杂种优势利用
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《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
直接选择优良杂种,可及时作为商品杂种品种投入生产利用; 结果可相互比较
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)
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。
园林植物花卉育种学第7章 杂种优势的利用
种不同，H值也就不同。
.
4. 离中优势 又称平均显性度 H= [F1- (P1+P2)/2]/[(P1-P2)/2]
– 以双亲平均值之差的一半为标准
• 反映了杂种优势与双亲值之差的相关性 (P117)
.
影响一代杂种利用价值的因素
杂种产生的经济效益 VS 生产杂种种子的成本
1. 杂种优势的利用决定于F1的实际经济效益与生产 F1成本之间的相对效益。F1实用价值是取决于它 的实际经济价值； F1实际经济价值在不同花卉、不同杂交组合是不 同的;
础材料 2．选择优良单株自交 3．逐代系间选择淘汰
.
原始群体 S0 S1
S2
S3
A 品种
B 品种
S4
自交系
A1
A2 A3
B
F1 性能比较 （配合力分析）
F1
F1
F1
F1 种子生产
.
图 6-1 自交系与单交种选育过程
二、 配合力测定
(一）配合力的概念: 指作为亲本杂交后F1代表现优良与否的能力。
• 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。
P2
▪显性效应（Dominant effect）是指在杂合 位点上的显性或部分显性基因对隐性基因的 互补效应。
• 显性基因的加性效应（累积效应Additive effect）是指非等位基因位点上显性效应的集 合，即不同位点上的显性基因的累加效应。
• 显性说认为：基因型不同的品种（或自交系）
杂交，其F1内有许多不同位点上都有显性基 因抑制着相对应的隐性基因，达到互相补充
– 根据公式，当F1＝MP ，即(P1+P2)/2时，H＝0，为无优
.
4. 离中优势 又称平均显性度 H= [F1- (P1+P2)/2]/[(P1-P2)/2]
– 以双亲平均值之差的一半为标准
• 反映了杂种优势与双亲值之差的相关性 (P117)
.
影响一代杂种利用价值的因素
杂种产生的经济效益 VS 生产杂种种子的成本
1. 杂种优势的利用决定于F1的实际经济效益与生产 F1成本之间的相对效益。F1实用价值是取决于它 的实际经济价值； F1实际经济价值在不同花卉、不同杂交组合是不 同的;
础材料 2．选择优良单株自交 3．逐代系间选择淘汰
.
原始群体 S0 S1
S2
S3
A 品种
B 品种
S4
自交系
A1
A2 A3
B
F1 性能比较 （配合力分析）
F1
F1
F1
F1 种子生产
.
图 6-1 自交系与单交种选育过程
二、 配合力测定
(一）配合力的概念: 指作为亲本杂交后F1代表现优良与否的能力。
• 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。
P2
▪显性效应（Dominant effect）是指在杂合 位点上的显性或部分显性基因对隐性基因的 互补效应。
• 显性基因的加性效应（累积效应Additive effect）是指非等位基因位点上显性效应的集 合，即不同位点上的显性基因的累加效应。
• 显性说认为：基因型不同的品种（或自交系）
杂交，其F1内有许多不同位点上都有显性基 因抑制着相对应的隐性基因，达到互相补充
– 根据公式，当F1＝MP ，即(P1+P2)/2时，H＝0，为无优
第八章 杂种优势利用
这类植物的遗传差异大。 利用杂种优势的主要方式是：把自交，选择和杂交三 个环节结合起来，使F1性状优良又整齐，可提高杂种的 优势和增产效果。 3、无性繁殖植物 一旦获得杂种优势就可将起相对稳定地固定下来，在 生产上利用多年，不需年年制种。
六、牧草利用杂种优势的特点
• 一些牧草即可有性繁殖，又可无性繁殖， 便于固定杂种优势。
×
×
×
纯系
F1 单交
2、利用杂种优势的方法
依亲本类型的不同，分为四种： a.品种间杂交——品种间杂种 b.品种与自交系杂交——顶交种或测交种 c.自交系间杂交——自交系间杂种（单交种、三交种、双交种、综
合种）
d.远缘杂交——种间杂种，种属间杂交或属间杂交 总要求：
简便而迅速地获得大量F1种子，以提高杂交种子的生产力，降低生 产成本。
别。 主要区别在花药与花粉粒上：一般来说雄不育株的
花粉发育不全或功能不正常，没有授粉能力。还有便 于识别的次要特征。
说明：表现雄性不育现象的植株，有些由于生理失调所 致，或对环境比较敏感，是不能遗传的，我们所希望 的是对环境条件不敏感，能稳定遗传下去的雄性不育 系。
雄性不育可划分为4种类型：
（1）、雄蕊不育（雄蕊畸形或退化） （2）、无花粉或花粉败育（雄蕊正常，但无花粉
三、杂种优势的理论解释（自学）
1、显性观点：
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。一般来说，对生产有利的数量 性状由显性基因控制，不利性状由隐性基因控制，且常有 连锁关系。因此，当双亲的遗传组成都为纯合体，且各等 位基因互为显隐时，则杂交所产生的杂种，可聚集来自双 亲的不同的有利显性基因，而掩盖隐性基因的作用，从而 表现杂种优势。
六、牧草利用杂种优势的特点
• 一些牧草即可有性繁殖，又可无性繁殖， 便于固定杂种优势。
×
×
×
纯系
F1 单交
2、利用杂种优势的方法
依亲本类型的不同，分为四种： a.品种间杂交——品种间杂种 b.品种与自交系杂交——顶交种或测交种 c.自交系间杂交——自交系间杂种（单交种、三交种、双交种、综
合种）
d.远缘杂交——种间杂种，种属间杂交或属间杂交 总要求：
简便而迅速地获得大量F1种子，以提高杂交种子的生产力，降低生 产成本。
别。 主要区别在花药与花粉粒上：一般来说雄不育株的
花粉发育不全或功能不正常，没有授粉能力。还有便 于识别的次要特征。
说明：表现雄性不育现象的植株，有些由于生理失调所 致，或对环境比较敏感，是不能遗传的，我们所希望 的是对环境条件不敏感，能稳定遗传下去的雄性不育 系。
雄性不育可划分为4种类型：
（1）、雄蕊不育（雄蕊畸形或退化） （2）、无花粉或花粉败育（雄蕊正常，但无花粉
三、杂种优势的理论解释（自学）
1、显性观点：
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。一般来说，对生产有利的数量 性状由显性基因控制，不利性状由隐性基因控制，且常有 连锁关系。因此，当双亲的遗传组成都为纯合体，且各等 位基因互为显隐时，则杂交所产生的杂种，可聚集来自双 亲的不同的有利显性基因，而掩盖隐性基因的作用，从而 表现杂种优势。
第九章 杂种优势利用
MP=(P1+P2)/2
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。
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
➢ 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.
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
➢ 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
程度及表型的一致性； 5.配套系间杂交，要能充分利用相互间的互补效应及杂种
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♀
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♀
第14章 杂种优势的利用
1. 系谱选择法（pedigree selection）
（1）选择基础材料。
（2）选择优良的单株进行自交。 （3）逐代系间淘汰选择和选择优良植株自交。 2. 轮回选择法（recurrent selection） （1）一般配合力轮回选择法
（2）特殊配合力轮回选择法
3. 复聚合选择法（compounded polyselection )
对照品种
第三节 杂种优势的利用程序
一、自交系的选育 自交系（inbred-line）一般是指异花戒常异花授 粉植物，经连续多代自交，使异质基因分离、纯 合，获得性状一致，遗传性相对稳定，能够自我 繁殖的群体。 优良自交系应具备以下条件：配合力高，生活力 强、生产力高，抗病性强，显性戒部分显性，具 有较多的可以遗传的优良性状。
（1）丌育系和保持系的选育 远缘杂交核置换 用带有雄性丌育细胞质的丌同品种之间杂交选育 雄性丌育系 （2）丌育系和保持系的选育方法
恢复系的选育
• • • • 测交筛选法 杂交选育法 回交转育法 人工诱变法
（3）三系杂交种的生产利用
丌育系繁殖田 杂交制种田 隔离区Ⅰ（繁殖丌育系和保持系）隔离区Ⅱ（杂交制种和繁 殖恢复系 丌育系 × 保持系 丌育系 × 恢复系 S（rf rf） ↓ N（rf rf） S（rf rf）↓ S戒N（Rf Rf ） 丌育系 ↓ × 杂交种 ↓× S（rf rf） 保持系 S（Rf rf） 恢复系 N（rf rf） S戒N（Rf Rf）©
三、自交系间配组方式的确定
1. 单交种
2. 双交种
3. 三交种
第五节 杂种种子的生产
一． 简易制种法 二．利用苗期标志性状的制种法 三．利用雌性系的制种法 四．人工去雄制种法 五．化学去雄制种法 六．利用雄性丌育系制种法 七．利用自交丌亲和系制种法
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Ms_ Rf_ MsmsRf Ms_ rfrf msmsrfrf
(纯合两型系) (杂合两型系)
• 表现型
可育 可育 不育 可育（为临保系）
• 双基因显性核不育系的临时保持 MsMsrfrf （纯合两型系） x msmsrfrf （临保系）
Msmsrfrf （杂合两型系， 100%雄性不育）
显性核不育“两型系”的概念
恢×恢 恢×品 不育×恢
(五）核质互作型雄不育系 “三系”的繁殖与制种
不育系繁殖区 （含保持系繁殖） 杂交制种区 （含恢复系繁殖）
不育系 S(msms)
×
保持系 F(msms)
不育系 S(msms)
×
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
不育系 S(msms)
保持系 F(msms)
杂交种 S(Msms)
在显性核不育中，不育性受两对核基因控制， 一对为不育基因，另一对抑制基因，两对基因相 互作用共同控制植株育性，称为“两型系”。 “两型系”又分为纯合两型系和杂合两型系 两种，其基因型为：
（2） 纯合两型系的繁殖
MsMsrfrf x MsMs Rfrf (授粉后淘汰) (不育) (可育)
（三） 自交不亲和系杂交种 （四） 种间杂种 （五） 核质杂种
见于油菜
棉花：“陆地棉×海岛棉” 小麦中有报导， 如小黑麦
（六）雄性不育杂种
三系杂交种 二系杂交种 一系杂交种
各作物适用,包括：
水稻、玉米、油菜等 油菜、水稻、棉花等 水稻
杂种优势的利用途径
（一） 人工去雄：玉米、烟草、棉花。 优点——可任意配制组合 缺点——费工，应用有限 （二）利用标志性状：棉花黄芽（幼苗1-6片真叶平展初期为 黄绿色）无腺体、均为隐性；油菜隐性无蜡粉，花叶等。（图） 优缺点：准确判断真假杂交种，可用不去雄杂交。转育费时。 （三） 化学杀雄 常见化学杀雄性：二氯丙酸、青鲜素（MH）、232、 乙烯利、杀雄剂一号、二号等 优缺点：可任意配制组合；杀雄效果多不稳定。 （四） 利用自交不亲和性 自交不亲和性的概念 油菜74-211×75-53（华中农大） （五） 利用雄性不育性 （广泛应用）
2. 显性核不育的遗传
（1）单基因显性核不育(无恢复系)
基因型
MsMs （不育） Msms （不育） msms （可育）
遗传方式
MsMs x msms Msms (不育系）（恢复系） F1（不育） Msms x msms 1/2Msms + 1/2msms (不育系）（恢复系） （不育） (可育）
第八章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
杂种优势的利用
杂种优势的现象及理论基础 配合力的测定 杂交种的选育
利用杂交种优势的途径和杂交制种技术
雄性不育性在作物杂种优势利用中的应用
杂种优势的预测与固定
总目录 上一章 下一章 退出
第一节
杂种优势的现象及理论基础
一、杂种优势的概念和特点
二、杂种二代及以后的杂种优势 三、杂种优势率的测定
5
a1a2 b1b2 c1c2 d1d2 e1e2 2 2 10 2 2 2
5
（二） 杂种优势的生理生化基础
1、生理基础：
光合面积，光合势，光合强度高，呼吸强度低，净光 合产物，同化产物的分配等 2、生物化学代谢 线粒体互补，叶绿体互补，同工酶互补等
配合力的概念（P.113） • 配合力
• 一般配合力
四、杂种优势的理论基础
章目录
下一节
第二节
配合力的测定
一、配合力的概念
二、配合力的遗传
三、配合力的测定
章目录
上一节
下一节
第三节
杂交种的选育
一、杂交种选育的一般程序 二、亲本选配的一般原则 三、杂交种的类别
章目录 上一节 下一节
第四节
利用杂交种优势的途径 和杂交制种技术
一、 利用杂交优势的途径 二、 杂交制种技术
1、显性假说（又称“有利显性基因学说”）
aaBBCCddEE × AAbbccDDee
1 2 8 2 1 2 2 1 1 2 1 6 AaBbCcDdEe 2 2 2 2 2 10 2、超显性假说（又称"等位基因异质结合假说"）
a1a1 b1b1 c1c1 d1d1 e1e1 × 1 1 1 1 1 a2a2 b2b2 c2c2 d2d2 e2e2 1 1 1 1 1
作物经济性状多数为数量性状--微效多基
因控制，环境影响大，连续变异。
通过h2高的相关性状对h2低的目标性状 进行选择，即间接选择。一个性状与另一
个性状有较紧密的相关性。
△G指亲子代平均数之差，又叫遗传 增益genetic gain），决定于亲本个体的 变异幅度、选择压和h2。
（一） 群体改良
1．混合选择
1、细胞学特征 败育的时期—多花粉粒发育期
绒粘层退化--过早解体 细胞质变异--细胞器较少 2、生理生化变化：核酸量减少，蛋白质少，酶活
性变异等
（三）"三系"的概念
1、雄性不育系--基因型 S（msms） 2、雄性不育保持系--基因型 F（msms） 3、雄性不育恢复系--基因型 F/S（MSMS） 4、“三系”之间的相互关系 “三系配套”是指配制一个优良杂交种所需要的 特定的三个系：包括不育系、保持系、恢复系 （“二系”指 （细胞核）雄性不育系、恢复系）
• 特殊配合力
配合力的遗传 可遗传性
可改良性
配合力测定方法
1、概念：测验种、测交、测交种 2、 测验种： 测验种的类别 2、测定时期：早代、晚代 3、测定方式与方法：共同测验种法；
双列杂交法
亲本选育
亲本选育 （自交系、三系、自交不亲和系等） 配合力测定 亲本选配、测交
杂交种选育
测交组合比较试验
显性核不育的繁殖
Msms
x
msms
1/2Msms
x
1/2msms
1/2Msms
x
1/2msms
（2）双基因显性核不育（含一个显性不育抑
制基因）： • 基因型: 不育系
MsMsrfrf Msmsrfrf 恢复系 MsMsRfRf msmsRfRf 半恢复系 _ _ Rfrf 临时保持系 msmsrfrf
(4) 隐性核不育“两用系”的选育与繁殖 ♀ 原始不育株 × 正常可育株(系) ♂ 不育株×杂合可育 可育的株系（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 两用系(AB 系)繁殖
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
小部分
大部分
大田推广
（隔离区一）
（隔离区二）
（一）核不育型的概念（P.126）
（二） 核不育的类型
（三）核不育的遗传
（四）核不育的利用
章目录 上一节 下一节
（二）核不育的类型
隐性核不育
普通核不育 核不育 显性核不育 光（温）敏核不育
（三） 核不育的遗传
1. 隐性核不育的遗传
3、 杂种优势的普遍性
已利用杂种优势的主要农作物 玉米 高梁 水稻 油菜 棉花 小麦 其它：蔬菜 牧草 观赏植物 4、 杂种优势表现的特点（P108-109）
杂交水稻
F2及以后世代的杂种优势
优势显著下降，原因是发生遗传分离，
出现个体差异，不整齐。
玉 米 双 交 种
杂交水稻
亲本
杂交F1
亲本
（1）隐性核不育系的基因型：
msms（不育） Ms _ （可育） （2）隐性核不育性的遗传: msms x MsMS msms x Msms
Msms
(恢复可育)
1/2Msms
(可育)
1/2msms
(不育)
(3)隐性核不育“两用系”的概念
核不育“两用系” 是指在隐性核不育中，不育系每 代始终分离出一半不育株，一半杂合可育株，可育株 给不育株授粉，可繁殖不育系；将可育株去掉，与恢 复系杂交，又可生产杂交种种子。这样的系既可用于 不育系繁殖，又可用于杂交制种，因此称之为“两型 系。
（一） 核质互作型雄性不育性遗传方式
细胞质育性基因：F可育，S不育 细胞核育性基因：MSMS可育， MSms可育， msms不育 质基因与核基因的6种组合及育性表现：
F
MSMS
可 育
F
MSms
可 育
F
msms
可 育
S
MSMS
可 育
S
MSms
可 育
S
msms
不 育
（二） 不育类型的细胞学和生理生化特性
（四）“三系”的选育方法 1、不育系及保持系选育方法（通常成对育成）
1） 种间杂交法（如水稻野败型不育系），P128. 2）种内杂交法（类型间杂交法：如水稻冈、D型不 育系、高粱3197A），P124. 3） 回交转育法（野败型系列、冈D型系列）
2、恢复系选育方法(P.125)
1） 测交筛选法 2） 一般原则
（一）配合力高
（二）亲缘关系较远 （三）性状良好并互补 （四）亲本自身产量高 （五）花期相近
杂交种的类别
（一） 品种间杂交种 （二） 自交系间杂交种
包括自花授粉，常异花授粉， 用于异花授粉作用, 异花授粉作物的不同品种间杂交
概念：自交系、单交种、三交种、双交种、顶交种、综合种
2．后裔鉴定选择
1）穂行法
2）顶交后裔鉴定法办
3）全同胞选择 4）相互轮回选择 （二） 杂交种
1、杂种优势的概念(P108) 2、杂种优势研究与利用的发展历史 （1） 动物 古希腊：384-322BC，狗-狼杂交的记载 中国：400AC，马-驴杂交的记载《齐民要素》 1700'S，家蚕杂种优势利用 （2） 植物 德国：1694，Camenarius发现植物性别 1761-66，Kolreuter.J.G，发现烟草杂种优势 1866-1876，达尔文，玉米杂种优势 1910-20„S，Shull，East，Johns等发明杂交玉米， 作物杂种优势开始在生产上利用。 1972, 袁龙平，发明杂交水稻（图片2） 1985, 李殿荣，发明杂交油菜
(纯合两型系) (杂合两型系)
• 表现型
可育 可育 不育 可育（为临保系）
• 双基因显性核不育系的临时保持 MsMsrfrf （纯合两型系） x msmsrfrf （临保系）
Msmsrfrf （杂合两型系， 100%雄性不育）
显性核不育“两型系”的概念
恢×恢 恢×品 不育×恢
(五）核质互作型雄不育系 “三系”的繁殖与制种
不育系繁殖区 （含保持系繁殖） 杂交制种区 （含恢复系繁殖）
不育系 S(msms)
×
保持系 F(msms)
不育系 S(msms)
×
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
不育系 S(msms)
保持系 F(msms)
杂交种 S(Msms)
在显性核不育中，不育性受两对核基因控制， 一对为不育基因，另一对抑制基因，两对基因相 互作用共同控制植株育性，称为“两型系”。 “两型系”又分为纯合两型系和杂合两型系 两种，其基因型为：
（2） 纯合两型系的繁殖
MsMsrfrf x MsMs Rfrf (授粉后淘汰) (不育) (可育)
（三） 自交不亲和系杂交种 （四） 种间杂种 （五） 核质杂种
见于油菜
棉花：“陆地棉×海岛棉” 小麦中有报导， 如小黑麦
（六）雄性不育杂种
三系杂交种 二系杂交种 一系杂交种
各作物适用,包括：
水稻、玉米、油菜等 油菜、水稻、棉花等 水稻
杂种优势的利用途径
（一） 人工去雄：玉米、烟草、棉花。 优点——可任意配制组合 缺点——费工，应用有限 （二）利用标志性状：棉花黄芽（幼苗1-6片真叶平展初期为 黄绿色）无腺体、均为隐性；油菜隐性无蜡粉，花叶等。（图） 优缺点：准确判断真假杂交种，可用不去雄杂交。转育费时。 （三） 化学杀雄 常见化学杀雄性：二氯丙酸、青鲜素（MH）、232、 乙烯利、杀雄剂一号、二号等 优缺点：可任意配制组合；杀雄效果多不稳定。 （四） 利用自交不亲和性 自交不亲和性的概念 油菜74-211×75-53（华中农大） （五） 利用雄性不育性 （广泛应用）
2. 显性核不育的遗传
（1）单基因显性核不育(无恢复系)
基因型
MsMs （不育） Msms （不育） msms （可育）
遗传方式
MsMs x msms Msms (不育系）（恢复系） F1（不育） Msms x msms 1/2Msms + 1/2msms (不育系）（恢复系） （不育） (可育）
第八章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
杂种优势的利用
杂种优势的现象及理论基础 配合力的测定 杂交种的选育
利用杂交种优势的途径和杂交制种技术
雄性不育性在作物杂种优势利用中的应用
杂种优势的预测与固定
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第一节
杂种优势的现象及理论基础
一、杂种优势的概念和特点
二、杂种二代及以后的杂种优势 三、杂种优势率的测定
5
a1a2 b1b2 c1c2 d1d2 e1e2 2 2 10 2 2 2
5
（二） 杂种优势的生理生化基础
1、生理基础：
光合面积，光合势，光合强度高，呼吸强度低，净光 合产物，同化产物的分配等 2、生物化学代谢 线粒体互补，叶绿体互补，同工酶互补等
配合力的概念（P.113） • 配合力
• 一般配合力
四、杂种优势的理论基础
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下一节
第二节
配合力的测定
一、配合力的概念
二、配合力的遗传
三、配合力的测定
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上一节
下一节
第三节
杂交种的选育
一、杂交种选育的一般程序 二、亲本选配的一般原则 三、杂交种的类别
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第四节
利用杂交种优势的途径 和杂交制种技术
一、 利用杂交优势的途径 二、 杂交制种技术
1、显性假说（又称“有利显性基因学说”）
aaBBCCddEE × AAbbccDDee
1 2 8 2 1 2 2 1 1 2 1 6 AaBbCcDdEe 2 2 2 2 2 10 2、超显性假说（又称"等位基因异质结合假说"）
a1a1 b1b1 c1c1 d1d1 e1e1 × 1 1 1 1 1 a2a2 b2b2 c2c2 d2d2 e2e2 1 1 1 1 1
作物经济性状多数为数量性状--微效多基
因控制，环境影响大，连续变异。
通过h2高的相关性状对h2低的目标性状 进行选择，即间接选择。一个性状与另一
个性状有较紧密的相关性。
△G指亲子代平均数之差，又叫遗传 增益genetic gain），决定于亲本个体的 变异幅度、选择压和h2。
（一） 群体改良
1．混合选择
1、细胞学特征 败育的时期—多花粉粒发育期
绒粘层退化--过早解体 细胞质变异--细胞器较少 2、生理生化变化：核酸量减少，蛋白质少，酶活
性变异等
（三）"三系"的概念
1、雄性不育系--基因型 S（msms） 2、雄性不育保持系--基因型 F（msms） 3、雄性不育恢复系--基因型 F/S（MSMS） 4、“三系”之间的相互关系 “三系配套”是指配制一个优良杂交种所需要的 特定的三个系：包括不育系、保持系、恢复系 （“二系”指 （细胞核）雄性不育系、恢复系）
• 特殊配合力
配合力的遗传 可遗传性
可改良性
配合力测定方法
1、概念：测验种、测交、测交种 2、 测验种： 测验种的类别 2、测定时期：早代、晚代 3、测定方式与方法：共同测验种法；
双列杂交法
亲本选育
亲本选育 （自交系、三系、自交不亲和系等） 配合力测定 亲本选配、测交
杂交种选育
测交组合比较试验
显性核不育的繁殖
Msms
x
msms
1/2Msms
x
1/2msms
1/2Msms
x
1/2msms
（2）双基因显性核不育（含一个显性不育抑
制基因）： • 基因型: 不育系
MsMsrfrf Msmsrfrf 恢复系 MsMsRfRf msmsRfRf 半恢复系 _ _ Rfrf 临时保持系 msmsrfrf
(4) 隐性核不育“两用系”的选育与繁殖 ♀ 原始不育株 × 正常可育株(系) ♂ 不育株×杂合可育 可育的株系（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 两用系(AB 系)繁殖
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
小部分
大部分
大田推广
（隔离区一）
（隔离区二）
（一）核不育型的概念（P.126）
（二） 核不育的类型
（三）核不育的遗传
（四）核不育的利用
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（二）核不育的类型
隐性核不育
普通核不育 核不育 显性核不育 光（温）敏核不育
（三） 核不育的遗传
1. 隐性核不育的遗传
3、 杂种优势的普遍性
已利用杂种优势的主要农作物 玉米 高梁 水稻 油菜 棉花 小麦 其它：蔬菜 牧草 观赏植物 4、 杂种优势表现的特点（P108-109）
杂交水稻
F2及以后世代的杂种优势
优势显著下降，原因是发生遗传分离，
出现个体差异，不整齐。
玉 米 双 交 种
杂交水稻
亲本
杂交F1
亲本
（1）隐性核不育系的基因型：
msms（不育） Ms _ （可育） （2）隐性核不育性的遗传: msms x MsMS msms x Msms
Msms
(恢复可育)
1/2Msms
(可育)
1/2msms
(不育)
(3)隐性核不育“两用系”的概念
核不育“两用系” 是指在隐性核不育中，不育系每 代始终分离出一半不育株，一半杂合可育株，可育株 给不育株授粉，可繁殖不育系；将可育株去掉，与恢 复系杂交，又可生产杂交种种子。这样的系既可用于 不育系繁殖，又可用于杂交制种，因此称之为“两型 系。
（一） 核质互作型雄性不育性遗传方式
细胞质育性基因：F可育，S不育 细胞核育性基因：MSMS可育， MSms可育， msms不育 质基因与核基因的6种组合及育性表现：
F
MSMS
可 育
F
MSms
可 育
F
msms
可 育
S
MSMS
可 育
S
MSms
可 育
S
msms
不 育
（二） 不育类型的细胞学和生理生化特性
（四）“三系”的选育方法 1、不育系及保持系选育方法（通常成对育成）
1） 种间杂交法（如水稻野败型不育系），P128. 2）种内杂交法（类型间杂交法：如水稻冈、D型不 育系、高粱3197A），P124. 3） 回交转育法（野败型系列、冈D型系列）
2、恢复系选育方法(P.125)
1） 测交筛选法 2） 一般原则
（一）配合力高
（二）亲缘关系较远 （三）性状良好并互补 （四）亲本自身产量高 （五）花期相近
杂交种的类别
（一） 品种间杂交种 （二） 自交系间杂交种
包括自花授粉，常异花授粉， 用于异花授粉作用, 异花授粉作物的不同品种间杂交
概念：自交系、单交种、三交种、双交种、顶交种、综合种
2．后裔鉴定选择
1）穂行法
2）顶交后裔鉴定法办
3）全同胞选择 4）相互轮回选择 （二） 杂交种
1、杂种优势的概念(P108) 2、杂种优势研究与利用的发展历史 （1） 动物 古希腊：384-322BC，狗-狼杂交的记载 中国：400AC，马-驴杂交的记载《齐民要素》 1700'S，家蚕杂种优势利用 （2） 植物 德国：1694，Camenarius发现植物性别 1761-66，Kolreuter.J.G，发现烟草杂种优势 1866-1876，达尔文，玉米杂种优势 1910-20„S，Shull，East，Johns等发明杂交玉米， 作物杂种优势开始在生产上利用。 1972, 袁龙平，发明杂交水稻（图片2） 1985, 李殿荣，发明杂交油菜