十一章 远缘杂交育种

1、种子发育不全，不能发芽或发芽后某一阶段死亡 2、发育畸形，生殖器官变态，花粉发育不全，不能产生花粉； 3、不能形成正常的配子，不能进行受精作用 4、可产生部分花粉，花粉也能发芽，但授精后不能形成有生命力的合子 5、受精后形成的种子发育不全，有胚无胚乳，或有胚乳无胚，胚胎在发育 中死亡。
二、原因(Cause)：
(Protoplast fusion)（体细胞杂交somatic hybridization）
§－3 杂种不育的原因及克服方法(Cause of hybrid sterility and conqer method)
一、杂种夭亡与不育的现象(Phenomenon of hybrid die young and sterility)：
Derivative(2n=28)
Derivative(2n=56)
S
Pseudoroegneria
SS
披针型披碱草
拟鹅冠草属
Elymus lanceolatus
SSHH
H
Hordeum
HH
西方牧冰草
大麦草属
Pascopyrum smithii
SSHHJJNN
J
Thinopyrum
JJ
小麦状赖草
薄冰草属
1、发现代谢方面的不相适应： 2、染色体不育性(Chromosomal sterility)：双亲的染色体在构造和数量方面 彼此不相适应的结果破坏了繁殖器官内的细胞分裂过程和配子发生过程，造成 不育。 双亲的染色体组、染色体数目、结构、性状的差异→减数分 裂时不能正常联会，产生单价体、多价体、桥联等不良现象不育 染色体组显然不同，F1分裂不形成Ⅱ→不育 主要原因分下列三种情况： ①染色体组相同，倍数性不同。如：普通大麦（HH，同源2x） ×球基大麦（HHHH）7×14 → 21（HHH）不育 ②染色体组不同，倍数性相同： 如：萝卜（2n=18）×甘兰（2n=18）→（n + n = 9 + 9）→不育 ③染色体组不同，倍数性不同： 如：老芒麦（SSHH）×新麦草（JJ）→SHJ（2n=7+7+7）=21
↓
加倍
F1 21+7=28
56（八倍体，小黑麦）
2、回交法(Backcross)：小麦×黑麦
↓
F1 小麦（得少量种子）
3、胚培养(Embryo culture/ Embryo rescue)：
4、改善营养以及其它环境条件：
§－3 杂种后代的分离与选择 (Segregation and selection of hybrid progeny)
①杂交交配不易成功。 ②杂种易夭亡而且结实率很低，甚至完全不育。 ③杂种后代出现强性分离，以及中间类型不易稳定。
由于远缘杂交有上述三个特点，这就增加了远缘杂交育种工 作的复杂性和困难。因此，长期以来就限制了它的应用。但是 远缘杂交能把不同种、属植物的特性、特征综合在一起，创造 出广泛的变异，出现一些新的对生产有益的性状，从而创造出 植物新品种、类型或品种。所以它也是育种工作的重要方法之 一，在育种实践上具有重要意义。
2、远缘杂交的范围(Range of wide cross)：
①同属异种杂交 ②同科异属种杂交 ③异科异属种杂交 ④地理远缘杂交(Distant hybridization)：在地理上远缘的种族，不同生态类型 和系统发育上长期隔离的植物品种或种之间的杂交。
3、特点(Characteristic)：
二、疯狂分离与返亲遗传（Crazy segregation and return parent inheritance)
疯狂分离→回交与连续选择 返亲植株→淘汰
三、系统的程序与选择(Systemic procedure and selection)
F5才能获得部分稳定系统，F6大部分系统稳定 从F2开始抓结实率，同时注意其它性状，如抽穗期、株高、穗部性状及抗性 的选择。 注意后代的培育条件：如土壤质地、肥力、灌溉条件及栽培管理水平等 用挂图示程序 无性杂交育种
一、特点(Characterstic)
1、杂种后代分离特点(Segregation Characterstic of hybrid progeny)： 后代性状分离难于找到规律性 后代分离出的类型丰富、变异幅度大、并有向两亲分化的倾向 后代分离时间长、稳定慢 2、杂交后代的选择特点(Selection characterstic of hybrid progeny)： 杂种早代需种植较大群体 低世代选择标准宜放宽 灵活地应用选择方法
3、染色体结构（随体、隘痕）不同→杂种不育 4、杂种减数分裂正常配对，形成二价体，但杂种还不育→基因不育性 基因不育性(Gene sterility)：由单一基因或为数极有限的若干基因支配的结
果，造成不育
三、克服方法(Conquer method)：
1、利用双二倍体(Utilize amphidiploid)：（异源多倍体allopolyploid） 小麦（2n=42）×黑麦（2n=14）
§－1 远缘杂交在育种工作中的意义（Significance of wide cross in breeding)
一、概念及其特点(Concept and characteristic)： 1、概念(Concept)：
远缘杂交(Wide cross or distant hybridization)：种及种以上分类单位植物 之间的杂交。 远缘杂交杂种(Wide cross species)：远缘杂交后代 杂交狼尾草制种图
二、远缘杂交在育种工作中的意义（significance of wide cross in
breeding)：
高
梁
与
1、可以创造出新的种、类型和品种
苏 丹
2、可以提高品种的抗逆性
草 杂
主要是利用野生植物类型作为亲本之一。
交 种
例如：现在人参病害较重，有七种主要病害，在通过杂交育种提高人参抗病性方面，人
4、切割、移植柱头(Incise、replant stigma)（见P75）
5、媒介法(Media method)
例：蒙古矮生扁桃×山桃
居间扁桃×栽培桃（成功分布区向北移）
6、采用刺激素(Stimulin)，如赤霉素、萘乙酸
主要是强化花粉与花粉管的生长
7、避免有性不亲和性 (Avoid sexual incompatibility) —原生质体融合
6、创造异染色体系
（六）对研究物种形成、进化有重要意义
远缘杂交不仅是作物育种的有效途径，而且是自然界物种形成的主要途径。不同
物种经过天然远缘杂交，再经过自然选择，形成新物种。人类通过远缘杂交的方
法，结合细胞遗传学，可使物种进化过程重现，为研究物种进化和亲缘关系提供
理论依据。
genome Diploid(2n=14)
Leymus triticoides
JJNN
N
Psathyrostachys
NN
新麦草属
§－2 不可交配性的原因及克服的方法 (Causation of noncrossability and conquer method)
一、原因(Causation)
1、花期不遇； 2、花粉不萌发； 3、花粉管不能伸入胚囊到达胚珠； 4、不能受精； 5、胚胎不能发育或发育异常，中途夭亡； 6、种子发芽后死亡；
二、克服方法(CБайду номын сангаасnquer method)
1、正确选配亲本(Right selection parent)
①近缘属种；
②注意亲本染色体数（相等或母本多为宜）
③正反交；
④利用多倍体。
2、混合授粉和重复授粉(Mix pollination and repeat pollination)
3、预先无性接近法（嫁接）（Graft)
们就提出人参×野山参
3、能体现较强的杂种优势，获得高产，优质的品种
例如：海岛棉×陆地棉
F1代（生活力、抗性强，适应性好，早熟、高产）
皮棉产量≈陆地棉
纤维长度≥海岛棉
4、可以从杂种中选出雄性不育系（获得雄性不育系）
远缘杂交后代→完全不育，半不育，这为我们寻找，培育合不育系提供了条件。
5、能阐明种属之间的亲缘关系和植物本身的系统发育