第五章杂交育种
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第五章 杂交育种
4、根据亲本性状遗传传递能力大大小进行选配
三、花粉技术 1、树木的开花、授粉和结习性 孤立木的开花树龄较林木早； 贫瘠干旱地段上的较肥沃湿润地段上的早； 分布区南部的较北部的早；
嫁接植株较实生树早。
泡桐、刺槐、榆树等在 同一朵花中有雌蕊和雄 蕊，属两性花；松、侧 柏、落叶松、杉木、柳 杉等树种的雌雄花分别 着生在同一植株上，为 雌雄同株异花.
树木杂交育种的历史较短，世界各国在人工杂交工作中， 做得最多，成就最大的是杨树和松树。在杨树和松树杂交 育种中，又多是以种间杂交为主。 英国早在1912年就选育出格氏杨（卡洛林杨×毛果杨）。 美国从1924年起，进行了系统的杨树育种工作。前苏联于 1933 ～ 1941 年间进行杂交组合 123 个，获得了苏维埃塔型 杨、雅柏洛科杨、斯大林工作者杨等新品种。西欧各国进 行了欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交工作，从中选育出的健杨、 五月杨等杨树杂种，已成为欧洲各国的主要造林树种。
花粉寿命的长短因树种和储藏条件不同而异，一般 风媒花花粉的生活力，在干燥、冷凉的室温下可保
持1－2个星期。杉木、云杉、柳杉、松树的花粉储
藏在适当的温度和湿度下，可以保存数年。杉木的 花粉在低温下保持 17年之久。杨树、柳树花粉一般
只能保存1周左右。
把收集好的花粉装在 玻璃皿中，不加盖， 放臵在盛有氯化钙或 硅胶的干燥器中进行 干燥， 12 － 24 小时后 即可密封储藏。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
三、花粉技术 1、树木的开花、授粉和结习性 孤立木的开花树龄较林木早； 贫瘠干旱地段上的较肥沃湿润地段上的早； 分布区南部的较北部的早；
嫁接植株较实生树早。
泡桐、刺槐、榆树等在 同一朵花中有雌蕊和雄 蕊，属两性花；松、侧 柏、落叶松、杉木、柳 杉等树种的雌雄花分别 着生在同一植株上，为 雌雄同株异花.
树木杂交育种的历史较短，世界各国在人工杂交工作中， 做得最多，成就最大的是杨树和松树。在杨树和松树杂交 育种中，又多是以种间杂交为主。 英国早在1912年就选育出格氏杨（卡洛林杨×毛果杨）。 美国从1924年起，进行了系统的杨树育种工作。前苏联于 1933 ～ 1941 年间进行杂交组合 123 个，获得了苏维埃塔型 杨、雅柏洛科杨、斯大林工作者杨等新品种。西欧各国进 行了欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交工作，从中选育出的健杨、 五月杨等杨树杂种，已成为欧洲各国的主要造林树种。
花粉寿命的长短因树种和储藏条件不同而异，一般 风媒花花粉的生活力，在干燥、冷凉的室温下可保
持1－2个星期。杉木、云杉、柳杉、松树的花粉储
藏在适当的温度和湿度下，可以保存数年。杉木的 花粉在低温下保持 17年之久。杨树、柳树花粉一般
只能保存1周左右。
把收集好的花粉装在 玻璃皿中，不加盖， 放臵在盛有氯化钙或 硅胶的干燥器中进行 干燥， 12 － 24 小时后 即可密封储藏。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用，即a1a2＞ a1a1； a1a2＞ a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象，所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关，各等位基因均无显 隐性的关系。同时，假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位，而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
作物育种学-—杂交育种
2. 基因互作
2.基因互作产生新性状： 互作的基因在二个亲本上，通过杂交可使互补基因相互结合而
产生新性状。
例： 国际水稻研究所抗褐飞虱育种 ccPP × CCpp （感） （感）
C__P__ （抗病）
第一节 杂交育种的概念及原理
二、杂交育种的原理 3. 基因累加： 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
蚂蚱麦 较好 （中国） 碧玉麦 （澳大 利亚） 碧蚂1号 差
中旱
感染
中
较弱
多
少
中
较强
中旱
免疫
中高
较强
少
大
中弱
较强
中
中旱
高抗
较高
中
中多
中大
中
较强
对当时流行条锈病生理小种的抗性 西北农林科技大学 赵洪璋教授（1918年6月-1994年2月7日）
亲本选配成功的实例（水稻）
贵阳矮49号
茎杆生长比较集中 丛生性生长类型
亲本为母本选育效果好。
第三节 杂交技术与杂交方式
一、杂交方式
2. 复 交
复交： （multiple cross）用两个以上的亲本，进行一次以上的杂交。 1）复交的方式： ①三交：A / B / / C 或 A / / B / C ②双交： 三亲本双交 A / B / /C / A 四亲本双交 A / B / /C / D ③四交： A / B // C/3/D ④多交：五个及以上亲本依次杂交 { [（A × B ）× C ] × D } × E A / B // C / 3/ D /4/ E （A / B） /（C / A） （A / B） /（C / D）
园林植物花卉育种学课件第5章杂交育种
根据育种目标，通过 对杂交后代进行评价 和筛选，选择具有理 想性状的个体作为育 种材料。
杂交育种的进 展
随着科学技术的发展， 杂交育种在园林植物 育种中的应用不断取 得新的进展。
常见的杂交育种方法
1 人工授粉法
通过人工操作将花粉送到花蕊上，促使杂交 产生。
2 自然授粉法
利用自然环境中的昆虫、风或水等因素进行 花粉传播。
园林植物花卉育种学课件 第5章杂交育种
本章介绍园林植物花卉的杂交育种，包括杂交育种的概述、基本原理、常见 的杂交育种方法，以及杂交育种的优点和应用。
杂交育种的概述
定义
杂交育种是指使用不同基因 型的两个品种进行有性生殖 交配，创造新的血缘组合。
目的和意义
通过杂交育种可以获得优良 品种，提高抗病性、生产性 能和适应环境的能力。
历史背景
杂交育种的概念最早出现在 19世纪，如今已成为园林植 物育种的重要手段。
杂交育种的基本原理
育种目标的确 定
明确希望通过杂交育 种获得的性状和特性， 如抗病性、花色、植 株形态等。
亲本选择和杂 交操作
选择具有理想性状的 亲本进行杂交交配操 作，确保杂交后代具 有遗传优势。
杂交后代的选 择和筛选
3 花粉体法
将花粉体直接移植到某一品种的雌蕊上，进 行杂交。
4 回交育种法
将杂交后代与一个亲本进行反复交配，达到 固定某一性状的目的。
杂交育种的优点和应用
1
增加品种的抗病性和生产性能
杂交育种可以将不同品种的抗病性和生产性能优势结合起来，创造更强健和高产 的新品种。
2
提高植物适应环境的能力
通过杂交育种可以增加植物的适应能力，使其能够在不同环境条件下生长和繁殖。
杂交育种的进 展
随着科学技术的发展， 杂交育种在园林植物 育种中的应用不断取 得新的进展。
常见的杂交育种方法
1 人工授粉法
通过人工操作将花粉送到花蕊上，促使杂交 产生。
2 自然授粉法
利用自然环境中的昆虫、风或水等因素进行 花粉传播。
园林植物花卉育种学课件 第5章杂交育种
本章介绍园林植物花卉的杂交育种，包括杂交育种的概述、基本原理、常见 的杂交育种方法，以及杂交育种的优点和应用。
杂交育种的概述
定义
杂交育种是指使用不同基因 型的两个品种进行有性生殖 交配，创造新的血缘组合。
目的和意义
通过杂交育种可以获得优良 品种，提高抗病性、生产性 能和适应环境的能力。
历史背景
杂交育种的概念最早出现在 19世纪，如今已成为园林植 物育种的重要手段。
杂交育种的基本原理
育种目标的确 定
明确希望通过杂交育 种获得的性状和特性， 如抗病性、花色、植 株形态等。
亲本选择和杂 交操作
选择具有理想性状的 亲本进行杂交交配操 作，确保杂交后代具 有遗传优势。
杂交后代的选 择和筛选
3 花粉体法
将花粉体直接移植到某一品种的雌蕊上，进 行杂交。
4 回交育种法
将杂交后代与一个亲本进行反复交配，达到 固定某一性状的目的。
杂交育种的优点和应用
1
增加品种的抗病性和生产性能
杂交育种可以将不同品种的抗病性和生产性能优势结合起来，创造更强健和高产 的新品种。
2
提高植物适应环境的能力
通过杂交育种可以增加植物的适应能力，使其能够在不同环境条件下生长和繁殖。
五章杂交育种
3、四交
四交是选用4个亲本的杂交，其杂交方 式可以是双交即A/B//C/D，也可以是4个 亲本依次杂交 A/B//C///D。
双交方式的四交，只需杂交两次， 而另一种形式的四交则需要杂交三次， 因此， 一般宜用双交，而不是四交， 四交只是在弥补三交不足时才采用。 四交杂种的遗传基础丰富，育成新类 型的可能性较大。
（四）杂交亲本应具有较好的配合力
20世纪七十年代以来，在自花授粉作 物和常异花授粉作物的杂交育种工作中引 入了配合力的概念，在根据品种本身综合 性状表现优良的基础上还要考虑亲本的一 般配合力。
一般配合力是指某一亲本品种与其它一 系列品种杂交后，杂种后代（F1）在某个性 状上表现的平均值称为这一亲本品种在该性 状上的一般配合力（General Combining Ability，GCA）。
为了选配优良亲本必须对育种的原始材 料进行较为详尽的观察研究，有计划地掌握 一批杂交亲本，并不断引入新的种质。同时 在杂交育种的过程中，不断对各材料主要性 状的遗传规律、突出的优缺点的遗传等注意 观察和分析总结，这样才能主动灵活地使用 亲本，做好选配工作。
选配亲本的一般原则如下：
（一）杂交的亲本必须具有较多的 优点，较少的缺点，而且其优缺点应尽 可能达到互补，并且主要性状突出。
这一条包括4个方面： 1.亲本优点多； 2.目标性状突出； 3.缺点少而且易克服； 4.亲本间优缺点互补。
其中重点是优缺点互补。其基本遗传理 论是基因的分离和自由组合规律。
亲本选配成功的实例（水稻）
桂阳矮49号 ╳ 朝阳2号
→
桂朝2号
茎杆生长较集中 丛生性生长类型
叶杆直立 光合功能较高
结合母本茎叶形态特点和 父本较强的光合功能 穗粒数超越双亲
第五章、有性杂交育种
（ ♀ x ♂－ F1 ）
二、有性杂交育种的种类 有性杂交育种的 育种
1、根据亲本的繁殖习性、育种程序和育成品种 的类型等 常规有性杂交育种（组合育种 combination breeding, conventional cross breeding） 优势杂交育种（优势育种 heterosis breeding） 营养系杂交育种(clonal cross breeding) 2，根据亲本亲缘关系的远近 近缘杂交育种 远缘杂交育种
系 谱 法 示 意 图
系谱法选择中 选择中应注意的事项 系谱法选择中应注意的事项
①在选择的各世代应种植对照品种 ②隔离 ③培育条件要一致 ④目标性状要有表现的条件 ⑤性状遗传力大小和选择的时期 ⑥系谱编号
（二）多亲杂交
指三个或三个以上的亲本参加的杂交， 指三个或三个以上的亲本参加的杂交，又 复合杂交或复交。 称复合杂交或复交。 1、添加杂交 2、合成杂交
1、添加杂交 、
多个亲本逐个参与 杂交。 杂交。每杂交一次 加入一个亲本， 加入一个亲本， 添加的亲本越多， 添加的亲本越多， 杂种的综合优良 性状越多。 性状越多。
系谱法 ：F3
优良单株分别按小区播种，一个株系种植几十 优良单株分别按小区播种， 并设对照。 株，并设对照。 F3及以后世代主要任务： F3及以后世代主要任务： 在继续进行系统间 及以后世代主要任务 和个体间的比较鉴定的基础上， 和个体间的比较鉴定的基础上，迅速选出具有综合 优良性状的稳定的纯育系统。 优良性状的稳定的纯育系统。 F3起是对产量等遗传力较低的数量性状开始 从F3起是对产量等遗传力较低的数量性状开始 选择的世代，所以从F3 F3起要按主要经济性状比较系 选择的世代，所以从F3起要按主要经济性状比较系 统的优劣及一致性，选出优良的系统， 统的优劣及一致性，选出优良的系统，淘汰不良系 并在入选系统内针对仍在分离的性状选择单株， 统，并在入选系统内针对仍在分离的性状选择单株， 每一系统入选的株数可少些。 每一系统入选的株数可少些。
育种学5-9章
第五章杂交育种第一节概念和意义1 、概念有性杂交育种（常规杂交育种）（conventional cross breeding）通过人工杂交的手段，把分散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中，对其后代进行多代培育选择，比较鉴定，以获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的育种途径。
杂交育种的基本概念注：代表各亲本所具的不同优良性状2、类别近缘杂交（intraspecific crossing)：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。
种内杂交.远缘杂交（interspecific crossing)：指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。
种间杂交。
杏×梅花↓杏梅3、杂交育种的应用育种中间材料选育新品种无性繁殖园艺作物自花授粉园艺作物常异花授粉园艺作物异花授粉园艺作物4、杂交育种的遗传学原理基因的自由分离规律基因重组规律基因连锁互换规律细胞质遗传规律数量性状遗传5、有性杂交的遗传效果 （1）综合双亲的优良性状（2）产生超亲性状（3）产生新的性状第二节 杂交方式和技术A 杂交方式一、两亲杂交1、 单交（single cross ） 最简单的杂交方式，两个亲本的杂交方式，又称成对杂交。
甲（♀ ）×乙 （♂ ） 乙 （♀ ）×甲（♂ ）互为正反交2. 回交（back cross ） 杂交第一代及其以后世代与其亲本之一再进行杂交的方式。
• 轮回亲本 (recurrent parent)：多次参加回交的亲本• 非轮回亲本 (nonrecurrent parent) ：只参加一次杂交的亲本甲×乙↓F1 ×甲↓BC1F1 ×甲↙ ↓BC1F2 BC2F1二、多亲杂交（multiple cross ）参加杂交的亲本是3个或3个以上的杂交叫多系杂交，又称复合杂交或复交。
根据亲本参加杂交的次序不同可分为添加杂交和合成杂交。
1、添加杂交×由图可以看出，亲本的加入顺序对杂种的遗传组成影响很大，越是最后加入的所占比例越大。
第五章 杂交育种
② 表示: 即{(A×B)×A}×A… ，称为回交。
③ 排列: 一般在第一次杂交时选综合性状优良的品种作 母本，而在以后各次回交时作父本，这个亲本在回交时叫 轮回亲本（杂种优势的主要来源，要求：抗逆性强、丰产 性好，有推广价值）。另一亲本叫非轮回亲本（目标性状 的唯一来源，要求：目标性状突出、遗传传递力强）。
第五章 杂交育种
crossing breeding
一. 杂交育种的概念、意义及特点
1. 杂交育种的概念
以基因型不同的植物种或品种进行交配或结合 形成杂种，通过培育选择，获得新品种的方法。
它是培育新品种主要途径，是近代育种工作 最重要的方法之一。由于杂交引起基因重组， 后代可组合双亲控制的优良性状，产生加性效 应，并利用某些基因互作，形成超亲新个体， 为培育选择提供了物质基础
势，获得分离较大的及超越双亲的类型。 3) 亲本选择时要考虑两个亲本遗传传递能力的强弱。
一般地，母本对杂种后代的影响常比父本强，因 此要尽可能选择优良性状较多的作母本。 4) 选择的亲本一般配合力要高。 5) 选择结实性强的种类做母本、而以花粉多而正常
的做父本,以保证获得种子。
3.杂交方式的确定
1) 成对杂交
杂交中，风媒花必须用纸袋(牛皮纸、玻璃 纸均可)隔离；而虫媒花要防止某种传粉昆虫 进入花朵，可以用尼龙纱布做隔离袋，或者用 铁纱制成育种笼、育种室。
3.进行花期调整
1) 原因
开花时间的不一致，造成杂交工作的困难；杂交双方花期 相同时也要求父本能提前2—3天开花，以便及时收集花粉。
2) 花期影响因子
B. 2、3、5一 氯化三苯基四唑(TTC): 新鲜花 粉具有脱氢酶，TTC进入活组织遇到脱氢酶时， 接受了氢离子而还原成红色。TCC浓度为0.5％， 颜色反应程度，着色强弱与生活力呈正相关。
③ 排列: 一般在第一次杂交时选综合性状优良的品种作 母本，而在以后各次回交时作父本，这个亲本在回交时叫 轮回亲本（杂种优势的主要来源，要求：抗逆性强、丰产 性好，有推广价值）。另一亲本叫非轮回亲本（目标性状 的唯一来源，要求：目标性状突出、遗传传递力强）。
第五章 杂交育种
crossing breeding
一. 杂交育种的概念、意义及特点
1. 杂交育种的概念
以基因型不同的植物种或品种进行交配或结合 形成杂种，通过培育选择，获得新品种的方法。
它是培育新品种主要途径，是近代育种工作 最重要的方法之一。由于杂交引起基因重组， 后代可组合双亲控制的优良性状，产生加性效 应，并利用某些基因互作，形成超亲新个体， 为培育选择提供了物质基础
势，获得分离较大的及超越双亲的类型。 3) 亲本选择时要考虑两个亲本遗传传递能力的强弱。
一般地，母本对杂种后代的影响常比父本强，因 此要尽可能选择优良性状较多的作母本。 4) 选择的亲本一般配合力要高。 5) 选择结实性强的种类做母本、而以花粉多而正常
的做父本,以保证获得种子。
3.杂交方式的确定
1) 成对杂交
杂交中，风媒花必须用纸袋(牛皮纸、玻璃 纸均可)隔离；而虫媒花要防止某种传粉昆虫 进入花朵，可以用尼龙纱布做隔离袋，或者用 铁纱制成育种笼、育种室。
3.进行花期调整
1) 原因
开花时间的不一致，造成杂交工作的困难；杂交双方花期 相同时也要求父本能提前2—3天开花，以便及时收集花粉。
2) 花期影响因子
B. 2、3、5一 氯化三苯基四唑(TTC): 新鲜花 粉具有脱氢酶，TTC进入活组织遇到脱氢酶时， 接受了氢离子而还原成红色。TCC浓度为0.5％， 颜色反应程度，着色强弱与生活力呈正相关。
园林植物育种学——有性杂交育种
第五章有性杂交育种本章教学目的和要求1．理解杂交育种的理论基础。
3．掌握杂交育种的基本操作技术。
2．掌握杂交亲本的选择、选配以及杂交后代选育的要求。
本章教学重点和难点重点：杂交育种的理论基础与操作技术；远缘杂交的障碍及其克服办法。
难点：杂交亲本的选择与选配；杂交后代的选育。
教学内容：第一节杂交育种的概念、类型和意义一、杂交育种的概念与类型•杂交（Cross ）：基因型不同的种或品种进行交配，产生杂种的过程。
•有性杂交育种（Sexual cross breeding ）：通过有性杂交途径获得新品种的方法，即用不同基因型进行杂交，经过基因的分离、重组，创造异质的后代群体，从中选择优良个体，并进一步育成新品种。
根据杂交亲本双方亲缘关系的远近，有性杂交可分为近缘杂交和远缘杂交。
1 ）近缘杂交（intraspecific crossing) ：指亲缘关系较近，分类上属于同一种的不同变种或品种间的杂交。
种内杂交2 ）远缘杂交（interspecific crossing) ：指亲缘关系较远的植物间的杂交，一般是不同种、属或是亲缘关系更远的物种间的杂交。
种间杂交，如杏×梅花 e 杏梅。
依据育种程序和育成品种的类型和特点，杂交育种可分为常规杂交育种、优势杂交育种和营养系杂交育种。
1 ）常规杂交育种（conventional cross breeding ）：又称组合育种，指通过人工杂交，把分散于不同亲本上的优良性状组合到杂种，并对其后代进行培育选择，获得基因型纯合或接近纯合的新品种的育种途径。
多为近缘杂交，选育新品种的时间短。
2 ）优势杂交育种（heterosis breeding ）：简称优势育种，指利用植物的杂种优势，选用适合的杂交亲本，通过特定的育种程序和制种技术培育超亲品种的育种方法。
3 ）营养系杂交育种（clonal cross breeding ）：通过有性杂交综合亲本的优良性状，用无性繁殖保持品种的同型杂合。
作物育种学-—杂交育种
第二节 亲本的选配
二、亲本选配的原则
1. 双亲优点多，缺点少，优缺点互补，不能有严重的缺点
目标性状要求是多方面的、综合的，亲本优点多、后代出现优良
类型的机会多，后代群体在数量性状趋向平均值，因此双亲的重要经 济性状尽可能表现优良。
例：北京农大（1962）
小麦抽穗期的亲子相关系数（r） 单交 亲本与F1 F1与F2 0.72** 0.88** 复合杂交 0.98** 0.96**
第三节 杂交技术与杂交方式
一、杂交方式
1.单 交
正交好还是反交好？？
1） 正反交遗传差异不大则考虑便于工作；
例如：花粉量大的作父本； 鉴别真假杂种时以指示性状作父本。例如：水稻紫叶鞘。 2） 正反交差异大，则根据遗传效果考虑，用具优良细胞质效应的 品种作母本；
如在棉花中以农艺性状好的品种（农艺亲本）为母本比用目标亲本为母本选育效果好。第三节 杂交技术与杂交方式
一、杂交方式
2. 复 交
复交： （multiple cross）用两个以上的亲本，进行一次以上的杂交。 1）复交的方式： ①三交：A / B / / C 或 A / / B / C ②双交： 三亲本双交 A / B / /C / A 四亲本双交 A / B / /C / D ③四交： A / B // C/3/D ④多交：五个及以上亲本依次杂交 { [（A × B ）× C ] × D } × E A / B // C / 3/ D /4/ E （A / B） /（C / A） （A / B） /（C / D）
第三节 杂交技术与杂交方式 一 杂交方式 单 交 复 交 多父本授粉 回 交
二 杂交技术
调节开花期使花期相遇 控制授粉
授粉后的管理
第三节 杂交技术与杂交方式
第五章杂交育种教学设计
第五章杂交育种教学设计引言杂交育种是现代农业中至关重要的一环，在提高作物产量和品质方面发挥着重要作用。
本章将介绍杂交育种的基本概念、原理和方法，并设计了一节教学内容，以帮助学生理解和掌握杂交育种的基本知识和操作技能。
一、杂交育种的基本概念1.1 杂交育种的定义杂交育种是指利用两个或多个不同亲本的优良基因组合，通过人工控制杂交和选择，培育出具有优良性状的新品种的育种方法。
1.2 杂交育种的优点杂交育种可以结合不同亲本的优点，避免亲本本身的缺陷，提高作物的适应性、产量和耐性，增加抗病虫害的能力，使植株更加健壮。
1.3 杂交育种的应用杂交育种被广泛应用于农作物、蔬菜和花卉的育种中，可以提高产量和品质，改善农作物的耐逆性，为农业生产提供更好的品种。
二、杂交育种的原理和方法2.1 杂交育种的原理杂交育种依赖于两性生殖植物的特性，利用两个或多个不同亲本的配子相互结合，形成新的组合。
2.2 杂交育种的方法2.2.1 选择亲本：选择适合杂交的亲本，亲本应具有良好的遗传性状，且亲本间有互补关系。
2.2.2 杂交技术：采用人工控制杂交的方法，包括手动授粉和人工授粉两种方式，确保亲本间的花粉相互结合。
2.2.3 杂交后代的选择：通过对杂交后代的筛选和鉴定，选择出具有优良性状的后代，作为下一代杂交亲本继续育种。
2.2.4 杂交组合的设计：根据亲本的遗传背景和性状表现，合理设计杂交组合，以增加杂交效果和获得更好的后代。
三、教学设计为了帮助学生更好地理解和掌握杂交育种的基本知识和操作技能，我们设计了以下教学内容。
3.1 教学目标3.1.1 理解杂交育种的基本概念和原理。
3.1.2 熟悉杂交育种的方法和步骤。
3.1.3 掌握杂交组合的设计和亲本的选择方法。
3.1.4 能够进行杂交操作和选择杂交后代的方法。
3.2 教学内容3.2.1 杂交育种的基本概念和原理的讲解。
3.2.2 杂交育种的方法和步骤的介绍。
3.2.3 杂交组合的设计和亲本的选择方法的演示和示范。
第5章 杂交育种
二、亲本选配的一般原则
3 考虑亲本间的遗传差异（不同生态型和不同系统来源 品种），杂交后代分离广泛，有可能出现超亲类型， 使育成品种有所突破。
①具有不同的遗传基础和优缺点，杂交后，分离范围广，会出现很 多的变异类型或产生超亲类型。
②双亲产生在不同的生态条件下，杂交后，容易出现适应性好、适 应范围广的后代。 ③有可能引进当地没有的新种质，克服当地材料的缺点。 ④亲本的遗传差异大，后代的杂种优势就大，出现的变异类型就多， 选择的机会就多。
•
系谱法各代的工作要点
F3 特征：系统内变异度缩小，主要性状表现趋势明显， 个别株行 基本稳定
选择方法：参考记载，优良组合中确定优良系统，从中选 择优良单株；入选的系统选择3~10株不等；每个单株按 系统分别收获、编号；常）异花授粉作物开花前套袋自交 或隔离
系谱法各代的工作要点
F4及其以后世代处理：
目标性状要求是多方面的、综合的，亲本优点多、后代出现优良
类型的机会多，后代群体在数量性状趋向平均值，因此双亲的重 要经济性状尽可能表现优良
优缺点互补（组合育种）：抗病与感病品种、大穗型与多穗型
没有严重缺点，尤其在数量性状上
二、亲本选配的一般原则
2 亲本之一最好为当地推广的优良品种，适应当地自然 和栽培条件、丰产性好
1.方法：
自杂种第一次分离世代(单交F2复交F1)开始选株，
分别种成株行，每株行成为一个系统（株系），
以后各世代在优良系统中连续选单株， 直到选出优良一致系统，升级进行产量试验。 在选择过程中，各世代都给以系统的编号，以 便查找系统史和血缘关系。
系谱法各代的工作要点
F1处理：
栽植：单本，去除假杂种；淘汰不良 组合； 选择：单交不选择混收，亲本不纯F1有分离应选择， 复交F1因群体大视同F2 目的：保证足够的后代种子，单交10-20株；
5. 杂交育种
第五章 杂交育种
第一节
杂交育种的意义
第二节
第三节 第四节 第五节
杂交亲本的选配
杂交方式与杂交技术 杂交后代的选育
杂交育种程序和加速育种进程的方法
第一节 杂交育种的意义和遗传原理
一、杂交育种的意义
（一）杂交育种的概念
（二）杂交育种的意义 二、杂交育种的遗传原理
杂交育种(Hybridization)
3、双亲亲缘关系远，遗传差异大
不同生态类型 不同地理来源（亲本之一为外来品种） 不同亲缘关系
4、目标性状遗传力高，注意性状间的相关性
优良目标性状的遗传力强，才能克服另一亲本的不良性状。
某些目标性状，如产量，可通过性状间的相关性来选配亲
本，相关性状的遗传力要高。
5、亲本的一般配合力要高
好品种并不一定是好亲本。但多数情况下是好亲本。好亲
杂交技术
3. 授粉 父本花粉授于母本柱头上
授粉最适时间：作物每日开花最盛的时间。
花粉的寿命：自花授粉作物花粉比常异花、异花授粉作物
为短。
（1） 花粉寿命：水稻3分钟；小麦30分钟，棉花、油菜
24小时，玉米5-6小时。（见表）
（2） 雌蕊寿命：一般开花前1-2天至开花后4-8天。
（3） 防止串粉：手和用具干净，授粉时注意风向。
本指有高一般配合力的亲本；好品种指具有许多优良性状的品 种，两者既有联系，又有区别。 如：美国小麦品种：Gaines，曾创世界单产纪录，但不是 好亲本。小麦品系：Pullmanioi，曾育出了多个优良杂交品种
亲本选配原则的灵活运用：
必要时选优点少但突出，而缺点多的材料作亲本，可通过
有计划的多次杂交而育成新品种。
选育长远目标的新品种时，不必强调选用适应当前生产条 件的品种作亲本。
第一节
杂交育种的意义
第二节
第三节 第四节 第五节
杂交亲本的选配
杂交方式与杂交技术 杂交后代的选育
杂交育种程序和加速育种进程的方法
第一节 杂交育种的意义和遗传原理
一、杂交育种的意义
（一）杂交育种的概念
（二）杂交育种的意义 二、杂交育种的遗传原理
杂交育种(Hybridization)
3、双亲亲缘关系远，遗传差异大
不同生态类型 不同地理来源（亲本之一为外来品种） 不同亲缘关系
4、目标性状遗传力高，注意性状间的相关性
优良目标性状的遗传力强，才能克服另一亲本的不良性状。
某些目标性状，如产量，可通过性状间的相关性来选配亲
本，相关性状的遗传力要高。
5、亲本的一般配合力要高
好品种并不一定是好亲本。但多数情况下是好亲本。好亲
杂交技术
3. 授粉 父本花粉授于母本柱头上
授粉最适时间：作物每日开花最盛的时间。
花粉的寿命：自花授粉作物花粉比常异花、异花授粉作物
为短。
（1） 花粉寿命：水稻3分钟；小麦30分钟，棉花、油菜
24小时，玉米5-6小时。（见表）
（2） 雌蕊寿命：一般开花前1-2天至开花后4-8天。
（3） 防止串粉：手和用具干净，授粉时注意风向。
本指有高一般配合力的亲本；好品种指具有许多优良性状的品 种，两者既有联系，又有区别。 如：美国小麦品种：Gaines，曾创世界单产纪录，但不是 好亲本。小麦品系：Pullmanioi，曾育出了多个优良杂交品种
亲本选配原则的灵活运用：
必要时选优点少但突出，而缺点多的材料作亲本，可通过
有计划的多次杂交而育成新品种。
选育长远目标的新品种时，不必强调选用适应当前生产条 件的品种作亲本。
第五章 杂交育种-2
第三节
系谱法
杂种后代的选择
混合种植法 衍生系统法 、单籽传法
系谱法( 一、系谱法(Pedigree Method) )
（一）概念： 概念：
系谱法是从杂种第一次分离世代(单交F 复交F 系谱法是从杂种第一次分离世代(单交F2,复交F1) 开始选株,分别种成株行, 系统, 开始选株,分别种成株行,即系统,以后各世代均在优 株行 良的系统中选优良单株,直到选出优良一致的系统, 良的系统中选优良单株,直到选出优良一致的系统, 并将其升级进行产量比较试验为止的过程。 并将其升级进行产量比较试验为止的过程。在这一 过程中,各世代的中选单株或系统均予以系统的编号, 过程中,各世代的中选单株或系统均予以系统的编号, 以便考查株系历史和亲缘关系,故称系谱法。 以便考查株系历史和亲缘关系,故称系谱法。
小麦F 性状与F 小麦F1性状与F2分离
棉花叶形正交和反交的F 棉花叶形正交和反交的F1和F2表现
（二）系谱法的工作要点 杂种一代(F1) 杂种一代(F1)
主要任务是分辨真假杂种， 主要任务是分辨真假杂种， 除掉与母本完 全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。 全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。不 进行选单株。 进行选单株。 播种时，按杂交组合排列,点播, 播种时，按杂交组合排列,点播,组合两旁分别种植 父母本。 父母本。 收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、 收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、组 合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。 合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。
（二）混合法优缺点
方法 开始选 择世代 选择压力 人工选择为主 选择结果 目标性状明显改进， 目标性状明显改进， 许多有利基因可能损 失 保存大量基因,有利 保存大量基因, 重组, 重组,损失竞争力差 的个体
系谱法
杂种后代的选择
混合种植法 衍生系统法 、单籽传法
系谱法( 一、系谱法(Pedigree Method) )
（一）概念： 概念：
系谱法是从杂种第一次分离世代(单交F 复交F 系谱法是从杂种第一次分离世代(单交F2,复交F1) 开始选株,分别种成株行, 系统, 开始选株,分别种成株行,即系统,以后各世代均在优 株行 良的系统中选优良单株,直到选出优良一致的系统, 良的系统中选优良单株,直到选出优良一致的系统, 并将其升级进行产量比较试验为止的过程。 并将其升级进行产量比较试验为止的过程。在这一 过程中,各世代的中选单株或系统均予以系统的编号, 过程中,各世代的中选单株或系统均予以系统的编号, 以便考查株系历史和亲缘关系,故称系谱法。 以便考查株系历史和亲缘关系,故称系谱法。
小麦F 性状与F 小麦F1性状与F2分离
棉花叶形正交和反交的F 棉花叶形正交和反交的F1和F2表现
（二）系谱法的工作要点 杂种一代(F1) 杂种一代(F1)
主要任务是分辨真假杂种， 主要任务是分辨真假杂种， 除掉与母本完 全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。 全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。不 进行选单株。 进行选单株。 播种时，按杂交组合排列,点播, 播种时，按杂交组合排列,点播,组合两旁分别种植 父母本。 父母本。 收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、 收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、组 合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。 合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。
（二）混合法优缺点
方法 开始选 择世代 选择压力 人工选择为主 选择结果 目标性状明显改进， 目标性状明显改进， 许多有利基因可能损 失 保存大量基因,有利 保存大量基因, 重组, 重组,损失竞争力差 的个体
第五章 杂交育种(共85张PPT)
河南白小麦和密穗 小麦杂交后代分离 情况
2 工作要点
（1）杂种F1代 ① 按组合种，单株植，种植亲本及对照品种， 种植数决定于F2群体的大小及繁殖系数。 ② 选择：去假杂种：与母本为对照，注意标志 性状；淘汰有严重缺点的组合：如早 衰、病虫害严重的 ③ 按组合混收种子
（2）杂种第二代（F2）－选择的关键世代
3 杂交亲本间在生态型和亲缘关系上
差异较大（遗传差异原则）
实质：亲本间遗传差异较大，后代分离广
易选出性状超越亲本和适应性较强
的新品种。
例：我国的冬小麦育种几乎都是亲本中使
用一个国外品种，或由国外品种衍生 的品种育成的
4 杂交亲本应具有较好的配合力
配合力：亲本和其他亲本杂交，在杂种后代中 产生优良个体的能力。
规模：入选株系数量视组合而定。入选系 每系选5株左右。
③ 留种：单株收种
杂种第四代（F4）—选拔优良一致的系统
① 种：一株一区，建立株系，种CK。 ②选：来自同一F3系统（即F2单株)的F4株系
称为系统群。系统群内各系统间互为姊妹 系。 a 选株：选拔上应依综合性状表现,从优良系统
群中选系统，再从优良系统中选单株， 选择时依据的性状要求更为全面。 b 选系：F4开始可选拔优良一致的品系，升级进 行产量试验,但由于纯合度还较低，故 混收前仍应选单株。对优良但尚有分离 的株系只选株。
一般配合力：某一亲本与其他若干亲本杂交，杂 种后代在某数量性状上的平均表现
特殊配合力：两个特定材料杂交组配后代在某
个数量性状的表现。
好亲本并非是优良品种
如：美国的小麦品种Gaines，曾创世界单产记录， 但并不是好亲本；小麦品系pullmanioni，曾育出了 多个优良杂交品种
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选育番茄的早熟品种 亲本 1 现蕾开花早 亲本 2 果实发育快、转色快
×
更早熟品种
遗传差异原则
不同生态型、不同地理来源和不同亲缘关系的亲本， 由于遗传基础差异大，杂交后代分离比较广，易于选出
超越亲本和适应性比较强的新品种。
单球悬铃木 P.occidentalis
美国东部
× 三球悬铃木
P.orientalis
回交的亲本选配特点
• 轮回亲本的综合性状优良而且有发展前途。
• 非轮回亲本具有十分突出的目的性状。目的性状 最好是单基因或寡基因控制的质量性状，遗传力 强。 • 非轮回亲本的目标性状不要与不良性状紧密连锁 或一因多效。 • 目标性状为隐性时，每回交一代后需自交一代， 以防性状丢失，如能找到与目的基因紧密连锁的 分子标记，可根据分子标记选择目标性状。 • 为防止多代近交导致活力衰退，可选用同类型的 其它品种作轮回亲本。
BC2 (2AA+1AA+1Aa) × AA
BC3 (4AA+2AA+1AA+1Aa) × AA
BCn
1-1/2r
100%
2. 回交可以增强杂种后代轮回亲本的性状。
回交育种实例
麝香石竹
× 中国石竹 F1 × 麝香石竹 回交后代
花大、花多品种
回交方法
逐步回交法
A× B
双回交法
A× B A× F1 × B
有限生长）
↓
果色一致、果形良好）
F1× 比松
┋（早花，矮生性）
↓
沈农2号番茄
（早熟、丰产、有限生长、大果）
冀蜜1号（多亲杂交实例）
河北农业大学园艺系采用复式杂交途径育成的厚皮甜
瓜品种。 1988 年通过河北省农作物品种审定。 1990 年获农
业部科技进步三等奖。 早熟（苏联女庄员）、优质（兰州蜜瓜）、抗病抗逆 （意大利抗选１０１）亲本的优良遗传基因重组于一体， 再通过９年的系统分离、选择、比较后代性状一 致。胞质参与遗传时，杂种性状倾向于母本。 育种实践中，通常以优良性状较多的品种作 母本。栽培种与野生种或半栽培种杂交时，多以 栽培品种为母本。
回交（Back cross)
杂种第一代及其以后世代与其亲本之一进行杂交称之为 回交; 只参加一次杂交的亲本为非轮回亲本 （nocurrent parent)，也叫做“供体亲本”; 参加多次回交的亲本为轮回亲本（current parent)。 也叫做“受体亲本”.
月月红（中国月季） × 突厥蔷薇 Rosa chinensis R. demascena 波帮蔷薇 × R. Bonrbobiana 法国蔷薇 R. gallica
杂交波帮 × 月月红 杂种常春月季
× 香水月季
R. odorota
杂种香水月季选育过程
Hybrid peretuals
杂种香水月季 Hybrid Teas
•自交：
•近缘杂交：
•远缘杂交：
常规杂交育种（Conventional cross breeding )：按 育种目标选择选配亲本，通过人工杂交的方法将分 散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中，并对其 后代进行多代选育，获得基因型纯合或接近纯合的 新品种的育种途径。
杂交育种遗传学原理
P F1 F2 品种 A (AAbb) AaBb 1/16 AABB + 2/16 AABb + 1/16 AAbb 2/16 AaBB + 4/16 AaBb + 2/16 Aabb 1/16 aaBB + 2/16 aaBb + 1/16 aabb 品种 B (aaBB)
广泛搜集符合育种目标的原始材料，了解目标 性状遗传规律，从大量原始材料中精选亲本。 亲本具有尽可能多的优良性状, 不良性状少。 亲本优良性状越多，需要改良完善的性状 就越少, 育成优良品种的几率越大。
明确育种目标性状，突出育种的主要矛盾。
目标性状要具体, 更重要的是要明确目标性状的构
成性状。构成性状比由它们构成的综合性状的遗传更简 单, 更具可操作性, 选择效果更好。
杂交的遗传学效应：
实现优良基因重组：
综合双亲优良性状 不同亲本中的优良基因聚合到新品种中。
基因累加：通过基因效应的累加，从后代中选出受微效
多基因控制的某些数量性状超过亲本的个体
打破不利基因连锁 改善基因位点间的互作关系：分散在不同亲本的不同显 性互补基因结合，产生双亲没有的新性状。
当育种目标要求在某个主要性状上有所突破时，则选 择双亲在这个性状上表现都好，而且又有互补作用。 亲本之间互补性状不宜过多，以免延长分离世代，而 且也难以得到亲本缺点得到完全克服的后代。
普通秋菊
花型大、色彩 多，但花期晚
×
五九菊
花型小、花色 单调，花期早
国庆开花的 优质早菊新品种
红菜薹（丰产晚熟）×四九菜心（早熟低产） ↓ 红菜薹品系（早熟丰产）
有目的创造变异。
• 杂交育种是应用最普遍、卓有成效的育种途径。
人为能动地创造变异
自花授粉作物育种途径分析图
P
子代
×
变 异
F1
选择育种
变异被“放大”
子代
子代与亲代差异小 选择的机会不大 新品种
杂交育种的应用
自花授粉植物品种自然变异小，基因型相对纯合，两纯系亲本杂 交后通过分离选择可以育成新的固定品种；
验示范选育而成的。
添加杂交 多个亲本本逐个参与杂交
A ×B
F1 × C F1 × D F1
0.25
D 0.125 0.125
C
B
A
0.5
添加杂交后代的核遗传组成
添加杂交在应用上 应注意哪些问题？
想一想
1、育种年限 2、交配次序与遗传组成问题
优良性状多的亲本和性状遗传力低的亲本靠后参加杂交。
添加杂交实例
育种目标涉及的性状很多 , 要求所有性状均优良的 材料是不现实的。只能根据育种目标, 突出主要性状。
重视选用地方品种。
地方品种对当地的自然条件和栽培条件都有良好的 适应性, 也适合当地的消费习惯。
在自然条件严酷、气候变化大的地区，地方良种选育更 为重要。
先考虑数量性状，兼顾质量性状。
许多经济性状都不同程度地属于数量性状，受多基因 控制，改良比质量性状难度大。
×
(AAbb) (aaBB)
(AABB)
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，通过自交可选 育出节间短、单节结荚多的新品种
常规杂交育种的重要性：
• 杂交后代的基因重组产生各种变异类型，为选择提供
丰富多彩的材料，为优良品种选育提供更多机会。
• 杂交后代变异性质可以通过亲本选配有目的地控制、
F1 × B
BC1F1 × B
A× BC1F1 BC1F1 × B A(B)
×
D ×BC2F1
×
B(A)
超双亲品种
回交的主要目的在于增加轮回亲本基因在杂种群 体中所占比重，尽快恢复轮回亲本性状，同时把非轮回 亲本的某一优良性状转移到杂种中去。 随着回交次数的增加，后代各个轮回亲本的性状逐步
加强，因此只要在每次回交后代选择那些具有供体（非轮 回亲本）优良性状的个体回交，经过大约 4-5 代的回交就 能获得既有供体的优良性状，又在其他性状方面与轮回亲 本十分相似的个体。
地中海西部
二球悬铃木 P.hispanica
生长迅速、适应性强，在欧洲、亚洲和美洲广泛栽培。
以较多优良性状的亲本作母本。
考虑性状遗传规律。
繁殖器官的可育性和结实性。
借鉴前人经验。
多亲杂交的亲本选配特点
• 优良性状多的亲本及性状的遗传力低的亲本较晚 参加杂交 • 隐性目标性状在杂合状态时无法根据表型进行选 择，通常需通过自交或互交，使隐性目标性状不 致再添加杂交过程中丢失。
雄性不育系转育
波里玛不育油菜×十月红红菜薹 ↓ F1 ×十月红 ↓ BC1 ×十月红 ↓ BC2 ×十月红 ↓ BC3 ×十月红 ↓ 十月红不育系
第四节 有性杂交技术
对育种工作者来说，掌握熟练的有性 杂交技术是最起码的要求。 A 了解育种对象的开花生物学习性； B 制定杂交计划 ； C 必要的生产资料购置； D 杂交工具准备。
选用配合力高的材料作亲本。
配合力高的材料优良性状传递给后代的能力较高。
一个优良品种一般是一个好亲本，但并非优良品种都 是好亲本。
有时，一个表现一般的品种却是好亲本，能育出优良 品种，即这个亲本的配合力好。
优先考虑用稀有珍贵性状的材料作亲本。
育种上的突破往往有赖于特殊种质资源的发掘与利用。
稀有珍贵材料的利用，有可能使育种工作取得大的进展。
夜皇后
绿绒蒿 珍稀高山花卉，含 抗寒，蓝色花色素基因.
二
亲本的选配及其原则
亲本选配 根据育种目标选择携带不同有利基因 的亲本，进行适当的组配，为杂交后代提供恰当 而广泛的遗传基础，为杂交育种的成功创造必要 的条件。
互补原则
亲本性状互补，能够达到“取长补段”的目的。
不同性状的互补。
同一性状的不同单位性状互补。
第五章 常规杂交育种
本章主要内容:
常规杂交的作用和意义 常规杂交育种杂交方式 杂交亲本选配原则 杂交技术 杂种后代处理方法 ×
原始群体
自发突变 人工杂交 物理诱变 化学诱变 组培诱变 DNA插入
变异群体
表型选择
优良品种
选育过程
第一节 常规杂交育种的概念和意义
杂交育种的概念
杂交（Hybridization): 基因型不同的类型 配子间的结合产生杂种。
第三节 杂交亲本的选择与选配
一 亲本选择
亲本选择 是指根据育种目标选用具有优良性状的品 种类型或育种材料作为杂交亲本。