作物育种学(刘裕强)第五章 杂交育种

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➢杂交亲本应具有较好的配合力
“非所有优良品种都是好的亲本，或好的亲本未必是优良品种”
配合力：是指亲本与其它亲本结合时产生优良后代的能力。 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。
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。
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第三节 杂交技术与杂交方式
大 中弱
碧玛1号 中 中早 高抗 较高 . 中 中多 中大 中
耐旱性 较强 较强 较11强
➢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
品种对外界条件的适应性是影响丰产、稳产的重要因 素。杂种后代能否适应当地条件和亲本的适应性关系 很大。
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➢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 ；
60
水稻
40
棉花
20
玉米
0 50
60
70
80
90
ຫໍສະໝຸດ Baidu
00
51
育成年代
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3
杂交育种案例
小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病 （T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的 高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈 病的小麦（ddtt），怎样才能得到矮秆抗绣 病的优良品种（ddTT）？
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4
杂交育种案例
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5
杂交育种不可缺少的主要环节
杂交
选择
鉴定
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杂交育种的遗传基础
（1） 基因重组综合双亲优良性状：可将不同 亲本的优良基因集中于新品种中。
（2） 基因互作产生新性状 （3） 基因积累产生超亲性状：对数量性状说，
由分散在双亲中的 微效多基因累积在 后代中引起。
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第二节 杂交亲本的选配
组合育种（combination breeding）
叶片直立光合功能较高的矮 杆类型
桂朝2号
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，千粒重
高，丰产性好，适应性广
碧玛1号和选配亲本的表现特性
亲本和品种 越冬性 成熟期 抗条锈病 株高 抗倒伏性 每穗粒数 子粒大小 分蘖力
蚂咋麦 较差 中早 感染 中 较弱 多
小
中
碧玉麦 差 中早 免疫 中高 较强 少
将分属于不同品种的、控制不同性状的优良基 因随机结合后形成各种不同的基因组合。通过 定向选择育成集双亲优点于一体的新品种。
杂
遗传机理主要是:基因重组和互作
交
育
种
超亲育种（transgressive breeding）
将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累于 一个杂种个体中，形成在该性状上超过亲本的 类型。
一、杂交技术
（一）调节开花期 如果双亲品种在正常播种期播种情况下花期不遇，则需要用调 节花期的方法使亲本间花期相遇。
➢最常用的方法是分期播种；
➢春化特性的作物进行春化处理能促进抽穗；
➢补充光照或缩短光照的处理 ；
➢农业技术措施如控制施肥、调整密度等
低温
未低温处理
郁金香
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（二）控制授粉
1、准备用作母本的材料：必须防止自花授粉和天然异花授粉， 为此，需在母本雌蕊成熟前进行人工去雄或隔离，以避免与非计 划内的品种授粉。
➢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 ；
➢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 ；
➢杂交亲本应具有较好的配合力；
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➢双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上优 缺点尽可能互补；
桂阳矮49号
×
茎秆生长比较集中丛生性生 长类型
昭阳18号
遗传机理主要是:基因累加和互作
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亲本选配的重要性：
➢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。
➢如果亲本选育不当，即使在杂种后代中精心 选育多年，也是徒劳无功的。可见，选配合 适亲本的重要性。
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选配亲本的原则：
➢双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在 主要性状上优缺点尽可能互补；
<<作物育种第学五>>章 杂交育种
刘裕强 理科楼A508 yql@njau.edu.cn
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1
杂交育种的概念
不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代 进行选择以育成符合生产要求的新品种，称 杂交育种。
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2
第一节 杂交育种的意义
➢ 现在杂交育种仍是主要的育种方法
杂交育种育成品种的比例（%）
100
80
小麦
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2、去雄：
➢最常用的方法是人工夹除雄蕊法。 ➢棉花：花冠连同雄蕊管一起剥掉的方法去雄； ➢豆科植物可以拔去花冠将雄蕊一一拔掉； ➢花朵小，人工去雄困难的作物可利用雌雄蕊对温度的不同敏 感性实行温度杀雄，去雄后的花要套袋进行隔离； ➢此外还可采化学杀雄剂进行去雄。
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3、授粉：最适时间一般是在该作物每日开花最盛的时间，此 时采粉较易。
相同生态型和地理来源的品种遗传基础窄，杂交后代的分 离较小，而不同生态型、不同地理来源和不同亲缘关系的 品种，由于亲本间的遗传基础差异大，杂交后代的分离比 较广，易于选出性状超越亲本和适应性比较强的新品种。
但不能因此而理解为，生态型必须差异很大和亲缘关系愈 远，才能提高杂交育种的效果。相反地，若过于追求双亲 的亲缘关系很远，遗传差异愈大，定会造成杂交后代性状 的分离愈大，分离世代延长，影响育种的效率。一般，以 超亲育种为主要目的而选配亲本时，大多要求双亲的遗传 差距尽可能大些。
可补充授粉，以提高结实率，保证杂种种子数量； 3、杂交种子并连同标记牌及时收获脱粒。最好同
一杂交组合的不同杂交穗单独脱粒。
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二、 杂交方式
杂交方式是指一个杂交组合里要用几个亲本，以及各 亲本间如何配置的问题。它是影响杂交育种成效的重 要因素之一，并决定杂种后代的变异程度，杂交方式 一般须根据育种目标和亲本的特点确定。
寿命
玉米
90~100 50~70
4 7
10d 10d
大麦
40左右
10左右
1d（室内保存）
小麦
30以下
15以下
高粱
75
4
94h
甘蔗
90~100
9-5
7d
棉花
5
烟草
50
-5
1年
马铃薯
15~20
0~1
1年
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（三）授粉后的管理
1、杂交后在穗或花序下挂牌，标明父母本名称； 2、授粉后一、二日及时检查，对授粉未成功的花
➢在自然条件下，自花授粉作物花粉的寿命比常异花、异花授粉作物为短。如 水稻花粉取下后5 min内、小麦花粉取下后十几分钟至半小时内使用有效， 而玉米花粉取下后2~3 h才开始有部分死亡，其生活力可维持5~6 h。
➢一般在开花期柱头受精能力最强
主要作物花粉的适宜保存条件与寿命
作物
相对湿度（%） 温度（℃）