杂种优势
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)
《杂种优势育种》课件
03
杂种优势育种的策略与技术
根据育种目标，选择具有优良性状的亲本，如高产、优质、抗逆等。
亲本选择
根据亲本的遗传背景和育种目标，合理配制杂交组合，以提高杂种优势。
亲本配制
通过田间试验和室内分析，筛选出具有优良性状的杂交组合。
根据杂交组合的表现，优化杂交组合的配比，以提高杂种优势。
在杂交水稻的育种过程中，育种专家采用了多种育种技术，如辐射诱变、化学诱变、基因工程等，以加速品种的选育进程和提高品种的质量。
杂交水稻的成功育种不仅提高了水稻的产量和品质，还为其他作物的杂种优势育种提供了重要的借鉴和参考。
转基因作物是杂种优势育种的另一个重要领域。通过将外源基因导入作物的基因组中，育种专家可以培育出具有抗虫、抗病、抗除草剂等优良性状的新品种。
杂种优势育种可以显著提高作物的产量，满足不断增长的食物需求，对于保障全球粮食安全具有重要意义。
增强抗逆性
通过杂种优势育种，可以培育出具有较强抗逆性的新品种，如抗旱、抗寒、抗病虫害等，提高作物的适应性和生存能力。
02
杂种优势育种的基本原理
03
在农业生产中，杂种优势的利用可以显著提高作物的产量和品质，是现代育种的重要手段之一。
玉米杂种优势
玉米杂种优势表现为显著的产量增加和抗逆性提高，通过利用不同品种间的杂种优势，可以培育出适应性广、抗病性强、产量高的玉米新品种。
奶牛杂交育种
通过引入外来优良品种的公牛与本地母牛进行杂交，可以显著提高后代的产奶量和乳质，同时增强抗病性和适应性。
猪杂交育种
通过不同品种间的杂交，可以获得生长速度快、瘦肉率高、繁殖性能好的猪种，提高养猪业的经济效益。
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。
杂种优势
①两个等位基因各自编码一种蛋白质，这两种蛋白质的相互作用的结果比各自独立存在更有利于个体的生存。 例如人类的镰刀形血红蛋白杂合体（HbA/HbS）的红细胞中同时存在着两种血红蛋白：成人血红蛋白（HbA）和镰 刀形细胞血红蛋白（HbS）。杂合体既不是贫血症患者，又较不易为疟原虫感染，因而在疟疾流行的地区更有利 于生存。
简介
杂种优势（heterosis，hybrid vigor）
杂种优势是杂合体在一种或多种性状上优于两个亲本的现象。例如不同品系、不同品种、甚至不同种属间进 行杂交所得到的杂种一代往往比它的双亲表现更强大的生长速率和代谢功能，从而导致器官发达、体型增大、产 量提高，或者表现在抗病、抗虫、抗逆力、成活力、生殖力、生存力等的提高。这是生物界普遍存在的现象。
②两个杂合等位基因所编码的多肽结合成为活力高于相同亚基所形成的蛋白质。等位基因的这一相互作用形 式至少曾经在粗糙脉孢菌的谷氨酸脱氢酶基因中发现。
应用
育种应用
无性繁殖
根据杂种优势的原理，通过育种手段的改进和创新，可以使农（畜）产品获得显著增长。这方面以杂种玉米 的应用为最早，成绩也最显著，一般可增产20%以上。随后在家蚕、家禽、猪、牛、甜菜、牧草、高粱、洋葱、 茄子、番茄、青椒、棉花、向日葵、油菜、花卉、林木中相继发展了杂种一代的生产利用。取得杂种优势的方法 因不同物种的繁殖特点和可用的遗传特性而异。由于雄花不育及其恢复基因的发现和利用，使上述许多作物、蔬 菜以及小麦等都能实行杂种种子的大量生产和种植。从70年代中期开始中国育种工作者首创杂种水稻在生产上大 面积的推广利用，收到很大增产效益，为杂种优势的应用开辟了新途径。
表现
一类是常出现在某些远缘杂交子代中的杂种优势只表现为个体或某些器官的增大，如同植物在优异的环境中 表现的旺盛徒长一样，可是它的生存和繁殖能力并没有提高。这类杂种优势称为杂种旺势。杂种旺势可能有利于 生产，可是在进化上不一定有适应意义，所以某些研究生物进化的学者把它称为假杂种优势。
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
杂种优势_精品文档
杂种优势引言：杂种，或称为混种，是指两个不同种族或品种的生物杂交后所形成的后代。
传统上，许多人认为纯种的动植物品种拥有更高的品质和价值，而杂种则被认为是次等的。
然而，现代研究已经证实了杂种的许多优势。
杂种优势是指杂交后代相比于其亲代的一种或多种性状表现出更高的适应性、生长能力和生殖能力。
在本文中，将讨论杂种优势的不同方面，并探讨为何杂种优势在许多生物中都存在。
一、生物多样性的优势生物多样性是指地球上各种不同物种的存在。
杂种的形成可以增加生物多样性，这是因为杂种在遗传上拥有更多的变异。
杂种能够从其亲代中继承不同的基因，这使得它们在生存竞争中具有更强的适应能力。
通过增加生物多样性，杂种优势为生态系统提供了更大的稳定性和韧性，因为有更多的变种能够应对环境的变化。
二、适应力和抗病性的提高杂种的另一个优势是它们在环境适应和抗病性方面表现出更高的能力。
由于杂种继承了不同的基因，它们通常能够更好地适应不同的环境条件。
例如，在农业领域，杂种的耐旱性、耐寒性和抗病性等特点使得它们能够在较为恶劣的环境条件下生长并产生更高的产量。
此外，杂种还具有更高的抗病能力，这主要是由于亲代的不同基因能够提供更多的防御机制。
三、生长能力和生殖力的增强研究发现，杂种在生长能力和生殖力方面通常表现出更高的水平。
由于杂种继承了不同亲代的优势基因，它们在生长过程中往往能够更好地利用养分和能量资源。
这使得杂种生物能够快速生长并达到更大的体型。
此外，杂种往往具有更高的生殖率，这是由于它们能够更有效地进行繁殖并传递优势基因给下一代。
四、杂种优势在不同生物中的证据杂种优势已在许多生物中得到证实，包括植物、动物和微生物。
在植物领域，杂种的产量和抗病能力优势已经得到广泛应用和推广。
例如，玉米的杂种优势使得其在全球范围内成为重要的农作物。
在动物中，杂种往往表现出更好的生长和肉质品质。
许多农场主已经选择杂种鸡和杂种猪作为肉类生产的首选。
此外，一些杂种鱼类也在水产养殖业中得到了广泛应用。
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。
杂种优势的概念
杂种优势的概念
杂种优势的概念 观察生活、生产中的杂种优势现象，分组进行讨论。
杂种优势的概念
填空题：
1. 杂种优势是指（
2.在作物育种大规模的利用杂种优势是首先从（
现的。20世纪70年代，我国在生产上利用杂交（
开创了（
）作物利用杂种优势的先例。
）。 ）上实
），
杂种优势的概念
1. 两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1代,在生长势、 生活力、抗逆性、繁殖力、适应性以及产量、品质等性 状方面明显优于其双亲的现象。
杂种优势的概念
一、杂种优势的概念 是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1代，在生
长势、生活力、抗逆性、繁殖力适应性以及产量、品质 等性状方面明显优于双亲的现象。
杂种优势的概念
二、杂种优势的普遍性
杂种优势是生物界的一种普遍现象。从真菌到高等动 植物，凡能能够进行有性生殖的生物，均可见到这个现象。 在种植业上利用杂种优势，可大幅度的提高产量及改良品 质，具有巨大的经济和社会效益。
2. 玉米；水稻；自花授粉
园林植物花卉育种学第7章 杂种优势的利用
.
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
杂种优势解释
杂种优势解释
嘿，你知道杂种优势吗？这可真是个超级有趣的东西呢！就好比把两种不同但都很优秀的狗狗品种杂交，生出来的小狗可能就集合了双方的优点，变得更加厉害。
咱就说在农业上，把两种不同的作物品种进行杂交，那长出来的庄稼可能就会产量更高、品质更好。
这不是很神奇吗？你想想看，本来普通的品种，通过杂交一下子就变得超级厉害了。
再比如说人吧，如果一个很聪明的人和一个很有创造力的人结合，那他们的孩子会不会既有聪明的头脑又有超强的创造力呢？这难道不像是一种神奇的魔法吗？
杂种优势在动物养殖中也很常见呀！养牛的人会让不同品种的牛杂交，这样生出来的小牛可能更强壮、更能产奶。
这不就像是给牛来了一场超级进化嘛！
而且哦，杂种优势可不是随随便便就能有的。
这需要精心的挑选和配对，就像给人找对象一样，得找个合适的才行呢！要是随便杂交，可能不但没有优势，还会出现一些问题呢。
在大自然中，其实也有很多杂种优势的例子呢。
一些植物通过自然杂交，产生了新的品种，适应了不同的环境。
这就好像它们自己找到了变得更好的方法。
你说，杂种优势是不是超级神奇？它就像是打开了一个神秘的盒子，让我们看到了无限的可能。
我觉得杂种优势真的是大自然的一个奇妙
馈赠，让我们能够创造出更多更好的东西，不管是农作物、动物还是
其他的。
它让我们的世界变得更加丰富多彩，不是吗？。
第六章杂种优势育种3
Aa c c
即无论A还是a, B还是b，无论亲本间发生 ABc 杂交与否，传递到下一代它本身所含的遗
Abc
aBc 传信息不变。所有这些效应的积加构成加 abc 性效应。亲本携带的优良基因多，它与其
它个体配组产生的优良性状也就多，表现
为一般配合力好。
非加性效应 虽然各个亲本所携带的遗传信息能稳定传递到后
杂交育种首先进行亲本杂交，组合亲本的优良基 因，然后经过多代自交或近亲交配，使基因分离、重 组并不断纯化，最后选出综合双亲优良性状的或具有 超亲性状、基因型相对纯合的定型品种。先“杂”后 “纯”
优势育种首先使亲本自交，使之成为不再分离的 纯合自交系，然后将来源不同的自交系间进行杂交， 最后选出具有超亲性状的、基因型高度杂合的杂种一 代。先“纯”后“杂”。
分子标记技术分析水稻杂交组合的杂种优势遗传基 础表明，上位性效应在杂种优势形成中起重要作用。
4. 基因组互补与杂种优势
大量研究表明，线粒体、叶绿体和核基因组均参与 了植物杂种优势的形成过程。杂种一代的很多生理生化 过程对杂种优势有重要贡献。
该学说认为杂种优势是由于杂种一代DNA复制、 RNA转录和蛋白质转译上量的增加，是由于遗传信息 量和核糖体DNA重复数的增加，以及杂种细胞中各种 酶和调控单元工作效率的提高。
如果不能满足育种目标，可进行多次轮回选择。该 方法增加了优良基因型间重组机会，使优良基因频率不 断提高，基因缓慢接近纯合状态。
基础群体 选择优良个体
继续轮回 选择
自交
配合力测定
优良单株混合种植、混合授粉
改良群体
新一轮改良群体
1 一般配合力轮回选择法
从原始群体中选优良单株，分别做两种交配：自交（S） 和测交（C）。自交的目的是为了保留后代，并逐步纯合 基因型。测交的目的是为了鉴定入选单株的一般配合力。
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。
杂种优势的遗传基础
杂种优势的遗传基础
杂种优势是生物界的普遍现象，指遗传组成不同的亲本杂交产生
的子一代在目标性状上超越双亲的现象。
目前解析杂种优势遗传机理
的主要有显性假说、超显性假说和上位性假说。
显性假说早在1910年被提出，它认为杂种中显性基因型组合抵消了来自隐性亲本不利基因的影响，使得出现杂种优势。
超显性学说假
定杂种优势是由复等位基因间的互作引起，它们之间无显隐性之分，
复等位基因间的互作导致杂种出现优于亲本的表型。
不管显性学说与
超显性学说，都是基于等位基因之间的互作。
上位性假说认为非等位
基因间的相互关系是导致杂种优势产生的原因，并在水稻、玉米、绿
豆等多物种中证实。
2023年9月7日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心韩斌团队在Nature Genetics在线发表了题为Structure and function of rice hybrid genomes reveal genetic basis and optimal performance of heterosis的研究成果。
该研究从时间维度上评价了过去半个世纪的杂交育种成就，鉴定改良育种的分子印迹，量化改良育种关键位点的显性度和表型贡献率，总结育种遗传规律，深入解析亚种间杂种优势遗传基础，并构建了基因组选择模型，以便快速筛选优良杂交组合，缩短杂交育种周期。
杂种优势对育种的意义
杂种优势对育种的意义1. 杂种优势啊，那可太重要啦！就好比把千里马和汗血宝马杂交，生出来的小马岂不是更厉害？在育种中，利用杂种优势可以培育出更强壮、更高产的品种呢。
比如杂交水稻，那产量蹭蹭涨，解决了多少人的吃饭问题呀！2. 你想想看，杂种优势对育种意味着什么？就像把不同的武林高手的功夫融合在一起，那得多厉害呀！像那些优良的家畜品种，不就是通过杂种优势培育出来的嘛，让我们能吃到更好的肉、喝到更优质的奶呀！3. 哎呀呀，杂种优势对育种的意义可大了去了！这就好比搭积木，把不同的优势积木搭在一起，就建成了超级厉害的城堡。
玉米杂交品种不就是这样嘛，又抗倒伏又高产，多棒啊！4. 杂种优势啊，那可是育种的法宝呀！难道不是吗？就像给育种开了个外挂，让品种变得超级厉害。
比如那些抗病强的蔬菜品种，不就是杂种优势的功劳嘛，让我们的餐桌更丰富啦！5. 嘿，杂种优势对育种的作用可不容小觑啊！这就像一场魔法，让普通的品种变得闪闪发光。
像水果的杂交品种，又甜又大，谁能不爱呢？6. 哇塞，杂种优势对育种简直太关键啦！好比给飞机装上了更强大的发动机，一下子就飞高飞远了。
在花卉育种中，利用杂种优势能培育出更艳丽、更香的花朵呢，多迷人呀！7. 杂种优势对育种，那真的是太有意义啦！就像给车子换上了高级的轮胎，跑得更快更稳。
比如一些优质的家禽品种，不就是杂种优势带来的好处嘛，让我们的生活更有品质啦！8. 哎呀，你说杂种优势对育种有多重要！这就像给战士配备了更厉害的武器，战斗力大幅提升。
像一些抗逆性强的林木品种，就是靠杂种优势呀，保护着我们的环境呢！9. 杂种优势啊，对育种来说那就是宝贝呀！就好像给画作添上了最绚丽的色彩，变得美轮美奂。
那些高营养价值的作物品种，不就是杂种优势的杰作嘛，让我们更健康啦！10. 杂种优势对育种的意义重大得很呐！就像给梦想装上了翅膀，让它可以高飞远翔。
各种优良品种的出现，都是杂种优势的功劳呀，真的是太神奇啦！我的观点结论：杂种优势在育种中起着至关重要的作用，它为我们带来了更优良的品种，丰富了我们的生活，推动了农业等领域的发展，我们一定要好好利用它呀！。
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。
杂种优势的表现
杂种优势的表现杂种优势是指杂交后代相对于纯种后代在某些特征上表现出的优势。
这种优势可以在各个领域中得到体现，包括植物育种、动物繁殖以及人类社会等。
本文将从不同角度探讨杂种优势的表现。
一、植物育种中的杂种优势在植物育种领域中，杂种优势的表现主要体现在植物的生长速度、抗病能力和适应性上。
杂种植物往往具有更快的生长速度。
这是因为杂种植物继承了父母两个纯种植物的优点，拥有更加丰富的遗传信息。
因此，杂种植物在生长过程中能够更有效地吸收养分，提高光合作用的效率，从而实现更快的生长。
杂种植物通常具有更强的抗病能力。
由于杂种植物具有较高的遗传多样性，它们能够抵抗更多的病原体侵袭。
这是因为病原体往往只能侵袭特定类型的植物，而杂种植物由于遗传信息的多样性，能够更好地抵御各种病原体的攻击。
杂种植物通常具有更强的适应性。
由于杂种植物的遗传背景更加多样化，它们能够适应更广泛的环境条件。
无论是高温、低温、干旱还是湿润，杂种植物都能够更好地适应，并表现出更强的生存能力。
二、动物繁殖中的杂种优势在动物繁殖领域中，杂种优势主要表现在动物的生长速度、生育能力和适应性上。
杂种动物往往具有更快的生长速度。
这是因为杂种动物继承了父母两个纯种动物的优点，拥有更加优秀的生长基因。
因此，杂种动物在生长过程中能够更有效地吸收养分，提高代谢效率，从而实现更快的生长。
杂种动物通常具有更强的生育能力。
由于杂种动物具有较高的遗传多样性，它们能够减少近亲交配所带来的不良基因效应，提高繁殖能力。
这使得杂种动物能够更快地繁殖后代，增加种群数量。
杂种动物通常具有更强的适应性。
由于杂种动物的遗传背景更加多样化，它们能够适应更广泛的环境条件。
无论是气候变化、食物资源的变化还是环境污染，杂种动物都能够更好地适应，并表现出更强的生存能力。
三、人类社会中的杂种优势在人类社会中，杂种优势主要表现在文化交流、创新能力和身体素质上。
不同文化的交流能够产生杂种优势。
当不同文化之间进行交流和融合时，不同的观念和思维方式会相互碰撞、交融，从而产生新的创意和突破。
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♀
杂种优势
1,什么是杂种优势?2,保持系和不育系杂交得到的是杂交水稻,这个是可育的吗?3,恢复系和不育系杂交为什么会得到不育系?杂种优势是指：杂种的植株拥有比纯合体更优良的性状要在水稻上利用杂种优势，必须培育出雄花不育的母稻即不育系，和给不育系授粉使其传宗接代而后代仍然保持不育的保持系，以及给不育系授粉使其恢复正常结实，优势又强的公稻，即雄性不育恢复系。
三系缺一不可。
水稻"三系"指的是: 质核互作雄性不育系(A)，雄性不育保持系(B)和雄性不育恢复系(R), 这是培育三系杂交水稻必需的遗传工具。
（一）水稻雄性不育系(简称不育系):基本特征: 雄性器官发育不正常，花药瘦小、干瘪、不开裂、内含败育花粉或无花粉，自交不能结实，多数情况下，有不同程度的包颈。
遗传原理：由细胞质和细胞核基因相互作用而产生雄性不育，称作质－核互作型不育系。
基本要求：不育性稳定，败育彻底，不受环境条件影响，任何地点和任何时期抽穗，不育度＞99.9％, 开花习性良好, 柱头大而外露, 张颖角度大、时间长，花时集中；一般配合力强。
现有质－核互作型不育系的分类：从细胞质的来源分类，现有的质－核互作型不育系大致可分为：①野败型(WA)：以雄性不育野生稻作母本，用栽培品种连续回交选育而成, 如使用面积最大的珍汕97A和V20A属这一类型。
②冈型(GA)：以西非晚籼品种冈比亚卡(Gambiaca)作母本, 用栽培品种进行连续回交选育而成, 如冈46A、朝阳1号A等。
③D型(Di)：以籼稻品种Dissi作母本, 与籼稻品种回交育成, 如D汕A是由Dissi作胞质供体,珍汕97作胞核供体培育而成的。
④矮败型(DA)：以矮秆雄性败育野生稻作母本与栽培稻品种杂交育成, 如协青早A。
⑤红莲型(HI)：以红芒野生稻与籼稻品种莲塘早杂交和成对回交选育而成, 以后用其他籼稻品种与其杂交和回交, 育成不同类型的红莲型不育系,如粤泰A 等。
⑥BT型：以印度籼稻品种Chinsuran BoroⅡ为细胞质供体, 以粳稻品种作核供体选育而成, 如粳稻不育系黎明A、六千辛A等。
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§-2杂种优势的概念与表现
五、不同植物利用杂种优势的特点
• 自花授粉植物和常异花授粉植物 这两类植物由于长期自花授粉，其遗传基础一般
是纯合的。 利用杂种优势的主要方式是：品种间杂交。主要
问题在于去雄，利用雄性不育系制种是一种便利的 途径。
水稻、小麦、棉花、高粱、油菜、燕麦、大麦、 加拿大披碱草、野生山黧豆、草莓三叶草、苏丹草 、饲用蚕豆 。
2020/4/1
Aa>AA（aa） Bb>BB（bb） Cc>CC（cc） Dd>DD（dd）
AABBccddXaabbCCDD
F1 AaBbCcDd AaBbCcDd ＞ AABBccdd AaBbCcDd ＞ aabbCCDD
§-4利用杂种优势的途径与技术
• பைடு நூலகம்用杂种优势的途径 种间杂种、品种间杂种、自交系间杂种、自交不
2020/4/1
§-1 杂种优势利用的简史与现状
二、杂种优势利用现状
• 美国历年玉米杂交种 • 我国玉米杂种优势利用
品种面积：
研究始于20世纪30年代
50年代品种间杂种品种
1934年，0.40%；
60年代推广双交种
1944年，56%； 1956年，普及
70年代以后推广单交种 80年代普及
2020/4/1
切相关。 在自然条件下杂交亲和的范围内,双亲
的亲缘关系、生态类型、地理距离和性状 上差异较大的,某些性状上能互补的,其杂种 优势往往较强;反之,则较弱。在双亲的亲缘 关系和性状有一定差异的前提下,基因型的 纯度愈高, 2020/4/1 则杂种优势愈强。
§-2杂种优势的概念与表现
四、杂种优势表现特点 • F2及以后世代杂种优势的衰退
如两个具有不同基因型的亲本自交系 杂交
AABBccddXaabbCCDD F1 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、dd Aa、Bb、Cc、Dd ＞ aa、bb、cc、dd
AaBbCcDd ＞AABBccdd（aabbCCDD）
2020/4/1
§-3杂种优势的遗传机制
二、超显性假说（等位基 因异质结合假说 ）
超显性假说 (overdominancehypothesis)是 1908年Shull提出的。这一假说 的基本论点是：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。
亲和系间杂种、核质杂种等均是利用杂种优势的有 效手段。
人工去雄 杂交制种
2020/4/1
途径
化学杀雄 制种
自交不亲和性 雄性不育系
制种
制种
§-4利用杂种优势的途径与技术
• 杂交制种技术
杂交制种 技术
设置 隔离区
2020/4/1
规格播种 精细管理 去雄授粉 分收分藏
§-5雄性不育系的选育与利用
• 雄性不育的特征与遗传
2020/4/1
§－1诱变育种的意义
2、能改变品种单一性状，而保持其它优良 性状基本不变：
理化诱变经常是“小量突变”、“位点 突变”。因而在一个多种性状优良的品种 只希望改进一、两个不良性状时，采用辐 射育种效果较好。 如：在美国薄荷枯萎病 为害很重，用杂交育种等方法选育抗病品 种2020/都4/1 失败了，后用热中子及照射，获得了
2020/4/1
§-3杂种优势的遗传机制
一、显性假说
显性假说
(dominancehypothesis) 是1910年由Bruce提出的 ，受到了Jones等的支持 。这一假说的基本论点是 ：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。
2020/4/1
§-2杂种优势的概念与表现
五、不同植物利用杂种优势的特点 • 异花授粉植物
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。
玉米、黑麦、冰草、鸭茅、无芒雀麦、多花黑麦草 、多年生黑麦草、高羊茅、羊草、
2020/4/1
§－1诱变育种的意义
二、原理
细胞或 射线 基因突变或
组织
染色体变异
化学药剂
基因重新 排列组合
新品种
2020/4/1
§－1诱变育种的意义
三、（用途）意义： 1、能提高植物的变异率，扩大变异范围
自然突变频率较低，一般在十万分之几到 百万分之几左右，而辐射诱发的频率可达 1/30左右。比自然突变率高100—1000倍。 同时变异类型多、范围大，这是系统选育方 法所不及的。辐射引起的变异，有些是自然 界中罕见的，如印度用快中子引培育出的蓖 麻新品种“阿鲁姆”，生育期由270天短缩到
第八章 杂种优势利用
• 杂种优势利用的简史与现状 • 杂种优势的概念与表现 • 杂种优势的遗传机制 • 利用杂种优势的途径与技术 • 雄性不育系的选育与利用
2020/4/1
§-1 杂种优势利用的简史与现状
一、杂种优势利用的简史：
• 中国早在 1400 多年前 , 后魏贾思艇著的《齐民要术》中就记载了雌 马和雄驴杂交产生骤 的事实 , 为人类历史上开辟了观察和利用杂种优 势的先例 。
早在19世纪，植物雄性不育现象就已发现。利用雄性不 育系，可以省去人工去雄，制种方便；降低制种成本，提高 种子质量。
＊雄蕊不育雄蕊畸形或退化 ＊无花粉或花粉败育 ＊功能不育 ＊部位不育
2020/4/1
§-5雄性不育系的选育与利用
• 雄性不育的特征与遗传 “三系”的概念
＊细胞质雄性不育性 系
＊细胞核雄性不育性不育 ＊核、质互作雄性不育
雄性不育
保持系 恢复系
2020/4/1
§-5雄性不育系的选育与利用
• 三系的选育与制种
＊核代换杂交 西非高梁: 不育的细胞质基因 可育的核基因 南非高粱: 可育的细胞质基因 不育的核基因 ＊回交转育 ＊基因型-环境互作（光温
敏）雄性不育
2020/4/1
§-5雄性不育系的选育与利用
• 利用“三系”制种的程序和方法
烟草
棉花
母本 杂交种 父本
§-2杂种优势的概念与表现
四、杂种优势表现特点
• 杂种优势的普遍性： 杂种优势是生物界
的普遍现象 , 凡是能进 行正常有性繁殖的动植 物 , 都能见到这种现象 。而且杂种优势的表现 是多方面的。
2020/4/1
生长势和营养体 抗逆性和适应性 生理功能方面 产量方面 品质方面 生化表现方面
F1群体基因型的高度杂合性和表现型的 整齐一致性是构成强杂种优势的基本条件 。F2 由于基因分离, 会产生多种基因型的 个体, 其中, 既有杂合基因型个体, 也有纯合 基因型个体, 个体间性状发生分离。
2020/4/1
玉米F2及以后世代杂种优势的衰 退
• 表 型：整齐度下降 • 基因型：杂合度下降，基因型多样
§-2杂种优势的概念与表现
四、杂种优势表现特点 • 杂种优势表现的复杂多样性
因组合不同、性状不同、环境条件不 同而呈现复杂多样性。从基因型看,自交 系之间的杂种优势往往强于自由授粉品种 间的杂种优势;不同自交系组合间的杂种 优势, 也有很大差异。
2020/4/1
§-2杂种优势的概念与表现
四、杂种优势表现特点 • 杂种优势强弱和亲本性状的差异及纯度密
• 中国对杂种优势的研究 , 集中在玉米、高梁、 水稻、小麦、油菜。
• 目前世界上已经利用和即将利用杂种优势的 植物 ：玉米、水稻、高梁、黑麦、向日葵、 棉花、烟草、小麦、大麦、燕麦、谷子、珍 珠粟、大豆、油菜、甜菜 、苜蓿、甜玉米、 番茄、洋葱、茄子、黄瓜、西葫芦、西瓜、 笋瓜、南瓜、甘 蓝、花椰菜、白菜、萝卡、 胡萝卡、菠菜、石刁柏、离宦、辣椒、葱、 芹菜、食英菜豆、菜豆、豌豆、马铃薯等。
2020/4/1
§-2杂种优势的概念与表现
五、不同植物利用杂种优势的特点 • 无性繁殖植物
一旦获得杂种优势就可将其相对稳定 地固定下来，在生产上利用多年，不需年年 制种。 • 牧草利用杂种优势
一些牧草即可有性繁殖，又可无性繁殖 ，便于固定杂种优势。
其次，栽培牧草主要收获物是茎叶，而 不是种子，在利用雄性不育系制种时，一般 可以不需要恢复系。
§－1诱变育种的意义
3、辐射引起的变异稳定快，育种年限短： 分离少，稳定快，一般在第三代就可稳定
，在较短时间内可选育出新品种。 4、处理方法简单、安全、有利于推广： 5、能改变植物育性，促进远缘杂交的成功
2020/4/1
§－2诱变育种的方法
一、物理诱变 γ射线：
是一种电磁辐射，目前常用的γ射线是放射线同位素60C0产 生的，也可用137CS产生。 X射线：
• 可用适量的诱变剂对处理的器官注射或涂 抹。
• 在培养基中用低浓度诱变剂浸根。 2020/4/1
空间诱变育种
1.研究内容主要为：
• （1）空间条件对植物生长发育、生理和 遗传的影响；
• （2）高能重粒子、空间微重力和高真空 对搭载的植物材料的影响；
2020/4/1
2020/4/1
2020/4/1
2020/4/1
§-2杂种优势的概念与表现
一、杂种优势的概念： 杂种优势
(heterosis) 是生物界 的一种普遍现象 , 是指 两个性状不同的亲本杂 交产生 的杂种 , 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。
2020/4/1
第九章 诱变育种
§－1诱变育种的意义 一、概念：
诱变育种(mutation breeding)是从 Muller(1927)用x射线照射蝇（红眼—白眼）后 开始的。利用物理或化学等因素诱导植物发生 变异，并从中进行新品种的选育称为诱变育种 。它是农业上利用原子能的一个重要方面，是 近年发展起来的一门育种新技术。