杂交育种
杂交育种
酵母细胞的接合过程
杂种的获得
利用营养缺陷性作为遗传标记
杂种的获得
2、质粒 独立于细菌染色体外能进行自主复制的小型环状裸露的DNA 分子，位于细胞质中。 质粒可以从细胞中人为地取出或自行脱落，这些对细菌自 身的生活影响不大。但它在细菌的杂交过程中有十分重要的作 用。
质粒基因可编码很多重要的生物学性状： 1、致育质粒（fertility plasmid,F质粒）
2、耐药质粒（resistance plasmid,R质粒）
真核微生物
有性生殖 生殖细胞融合或接合 准性生殖 体细胞接合
细菌常规杂交育种
一、细菌的繁殖和遗传结构
（一）细菌的生长繁殖方式 • 个体生长繁殖方式
1、繁殖方式——二分裂(binary fission)
2、在适宜的人工培养条件下，多数细菌繁殖速度极快，每20-30分钟分裂 一次（一代）。
（二）细菌的遗传结构 1、细菌的染色体 细菌的染色体大都是环状裸露的双链DNA分子，DNA分子不 像真核生物那样与组蛋白结合，也不形成核小体结构，位于细 胞核（拟核）中 。
物染色体的环状特性。
原理：接合试验的DNA转移过程存在着严格的顺序性，在接合进行中采用
定时人为中断的方法，可以获得呈现不同数量Hfr性状的F–接合子，据此，
可以选定几种有特定整合位点的Hfr菌株，使之与F–菌株进行接合，并在不
同时间使其中断，最后，根据F– 中出现Hfr菌株中各种形状的时间顺序 （分钟），可以绘出较为完整的环状染色体图（chromosome map）。
大片段DNA的过程成为接合（有时也称“杂交”）,特点是 遗传物质单向转移，由供体菌到受体菌，不可逆向转移。
转化：受体菌直接吸收了来自于供体菌的DNA片段，通过交 换，把它整合到自己的基因组中，从而获得了供体菌的部 分遗传性状的现象。转化后的受体菌，成为转化子（感受 态细胞）。
第五章 杂交育种
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:
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：
杂交育种
即两个品种间的杂交（单交）用甲×乙表示，其杂种后代称为单交种，由于简单易行、经济，所以生产上应 用最广，一般主要是利用杂种第一代。
即用两个以上的品种、经两次以上杂交的育种方法。如果单交不能实现育种所期待的性状要求时，往往采用 复合杂交，其目的在于创造一些具有丰富遗传基础的杂种原始群体，才可能从中选出更优秀的个体。复合杂交可 分为三交、双交等。三交是一个单交种与另一品种的再杂交，可表示为（甲×乙）×丙。双交是两个不同的单交 种的杂交，可表示为（甲×乙）×（丙×丁）或（甲×丙）×（乙×丙）。
杂交后代会出现性状分离，导致杂交作物不适合留种 ，且育种过程缓慢，过程复杂。 杂交只能在同一物种的不同品种或品系内进行，也可以在同一属的比较近的物种间进行，但不能跨物种进行。 杂交的结果不可预期，需要大量的选种制种工作，后代表现结果较差。
杂交育种是培育家畜新品种的主要途径。通过选用具有优良性状的品种、品系以至个体进行杂交，繁殖出符 合育种要求的杂种群。
即杂交后代继续与其亲本之一再杂交，以加强杂种世代某一亲本性状的育种方法。当育种目的是企图把某一 群体乙的一个或几个经济性状引入另一群体甲中去，则可采用回交育种。
杂种优势
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，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量 和品质上比其双亲优越的现象。杂种优势是许多性状综合地表现突出，杂种优势的大小，往往取决于双亲性状间 的相对差异和相互补充。一般而言，亲缘关系，生态类型和生理特性上差异越大的，双亲间相对性状的优缺点能 彼此互补的，其杂种优势越强，双亲的纯合程度越高，越能获得整齐一致的杂种优势 。
基本特点
1
性质
2
原理
3
优点
4
缺点
5
第七章 杂交育种
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。
杂交育种
{[（A×B）×C]×D}×E A/B//C/3/D/4/E
聚合杂交
[（A×B）×（C×D）]×[（E×F）×（G×H）]
复交的特点：
①遗传基础丰富。 ②分离早，分离时间长，类型多。 ③杂交的数量和后代群体规模相对大。
注意安排亲本的组合方式和亲本 在各次杂交中的先后顺序：
（A×B）×农艺亲本 （A×农艺亲本）×（B×农艺亲本）
④ 系谱法年年选择，工作较繁 琐；混合法则比较简单。
（二）混合法的优缺点
方法 系谱法 开始选 择世代 F2 选择压力 人工选择为主 选择结果 目标性状明显改 进，许多有利基因可 能损失 保存大量基因, 有利重组,损失竞争 力差的个体
混合法 F5 - F8 自然选择，类 型间竞争
混合法优缺点
方法 系谱法 育种效果利弊 对质量性状或遗传力较高的数量性状可起 到定向选择的作用；而对选择可靠性极小的性 状实际选择效果并不高。注意力及早集中，但 早代费工。
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。
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。
遗传机理：
组合育种：基因重组和互作
超亲育种：基因累加和互作
第二节 杂交亲本的选配
正确选配亲本是杂交育种 工作的关键，亲本选配得当， 后代出现理想的类型多，容易 选出优良品种。
小麦F1性状与F2分离
F2 选择：选择优良单株，淘汰不良组合 收获：分单株收获，分别脱粒，编号
F3 种植：按组合排列，入选单株点播株行 选择：鉴定株系，优良组合中选优良 株系，优良株系中选优良单株 收获：按组合、系统分株收获，编号
杂交育种知识点总结
杂交育种知识点总结一、杂交育种的基本原理1.1 杂交育种的基本概念杂交育种是指利用不同亲本植物的优良性状，通过人工授粉或其他方法，使它们发生交配并产生后代的一种繁育方式。
在这个过程中，不同亲本植物的基因被重新组合，产生出新的基因型。
通过选择和配种，可以培育出具有理想性状的新品种。
1.2 杂交育种的基本原理杂交育种的基本原理是利用杂种优势和组合优势。
杂种优势是指杂交后代的表现比亲本的平均表现要好，主要是因为杂种组合可以使基因重新组合，产生新的基因型，可能会表现出一些隐性性状。
而组合优势是指在杂交中，产生的后代比父本有更好的表现，主要是因为不同的亲本植物具有不同的优点，通过杂交可以将这些优点组合在一起。
1.3 杂交育种的适用性杂交育种适用于需要产生新品种，或改良现有品种的情况。
通过杂交，可以将不同亲本植物的有益性状结合在一起，创造出具有更高产量、更好抗逆性、更强适应性的新品种。
因此，杂交育种在农业、园艺等领域具有广泛的应用前景。
二、杂交育种的方法和步骤2.1 杂交育种的方法杂交育种的方法包括传统杂交、细胞融合、基因工程等。
传统杂交是指在植物花部通过人工授粉的方式，将不同亲本的花粉送至柱头，促使它们发生受精并产生后代。
细胞融合是指将不同植物细胞的质体融合在一起，产生杂种。
基因工程则是利用现代生物技术手段，将外源基因导入到植物细胞中，产生具有特定性状的植物。
2.2 杂交育种的步骤杂交育种的步骤包括选择亲本、授粉、育苗、选择和筛选。
选择亲本是指根据需要培育的新品种的特点，选择具有相关性状的亲本植物。
授粉是指将一种植物的花粉送至另一种植物的柱头，促使它们发生受精。
育苗是指将杂交后的种子或幼苗培育成成苗。
选择和筛选是指根据需要，通过筛选和培育，在许多杂交后代中选出具有理想性状的个体，进行后续繁育。
2.3 杂交育种的主要技术杂交育种的主要技术包括人工授粉、花粉处理、育苗技术、遗传育种、分子标记育种等。
人工授粉是指通过人工手段将一种植物的花粉送至另一种植物的柱头，促使它们发生受精。
杂交育种
杂交育种杂交育种（bybridization）不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。
杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料；基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体，或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来，产生在各该性状上超过亲本的类型。
正确选择亲本并予以合理组配是杂交育种成败的关键。
根据育种目标要求，一般应按照下列原则进行：①亲本应有较多优点和较少缺点，亲本间优缺点力求达到互补。
②亲本中至少有一个是适应当地条件的优良品种，在条件严酷的地区，双亲最好都是适应的品种。
③亲本之一的目标性状应有足够的遗传强度，并无难以克服的不良性状。
④生态类型、亲缘关系上存在一定差异，或在地理上相距较远。
⑤亲本的一般配合力较好，主要表现在加性效应的配合力高。
杂交育种是培育家畜新品种的主要途径。
通过选用具有优良性状的品种、品系以至个体进行杂交，繁殖出符合育种要求的杂种群。
在扩大杂种数量的同时要适当进行近交，加强选择，分化和培育出高产而遗传性稳定，并符合选育要求的各小群，综合为新品种。
所谓杂交育种，一般指种内不同品种间的杂交育种。
杂交技术因不同作物特点而异，其共同要点为：调节开花期，通过分期播种、调节温度、光照及施肥管理等措施，使父母本花期相遇；控制授粉，在母本雌蕊成熟前进行人工去雄，并套袋隔离，避免自交和天然异交，然后适期授以纯净新鲜花粉，作好标志并套袋隔离和保护。
用于杂交的父本和母本分别用P1和P2表示，其代表符号分别为♂和♀；×表示杂交。
杂交所得种子种植而成的个体群称杂种一代（子一代），用F1表示。
F1群体内个体间交配或自交所得的子代为F2、F3、F4等表示随后各世代。
安排亲本或杂种成对使之交配的杂交方式有：成对杂交（单交）即两个不同品种或系统间的杂交，两亲可互为父母本（正反交）；复合杂交，即几个品种分别先后进行多次杂交。
第五章 杂交育种
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。
杂交育种
复习题
1 解释：杂交、同质选配，经进杂交、引入杂交。
2．级进杂交及引入杂交应怎样应用？ 3. 杂交育种分哪些步骤？其主要任务各是什么？
（三）育成杂交
• 概念；用两个或两个以上的品种进行各种形式的
杂交，使彼此的优点结合在一起，从而创造新品 种的杂交方法。 利用现有品种进行有目的的杂交育种 有计划的品种间杂交，获得杂交后代 发现新的有益变异或新的基因组合 通过育种措施把这些有益变异或组合固定下来 从而培育出新的家畜品种
（三）育成杂交
（二）引入杂交
• 引入杂交的方法
本地品种 引入品种
1/2 1/4
1/8
（二）引入杂交
4.引入杂交注意事项 慎重选择引入品种：具有针对本地品种缺 点的显著优点，且其它生产方向基本与本 地品种相似，严格选择引入公畜：最好经 过后裔测定 应先进行小规模试验，且引入外血量要适 当。一般外血引入量不超过1/8-1/4。加强 原来品种的选育，本品种选育是主体，杂 交只是提高措施之一 加强杂交后代的选择与培育。
3．产生杂种优势，提高生产力
二、杂交育种
• 杂交育种包括改良杂交和育成杂交。改良杂 交即杂交改良。 • 杂交改良概念
利用优良的外来品种 与本地品种进行杂交 以改进地方品种的缺点 或提高本地品种的生产性能
• 杂交改良方法
引入杂交、级进杂交
（一）级进杂交
1.概念：指利用某一优良品种（改良品种）彻底改
（二）引入杂交
5.应用：引入杂交只在育种场内小范围使用，切忌 在良种产区大规模开展，以免造成原有品种混杂。 • 在本品种选育、新品种培育及正在培育的品种中 都可使用。 • 如：东北细毛羊育成时，引入过斯达夫细毛羊血 液（25％）；新疆细毛羊，引入过奥洲美丽奴羊 1/4血液；狼山鸡引入过奥洲黑鸡25％血液；新荣 Ⅰ系猪就是用此法育成的，料肉比由原荣昌猪的 4.1:1降到3.1:1。
杂交育种
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
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
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、花期调节：分期播种、光温处理、再生植株、 肥控
2、控制授粉：母本防止自花授粉和天然杂交（授 粉前去雄隔离）
3、授粉后管理：
第五章 杂交育种
第五章 杂交育种
五、杂交方式
1、单交或成对杂交 表示方式：A / B 或 A X B，前者为母本、后者为父本 特点：亲本在杂种和后代群体遗传成分各占50% 杂交一次，育种时间短、分离不大，群体要求较小。 一般以对当地品种为母本
第五章 杂交育种
第五章 杂交育种
（三）衍生系统法（derived line method)： 1、 工作要点（低代高代选两头）
F2或F3世代进行一次单株选择； 单株繁殖的后代混合种植成衍生系统， 混种混收几代； 淘汰明显不良的衍生系统 ，直至性状趋于稳定（F5-F8）； 从中再进行一次单株选择，种成株系（系统）；
尽早集中掌握少数优良系统；
保留更多的优良基因型和重组类型；
便于比较，控制规模；
早代工作量相对较少；
及时升级试验、审定、推广；
混合世代群体规模大；
中选率低；
选择世代的工作量较大；
多基因控制的性状的选择效果差； 可能丢失群体弱势性状；
早代工作量大；
育种周期相对较长；
杂交育种
ⅹ
中国黄牛 中 国 荷 斯 坦 牛 荷斯坦牛
中国荷斯坦牛的育种过程：
引进各纯种牛纯繁、驯化 ↓ 各纯种牛与当地黄牛杂交 ↓ 各杂交种互交 ↓ …… ↓ 中国荷斯坦牛 优点：
泌乳期可达305天，年产乳量可达6300Kg以上
优点：
使位于不同个体的优良性状集中于一个 个体上 缺点: 1· 杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工 作量大，育种进程缓慢。 2· 只能利用已有基因的重组，按需选择，不 能创造新的基因。
4· 应用： 杂交水稻、 中国黑白花牛 5· 优缺点：
九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威 胁论”，撰文说到下世纪３０年代，中国人口将 达到１６亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此 引发的全球性粮食短缺和动荡危机？ 这时，袁隆平向世界宣布：“中国完全能解 决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决 吃饭问题”。
单倍体育种
花药离 组织 单倍体 秋水仙素处理 正常植株 自 体培养 培养 植株 染色体加倍 （纯合体）交 种子
发育 新植株
（新品种）
第一年
YR yR YyRr Yr yr Yr yr YYrr yyrr YYrr yyrr YR yR
第二年
YYRR
yyRR YYRR yyRR YYRR yyRR YYrr yyrr
为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、 抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方 法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提 供的材料，每小组设计一套育种方案：
已有的材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种， B小麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 试试看，你行吗？ 非生物材料：根据需要自选
（1）育种名称： （2）所选择的生物材料： （3）希望得到的结果： （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率 （5）写出育种的简要过程（可用图解） （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。
名词解释杂交育种
名词解释杂交育种
杂交育种 (Hybridization) 是一种利用不同物种之间的遗传差异，通过有性繁殖的方式创造出新的品种或物种的方法。
在杂交育种中，两个不同的物种通过有性繁殖的方式产生后代，这些后代被称为杂交种。
杂交育种是农业和园艺业中常用的一种育种方法，可以用于改良植物和动物的品质和产量，同时也可以帮助人类更好地了解植物的遗传机制和生物多样性。
杂交育种通常可以通过两种方式进行：一是自然杂交，即不同物种之间的交配;二是人工杂交，即通过人工干预来进行有性繁殖。
自然杂交通常发生在不同物种之间的杂交，例如草莓和西红柿之间的杂交。
人工杂交则可以通过对不同物种进行人工授粉或注射花粉等方式来进行有性繁殖，创造出新的品种。
杂交育种的优点在于可以迅速改良植物和动物的品质和产量。
通过杂交育种，可以改变植物和动物的遗传特性，创造出更适合环境的品种。
此外，杂交育种还可以帮助人类更好地了解植物的遗传机制和生物多样性。
但是，杂交育种也需要注意一些问题，如杂交种的安全性、杂交种的可持续性和杂交种的知识产权保护等。
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。
杂交育种
杂交育种1、杂交育种：通过同种内不同品种间的有性杂交创造新变异，获得杂种，并进一步通过选择培育与比较鉴定而选育出新品种的方法。
2、配合力：一个亲本与其他亲本杂交后杂种一代的生产力或其他性状指标的大小。
3、一般配合力:是指某一亲本品种和其他若干品种杂交后,杂种后代在某个数量性状上的平均表现。
4、亲本选配的一般原则？(一)双亲优点多、缺点少，在主要性状上优缺点尽可能互补(二)亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的推广品种(三)注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交(四)杂交亲本应具有较好的配合力（一）单交：两个亲本只进行一次的杂交。
杂交程式：A ×B 或A/B亲本在后代的遗传组成：A，B各占：1/2特点：简单易行，后代群体规模相对较小，育种时间短。
F1表现一致，F2出现性状分离。
（二）复交：三个或三个以上亲本进行两次或两次以上的杂交。
特点：遗传基础复杂，复交F1代就表型性状分离；变异类型多，性状稳定较慢，育种年限较长；工作繁琐，杂交量大。
1.三交：三个品种间的杂交。
杂交程式：（A×B）F1×C 或A/B//C亲本在后代的遗传组成：A，B各占1/4；C占1/22.双交：是指两个单交的Fl再杂交。
参加杂交的可以是三个或四个亲本。
①三亲本双交：把一个亲本先分别同其他两个亲本配成单交，再将这两个单交的F1进行杂交。
杂交程式：（A×C）F1×（B×C）F1 或（A/C）//（B/C）亲本在后代的遗传组成：A，B各占1/4 ；C占1/2②四品种双交：指先分别用两个亲本配成两个单交组合，再用这两个单交组合配成双交种的杂交方式。
杂交程式：（A ×C）F1 ×（B ×D）F1 或（A/C）//（B/D）亲本在后代的遗传组成：A，B，C，D各占1/41.系谱法工作要点？①P亲本选配，配置组合②F1 点播、组合编号; 评选优良组合, 淘汰不好组合，拔除假杂种、杂株、劣株; 中选组合，分组合混收，脱粒③F2 按组合点播; 确定优良组合, 选优良单株; 分株收获和脱粒，编号④F3 F2中选单株点播种株行(系统) ; 选优良系统，再从中选优株; 按系统收中选单株，分株收获和脱粒，编号⑤F4按系统, 把中选单株点播成系统, 组成系统群, 从优良系统群中选系统, 从中选优良单株; 按系统群、系统, 收获中选单株, 分株收获脱粒, 编号; 少量稳定品系, 进行产量试验⑥F5-F6同F4，边试验边选择⑦F7以选拔整齐、稳定的品系，参加产量试验为主，生产试验、繁殖种子、示范推广2混合法工作要点？答：在自花授粉作物的杂种分离世代，按组合混合种植，不加选择，直到估计杂种后代纯合百分率达到80%以上时(约在F5至F8)，才开始选择一次单株，下一代成为系统(株系)，然后选拔优良系统进行升级试验。
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
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
2.对双亲缺乏研究：
对双亲的遗传规律、生理生化等的研究缺乏，造成配 组合的盲目性。 应加强对双亲遗传规律等的研究。
第三节 杂交方式和技术
一、杂交方式
1.单交 2.复交 3.回交 4.多父本授粉
1.单交：两个亲本成对杂交。 甲×乙 甲//乙 甲/乙 特点： ①只进行一次杂交，简单易行。 ②分离时间短，稳定的快。 ③杂交的数量和后代群体规模小。
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。
（4）杂交亲本间在生态型和系统来源上有差异
地理远缘、生态远缘、亲缘较远的亲本杂交，也是亲 本选配成功的经验。 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。 实质： 是亲本间的遗传差异性及互补的问题。 亲本间遗传差异大，有不同的优缺点，其杂交后代变异 类型多，容易选出超亲和适应性强的新品种。 选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的材料作亲本。
二、杂交技术
①调节花期。使父母本花期相遇，对于开花难的 无性繁殖作物，要采取措施诱导开花。 调节花期的方法： 分期播种 对有明显春化阶段的作物，进行春化处理 延长或缩短光照 地膜覆盖，剪大蘖等。 ②控制授粉。使母本接受杂交计划内亲本的花粉。 ③授粉后的花要挂牌作标记，并注意田间管理。
第六章 杂交育种
一 杂交育种的意义及遗传原理
1 杂交育种的意义
（1）杂交育种（Hybridization）：利用作物 具有不同遗传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。
(2) 杂交育种的意义
杂交育种是适用作物最广的方法。
可综合双亲优良性状，并可获得超亲新性状。
衍生系统：由F2或F3一个单株所繁衍的后代群 体分别称之为F2或F3衍生系统。
工作要点：在F2或F3进行一次选择，以后各代分
别按衍生系统混合种植，不加选择。对衍生系统 测产，淘汰不良衍生系统，直到产量及其他性状 稳定，再从中选株，种成株系，从中选择优良系 统，进行产量比较试验，直至育成品种。
优缺点：兼具系谱法和混合法的优点，又在不同程度上
aabb
(2) 基因互作，产生新性状
如两个感霜霉病的大豆品种杂交，在后
代中出现了大量抗病新个体（9抗：7感）。
（3）利用基因累加，产生超亲性状
数量性状容易通过微效多基因积累（累 加），产生超亲性状。
因为数量遗传性状由于基因重组，将控 制双亲相同性状的不同基因，在新品种积累 起来，形成超亲现象。
二 亲本选配
P1
×
P2
株系鉴定
F1 F2
淘汰劣株 品系 鉴定
F3
淘汰劣株 品比 试验
F4-5
选优株建系
新品种
混合选择法示意图
（2）混合法的优缺点
优点：
与系谱法相比，可处理较大的杂种群体，可
保存更多的有利基因，增加在后代中的重组机会。
缺点： 选择困难（群体内不同基因型竞争）； 入选单株数量多，后期工作量大。
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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F3
淘汰劣株 品比 试验
F4-5
选优株建系
大田品种
混合选择法示意图
（2）理论依据：
很多重要的经济性状是由微效多基因控制的，早
代遗传力低，纯合个体少，表现型受环境影响大， 选择的可靠性差。例如产量、穗粒数、分蘖力、 衣分、含油量等等。早代选择损失大量优良基因 和重组类型。
混合法可以在后代群体中保存各种优良基因，并 增加以后世代中优良基因重组的机会。混合世代 自然选择有利于群体适应当地生态和逆境。
即 F1AB ×F1CD →双交F1
A / B // C / D 双交F1的遗传组成： 亲本A、B、C、D各提供 1/4胞核
复交的方式
四交：
由四个亲本进行分步杂交，即为四交。 组合方式 ：A / B // C /// D
聚合杂交：
用多个亲本进行的一种复杂的杂交方式。 方式：如有5个杂交亲本 A、B、C、D、E， 第一年 作单交 A×B A×C A×D A×E 第二年 第一轮聚合 F1AB×F1AC F1AD×F1AE 第三年 第二轮聚合F1ABC×F1ADE→F1ABCDE生新性状
如两个感霜霉病的大豆品种杂交，在后
代中出现了大量抗病新个体（9抗：7感）。
（3）利用基因累加，产生超亲性状
数量性状容易通过微效多基因积累（累 加），产生超亲性状。
因为数量遗传性状由于基因重组，将控 制双亲相同性状的不同基因，在新品种积累 起来，形成超亲现象。
4 品种比较试验
种植由鉴定圃升级的品系，或继续进行试 验的优良品种。小区面积大，重复4-5次。
5 生产试验和多点试验
不同地点进行生产试验，使品种经受不同 地点和不同生产条件的考验，并起示范和繁殖 的作用。
亲本圃
选种圃
鉴定圃 品比试验
生产试验 种子繁殖
区域试验
栽培试验
大田推广
杂 交 育 种 一 般 程 序
从原始材料圃中每年选出合乎杂交育种 目的的材料作为亲本，种于亲本圃。分期播 种，加大行距。
（2）选种圃 种植杂交组合各世代群体的地段，称为 选种圃。 F1、F2按组合种植，点播稀植，肥力宜 高。 F3开始，种成株行，设置对照。必要时 种植亲本。
（3） 鉴定圃
主要种植从选种圃升级的新品种。
条播，密度接近大田生产，进行初步的产 量比较试验及性状的进一步评定。小区面积小， 重复2-3次。 一般，一个品系进行1-2年。
2 杂交技术
（1） 调节开花期：
播期调节—促使花期相遇 温度处理—春化或加温 光照处理—长日或短日 栽培管理调节—施肥、中耕切根、灌水、剪 除大分蘖或剪掉穗子等
（2）控制授粉
去雄： 人工去雄法：适用于各种作物，夹除 剥去雄蕊法：棉花 高温杀雄法：水稻 化学杀雄法：秋水仙碱
二 亲本选配
2 亲本选配的一般原则
（1）亲本优点多，主要性状突出，缺点少又较 易克服，双亲的优缺点能互补。
性状互补要注重主要性状。 亲本间互补性状不宜过多。 两亲本不能有共同的缺点，更不宜亲本之 一有严重缺陷。
二 亲本选配
（2）亲本之一最好为当地优良品种
因为当地优良品种本身就具有丰产性和适 应性强的特性。 （3）杂交亲本在生态型和系统来源上应有所
不同
不同生态类型、不同地理来源、不同亲缘 关系的品种，后代分离广，易选出好品种。
（4） 杂交亲本应具有较好的配合力
好品种并不一定是好亲本，二者具有一 定的区别。好亲本指是一般配合力高的亲本； 好品种则指具有许多优良性状的品种。
例如：美国小麦品种Gaines，曾创世界单产 纪录，不是好亲本；其姊妹系Pullmanioi， 曾育出了多个优良杂交品种。
工作重点：确定好的组合，淘汰不良组合，在好的 组合中选择优良单株。 按照杂交组合点播，群体尽可能大些，株间距离一 致 设置对照，并播种亲本 准确选择单株，考虑性状的遗传力（对遗传力大的 性状进行选择 单株选择的数量适中 入选单株按组合分株收获，标明行号
（3）杂种三代（F3）
选择可靠性较大的世代
（5）系谱法后代的系谱的表示方法
组合代号-F1选株号-F2选株号-….Fn选株号
如: 95(2)-1-5-12-1-… 07(3)-2-7-10-3-…
系谱法的优缺点：
优点： 早期世代，针对一些遗传力高的性状连续选择， 起到定向选择的作用。 系统亲缘关系清楚。 缺点： 从F2起严格选择，中选率低，优良类型被淘汰 工作量大
（3）混合法的优缺点
优点： 提高选择优良基因型的准确性，保存大量的 有利基因和基因型。
缺点： 选择困难（群体内不同基因型竞争），选择 数量大，年限长。
3 衍生系统法(derived line method)
衍生系统：由F2或F3一个单株所繁衍的后代群 体分别称之为F2或F3衍生系统。 工作要点：在F2或F3进行一次选择，以后各代 分别按衍生系统混合种植，不加选择。对衍 生系统测产，淘汰不良衍生系统，直到产量 及其他性状稳定，再从中选株，种成株系， 从中选择优良系统，进行产量比较试验，直 至育成品种。 优缺点：兼具系谱法和混合法的优点，又在不 同程度上消除了两法的缺点
工作重点：从优良组合中确定优良系统，再从中选择优 良单株。 按组合排列，F2单株点播种成株行，即系统，均匀设 置对照，编号。 系统：F3 一个株行内各株都开自同一F2植株，从血 统上看，可称为系统（或株系）。 选株系和单株时，根据性状的综合表现选择 入选数量根据组合优劣而定（5—10株或更多） 将入选单株按系统分株收获，分株脱粒，并编号
单籽传的特点：
群体遗传变异度大；
节省时间和空间； 优良重组类型少，群体平均水平低下；
只进行一次单株选择，获得突出材料的可能性小；
后期工作量大； 群体越来越小，要求F2有足够大的群体。
五 杂交育种程序和加速育种进程的方法
1 杂交育种程序 （1）原始材料圃和亲本圃
原始材料圃种植从国外搜集来的原始材料， 分类型种植，每份种几十株。不断引入新种 质，防止材料混杂，定期观察。
如在产量上，可出现比双亲更高的后代； 在品质方面，可获得比双亲品质更好的后代； 在生育期方面，可出现比早熟亲本更早，或 比晚熟亲本更晚的个体；在抗病性方面，可 出现比抗病亲本更抗的后代。
二 亲本选配
1 亲本选配的重要性
亲本选配即亲本的选择与搭配。亲本选 配决定杂种后代的遗传基础，是杂交育种成 败的关键。 如从小麦“碧蚂4号×早洋麦”组合中， 河南省选出了郑州24号，山东省选出了济南2 号，北京市选出了北京8号。其它许多地区也 选出了优良品种。有许多亲本组合，则未选 出任何品种。
挂牌
四
杂交后代的选育
自杂种第一次分离世代（单交F2，复 交F1）开始选择单株，分别种植成株行， 即系统，以后各世代均在优良系统中继续 进行单株选择，直至 选出优良一致的系统 升级进行产量试验。各世代都予以系统编 号，以考查各株系历史与亲缘，故称系谱 法。
1 系谱法(pedigree method) ：
复交的方式
三交：先由两个亲本杂交获得一个单交F1，然 后再与另一个亲本杂交，称为三交。 组合方式： （A×B）×C (或 A/B//C ) 三交F1杂种的遗传组成： 亲本 A—— 全部胞质和1/4胞核 B—— 1/4胞核 C—— 1/2胞核 （C亲本应为综合性状最好亲本）
复交的方式
双交： 由四个亲本，先用两两杂交得到两个F1， 再用两个F1杂交，称为双交。 组合方式：（A×B）×（C×D），
（4）杂种四代及其以后世代
F4代及其以后世代的种植方法同F3。 系统群：来自同一F3系统的F4诸系统。 姊妹系：系统群内各系统之间互为姊妹系。 工作重点：选择优良系统，第二年升入鉴定谱进 行产量试验。 品系：参加产量试验的系统改称为品系。 F5及其以后世代的工作与F4相同，边试验边选 择。到F7进行生试，繁殖种子，示范推广。
(2) 杂交育种的意义
杂交育种是适用作物最广的方法。
可综合双亲优良性状，并可获得超亲新性状。
杂交育种是成效最大的育种方法。我国主要作 物的推广品种，包括一些引进品种，大部分都 是通过杂交育种育成的。 杂交育种已广泛应用于不同繁殖方式和授粉方 式的作物群体。
2 杂交育种的遗传原理
（1）基因重组，综合双亲优良性状 “碧蚂一号”的育成： 成熟期 抗条锈 抗倒伏 籽粒大小 碧玉麦 较早 抗病 强 大 蚂蚱麦 中 感染 弱 小 碧蚂一号 中 高抗 中 大 从遗传上： AAbb × aaBB ↓ AABB AAbb aaBB
三 杂交方式与杂交技术
1 杂交方式 （1） 单交(Single Cross)或成对杂交
单交：由两个品种或遗传类型成对杂交。 组合方式：A×B（A/B） 特点：简单易行，育种时间短，后代群体规模小 单交又可分为： 正交： A×B 或 A（♀）/B（♂） 反交： B×A 或 B（♀）/A（♂） 一般将对当地条件最适应的亲本作母本。
2 加快育种进程的方法
（1） 加速世代进程 冬繁（海南、云南等） 夏繁（高纬度、高海拔） （2） 加速试验进程 提早测产(F3) 越级提升(特优系提前进入品试） 进行多点试验，提早生产试验
2 混合法(bulk method)
（1）工作要点 混合法是在自花授粉作物的杂种分离世代， 按组合混合种植，不加选择，直到估计杂种后 代纯合百分率达到80%以上时（F5-F8），才 开始选择一次单株，下一代成为系统（株系）， 然后选拔优良系统进行升级试验。
P1
×
P2
株系鉴定
F1 F2
淘汰劣株 品系 鉴定
（4）单籽传法（single seed descent method, SSD法）
用两个亲本杂交，得到F1，经自交得到F2， 在F2植株的每一株上或大量选株上各取一粒种子 进级到F3 ，在F3每株仍取一粒种子进级到F4,再 用同法进级至F5、F6代，直到所需要的世代。在 F6代可以选择单株，在F7种成株行，选系混收， 进行产量比较试验。 工作要点： 从分离世代开始，每株收获一粒种子；之后按 组合每年混合种植，每株收获一粒种子；F5或F6 世代群体中选择单株，种成株行；选择优良株行升 级成品系进入产量试验。