第七章 杂交育种
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第七章优势杂交育种
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
2011-6-5
4、杂种优势的分子机理 、
代谢调控
2011-6-5
杂种优势的早期预测
酵母培养法； 酵母培养法； 线粒体、叶绿体和匀浆互补法； 线粒体、叶绿体和匀浆互补法； 同工酶谱和酶活性法； 同工酶谱和酶活性法； 分子遗传学方法； 分子遗传学方法； 杂种优势的固定 无性繁殖法； 无性繁殖法； 二倍体无融合生殖法； 二倍体无融合生殖法； 双二倍体法； 双二倍体法； 平衡致死法
2011-6-5
3 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 1992年，stuber报 超显性是玉米杂 道超显性是玉米杂 种优势的遗传基础
Q1 Q2
1995年 xiao报道显性是 报道显性 1995年，xiao报道显性是 水稻杂种优势的遗传基础 1997年 Yu报道上位性是 报道上位性 1997年，Yu报道上位性是 水稻杂种优势的遗传基础
第七章 优势杂交育种
Chapter 7 heterosis cross breeding
内容提要
度量杂种优势是以亲本或标准品种为参照， 度量杂种优势是以亲本或标准品种为参照，遗传解释主 要有显性假说 超显性假说。 显性假说、 要有显性假说、超显性假说。 固定杂种优势的途径主要包 括无性繁殖法等。杂种优势育种的程序为“先纯后杂” 括无性繁殖法等。杂种优势育种的程序为“先纯后杂”。 系谱法是获得纯合自交系的基本方法。配合力测定是杂 系谱法是获得纯合自交系的基本方法。 种优势育种亲本选择选配的主要依据。 种优势育种亲本选择选配的主要依据。单交种是园艺植 物利用杂种优势的主要方式。 物利用杂种优势的主要方式。生产杂种一代种子可利用 化学去雄剂、雄性不育系、自交不亲和系等制种法。 化学去雄剂、雄性不育系、自交不亲和系等制种法。雄 性不育有的受核基因控制，有的受质核基因共同控制， 性不育有的受核基因控制，有的受质核基因共同控制， 前者可育成两用系，后者可育成三系(不育系 不育系、 前者可育成两用系，后者可育成三系 不育系、保持系 和恢复系)用于杂种一代种子生产 用于杂种一代种子生产。 和恢复系 用于杂种一代种子生产。自交不亲和性有胞 子体型和配子体型两类。 子体型和配子体型两类。
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4、杂种优势的分子机理 、
代谢调控
2011-6-5
杂种优势的早期预测
酵母培养法； 酵母培养法； 线粒体、叶绿体和匀浆互补法； 线粒体、叶绿体和匀浆互补法； 同工酶谱和酶活性法； 同工酶谱和酶活性法； 分子遗传学方法； 分子遗传学方法； 杂种优势的固定 无性繁殖法； 无性繁殖法； 二倍体无融合生殖法； 二倍体无融合生殖法； 双二倍体法； 双二倍体法； 平衡致死法
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3 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
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1992年 stuber报 1992年，stuber报 超显性是玉米杂 道超显性是玉米杂 种优势的遗传基础
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1995年 xiao报道显性是 报道显性 1995年，xiao报道显性是 水稻杂种优势的遗传基础 1997年 Yu报道上位性是 报道上位性 1997年，Yu报道上位性是 水稻杂种优势的遗传基础
第七章 优势杂交育种
Chapter 7 heterosis cross breeding
内容提要
度量杂种优势是以亲本或标准品种为参照， 度量杂种优势是以亲本或标准品种为参照，遗传解释主 要有显性假说 超显性假说。 显性假说、 要有显性假说、超显性假说。 固定杂种优势的途径主要包 括无性繁殖法等。杂种优势育种的程序为“先纯后杂” 括无性繁殖法等。杂种优势育种的程序为“先纯后杂”。 系谱法是获得纯合自交系的基本方法。配合力测定是杂 系谱法是获得纯合自交系的基本方法。 种优势育种亲本选择选配的主要依据。 种优势育种亲本选择选配的主要依据。单交种是园艺植 物利用杂种优势的主要方式。 物利用杂种优势的主要方式。生产杂种一代种子可利用 化学去雄剂、雄性不育系、自交不亲和系等制种法。 化学去雄剂、雄性不育系、自交不亲和系等制种法。雄 性不育有的受核基因控制，有的受质核基因共同控制， 性不育有的受核基因控制，有的受质核基因共同控制， 前者可育成两用系，后者可育成三系(不育系 不育系、 前者可育成两用系，后者可育成三系 不育系、保持系 和恢复系)用于杂种一代种子生产 用于杂种一代种子生产。 和恢复系 用于杂种一代种子生产。自交不亲和性有胞 子体型和配子体型两类。 子体型和配子体型两类。
第七章 杂交育种2015
(二)杂种亲本的选育 自花授粉作物：直接从品种（系）中筛选 （除特殊要求） 常异花授粉作物：2～3代的自交； 异花授粉作物：多代的自交与选择 1.选育自交系的原始材料 地方品种、推广品种、杂交种、综合品种等 从这些原始材料中选育的自交系称为一环系 自交系间杂交种后代中选育的自交系称为二 环系
杂种优势的表现：
根据杂种表型性状的性质，把杂种
优势划分成营养型杂种优势、生殖 型杂种优势和适应性杂种优势三个 基本类型。
( 一 ) 生长势和营 养体 蔬菜烟草作物
株型优势
（二）抗逆性和适应性
抗病性（显性基因） （三）生理功能方面 光合能力
有效光合期延长
光合面积增加
《种子生产与管理》
邓其明 四川省绵阳农业学校
第七章 杂种优 势
第一节 杂种优势的概念及表现
一、概念：
两个或几个遗传性不同的亲本杂交所产生的杂 种，在生长势、体积、结实性、发育速度以 及对不良环境条件的抗性等方面优于亲本的 现象。 杂种优势（heterosis）是指两个遗传组成不 同的亲本杂交产生的F1植株在生活力、生长 势、适应性、抗逆性和丰产性等方面超过双 亲的现象。
显性假说 它们的不同点在于： 1、杂合的等位基因间是显隐性 关系，一对杂合等位基因不能 出现超亲优势 2、非等位基因间是显性基因的 互补或累加关系，超亲优势由 双亲显性基因的累加效应而产 生 超显性假说 1、杂合等位基因间异质性互作， 一对杂合等位基因也可能产生超 亲优势 2、非等位基因间的互作，即上位 性效应，更可能出现超亲优势
2）超显性假说 由Shull（1908）提出的，基本观点如下：
这一假说基本点是： 杂种优势是由于双亲基因型的异 质结合所引起的等位基因间的相 互作用的结果。 等位基因间没有显隐性关系 杂合等位基因相互作用大于纯合 等位基因的作用 同时存在非等位基因之间互作
第七章： 杂交育种
第七章 杂交育种
第七章 杂交育种 第一节、杂交育种的概念 第二节、杂交亲本选配的原则 第三节、杂交组合方式 第四节、有性杂交技术及杂种 后代的选育 第五节、有性杂交育种程序
第一节、杂交育种的概念
一、概念
1、杂交育种（cross breeding）： 是通过两个遗传性不同的个体之间进行有性交配 获得杂种，继而选择培育以创造新品种的方法。 它是国内外应用最广泛而且卓有成效的育种方法 之一。当前在农作物品种中，杂交育成品种占50%。 根据亲本亲缘关系的远近，有性杂交又分为： 2、品种间杂交：同一植物种内不同品种间的杂交 3、远缘杂交：下章讲述
例：甲：具丰产性、适应性、综合农艺性状 好，但不抗病，那就就选具抗病性的乙品 种与之杂交，再以甲品种与具抗病的杂交 回交，连续时行若干年，因此甲品种就为 轮回亲本。而具有改良母本缺点的目标性 状的亲本乙称为非轮回亲本。 回交时一般回交3—4次。
回交程序
1 甲×乙 F1×甲
杂交 以杂种一代为母本，以甲为父本 从回交一代中选抗病株 为母本，以甲为父本 从第二次回交一代中选抗 病株为母本，以甲为父本 以三次回交一代自交， 并选择优良抗病植株 以当选植株继续自交，从中继续选 择单株，直到选出优良抗病品系
1、复交的类别：
根据杂交亲本的数目及杂交方式，可分为： ①三交：（甲×乙）×丙 ②双交：（甲×乙）×（丙×丁） ③四交：[（甲×乙）×丙]×丁 ④五交：{[（甲×乙）×丙]×丁}×戊、[（甲×乙） ×（丙×丁）]×戊、[（甲×乙）×丙]×（丁× 戊） 特点：亲本多、工作量大、育种年限长、所需人力 物力及试验地面积多
下面就复交的配合方式，简单举例说明： 假定有甲、乙、丙三个亲本，甲为农艺亲 本；乙早熟；丙具有主要育种目标性状如抗病。 应用甲、乙、丙行三交时，可采用：
动物育种学-第七章-品种培育
新概念更需基础研究本章讨论重点利用现有种群制定杂交育种方案有计划的种群间杂交获得杂交后代发现新的有益变异或新的基因型采用选种选配将理想的变异或基因型固定从而培育出新的家畜品种通过两个或两个以上种群间的杂交培育新品种的育种措施成本低据所用的品种数目分类新品种参加杂交的品种淮猪大约克夏猪三江白猪当地民猪长白猪草原红牛蒙古牛乳肉兼用短角牛婆罗门牛短角牛婆罗格斯牛婆罗门牛安格斯牛哥伦比亚羊雪维特羊新西兰罗姆尼羊复杂杂交育种当两个品种不能含有新品种所需的目标性状时用三个以上品种杂交培育新品种品种数3个时杂交后代遗传变异太大培育时间长所需育种技术难度大新品种参加杂交的品种北京黑猪巴克夏约克夏猪定县猪北京本地猪上海白猪约克夏猪苏白猪上海本地猪约克夏猪长白猪菲律宾本地猪三河牛西门塔尔牛瑞士褐牛西伯利亚牛短角牛蒙古牛等8个品种中国荷斯坦牛奶用荷兰牛兼用小型荷兰牛当地黄牛三河牛滨州奶牛肉牛王婆罗门牛海福特牛短角牛新疆毛肉兼用细毛羊哈萨克羊蒙古羊伯列考斯羊莱斯特羊林肯羊美利奴羊改变家畜主要用途的杂交育种据育种目标分类提高生产性能的杂交育种中国荷斯坦牛新疆褐牛与引进同类型品种杂交中国美利奴羊与澳洲美利奴种羊杂交中国黄牛与外来品种杂交育成乳用肉用或兼用牛中国土种绵羊与外来品种杂交育成细毛羊或肉用羊提高适应性与抗病力的杂交育种普通牛与瘤牛杂交实现抗热和抗焦虫病普通蛋鸡与抗马利克病来航鸡杂交据各品种在杂交中的贡献率合成杂交育种参与杂交的各品种在新品种中占有相同或相近的份额据各品种在杂交中的贡献率本地品种引入品种181412外来品种导入杂交一次而后本地品种多次回交使本地品种在后代中占绝大比例引入杂交引入杂交introductivecrossing亦称导入杂交保留本地品种主要优良特性针对其某些缺陷或不足引入相应的外来品种进行一次引入杂交随后用本地品种多次回交引入杂交适用范围在保留本地品种全部优良品种的基础上改正某些缺点需要加强或改善一个品种的性能而不需要改变其生产方向慎重选择引入品种
7第七章 杂交育种
1、亲本的选配的意义
亲本的选配是指从入选的亲本中选用哪些亲 本配组杂交。多亲杂交时, 应确定采取添加杂交还 是合成杂交。合成杂交时, 应确定哪两个亲本先配 成单交种, 然后再用它们配组杂交。亲本选配得当,
可以提高育种效率。
2. 杂交亲本选配的原则
1）父母本性状互补；
2）选用不同生态类型组配，双亲来源在地理上较远 ；
1、实现基因重组，综合双亲优良性状，获得优良
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。
杂交育种的遗传学原理
基因分离规律 基因自由组合规律
基因连锁互换规律
细胞质遗传规律
×
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
需要增加某个亲本的性状：P1=P3
P11 P
×
F1 单交种1
P2
P11 P
×
F1
P4
×
F1 双交杂种
单交种2
增加了亲本P1的性状
多亲杂交的优点
多亲杂交与两亲杂交相比, 最大的优点 是将分散于多数亲本上的优良性状综合于杂 种中, 丰富了杂种的遗传基础, 增加了变异 类型, 为选育出适应性强, 综合经济性状优 良的品种, 提供了更多的机会。
3)
二. 花期调整与花粉处置
1)
花期调整
开花时间的不一致，造成杂交工作的困难。 ① 调节播种期; ② 植株调整; ③ 温度、光照处理; ④ 肥水处理：N、P、K及微肥，水分调控; ⑤ 植物生长调节剂处理.
亲本的选配是指从入选的亲本中选用哪些亲 本配组杂交。多亲杂交时, 应确定采取添加杂交还 是合成杂交。合成杂交时, 应确定哪两个亲本先配 成单交种, 然后再用它们配组杂交。亲本选配得当,
可以提高育种效率。
2. 杂交亲本选配的原则
1）父母本性状互补；
2）选用不同生态类型组配，双亲来源在地理上较远 ；
1、实现基因重组，综合双亲优良性状，获得优良
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。
杂交育种的遗传学原理
基因分离规律 基因自由组合规律
基因连锁互换规律
细胞质遗传规律
×
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
需要增加某个亲本的性状：P1=P3
P11 P
×
F1 单交种1
P2
P11 P
×
F1
P4
×
F1 双交杂种
单交种2
增加了亲本P1的性状
多亲杂交的优点
多亲杂交与两亲杂交相比, 最大的优点 是将分散于多数亲本上的优良性状综合于杂 种中, 丰富了杂种的遗传基础, 增加了变异 类型, 为选育出适应性强, 综合经济性状优 良的品种, 提供了更多的机会。
3)
二. 花期调整与花粉处置
1)
花期调整
开花时间的不一致，造成杂交工作的困难。 ① 调节播种期; ② 植株调整; ③ 温度、光照处理; ④ 肥水处理：N、P、K及微肥，水分调控; ⑤ 植物生长调节剂处理.
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)
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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
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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
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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
园林植物育种学-第七章远缘杂交
7.3.2.2 远缘杂交不育性的克服方法 • 杂种胚的离体培养 • 杂种染色体的加倍
德 国 报 春
• 回交法 • 改善营养条件 • 人工辅助授粉 • 延长培育世代、加强选择
毛百合×细叶百合
7.4 远缘杂种的分离和选择
7.4.1 远缘杂种分离的表现
• 综合性状类型：具有两个杂交亲本综合 的性状。
• 远缘杂种后代分离的广泛性
油茶
金花茶
• 远缘杂种的杂种优势
二 球 悬 铃 木
7.2 远缘杂交的作用和意义
7.2.1 远缘杂交的作用 • 提高花卉的抗病性和抗逆性
黄牡丹
蔷薇
• 创造花卉新类型：通过远缘杂交可以 创造现有花卉中所没有的特异的新类 型。
• 利用杂种优势
雏 菊
•丰富花卉的变异类型 大丽花
• 杂交种子的幼胚、胚乳和子房组织之 间缺乏协调性，胚乳不能为杂种胚提 供正常生长所需的营养，影响杂种胚 的发育。
7.3.1.2 远缘杂交不亲和性的克服方法
• 选择适当亲本并注意正反杂交 • 混合花粉和多次重复授粉：混合授粉是指
在选定的父本花粉内，掺入少量其他品种 甚至包括母本的花粉，然后授于母本花朵 柱头上。重复授粉指在同一母本花的蕾期， 开放期进行多次重复授粉。
泡 桐
7.3.2 远缘杂种不育性及其克服
7.3.2.1远缘杂种不育性表现及其原因
成活性：杂种种子不发芽或虽然发芽生长，但 幼苗生长衰弱或早期夭亡。产生的原因是由 于远缘种间遗传上的差异大，造成生理上不 协调，在胚胎发育过程中，产生了某些重要 缺陷，因而影响了杂种的成苗成株。
• 结实性：杂种植株虽能成活，但结实性差， 甚至完全不能结实。由于染色体的不同源性 和基因间的不和谐，在减数分裂时，常出现 染色体的不联会及不规则分配。
园艺植物育种学_王小佳_第七章园艺植物优势育种
第七章园艺植物优势育种一、名词解释1.自交衰退：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。
2.杂种优势：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。
3.超中优势：指杂交种（F1）的产量或某一数量性状的平均值与双亲（P1或P2）同一性状之和平均值差数的比率。
4.超亲优势：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。
5.超标优势：这是以标准品种(生产上正在应用的同类优良品种)的平均值作为尺度衡量F1与标准品种之差的方法。
6.离中优势：离中优势又叫平均显性度。
它是以双亲平均数之差的一半作为尺度衡量F1优势的方法，是以遗传效应来度量杂种优势的。
7.配合力：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。
8.特殊配合力：指某特定组合的某性状的实测值与根据双亲一般配合力算得的理论值的离差。
9.一般配合力：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。
10.单交种：用两个自交系配成的一代杂种称为单交种。
11.双交种：由四个自交系先配成两个单交种，再由两个单交种配成用于生产的杂交种。
12.三交种：是用三个自交系组配的杂交种，即用一个单交种和一个自交系组配而成。
13.迟配系：同基因型花粉管在花柱中的伸长速度比异基因型花粉管在花柱中的深长速度慢的系统叫迟配系。
14.雌性系：雌性系是指具有雌性基因，只生雌花不生雄花且能稳定遗传的品系。
15.雄性不育性：两性花植物中，雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象，称为雄性不育性。
16.雄性不育系：是指具有雄性不育特性且能稳定遗传的纯合系统。
17.雄性不育保持系：用来给雄性不育系授粉，使每个后代植株继续保持雄性不育特性的纯合自交系。
18.雄性不育恢复系：用来给雄性不育系授粉，使杂种一代品种群体中每个植株恢复雄性繁殖能力的纯合自交系。
杂交育种的原理和步骤
杂交育种的原理和步骤在农业生产中，杂交育种是一种非常重要的技术手段，它能够将不同品种或品系之间的优良性状进行组合和优化，培育出具有优良性状的新品种，提高农作物的产量和品质。
杂交育种的原理和步骤是农业生产中的重要知识，通过了解杂交育种的原理和步骤，我们可以更好地理解农业生产中的育种技术和农作物改良方法。
本篇科普资料将介绍杂交育种的原理、步骤以及应用等方面，的优良性状得以集中，并克服亲本品种的某些缺陷，以实现品种的改良和优化。
二、杂交育种的步骤选择亲本：选择具有不同优良性状的品种或品系作为亲本，要求这些亲本之间具有较好的遗传差异，以保证后代能够产生丰富的变异。
杂交：将选定的亲本进行杂交，以产生杂种后代。
根据育种目标的不同，可以选择不同的杂交方式，如单交、复交、回交等。
选种：从杂种后代中筛选出具有优良性状的个体，淘汰具有不良性状的个体。
选种时需要考虑目标性状、产量、品质、抗逆性等因素。
自交和繁育：对选出的优良个体进行自交，以产生自交后代。
自交后代会再次发生性状分离，需要进一步筛选和繁育，以获得稳定的新品种。
品系鉴定和品种审定：经过多代自交和繁育后，对获得的稳定新品种进行品系鉴定和品种审定，以确定其是否具有推广价值。
三、杂交育种的应用杂交育种在农业生产中得到了广泛应用，如水稻、小麦、玉米、棉花等主要农作物都经过了杂交育种的改良。
通过杂交育种，可以培育出具有高产、优质、抗病、抗逆等优良性状的新品种，提高农作物的产量和品质，促进农业生产的可持续发展。
四、杂交育种的优缺点优点：（1）能够利用不同品种之间的基因重组和性状互补，培育出具有优良性状的新品种，提高农作物的产量和品质。
（2）能够克服亲本品种的某些缺陷，使品种更加适应环境和市场需求。
（3）方法简单易行，适用范围广，可以在不同作物和不同生态条件下进行育种。
缺点：（1）杂交育种过程中需要经过多代自交和繁育，周期较长，需要耐心等待。
（2）杂交育种过程中需要进行多次筛选和繁育，工作量大，需要投入大量的人力物力。
第七章农作物育种与良种繁育
（三）鉴定圃
鉴定圃的材料主要来源于选种圃，其主要任务 是观察、鉴定各优良品系的经济性状和各优良 品系的单位面积产量，同时注意各品系的稳定 性和一致性。升入鉴定圃的品系，原则上要求 性状比较优良和稳定。
本圃的试验年限一般一年，种植小区面积较大， 一般为10～30m2 ，栽培条件接近生产水平。要 求重复2～3次，采用顺序排列，每隔4或9小区 设对照区。
1)调节开花期
杂交亲本的开花期必须相遇，才能进行杂交。 如果双亲在正常播种期播种时花期不遇，则需 要用调节花期的方法使花期相遇。首先采用分 期播种方法，就是将早开花亲本晚播，晚开花 亲本早播，或将母本适时播种，父本分期播种， 调整花期。其次是利用春化、光照处理和调整 生育期间的温度等办法使花期一致。另外，对 于早熟亲本多施氮肥可以延迟开花；对晚熟亲 本多施磷肥可以促进开花。采用中耕切根和灌 水等措施也可起到调节花期的作用。
（五）区域试验
每个新育成的品种或引进品种经过品比试验后， 在推广到生产上去以前，必须分别在不同的自 然条件和生产条件下进行更大范围的比较鉴定， 这种试验即称为区域试验。它的主要任务是：
1.确定适合当地推广栽培的最优良的品种； 2.了解参加试验各品种的适应区域； 3.了解各品种对栽培技术的要求。
优良品种必须具有高产、稳产、优质等优点，受群众欢迎， 生产上广为种植。如果不符合生产要求，没有直接利用价 值，不能作为农业生产资料，也就不能称为品种。
品种有地区性，时间性，特征特性的一致性。
二、良种在农业生产中的作用
（一）提高产量 （二）改进产品品质 （三）增强抗逆性 （四）扩大栽培区域
2．亲本圃
杂交育种一般设置亲本圃。通过对原始材料的研究 鉴定，选择出好的材料供杂交之用，并将它们种植 在亲本圃。根据杂交需要进行分期播种以调节花期， 单本种植，行距宜宽，以便于杂交操作。
第七章杂交育种
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遗传标记除常用的营养缺陷和抗性标记之外，也可采用热 致死(灭活)、孢子颜色和菌落形态等作为标记。
1. 如果目的是为了进行遗传分析，应该采用带隐性基因的 营养缺陷型菌株或抗性菌株。
不足之处：
①原生质体融合后DNA交换和重组随机发生，增加重 组体分离筛选的难度。
②细胞对异体遗传物质的降解和排斥作用，以及遗传 物质非同源性等因素也会影响原生质体融合的重组频 率，使远缘融合杂交存在较大困难。
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二、原生质体融合育种的原理
原理：原生质体融合本质是二亲本菌株去除细胞壁后的 一种体细胞杂交育种方法。 两个具有不同基因型的细胞，采用适宜的水解酶去除细 胞壁后，在促融剂诱导作用下，两个裸露的原生质体接 触，融合成为异核体，经过繁殖复制进一步核融合，形 成杂合二倍体，再经过染色体交换产生重组体，达到基 因重组目的，最后对重组体进行生产性能、生理生化和 遗传特性分析。
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原生质体转化育种
是将整条染色体DNA或片断DNA或质粒DNA 转化原生质体的技术，转化育种为实现定向育种 的目标和原生质体育种技术开拓了一个更广阔的 领域。
一般来说，用染色体DNA或其他线状DNA转
化原生质体效率较低，而用质粒DNA能得到高频
转化率，完整质粒、单链质粒和重组质粒都能成
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常见原生质体育种方法：
原生质体再生育种 原生质体诱变育种 原生质体转化育种 原生质体融合育种 …
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原生质体再生育种
原生质体再生育种是将微生物制备原生质体后直 接再生，从再生菌落中分离筛选变异菌株，最终得 到优良性状提高的正变菌株。原生质体再生育种不 用任何诱变剂处理，而能产生比常规诱变还高的正 变率。
第七章 杂交育种
二、特 点
1. 变异丰富 （1） 基因重组综合双亲优良性状：将不同的优良基因集中于新品种中。 例：感病、早熟×抗病、迟熟 → 早熟、抗病 （2） 基因互作产生新性状：不同显性基因互作或互补产生新性状。 例 ：（ IRRI 抗褐飞虱育种） ccPP（感）× CCpp（感） → C_P_ （抗病） （3） 基因积累产生超亲性状：对数量性状来说，由分散在双亲中的微效多基 因累积在后代中引起。 例：中抗 × 中抗 → 高抗
（5）亲本之一最好为当地推广优良品种
适应性是一个复杂的性状，包括对光温、土 壤、生物、栽培等条件的适应，是影响高产 稳产 的主要因素。为了育成品种能在大面积上推广，亲 本之中最好有一个是本地推广品种，作为上述特性 的提供者。
三、目前存在的主要问题
1.亲本过于集中：
许多育种单位多选用少数几个好的亲本，如矮化育种， 我国的矮源主要是矮仔占和矮脚南特。造成品种的遗传基 础贫乏。 应收集、研究、利用更多的种植资源加以解决。
3.杂交育种可同时改良多个目标性状 杂交育种能将分散在2个或2个以上亲本中的有利基因,通过杂交重 组,使之聚合在同一遗传背景中,从而实现多目标性状的遗传改良。 4.更适于自花授粉植物的品种选育 自花授粉植物自然变异少,选择育种机会少；杂种后代选择的方法 易于在自花授粉植物上应用,因此有性杂交育种更适于自花授粉植物的 品种选育。
将杂交育种分为两类： 组合育种：将双亲控制不同性状的优良基因随 机结合，通过定向选择，育成集双亲优良性状 于一体的新品种。 组合育种遗传机理：基因重组和互作 超亲育种：将双亲控制同一性状的不同微效基 因积累于同一杂种个体中，形成在该性状上超 过亲本的类型。
超亲育种遗传机理：基因累加和互作
第二节 亲本选择与选配
草育种学07 杂交育种
4、F4及以后世代
性状表现特点：生育期，株高、株型、抗病性等主要 性状已基本稳定 种植方式：分组合，株系群、姊妹系群种植，可隔一 定距离种对照品种 后代选育：从优系中继续选优株自交纯化，进行选择 和鉴定 品系鉴定：将F4以后出现的基本稳定一致的优良株系， 适当去杂后混收，进入品系鉴定圃。 品比试验 区域试验 其他有关试验及推广应用
杂交育种的遗传原理
1、基因重组，综合双亲优良性状 2、基因互作，产生新性状 3、利用基因累加，产生超亲性状
基因重组(Gene Combination)
“碧蚂一号”的育成：
成熟性 抗条锈 抗倒伏 籽粒大小
碧玉麦 较早 负度 强 大 蚂蚱麦 中 感染 弱 小 碧马一号 中 高抗 中 大 从遗传上： AAbb × aaBB ↓ AABB AAbb aaBB aabb
C、 同一性状在同一世代单株表现与群体表现的h2不 同， 选择效果不同
2） 鉴定的可靠与选择效果：
试验地的均匀一致性 田间播种及管理的一致性
测试测定的正确性
混合选择法
（一） 方法 （二）理论依据
1. 数量性状受位微效多基因控制 2. 不同基因型竞争 3. 保持大量的基因型，防止基因丢失 4. 有利农艺经济性状的可能丧失（矮杆、大粒）
通常是指利用植物具有不同遗传特性的品种或 类型相互杂交，创造遗传变异，然后再通过选
择和系统的试验鉴定，培育成新品种的方法。
根据亲本亲缘关系的远近，有性杂交又分为： 品种间杂交：同一植物种内不同品种间的杂交 远缘杂交：下章讲述
杂交育种的意义
1、杂交育种是国பைடு நூலகம்外应用最为广泛的育种途径。 2、可综合双亲优良性状，并可获得超亲新性状。 3、杂交育种是成效最大的育种方法。 4、杂交育种可用于选育常规品种，也是选育不 育系和自交系的基本方法。 5、是与其它育种途径相结合的重要程序。
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2、遗传组成情况： 如以简单数字表示各亲本的遗传组成在F1中所占比例是： 甲×乙，各为1/2 三交种：（甲×乙）×丙中，甲、乙各为1/4，丙为1/2 四交种：[（甲×乙）×丙]×丁中，甲、乙为1/8，
丙为1/4，丁为1/2 双交种：（甲×乙）×（丙×丁），甲、乙、丙、丁
各为1/4 五交种：[（甲×乙）×丙]×（丁×戊），甲、乙
交，称为复合杂交。 1、复交的类别： 根据杂交亲本的数目及杂交方式，可分为：
①三交：（甲×乙）×丙 ②双交：（甲×乙）×（丙×丁） ③四交：[（甲×乙）×丙]×丁 ④五交：{[（甲×乙）×丙]×丁}×戊、
[（甲×乙）×（丙×丁）]×戊、 [（甲×乙）×丙]×（丁×戊） 特点：亲本多、工作量大、育种年限长、所需人力 物力及试验地面积大。
为1/8，丙为1/4，丁戊为1/4
3、配合方式： 采用复交时，如何考虑各亲本的组合方式以及
各亲本在几次杂交中谁先谁后，就要全面平衡： ①各个亲本优缺点的程度； ②相互弥补的可能性及程度； ③各亲本在杂交工作中的主次； ④根据配组合的优缺点，灵活运用。 根据以往经验，配合方式有以下两种： ①将农艺亲本放在最后一次交杂交，以增强后代的 丰产性和适应性。 ②将具有主要目标性状（综合形状好）的亲本放在 最后一次杂交；以提高出现具主要育种目标性关个 的可能性。
如：早熟性、株高、分枝数、种子大小等。 ③在远缘杂交中，用回交法可恢复杂种育性，在杂 种优势利用上，可以改良自交系，转换不育系及恢 复系。
3、应用回交时，需注意的问题： ①注意选择轮回亲本：适应性强、丰产性好，有推 广前途； ②注意选择非轮回亲本：目标性状应十分突出，遗 传传递力要强，被改良的性状最好是显性，如为隐 性（子代不表现）→要自交措施； ③后代选择：选具有目标性状的个体、农艺性状次 要； ④回交次数：现论上讲四次后→可达目的，但实际 中就具体情况而定。
的是为品种找出适宜的推广地区。区域试验一般进行3—4年。
6、生产试验：在完全生产条件下进行的大区对比试验。
育种单位→生产单位，栽培措施更接近于生产条件。
①材料少，一般为1—4个品系
②面积大，一般1—3亩
③年限，2—4年
二、加速杂交育种进程的方法 1、加速世代进程：异地加代（南方）和利 用温室加代，可以一年多代 2、加速试验进程： 选株与测产相结合：有的在F3即可进行测 产 对突出优异的材料越级提升 3、加速繁殖种子：提高繁殖系数(繁殖系 数:植物的种子繁殖自己的倍数）
轮回亲本：多次用于回交的亲本。（用多次） 非轮回亲本：第一次回交时应用的亲本。（只用一次）
此法常用于改良某一推广品种的一个或两个缺点，选 择另一个可以弥补其缺点的亲本与之杂交，然后再以具一 两个缺点的亲本作轮回亲本，经过几次的回交和选择，即 可选育出与原有优良品种相近，但不具原有品种缺点的新 品种。 例：甲：具丰产性、适应性、综合农艺性状好，但不抗病， 那就选具抗病性的乙品种与之杂交，再以甲品种与具抗病 的杂种回交，连续进行若干年，因此甲品种就为轮回亲本。 而具有改良母本缺点的目标性状的亲本乙称为非轮回亲本。
积上进行更精确、更有代表性的产量比较试验。（材料少，种子量
多）
①小区面积大，10—30㎡ ； ②随机区组法排列；
③重复3—4次；
④进行2—3年；
5、区域试验：按照统一试验设计要求，进行多点品种比较试验。
①省间联合区域化试验；
②省内联合区域化试验；
③省内专区间联合区域化试验；
④旗县组织的区域化试验；
要有专门机构、统一试验方案，在大的自然区内进行试验，目
第四节 有性杂交技术及杂种后代的选育
一、调节花期 1、调节播种期：以母本植物开花期为标准。 2、调节光照时间：
短日照植物，在苗期到抽穗、开花前、缩短每天日 照时，可促进开花，反之延长。
长日照植物，在苗期到抽穗、开花前，加延长每天 日照时，可促进开花，反之延长。 3、调节温度：对于喜温植物，如玉米、高梁、谷子等， 在其生育期如提高环境温度可促进开花。 4、利用再生苗和分蘖：摘除主茎顶尖 5、利用栽培管理措施：如：施肥、灌水也有调节作用
②双交的两个单位组合，由于都有甲、所以育种价值要 高于三交的单交组合（乙×丙）它们都有可能育出品种， 可以在双亲中对它们加以选择。 ③在四个品种杂交时，可采用四交[（甲×乙）×丁]× 丙或双亲（甲×乙）×（丙×丁）但四交需杂交三次， 即三年，双交只需两年，因而四个亲本常用双亲而不同 四交。 三、回交 1、回交（backcross）：在两亲本杂交后，将亲本之一 与子一代杂交，再以该亲本与回交后代中具有目标性状 的单株回交，如此进行若干代。然后将所选单株经数代 自交选育出新品种，此育种方式称为回交育种法，简称 回交，如[（甲×乙）×甲]×甲…………
3、亲本之一在主要目标性状上应突出，亲本性状中应 没有难于克服的不良性状。
例：为了克服某一亲本过于晚熟，另一亲本最好是 特别早熟的。 4、亲本间遗传差异应较大。
目的是要丰富杂种后代的遗传基础，增强杂种优势， 获得分离较大的群体及超越双亲的类型。 5、亲本优良性状的遗传力应较高，不良性状的遗传力 应较低。遗传力表示遗传变异在总变异中所占的比例。 6、亲本一般配合力要好。
下面对复交的配合方式，简单举例说明： 假定有甲、乙、丙三个亲本，甲为农艺亲本；乙早熟；
丙具有主要育种目标性状如抗病。 用甲、乙、丙进行三交时，可采用： （乙×丙）×甲 即（早熟×抗病）×农艺——三交 （甲×乙）×（甲×丙）即（农艺×早熟）×（农艺× 抗病）——双交 从以各亲本在子代的遗传比例来看，三交与双交一样， 但双交有如下几个特点： ①从选择进程看，双交的双方都杂交一年，早开始分离， 如果群体大，可在复交一代出现符合目标的个体。三交 时，由于亲本之一是品种，三交一代才会出现分离，两 者进程上相差一年。
四、多父本杂交（多父本、混合授粉） 多父本杂交：将一个以上的父本品种花粉混合授粉 给一个母本品种的方式。如甲×（乙+丙+丁+……） 优点：简单易行，多父本混合授粉，因杂种后代同 时具几个亲本的性状，丰富了后代的遗传性，有利 于选择和培育。因此，这一方法具有复合杂交的效 果，但其年限较复交为短。 例：草原2号苜蓿：黄花苜蓿（锡盟）×（苏联1号+ 伊盟+府谷+武功 +亚洲）
以当选植株继续自交，从中继续选 择单株，直到选出优良抗病品系
回交程序
2、回交法的作用（优点） ①可以有把握地获得改良的特性，同时又保留轮回 亲本的大部分优点，因此改良品种在丰产性及其他 性状上与原品种基本相似。因此选出新品种后，可 省去系统的产量试验和区域试验，只要与原品种相 似生产上就可利用。 ②回交法除能改良品种的个别性状外，还能改良简 单的数量性状。
概念：指某一亲本在与其他若干品种杂交之后，杂 种后代在某个数量形状上的平均表现。
一般配合力主要由基因加性效应所决定。
第三节 杂交组合方式 一、成对杂交（单杂交）
两个亲本、例如甲x乙，进行杂交称为成对杂交。是 最常用的组合方式。
优点： ①杂交一次完成；②杂交及选择规模不大； A、在不涉及细胞质控制性状的情况下：
在亲本性状的基础上加以发展，因而要正确选配亲 本。只有这样才能选育出所期望的品种，并能加速 育种进程，缩短育种年限。故此，亲本选配应有一 定的原则： 1、亲本应具有较多的优点，较少的缺点，亲本间 优缺点应尽量得到互补。（显性、隐性基因） 2、亲本中最好有一个是能够适应当地条件的品种。
品种有地区性、育成后能否推广，是看其对当 地条件适应性如何，当地优良品种适应性强的作为 亲本要：适应性强、高产、稳产、品质好。
自由传粉
③播种方式：间隔播种：根据花粉量多少，母父 本行数比例为2：2，4：2，4：4，6：4，多父母 时，要在播种时将父本种子等量混合。 ④调节花期：要一致 ⑤田间管理： ⑥及时去雄：特别是对自花授粉作物 ⑦辅助授粉： 四、杂种后代的培育和选择： 1、给杂种较好的栽培条件 2、根据育种目标时行定向培育 3、F1～F2代（初期）选择标准宽，在高代选择 标准要越来越严格。
回交时一般回交3—4次。
1 甲×乙 2 F1×甲 3 BC1F1 ×甲 4 BC2F1×甲 5 BC3F1 6 BC3F2 7 BC3F3
杂交
以杂种一代为母本，以甲为父本
从回交一代中选抗病株 为母本，以甲为父本 从第二次回交一代中选抗 病株为母本，以甲为父本
以三次回交一代自交，并 选择优良抗病植株
第五节 有性杂交育种程 序
一、有性杂交育种的一般程序
1、原始材料圃和亲本圃：按类型归类种植国内外材料 2、选种圃 ：种植杂种后代的地方 3、品系鉴定圃： 材料形状稳定一致、量多，要有比较（产量） ①小区面积（5㎡ ,10㎡ ）；②顺序排列；③重复3—4 次。
♀
♂
×
F
4、品种比较试验：由鉴定圃升级的优良品系，在较大的小区面
正交（甲x乙）或反交（乙x甲），其后代性状差别往 往不太大。因此一般情况下，常把适应当地条件、且农艺 性状好的品种（综合性状好、有一定丰产性及适应性强） 作为母本。 B、在细胞质遗传控制性状的情况下：
正交和反交后代差异较大。从育种实践出以上亲本之间进行两次或两次以上杂
杂交 技术
牧草的花器构造
二、杂交育种的意义 1、人类通过人工杂交和选择，有意识地将不
同亲本的理想基因组合在一起，创造新的种质 资源，选育出前所未有的优良新品种，具有创 造性意义。
2、杂交育种是国内外应用最广泛和最有效的 育种方法。
第二节 杂交亲本选配的原则 因为杂交后代性状，是亲本性状的继承，或
第七章 杂交育种
第一节 杂交育种的概念 一、概念
杂交育种（cross breeding）：是通过两个遗传性 不同的个体之间进行有性交配获得杂种，继而选择以 育成符合生产要求的新品种的方法。（常规育种法）
它是国内外应用最广泛而且卓有成效的育种方法之 一。当前在农作物品种中，杂交育成品种占50%。 根据亲本亲缘关系的远近，有性杂交又分为： 品种间杂交：同一植物种内不同品种间的杂交。 远 缘杂 交：亲缘关系比较远的杂交。