远缘杂交育种

异附加系 在一个物种正常染色体组的基因 上添加另一个物种的一对或两对 染色体而形成一种新类型。
特点: 附加染色体带有许多优良基因，但不 够稳定，生产上不能直接利用，但它 是选育异代换系和易位系的重要亲本 材料。
第9章 远缘杂交育种
（2）、异代换系和易位系
Complete 1 2 3 4 5 6 7 Substituted (Reference to D genome) 1 2 3 4 5 6 7
左图为科春14的42条染色体，右图为中3 （AABBDDEE或FF）的56条染色体
2.不完全双二倍体: 由双亲的一部分染色体组结合而成的新物种
科春14的42条染色体 中3的56条染色体
第9章 远缘杂交育种
普通小麦(AABBDD)×长穗偃麦草 (BBEEEEFFFF)所形成的八倍体小偃 麦(AABBDDEE或AABBDDFF)
第9章 远缘杂交育种
2.外源基因导入及种质资源创新，选育 新品种
中3（普通小麦与天兰偃 麦草2n=42， BBEEFF ）、科春14及 其属间杂种异源八倍体， 它能抗多种病害，以它与 普通小麦杂交可获得抗病 品种。
第9章 远缘杂交育种
中3与科春14及其F2分离后代的不同穗型
第9章 远缘杂交育种
中间类型不宜稳定（疯狂分离）。
第9章 远缘杂交育种
二、远缘杂交的意义与作用
1.合成新物种—生物进化的因素之一
X
？
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人工合成新物种,扩大和丰富了 育种的种质资源和遗传基础
（1）完全双二倍体
由两个亲本， 两套来源和性 质不同的染色 体组结合而形 成的新物种， 其染色体数目 为双亲染色体 的总和。
第九章
远缘杂交育种
第9章 远缘杂交育种
concept:
指不同种属或亲缘 关系更远的物种间 杂交 。
纲 目 科
属 种
纲 目 科 属
种
第9章 远缘杂交育种
第一节 远缘杂交的特点和意义
第9章 远缘杂交育种
一、远缘杂交的特点
1.不亲合性(杂交不孕）； 2.杂种易夭亡，结实率低或不育 （杂种不育）；
3.杂种后代分离范围广，时间长，
Triticale
( X Triticosecale Wittmack )
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Amphiploid of Triticum (♀) and Secale (♂)
Tetraploid Wheat (2n = AABB = 28)
Diploid Rye (2n = RR = 14)
Hexaploid Wheat (2n = AABBDD = 42)
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3、外源染色体导入创造异染色体系
（1）、异附加系 普通小麦的黑麦附加系AABBDD+2(1R， 2R，3R，4R，5R，6R，7R)
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5
6 7
AA
AA
BB DD
BB 2RR DD
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荧光原位杂 交鉴定异附 加系
第9章 远缘杂交育种
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4、诱导单倍体
第9章 远缘杂交育种
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5.有效利用杂种优势
籼稻
X
粳稻
♀西非高梁 ⅹ ♂南非高梁 迈罗S（RfRf） 卡佛尔N（rfrf） F1可育S（Rfrf）
自交
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F2 S（RfRf）， S（Rfrf），S（rfrf）ⅹ 卡佛尔N（rfrf）
第9章 远缘杂交育种
第二节 远缘杂交不易交配 的原因及其克服方法
不亲和性：花粉不萌发，花粉管不伸入柱头，花粉
管生长缓慢或破裂，花粉管达不到子房,雌雄配子不 结合形成合子，合子胚不发育，幼苗死亡等现象。
第9章 远缘杂交育种
一、不易交配性原因
1.花器构造的隔离；
如: 亚洲棉×雷蒙德氏棉花粉萌发、花粉管 伸长和受精正常；雷蒙德氏棉×亚洲棉母本的 花柱比父本长，杂交不亲和。
3可育 ：1不育
BC1 ⅹ S（rfrf） （大部分不育）
卡佛尔 N（rfrf）
BC2 ⅹ 卡佛尔 S（rfrf） N（rfrf） （99%不育） 图 杂交法选育不育系及保持系 BC4或BC5 卡佛尔 3197A不育系 3197B保持系 S（rfrf） N（rfrf）
6. 研究物种进化关系
T. monococcum
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AA
X
T. searsii?
BB
Wild wheat species
AB
Double genome
T. terbium
AABB
X DD ABD
Emmer wheat
T. tauschii
Double genome
AABBDD
T. aestivum
Modern bread wheat an allohexaploid
2、生理差异的隔离；
细胞渗透压，酶的组成，激素和酸碱度等
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3、遗传上差异:
染色体数目，结构和基因组成的差异
如:小麦 5 B 和 5 A 上的显性基因 Kr1 和 Kr2阻止
小麦与黑麦,小麦与球茎大麦的可交配(crossability)；
隐性的等位基因 kr1 和 kr2 易于它们间的杂交。
AA
AA
BB
DD
BB
DD 2RR
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代换系是指某物种的一对或几对染 色体被另一物种的一对或几对染色 体代换后的新类型。
易位系是指某物种的一段染色体被 另一物种的一段染色体所代换后形 成的新类型。 特点： 代换的染色体片段带有重要抗性基 因,大多数作为育种材料,也有部分在 生产上直接利用,生产实用性较大。
F1 (n = ABR = 21)
F1 (n = ABDR = 28)
Hexaploid Triticale (2n = AABBRR = 42)
Chromosome doubling
Octoploid Triticale (2n = AABBDDRR = 56)
ห้องสมุดไป่ตู้
第9章 远缘杂交育种
改良栽培种品质：高梁×甘蔗 育成的高粱蔗(粮糖双丰收)
小麦与黑麦可交配性与一系列复等位基因S、SS、
SA、SN、SQ有关，
第9章 远缘杂交育种
二、克服不易交配性的方法
1、调节花期，克服花期不遇；
2、广泛测交，选配适当亲本；
3、正反杂交，确定适当母本；
选花粉渗透性大和倍性低的物种作父本，染色 体数目多的物种、栽培种、品种间杂种作母本 如：小麦与黑麦杂交时,小麦作母本结实率达 60%以上,而用黑麦作母本时,结实率只有2.5%