官发育非同步性、 气候因素的不稳定性，会对化学杀雄效果的 稳定性产生影响，这种方法不被广泛采用。
➢ 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。
第三章作物育种方法杂种优势利用
五、其他育种方法
第三章作物育种方法杂种优势利用
➢诱变育种 ➢倍性育种 ➢远缘杂交育种
第三章作物育种方法杂种优势利用
（一）诱变育种：
利用物理和化学因素诱导农 作物发生变异，通过选择培育 出新品种。
第三章作物育种方法杂种优势利用
物理诱变的方法：
➢ 用不同种类的射线处理，如X射线、 中子射线等，应用最多的是γ射线。
3. 无性繁殖作物
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。
第三章作物育种方法杂种优势利用
（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。
（2） M2的选择：是选择的关键世代。
第三章作物育种方法杂种优势利用
倍性育种 人工诱发植物染色体数目发 生变异，以其所产生的遗传效应 为根据的育种技术。
第三章作物育种方法杂种优势利用
多倍体的概念 染色体组：一个属内，各个种特 有的、维持生物体生存最低限度数 目的一组染色体。
第三章作物育种方法杂种优势利用
（四）自交系的选育与改良
自交系就是经过多年、多代连续的 人工强制自交和单株选择所形成的、 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。
第三章作物育种方法杂种优势利用
（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工作。
超亲优势 = （F1－HP）/ HP×100%
有些性状在 F1可能表现出超低值亲本 (LP)的现象,如这些性状也是杂种优势育种 的目标时,可称为负向的超亲优势。计算公 式为 :
负向超亲第三优章作势物育种=方法（杂种F优1－势利L用P）/LP×100%
（二）测定杂种优势的方法
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。也有称为竞争优 势的。计算公式为 :
第三章作物育种方法杂种优势利用
（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 下列方法度量杂种优势的强弱。
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 :
诱变处理部位的选择
1.种子 2.绿色植株 3.花粉 4.子房 5.合子 6.营养器官 7.组织培养物
第三章作物育种方法杂种优势利用
诱变处理后的选育
1、诱变的当代植株为M1，不选择。
其主要原因：由于辐射和化学试剂使M1存 在着生物学损伤，植株生长较差。
2、M2的种植与选择
（1） M2的种植：根据收获种子的方 式按处理点播
第三章作物育种方法杂种优势利用
（四）自交系的选育与改良
2. 自交系选育过程
➢ 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 ③综合品种和人工合成群体
➢ 种植原始材料
第三章作物育种方法杂种优势利用
（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
S1
综合性状良好的植株，继
自交系 (inbred line) 是杂交种的亲本 , 一般不直接用于生产 , 而只在生产商品杂交 种时使用。对自交系的基本要求如下 :
第三章作物育种方法杂种优势利用
（四）自交系的选育与改良
➢基因型纯合，表现整齐一致 ➢具有较高的一般配合力 ➢具有优良的农艺性状 ➢与繁殖制种有关的性状优良
▪ 自交系的花粉量大，散粉畅 ▪ 自交系自身产量高 ▪ 自交系雌雄花期协调，结实性好
中亲优势 =［ F1 －(P1+P2)］/2/ (P1+P2)/2 × 100%
第三章作物育种方法杂种优势利用
（二）ห้องสมุดไป่ตู้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 :
➢ 射线具有很高的能量，能打断DNA 分子中的某些化学键，引起基因突变 或染色体变异。
第三章作物育种方法杂种优势利用
化学诱变的方法：
➢ 用一些药剂处理试验材料。 ➢ 一些药剂如5-溴尿嘧啶和5-氨基嘌
呤是碱基的类似物，能取代正常碱基 连接到DNA长链上，再次复制时产 生错误配对而形成突变。
第三章作物育种方法杂种优势利用
超标优势 = （F1－CK）/ CK × 100%
第三章作物育种方法杂种优势利用
（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
第三章作物育种方法杂种优势利用
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。