第十四章 群体改良和轮回选择

继续在隔离区
互交或开始第
二轮选择
第一轮改良群体（C1）
测验种× S0
轮回选择基本模式
轮回选择的基本方法包括三个阶段： ①从原始群体中产生后代系 ②根据有重复的小区试验评价后代系 ③选择最优后代系进行相互杂交，通过
重组形成新群体。 这是一个轮回，如此循环进行，直到群体 的目标性状达到预期的水平。
成功的轮回选择应达到的要求： • 原始群体得到改良，其平均表现超过原 始群体。 • 改良后的群体的遗传变异范围并不减低
第三节 基础群体的建立
一.基础群体的材料选择
考虑到目标性状群体遗传变异度、平均 值、加性效应值。
开放授粉品种 包括：地方品种和外来品种
复合品种（ composite variety ） 和综合品种（ synthesis variety ） 优良品系 杂交后代的合成群体
二. 基础群体的合成
第十四章 群体改良和轮回选择
2016.04
主要内容
群体改良的意义 群体改良的原理 基础群体的建立 轮回选择法 雄性不育性在轮回选择中的应用 杂种群体改良的其他途径
第一节 群体改良的意义
一.概念
群体改良（Population Improvement） ： 通过对被改良的群体进行周期性鉴定 选择、人工控制下在群体内自由交配， 增加优良基因的重组，改变群体基因 和基因型频率，提高群体中有利基因 和基因组合的频率，以改进群体表现 的方法。
二、群体改良的原始材料
（1）自由授粉品种、综合品种、地方品种及 多个自交系的混合体。
（2）自交作物
三.群体改良的意义：
保持后代遗传基础广泛， 注重基础群体的 改良，使它常用常新。
1.创造新的种质资源 将不同种质的优点结合起来，合成或创造 出新的种质群体，扩大群体的遗传多样性，丰 富基因库；并不断提高基础群体的优良基因频 率，有助于打破不利基因与有利基因的连锁， 从而提高优良基因型的频率 2.选育优良的综合品种 3.改良外来种质的适应性
经济性状大都是数量性状，是相互联系、 相互制约的多基因共同作用的结果。
育种就是将不同种质具有的潜在的有利基因 充分聚合和集中，并不断提高。
假设有利基因是显性，某性状有n对基因控制， 则在自由交配群体中聚合n对有利基因的个体频率只 有(1/4)n, 选择获得这样个体机率极小。
假如作物产量受20个位点基因控制(实际上数量 性状的基因位点远不止20个)，若在育种基础群体中 优良基因频率较低，低于0.5时，从理论上讲，要出 现在20个位点的基因都是纯合个体，对玉米来说就 至少要求种植约36450000hm2面积的群体；且由于还 受基因连锁的限制，实际种植的面积还要大得多才 能达此目的。
3.一个群体在平衡状态时，基因频率和基因型 频率的关系是：
D=p2，H=2pq，R=q2
二倍体随机交配群体：
基因 A a
频率
pq
基因型 AA Aa aa
频率 p2 2pq q2 但现实群体由于数量有限、环境或人为选 择、突变或遗传漂移等因素，这种平衡常常被 打破——自然进化和人工进化。
三.群体改良的原理：
一.轮回选择的意义
1.概念 轮回选择：循环式的选择、杂交、再选择、
再杂交，将所需要的基因集中起来，形成一个 新群体的育种方法。
原始群体 选100以上优株（S0 ）自交
测验种×S0
室内妥善保存自交种子（S1)
测交种比较试验
互交区
根据测交试验选出10%优系在隔 离
区授粉获得第一轮改良群体（C1）
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2.轮回选择的意义： ①改良后的群体，可作为栽培品种直接用 于生产 ②作为杂交育种的亲本 ③作为培育自交系、纯系、无性系和合成 品系的优良个体来源
二.轮回选择的作用
1.提高群体内数量性状有利基因频率。 2.打破不利基因链锁，增加有利基因间重组的
机会。 3.使群体不断得到改良，并保持较高的遗传变
异水平，增强适应性。 4.作为育种工作的战略思想，把短期的、中期
四.群体改良的途径：
轮回选择 利用雄性不育性 形成不同的变异类型群体
第二节 群体改良的原理
一.群体的概念
遗传学上的群体：群体内个体间随机 交配形成的遗传平衡群体，则该群体的基 因频率、基因型频率符合Hardy-Weinberg 定律。
二. 群体遗传学基因平衡定律
Hardy-Weinberg定律（基因平衡定律） 1.在一个完全随机交配群体内，如果没有选 择、突变、遗传飘移等因素干扰，基因和基 因型频率在各世代保持不变。 2.在任何一个大群体内，不论基因频率和基 因型频率如何，只要一代的随机交配，这个 群体就可达到平衡。
的和长期的育种目标结合起来。
三.基础群体的培育
对基础群体的要求： 1.亲本性状优良，亲本间具有不同的亲缘关系 2.组成基础群体的亲本数目要适当 3.亲本互交的世代数视实际情况而定
因此，群体改良的原理是利用群体进化的法 则 ，通过异源种质的合成，自由交配、鉴定选 择等手段，促进基因重组，不断打破优良基因 与不良基因的连锁，提高群体优良基因频率和 基因型频率；群体优良基因频率的提高，必然 导致后代中出现优良基因重组体可能性增大， 即优良基因型的频率就必然增大。因而，通过 作物群体改良，可以提高育种效率和育种水平。
所以，试图通过扩大群体种植面积，增加群体数 量来增加显性个体出现的频率，对育种者而言，实 际上显然是行不通的。
在同样前提下，当基础群体的优良基因频率 由原来的0.5上升到0.9时，则群体每1000株中就 将会有15株合乎要求的显性纯合个体出现。
由此可见，通过选择打破群体的遗传平衡， 提高群体优良基因的频率和通过基因重组打破 群体有利基因与率是提高群体中显性纯合 个体出现频率的关键。
1.合成群体的方法： ①入选材料按比例混合、自由授粉 一父多母或一母多父授粉法 ②双列杂交法 ③本地品种与外来品种等量种子混合种植
充分重组、打破连锁、提高优良重组体频率
2.自花和常异花作物基础群体的建立 要导入雄性核不育基因建立异交群体
做法：
杂交
回交导入不育基 因到每个品系
等量种子 混合种植
第四节 群体改良的轮回选择法