第9章 远缘杂交育种

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9远缘杂交育种

9远缘杂交育种

双亲基因组成的差异
物种间存在生殖隔离和遗传差异
2014-5-12 共43页 21
基因差异:
小麦与黑麦的可交配性与Kr1(5B), Kr2(5A)和Kr3(5D)有关(Riley等,1978)。
控制可交配性的复等位基因及其可交配能 力: S>SS>SA>SN>SQ(鲍文奎等,1975 ) 棉花中有致死基因,Le1与Le2dav互补,棉 苗致死 视频
细胞质 A亲本
核质杂种优势
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双重杂种优势
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第二节、远缘杂交的困 难及其克服方法
杂交不亲和性(118 P),即交
配不易成功;
杂种生活力弱,易夭亡,即使长
成植株,结实率低甚至不育;
杂种后代分离剧烈(分离范围广,
时间长,中间类型不稳定)。
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一、杂交不亲和性及 其克服方法
(一)概念:远缘杂交时,常表 现不能结籽或结籽不正常(种子极 少或只有瘪籽等)的现象称为杂交 不亲和性(cross-incompatibility)
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(二)远缘杂交不亲和的原因
亲缘关系较远的两个亲本受精因素在
结构、生理上存在差异,不能完成正 常的受精作用
第八章 远缘杂交
本章重难知识点
远缘杂交及其重要作用; 远缘杂交的困难及相应克服方法; 远缘杂交育种的其他策略。
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国家最高科学技术奖
于2000年设立,授予在当代科学技 术前沿取得重大突破或在科学技术 发展中有卓越建树,在科学技术创 新、科学技术成果转化和高技术产 业化中创造巨大经济效益或社会效 益的科学技术工作者,每年授予人 数不超过两名

第9章远缘杂交育种ppt课件

第9章远缘杂交育种ppt课件

思考题 1、什么是远缘杂交?举例说明远缘杂交在作物 育种中有何特殊作用。 2、什么是异代换系、异附加系、易位系? 3、远缘杂交会遇到哪些困难? 4、克服远缘不亲和的办法有哪些?
2、对远缘杂种后代分离的控制
(1)杂种一代染色体加倍 杂种一代是双单倍体,加倍后形成纯合
的双二倍体,不分离、稳定。 (2)回交
可使杂种的同源的染色体数目增加,配 对趋于正常,使杂种较快稳定。
(3)诱导杂种产生单倍体
花粉(花药)培养成单倍体,经加倍获得 稳定的纯合二倍体成为稳定个体。
(4)诱导染色体易位
重复授粉。利用雌蕊发育程度和生理状况 的差异,多次授粉,促进结籽。
混合授粉。 提前或延迟授粉
(5)柱头手术。 柱头移植:父本花粉授在同种植物柱头上, 然后在花粉管尚未完全伸长之前切下柱头, 移植到异种的母本花柱上;或先进行异种 柱头嫁接,待1-2天愈合后授粉。
花柱截短:将母本花柱切除或剪短,直接 授上父本花粉。
(二)杂交不亲和的原因及克服方法 1.表现: (1)受精过程受阻 花粉粒不萌发或花粉管伸入柱头前破裂。 花粉管进入柱头,但达不到子房。 花粉管进入子房后不能完成正常受精。 (2)幼胚发育受阻 (3)胚乳败育 ❖ 结果:不能得到种子
2、克服办法 (1)亲本选择,确定适当母本 ➢ 广泛测交 ➢ 在栽培种与野生种杂交时,以栽培种为母本。 ➢ 在染色体数目不同时,以数目多的作母本。 (2)桥梁法(媒介法)
第一节 远缘杂交育种的重要性
(四)诱导单倍体
▲香味烟草×心叶烟草→烟草 单倍体 ▲普通大麦×球茎大麦→ 大麦 单倍体(68%) (F1球茎大麦 染色体消减) ▲普通小麦×玉米→单倍体小 麦(40%) ▲硬粒小麦×玉米→单倍体玉 米硬粒小麦

育种学5-9章

育种学5-9章

第五章杂交育种第一节概念和意义1 、概念有性杂交育种(常规杂交育种)(conventional cross breeding)通过人工杂交的手段,把分散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中,对其后代进行多代培育选择,比较鉴定,以获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的育种途径。

杂交育种的基本概念注:代表各亲本所具的不同优良性状2、类别近缘杂交(intraspecific crossing):指不存在杂交障碍的同一物种内,不同品种或变种间的杂交。

种内杂交.远缘杂交(interspecific crossing):指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。

种间杂交。

杏×梅花↓杏梅3、杂交育种的应用育种中间材料选育新品种无性繁殖园艺作物自花授粉园艺作物常异花授粉园艺作物异花授粉园艺作物4、杂交育种的遗传学原理基因的自由分离规律基因重组规律基因连锁互换规律细胞质遗传规律数量性状遗传5、有性杂交的遗传效果 (1)综合双亲的优良性状(2)产生超亲性状(3)产生新的性状第二节 杂交方式和技术A 杂交方式一、两亲杂交1、 单交(single cross ) 最简单的杂交方式,两个亲本的杂交方式,又称成对杂交。

甲(♀ )×乙 (♂ ) 乙 (♀ )×甲(♂ )互为正反交2. 回交(back cross ) 杂交第一代及其以后世代与其亲本之一再进行杂交的方式。

• 轮回亲本 (recurrent parent):多次参加回交的亲本• 非轮回亲本 (nonrecurrent parent) :只参加一次杂交的亲本甲×乙↓F1 ×甲↓BC1F1 ×甲↙ ↓BC1F2 BC2F1二、多亲杂交(multiple cross )参加杂交的亲本是3个或3个以上的杂交叫多系杂交,又称复合杂交或复交。

根据亲本参加杂交的次序不同可分为添加杂交和合成杂交。

1、添加杂交×由图可以看出,亲本的加入顺序对杂种的遗传组成影响很大,越是最后加入的所占比例越大。

远缘杂交育种困难及其克服方法

远缘杂交育种困难及其克服方法

远缘杂交育种困难及其克服方法
远缘杂交育种是指不同属、种或亚种之间的杂交育种。

由于亲缘关系较远,导致远缘杂交育种具有困难性,其主要表现为以下几个方面:
1.生殖隔离:远缘杂交育种中亲本间的生殖隔离是一个重要的因素。

例如,不同种间常常因为不同的花器官结构无法交配,或产生不兼容的花粉和卵细胞。

2.基因不兼容:远缘杂交育种中的基因不兼容也是一个重要的因素。

由于亲缘关系较远,所以存在着某些基因的不兼容。

这些基因的不兼容会导致杂种的生长和发育异常,甚至会导致杂种的死亡。

3.胚胎发育障碍:由于亲缘关系较远,远缘杂交育种中常常出现胚胎发育障碍。

这些障碍包括胚珠发育不良、胚胎早期死亡、胚胎畸形等。

为了克服远缘杂交育种的困难,可以采取以下方法:
1.使用基因工程技术:利用基因工程技术对杂交种的基因进行改良,解决基因不兼容的问题。

2.提高杂交成功率:采用一些方法,如控制杂交时间、调节温度和湿度、使用人工授粉等,提高杂交的成功率。

3.选择合适的亲本:在进行远缘杂交育种时,应选择具有一定亲缘关系、适应环境的优质亲本,这样可以提高杂交的成功率。

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远缘杂交育种的定义

远缘杂交育种的定义

远缘杂交育种的定义远缘杂交育种是指通过不同品种或种属之间的交配,培育出具有优良性状的新品种或种群的一种育种方法。

远缘杂交育种在农业、园艺和植物育种领域中具有重要意义,可以增加遗传变异性,提高物种的适应性和抗逆性,丰富种质资源,促进新品种的创制和改良。

远缘杂交育种的基本原理是通过跨越物种间的遗传隔离,将不同物种的优良基因组合在一起,形成具有新性状和优势的后代。

这种育种方法可以克服物种内自交或近亲交配导致的基因固定和衰退,有效地提高物种的遗传潜力和适应性。

远缘杂交育种的过程包括选择亲本、授粉、后代选择和育种杂交。

选择亲本是远缘杂交育种的关键步骤,需要根据目标性状和亲本的遗传背景来选择合适的亲本进行交配。

授粉是将花粉从一种植物传递到另一种植物的花蕾上的过程,可以通过人工授粉或自然传粉的方式进行。

后代选择是根据目标性状对杂交后代进行筛选和评估,选择出具有优良性状的个体作为下一代的亲本。

育种杂交是将选出的优良个体进行再次杂交,以进一步提高目标性状和适应性。

远缘杂交育种的优点主要体现在以下几个方面:1. 增加遗传变异性:不同物种之间的交配可以带来更多的遗传变异,为育种提供更多的可能性和选择空间。

2. 提高抗逆性:远缘杂交可以引入抗病、抗虫、抗逆等性状,提高新品种的抗逆能力和生存竞争力。

3. 丰富种质资源:远缘杂交可以引入新的基因类型,丰富种质资源,为育种创新提供更多的材料基础。

4. 促进新品种的创制和改良:远缘杂交可以打破物种间的遗传壁垒,促进新品种的创制和改良,加快育种进程。

然而,远缘杂交育种也存在一些挑战和限制:1. 物种间的遗传隔离:不同物种之间的遗传隔离是远缘杂交育种的主要限制因素,需要克服物种间的生殖隔离和染色体配对障碍。

2. 杂种不稳定性:由于杂交后代的遗传背景复杂多样,杂种不稳定性是远缘杂交育种的一个主要问题,需要进行多代选择和后代交配来稳定杂种。

3. 遗传背景效应:远缘杂交会引入大量异源基因,可能导致遗传背景效应,影响杂交后代的表现和稳定性。

华中农业大学339《农业知识综合一》(园林)考试大纲

华中农业大学339《农业知识综合一》(园林)考试大纲

华中农业大学339《农业知识综合一》(园林)考试大纲园艺植物育种学考试大纲第一部分考试内容(范围)(含对知识点的掌握要求)第一章绪论(分值0-10%)1、学习目的与要求通过本章的学习,了解植物育种学的性质、任务和主要内容,遗传改良在作物生产发展中的作用;明确作物品种的概念,自然进化和人工进化与植物育种的关系。

2、考核知识点(1)识记:品种、自然进化和人工进化的概念。

(2)领会:自然进化和人工进化与植物育种的关系。

第二章作物的繁殖方式及品种类型(分值0-10%)1、学习目的与基本要求通过本章的学习,掌握作物的繁殖方式,作物的品种类型及其特点;了解植物自交和异交的遗传效应。

2、考核知识点(1)识记:作物的繁殖方式及其品种类型。

(2)领会:作物的繁殖方式与品种类型之间的关系,自交和异交的遗传效应。

第三章种质资源(分值5-20%)1、学习目的与要求要求了解种质资源在植物育种上的重要性,种植资源的类别及其特点;领会作物起源中心学说及其指导意义。

2、考核知识点(1)识记:种质资源的概念及其范畴;种植资源的类别及其特点;瓦维洛夫的起源中心学说。

(2)领会:领会作物起源中心学说及其指导意义。

第四章育种目标(分值0-10%)1、学习目的与要求通过本章的学习,了解制定植物育种目标的原则,掌握植物育种的主要目标。

2、考核知识点(1)识记:植物育种的主要目标。

(2)领会:作物产量构成因素及其相互关系,高产育种策略等。

第五章引种和选择育种(分值5-20%)1、学习目的与要求通过本章的学习,要求了解作物引种的意义和影响引种成功的因素,领会引种的基本原理和引种的基本步骤;掌握选择育种的基本原理、方法和程序。

2、考核知识点(1)识记:引种的基本原理;选择育种的基本原理;选择的基本方法;选择育种的程序。

(2)领会:植物发育特性与引种的关系及不同作物引种后的生长发育规律;作物自然变异的原因。

(3)综合应用:根据作物引种规律及其发育特性开展主要园艺作物引种。

《远缘杂交育种》课件

《远缘杂交育种》课件

03
全球化和跨国育种合作
随着全球化进程的加速,跨国育种合作成为远缘杂交育种的重要趋势,
有助于整合全球资源、共享技术和经验,推动远缘杂交育种的发展。
提高远缘杂交育种效率的策略与建议
加强基础研究
加大对远缘杂交育种基础研究的投入,深入了解远缘物种间的遗传差异和杂种不育性的 机制,为提高育种效率提供理论支持。
综合利用多种育种技术
结合传统的杂交育种方法和现代生物技术,如基因转移、基因编辑等,提高杂种的遗传 改良效果。
加强国际合作与交流
积极参与国际育种合作项目,引进国外先进的育种理念和技术,促进远缘杂交育种技术 的共同进步。
THANK YOU
远缘杂交过程中,来自不同物种 的基因会发生重组,产生新的基 因组合。
遗传改良
通过远缘杂交,可以将不同物种 的优良性状转移到同一物种中, 实现遗传改良。
杂种优势
某些远缘杂交产生的杂种表现出 杂种优势,即兼具双亲的优良性 状,具有更强的适应性和竞争力 。
03
远缘杂交育种的技术与方法
远缘杂交育种的材料准备
远缘杂交育种涉及的物种间亲缘关系较远, 导致产生的杂种不育性较高,难以获得可育 的杂种子代。
杂种后代分离幅度大
远缘杂交产生的后代分离幅度大,多数表现为生长 缓慢、结实率低等不良性状,难以筛选出具有优良 性状的个体。
繁殖障碍
由于杂种不育性高,难以通过正常的有性繁 殖方式获得大量杂种子代,需要采用无性繁 殖技术进行扩繁。
远缘杂交育种在玉米上的应用
总结词
增强抗性和适应性
详细描述
通过远缘杂交育种,将不同地区的玉米种质 资源进行融合,培育出具有抗旱、耐盐碱、 抗病虫害等优良性状的玉米新品种,提高其 在不同环境下的适应性和产量。

育种学 远缘杂交

育种学 远缘杂交

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(三)提高作物的抗病性和抗逆性
作物的野生类型在长期自然选择下,形成了高度的抗病 性以至免疫力,形成了对恶劣气候条件的抵抗能力。而 栽培品种的抗性在人类栽培下被消弱了。通过远缘杂交 可导入远缘材料中的抗性基因。如提莫菲维小麦与普通 小麦杂交得到高抗锈病、黑穗病的普通小麦品种。
(四)改良作物品质
作物的野生种往往营养物质的含量高于栽培种。
属间杂交:玉米×高粱;水稻×玉米 小麦×大麦;小麦×黑麦
种间杂交:陆地棉×海岛棉;普通小麦×硬粒小麦
亚种间杂交(亚远缘杂交) :籼稻×粳稻
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二. 远缘杂交的作用
(一)创造作物新类型
通过远缘杂交可以创造现有作物中所没有的特异类型.
• 波波娃(1965)用野生辣椒与栽培辣椒杂交,选育
出了高产、果实密集而适于机械收获的新类型。
(2)双亲的基因组成也对亲和性产生影响
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二、克服远缘杂交不亲和性的方法
(一)染色体加倍 将两亲或亲本之一的染色体加倍成多倍体,是很有 效的方法。早在1927年卡伯琴科研究报道,二倍体 甘蓝与白菜、油菜、芥菜等不易杂交,但四倍体的 甘蓝则易于杂交成功。在番茄、马铃薯、棉花等植 物上都有类似的研究结果。
• 小麦×偃麦草
小偃麦
• 小麦×山羊草
小山麦
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X

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创造新物种
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(二)创造雄性不育新类型
在杂种优势利用中,利用雄性不育系是简化制种手 续的重要手段。但是一些植物尚未发现雄性不育性, 有些作物虽发现了雄性不育类型,但没有找到保持 系。通过远缘杂交可创造新的不育类型。
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第九章远缘杂交育种20页

第九章远缘杂交育种20页
㈠ 远缘杂交的难亲和性 ㈡ 远缘杂种的难育性 ㈢ 远缘杂种的难稔性 ㈣ 远缘杂种后代的广泛分离
㈠ 远缘杂交的难亲和性
远缘杂交由于双亲亲缘关系较远,在长期的进化过程中,形成了 各种隔离机制,受精过程很难进行,致使杂交不能结籽或结籽不 正常的现象,称为远缘杂交的不亲和性。
㈡ 远缘杂种的难育性
远缘杂交中,虽然杂交能亲和或者通过一些措施克服了不亲和性 而产生了受精卵,但由于这种受精卵与母本或胚乳的生理机能不 协调,以致不能发育成健全的种子,有时种子健全但不能发芽或 者发芽后不能发育成正常的植株。
嫁接 有时杂种的不育表现在幼苗出土后,由于根系发育不良而引起 夭亡,可将杂种幼苗嫁接在母本幼苗上,使之正常生长发育。
五、远缘杂种难稔性的克服途径
染色体加倍法 回交法 蒙导法
将杂种嫁接在亲本之一上,有时可以克服杂种由于生理不协调 引起的不稔性。
延长个体寿命 选择提高法 改善营养条件
⒈创造作物新类型
通过远缘杂交可以使自然条件下存在生殖隔离的种、属间的基因 进行交流和组合,从而创造现有作物中所没有的新类型。
匈牙利育种家用山葡萄和葡萄杂交,选育出了一些具有抗寒性和 抗病性强,并具玫瑰香味果实的杂种。
⒉利用异种属植物的特殊有利性状
许多园艺作物的野生类型在长期的自然选择下,形成了高度的抗 病性和对逆境(高温、寒冷、干旱、高湿)的抵抗能力。此外, 野生种往往干物质含量高,某些营养物质的含量 (如维生素C) 显著高于现有栽培品种,因此通过远缘杂交可以显著提高栽培种 的抗病性、抗逆性和某些营养品质。
㈣ 远缘杂种后代的广泛分离
远缘杂交由于亲本间的基因组成存在较大差异,因而造成杂种后 代“剧烈分离”,后代中不仅出现杂种类型,还出现与亲本相似 的类型,或亲本的祖先类型等等。

远缘杂交育种

远缘杂交育种
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
F1 (n = ABR = 21)
F1 (n = ABDR = 28)
Hexaploid Triticale (2n = AABBRR = 42)
Chromosome doubling
Octoploid Triticale (2n = AABBDDRR = 56)
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)
Triticale
( X Triticosecale Wittmack )
第9章 远缘杂交育种
Amphiploid of Triticum (♀) and Secale (♂)
Tetraploid Wheat (2n = AABB = 28)
Diploid Rye (2n = RR = 14)
Hexaploid Wheat (2n = AABBDD = 42)
1)核质互作不平衡 2)染色体不平衡
3)基因不平衡
4)组织不协调:胚、胚乳、及母体组
织间发育不良、代谢失调
第9章 远缘杂交育种
二、克服远缘杂种夭亡 和不育的方法
第9章 远缘杂交育种
1、利用化学药剂处理杂种合子,促进幼胚发育; 2、杂种胚离体培养;
3、杂种染色体加倍;
幼胚的离体培养
第9章 远缘杂交育种
第9章 远缘杂交育种

远缘杂交育种的定义

远缘杂交育种的定义

远缘杂交育种的定义
远缘杂交育种是指在不同物种之间进行杂交育种,以获得新的遗传特征和优良品种的育种方法。

这种育种方法可以扩大遗传多样性,提高作物的抗病性、适应性和产量,对于解决粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。

远缘杂交育种的过程需要克服物种间的遗传隔阂,通常需要通过人工授粉、组织培养等技术手段来实现。

在远缘杂交育种中,杂交后代的表现往往是不稳定的,需要进行多代选择和筛选,才能获得稳定的优良品种。

远缘杂交育种的应用范围广泛,可以用于粮食作物、蔬菜、水果等农作物的育种。

例如,通过将小麦和黑麦进行远缘杂交,可以获得新的小麦品种,具有更高的产量和更好的抗病性;通过将甜椒和辣椒进行远缘杂交,可以获得新的辣椒品种,具有更好的口感和更高的营养价值。

然而,远缘杂交育种也存在一些问题和挑战。

首先,远缘杂交育种需要耗费大量的时间和精力,需要进行多次杂交和选择,才能获得优良品种。

其次,远缘杂交育种可能会导致基因组不稳定,产生一些不良的遗传变异,影响新品种的质量和稳定性。

此外,远缘杂交育种也可
能会引起生态环境的破坏和生物多样性的减少,需要进行科学的评估和管理。

总之,远缘杂交育种是一种重要的育种方法,可以扩大遗传多样性,提高作物的抗病性、适应性和产量,对于解决粮食安全和农业可持续发展具有重要意义。

然而,远缘杂交育种也存在一些问题和挑战,需要进行科学的评估和管理。

9.远缘杂交育种

9.远缘杂交育种

第一节 远缘杂交的概念和作用

一、远缘杂交的概念:远缘杂交,顾名思义, 就是指亲缘关系疏远类型之间的杂交。植物 学上以种以上分类单位之间的杂交都是远缘 杂交。不同种、属或亲缘关系更远的植物类 型间进行的杂交,称为远缘杂交。



种间杂交:如普通小麦×硬粒小麦,陆地棉× 海岛棉;栽培花生×野生花生等; 属间杂交:如玉米×高梁,普通小麦×山羊草 或偃麦草等等。 另外还有不同科、纲植物间杂交。难度大 亚种间的杂交 (亚远缘杂交)。如籼稻×粳 稻等。


2. 普通小麦(AABBDD) 黑麦(RR) F1染色体加倍育成 八倍体小黑麦(AABBDDRR)

3. 硬粒小麦(AABB) 黑麦(RR) F1染色体加倍而成 六倍体小黑麦(AABBRR)等等。
(二)创造雄性不育新类型 现代植物育种学利用远缘杂交手段导入胞质不育 基因或破坏原来的质核协调关系育成质核不育的不育 型,从而获得雄性不育系和保持不育的保持系。 (三)提高植物的抗病性和抗逆性 因为远缘杂交打破了种属间的界限,促进不同种 属的基因渐渗和交流,把不同生物类型的独特性状结 合于杂种个体中,创造出新的品种。


远缘杂种产生单倍体:亲缘关系较远的两个 亲本因细胞分裂周期不同等原因,其杂种会 排除亲本之一的染色体,产生单倍体植株。 通过远缘杂交己在许多物种中成功地诱 导出孤雌生殖的单倍体。如普通大麦与球茎 大麦杂交F1,其球茎大麦的染色体消减而得 到大麦单倍体。 远缘杂交是倍性育种的重要手段之一。
(六)研究生物的亲缘关系和进化 许多植物物种是通过天然的远缘杂交演化 而来的。如普通小麦(二粒小麦*山羊草)。 通过对远缘杂交的可交配性、细胞遗传 学(染色体配对)、DNA同源性、性状互补 程度等方面的研究,可判断物种的进化和确 定物种间的亲缘关系,有助于进一步阐明某 些物种或类型形成与演变的规律。

远缘杂交

远缘杂交

2)染色体不平衡 由于双亲的染色体组、染色体数目、结构、 性质等的差异,在减数分裂时不能进行同 源染色体的配对、分离,因而不能形成有 正常功能的配子而出现不育。 (3)基因不平衡。 由于不同亲本染色体上所携带的基因或基因 剂量的差异,影响个体生长发育所需物质 的合成。
⑷组织不协调, 胚、胚乳及母体组织 ( 珠心、珠被等 ) 间的生理代谢失调 或发育不良,也会导致胚乳败育及杂种 幼胚夭亡。
(2)远缘杂交的亲和性与双亲的基因组成有关
小麦在5B和5A染色体上分别载有显性的Kr1和Kr2基因可阻止小麦与 黑麦、小麦与球茎大麦的可交配性;二倍体的戴维逊氏棉与所有异源四 倍体种(如陆地棉、海岛棉)杂交不成功, 因为Le2dav致死基因 与 Le1、Le2基因互补。
2 克服远缘杂交不亲和性的方法
(1) 注意亲本的选择与组配 同种植物不同 的变种或品种,由于其细胞、遗传、生理等的差异, 会影响其接受另一种花粉进行受精的能力,即配子 间的亲和力有很大差异。所以,为了提高远缘杂交 的成功率,必须注意亲本的选配。研究和实践表明: 在亲本选配上应注意:① 在栽培种和野生种杂交时, 应以栽培种为母本 ② 染色体数目不同的远缘杂交 中,一般以染色体数目多的作母本,容易成功 ③ 以杂种为母本的效果好 ④ 广泛测交
(4)采用特殊的授粉方法
① 用混合花粉授粉,
父母本花粉或几种父本花粉混合
② 重复授粉
处在不同发育时期的同一母本柱头,其成熟度和生理状况都有差异
③ 提前或延迟授粉
未成熟和过熟的母本柱头对花粉的识别或选择能力最低。
④ 射线处理法
辐照花粉或柱头
(5) 补施植物激素法
雌、雄性器官中某些生理活性物质(如生长素、维生素等) 含量的多少,常会影响受精过程。因此,在花器上补施某 些植物激素如赤霉素(GA3)等,有可能促进异种花粉的 受精过程及杂种胚的分化和发育。

远缘杂交育种

远缘杂交育种

活力的雌雄配子
6、不能正常完成受精过程,不能结籽
五、远缘杂交的困难及克服方法的探索
解决方法
1、幼胚离体培养 2、杂种染色体加倍法 3、回交法
4、延长杂种个体的寿命
5、改善营养及环境条件 6、逐代选择提高稔性
五、远缘杂交的困难及克服方法的探索
(三)、远缘杂种的反亲遗传和“剧烈分离”
反亲遗传:远缘杂交的F1有时会出现和母本或父本非常相
远缘杂交育种及其应用
目录
一、远缘杂交的概述
二、远缘杂交的意义
三、远缘杂交的特点
四、远缘杂交的亲和性
五、远缘杂交的困难及克服方法的
探索
六、远缘杂交在园艺植物中的应用
一、远缘杂交的概述
1 、定义:通常指分类学上不同种、属以上类间的杂交,又叫分
类学杂交。
2、分类:天然远缘杂交、人工远缘杂交
五、远缘杂交的困难及克服方法的探索
(二)、远缘杂种夭亡、难育、难稔及解 决方法
表现
1、受精后幼胚不能发育或中途停止发育 2、能形成幼胚,但幼胚畸形、残缺不全 3 、幼胚完整,但缺少或极少胚乳,或胚和胚乳间形成糊
粉状的细胞层
4、杂种营养体虽生长繁茂,但不能正常开花 5 、能正常开花,但其构造和功能不正常,不能产生有生
四、远缘杂交的亲和性
1、不亲和性的表现
花粉不能在异种柱头上萌发 花粉虽能萌发,但花粉管不能伸入花柱 花粉管进入花柱后生长缓慢,甚至破裂
花粉管长度不够,不能到达子房
花粉到达子房,但雌雄配子不能结合受精形成合子 幼胚不能正常生长发育
四、远缘杂交的亲和性
2、远缘杂交应考虑的问题
亲缘关系的亲疏 不同类别植物远缘杂交亲和性差异很大 从现有分类系统中和育种对象亲缘最近的种类

远缘杂交育种.

远缘杂交育种.

由拟斯脱山羊草(BB)×一粒小麦( AA) (2N=14) (2N=14)
F1(AB)(染色体加倍) 二粒小麦(AABB) ×节节麦(DD)
F1(ABD)(染色体加倍) 普通小麦(AABBDD) (2N=42)
普通小麦的进化过程示意图
(二)作物育种上的重要意义
1.利用人为方式打破物种的生殖隔离,实现物种间 的基因转移,或染色体转移,获得有利的新性状(丰
二、克服远缘杂种夭亡和不育的方法
1、子房和幼胚培养 2、 杂种染色体加倍 3、 回交 4、 延长杂种的生育期 5、 加强杂种的培育与选择
6、其他方法:如嫁接法等
第四节
远缘杂种后代的分离与选择
一. 后代分离的遗传特点 1、遗传分离特大:疯狂分离,类型丰富但不良者
居多。
2、分离世代长,不易稳定:一般7-8代基本稳定,
第二节
远缘杂交
一、雌蕊性因素不亲和的原因
1、花粉在柱头上不能萌发: 物种的细胞渗透压差异;细胞 的激素种类及浓度差异; 酶系统差异;分泌物的性质和 酸碱度差异等。 2、花粉管萌发后不能进入柱头 3、花粉管不能到达子房 4、雌雄配子不能受精,或受精不完全(卵或极核单受精) 5、受精合子不能正常发育,不能形成胚或胚乳:最大的影 响是引起杂交不孕。
产、优质、抗病、抗逆等基因)
2.创造新作物类型(物种) 3.创造特异种质类型 4.创造细胞质雄性不育系
5.创造核质杂种
6.产生单倍体
三.远缘杂交的特点
1.具有巨大的遗传创新性。 2.存在三大困难:
1)远缘杂交不易成功 2)杂种容易夭亡,通常不(张p121) 3)杂种后代分离大,不易稳定(张p123)
二. 遗传系统不平衡
1. 核质互作不平衡(核质不协调,细胞物质

远缘杂交育种的定义

远缘杂交育种的定义

远缘杂交育种的定义
远缘杂交育种是指在不同物种之间进行杂交育种,以获得新的品种或改良现有品种的方法。

这种育种方法通常用于植物育种,但也可以用于动物育种。

远缘杂交育种的目的是利用不同物种之间的遗传差异,以获得更好的品种。

这种育种方法可以增加植物的抗病性、耐旱性、耐寒性等特性,从而提高植物的产量和品质。

在动物育种中,远缘杂交育种可以增加动物的生长速度、肉质品质等特性,从而提高养殖业的效益。

远缘杂交育种的过程需要注意一些问题。

首先,不同物种之间的杂交往往会导致不育后代的产生,这是因为不同物种之间的染色体数目和结构不同,导致杂交后代无法正常进行减数分裂。

因此,在进行远缘杂交育种时,需要选择具有相似染色体数目和结构的物种进行杂交。

远缘杂交育种需要进行大量的试验和筛选,以获得理想的后代。

由于不同物种之间的遗传差异较大,杂交后代的表现也会有很大的变异性。

因此,在进行远缘杂交育种时,需要进行大量的试验和筛选,以获得表现最好的后代。

远缘杂交育种需要注意遗传纯度的问题。

由于杂交后代的遗传背景较为复杂,容易出现杂种化现象。

因此,在进行远缘杂交育种时,
需要进行遗传纯度的筛选和保持,以保证后代的品质和稳定性。

远缘杂交育种是一种重要的育种方法,可以为农业和养殖业的发展提供新的品种和改良现有品种的途径。

在进行远缘杂交育种时,需要注意遗传差异、试验筛选和遗传纯度等问题,以获得理想的后代。

《远缘杂交育种》课件

《远缘杂交育种》课件

防止基因污染:避 免杂交过程中基因 污染,确保杂交结 果的纯正性
提高杂交成功率: 通过优化杂交技术 ,提高杂交成功率 ,降低成本
远缘杂交育种的应用
远缘杂交育种在农业上的应用
提高作物产量:通过 远缘杂交育种,可以 培育出高产、抗病、 抗逆的作物品种
改善作物品质:通过 远缘杂交育种,可以 培育出口感更好、营 养更丰富的作物品种
添加标题
选育:对具有优良性状的个体 进行选育,以获得新品种
自交:将回交后的个体进行自 交,以获得纯合子
添加标题
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杂交:将亲本进行杂交,产生 F1代
添加标题
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回交:将筛选出的个体与亲本 进行回交,以稳定优良性状
鉴定:对纯合子进行鉴定,确 定其是否具有优良性状
远缘杂交育种的方法
远缘杂交育种的技术流程
选择亲本:选择具有不 同遗传背景的亲本
杂交:将不同遗传背景 的亲本进行杂交
筛选:筛选出符合要求 的杂交后代
培育:对筛选出的杂交 后代进行培育和改良
鉴定:对杂交后代进行 鉴定和评价
推广:将优良的杂交品 种进行推广和应用
远缘杂交育种的注意事项
选择合适的亲本: 选择具有优良性状 的亲本进行杂交
控制杂交环境:确 保杂交环境适宜, 避免不良环境影响 杂交效果
丰富作物的遗传 多样性:远缘杂 交可以丰富作物 的遗传多样性, 为育种提供更多 的选择。
远缘杂交育种的分类

同种异型杂交:同一物种的不同类型之间的杂交

异种杂交:不同物种之间的杂交

属间杂交:同一属的不同物种之间的杂交

科间杂交:同一科的不同属之间的杂交

跨科杂交:不同科的物种之间的杂交

《远缘杂交育种》课件

《远缘杂交育种》课件
法律问题
不同国家和地区对远缘杂交育种的法 律规定各异,需要遵守相关法律法规 ,确保合法合规。
远缘杂交育种的前景展望
未来发展
随着基因编辑技术的发展,远缘杂交育种有望取得突破性进展,为农业生产和生物多样性保护提供更多可能性。
潜在应用
远缘杂交育种在农作物改良、生物多样性保护、濒危物种拯救等领域具有广阔的应用前景。
VS
详细描述
马和驴的远缘杂交育种产生了骡子,它具 有强大的负重能力和耐力,常用于农业生 产、运输和军事等领域。骡子的诞生证明 了远缘杂交育种的可能性。
案例三
总结词
突破物种界限,创造新品种
详细描述
通过转基因技术,将外源基因导入远缘物种,实现基因重组和遗传改良。这种结合应用 突破了传统育种方法的物种界限,为创造抗逆性更强、产量更高的新品种提供了有力支
培育新品种
利用远缘杂交,可以培育出适应不 同环境条件和满足特定需求的新品 种。
在林业上的应用
树木改良
景观美化
通过远缘杂交,可以引入抗病性、耐 寒性、生长速度等有益的遗传特性, 促进树木的生长和木材品质。
远缘杂交可用于培育具有特殊花色、 形状或生长特性的观赏树种,美化园 林和城市景观。
生态恢复
利用远缘杂交,可以培育出适应特定 生态环境的树种,用于生态恢复和治 理。
持。
THANKS
谢谢
亲本选择与鉴定
亲本选择
选择具有不同优良性状的远缘植物作 为亲本,以创造新的遗传变异。
亲本鉴定
对亲本进行生物学鉴定,了解其染色 体数目、倍性、基因型等遗传特征, 以确保杂交成功。
杂交操作技术
花粉采集
采集健康、成熟的花粉,确保花粉活性。
杂交授粉
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杂种夭亡、 (三) 杂种夭亡、不育的原因及克服的方法 1、表现 、 1)受精不完全, (1)受精不完全,不能获得完整的杂交种子 (幼胚畸形、没有胚乳或胚乳很少)。 幼胚畸形、没有胚乳或胚乳很少)。 (2)远缘杂种不发芽或发芽在不同发育时期 ) 夭亡。 夭亡。 (3)长成植株,但不能受精结实繁衍后代。 )长成植株,但不能受精结实繁衍后代。
(二)远缘杂交的作用 1、实有利基因转移。将异源种属植物有利性状引入栽培 实有利基因转移。 作物品种,提高抗逆、抗病性,培育新品种或创造新材料。
普通小麦×长穗偃麦草(抗条锈病) (2n=42)[李振声,1956] 李振声, 普通小麦×长穗偃麦草(抗条锈病) ) 李振声 ↓
小偃6号 小偃 号 [1979] 高产、优质、抗条锈病、抗逆(耐干热风) 高产、优质、抗条锈病、抗逆(耐干热风) 推广面积近70万hm2。更重要的是小偃6号已成为我国 小麦育种的骨干亲本(长达15年以上),其衍生品种达50 多个,累计推广3亿多亩,增产小麦150亿多斤。
第9章 远缘杂交育种 章
本章要求: 本章要求 : 熟悉远缘杂交的概念,掌握克服 远缘杂交不亲和、杂种夭亡和不育、杂种后 代分离无规律等困难的基本方法。 讲授内容: 讲授内容: 一、远缘杂交的作用 二、远缘杂交的困难及其克服的方法 三. 远缘杂种后代的选择
一、远缘杂交的作用
(一) 远缘杂交的概念 不同种、 不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间的 有性杂交。 有性杂交。 属间杂交:水稻×玉米;水稻×竹子; 属间杂交:水稻×玉米;水稻×竹子; 水稻×李氏禾;玉米×高粱; 水稻×李氏禾;玉米×高粱; 小麦×大麦;小麦× 小麦×大麦;小麦×黑麦 种间杂交:陆地棉×海岛棉;普通小麦×硬粒小麦; 种间杂交:陆地棉×海岛棉;普通小麦×硬粒小麦; 甘蓝型油菜×白菜型油菜。 甘蓝型油菜×白菜型油菜。 远缘杂交的主要特征是生殖隔离。 远缘杂交的主要特征是生殖隔离。
矮粒多/黑麦→2.9% ,(中国春/矮粒多)/黑麦 →61.7%
(3)染色体预先加倍 ) 染色体数目不同的物种杂交时,可先将染色 体数目少的进行染色体加倍后再杂交。 (4)采用特殊的授粉方法 ) 重复授粉。利用雌蕊发育程度和生理状况 的差异,多次授粉,促进结籽。 混合授粉。 提前或延迟授粉
(5)柱头手术。 )柱头手术。 柱头移植: 柱头移植:父本花粉授在同种植物柱头 上,然后在花粉管尚未完全伸长之前切下 柱头,移植到异种的母本花柱上;或先进 行异种柱头嫁接,待1-2天愈合后授粉。 花柱截短: 花柱截短:将母本花柱切除或剪短,直 接授上父本花粉。
2、克服办法 、 (1)幼胚离体培养(胚拯救) )幼胚离体培养(胚拯救) (2)杂种染色体加倍法 ) (3)回交 ) (4)延长杂种的生育期 )
(四)远缘杂种后代的分离与控制 1.远缘杂种后代性状分离的特点 远缘杂种后代性状分离的特点 (1)性状分离无规律性 来自双亲的异源染色体缺乏同源性,减数分 裂过程紊乱,形成具有不同染色体数目和质量的 各种配子。因此,后代性状分离复杂且不规律, 上下代之间的性状关系也难于预测和估计。
3、创造异染色体体系 、 (1)异附加系 )异附加系(alien addition line):在某物种染色体组的 基础上,增加一条、二条或一对、两对外源染色体,形成具 有另一物种特性的新类型。 增加一条外源染色体: 增加一条外源染色体:单体附加系,2n+1 增加二条不同外源染色体:双单体附加系,2n+1+1 增加二条不同外源染色体: 增加一对外源染色体: 增加一对外源染色体:二体附加系, 2n+2 特点:附加染色体带有许多优良基因,但不够稳定, 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, 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。 本材料。
(2)分离类型丰富,有向两亲分化的倾向 不仅会分离出各种中间类型, 而且还出现大量的亲本 类型、亲本祖先的类型、超亲类型以及某些特殊类型等, 变异极其丰富。 (3)分离世代长,稳定慢 分离不一定发生在F2,有的从第一代开始分离,有的 到第3-4代才开始分离,分离现象往往延续到7-8代甚至更 多。有时上一代看似稳定,下一代有出现分离。在某些远 缘杂交中,由于杂种染色体消失、无融合生殖、染色体自 然加倍等原因,常出现母本或父本的单倍体、二倍体或多 倍体、非整倍体等。
2006年度唯一获得国 年度唯一获得国 家最高科学技术奖的科 学家。 学家。
竹稻: 年磨一剑 竹稻:30年磨一剑
广东梅洲市农校
抗病、抗旱、 抗病、抗旱、米质优
远缘杂交在一定程度上打破物种之间界 远缘杂交在一定程度上打破物种之间界 限,促进不同物种的基因交流。 促进不同物种的基因交流。 但由于生殖隔离的存在,远缘杂交不可 但由于生殖隔离的存在, 能象品种间杂交那样, 能象品种间杂交那样,可以通过正常的基因 交换与重组。必须采用基因渐渗 基因渐渗的办法才能 交换与重组。必须采用基因渐渗的办法才能 达到遗传物质交流的目的。 达到遗传物质交流的目的。
小偃6号 年磨一剑。 小偃 号 :20年磨一剑。 年磨一剑 小偃6号的耐干热风特性 是这样发现的。当时,小麦 成熟前连续40天阴雨,6月 14日天气突然暴晴,一天中, 几乎所有的小麦都青干了, 除小偃6号的祖父(小偃55 -6)和长穗偃麦草仍保持 着金黄颜色外,其他材料全 部青干,这个材料经过两次 杂交,育成了小偃6号。
2.人工创造新物种 人工创造新物种 通过不同种、属杂交,染色体加倍,创造人工物种 完全异源双二倍体(含双亲全部染色体组): : 完全异源双二倍体 八倍体小黑麦 AABBDD×RR→ AABBDDRR × 六倍体小黑麦 AABB×RR→ AABBRR × 不完全异源双二倍体(双亲的部分染色体组不全) 不完全异源双二倍体 八倍体小偃麦 AABBDD×BBEEFF × ↓ AABBDDEE
从育种的角度出发, 从育种的角度出发,栽培作物与其野生种 的杂交、 的杂交、种内亚种杂交以及不同生态型间的杂 交,也属远缘杂交。但一般不存在严重的生殖 也属远缘杂交。 隔离,因此,特称为亚远缘杂交。 隔离,因此,特称为亚远缘杂交。 如栽培稻×野生稻,籼稻×粳稻、 如栽培稻×野生稻,籼稻×粳稻、冬小麦 ×春小麦等。 春小麦等。
2、克服办法 、 (1)亲本选择,确定适当母本 )亲本选择, 广泛测交 在栽培种与野生种杂交时,以栽培种为母本。 在染色体数目不同时,以数目多的作母本。 媒介法) (2)桥梁法 媒介法) )桥梁法(媒介法 利用亲缘关系与两亲本较近的第三个种作为桥梁, 这个“桥梁种”起了有性媒介作用。
A ×B不易成功,可采取:(A×C)×(B×C), C为桥梁种。
思考题 1、什么是远缘杂交?举例说明远缘杂交在作物育 、什么是远缘杂交? 种中有何特殊作用。 种中有何特殊作用。 2、什么是异代换系、异附加系、易位系? 、什么是异代换系、异附加系、易位系? 3、远缘杂交会遇到哪些困难? 、远缘杂交会遇到哪些困难? 4、克服远缘不亲和的办法有哪些? 、克服远缘不亲和的办法有哪些?
三、 远缘杂种后代的选择
1、F2 、F3群体要大 、 2、不宜在低世代淘汰组合 、 3、对低世代材料选择标准要宽 4、应用回交法或复交法进行再加工 、 5、歧化选择 、 将分离群体中的两极端类型(近亲本型)个体 选出来,再进行随机交配形成新群体。可以增加双 亲染色体在减数分裂过程中非姐妹染色单体交换的 机会,打破基因连锁,实现有利基因转移。
(二)杂交不亲和的原因及克服方法 1.表现: 表现: 表现 (1)受精过程受阻 ) 花粉粒不萌发或花粉管伸入柱头前破裂。 花粉粒不萌发或花粉管伸入柱头前破裂。 花粉管进入柱头,但达不到子房。 花粉管进入柱头,但达不到子房。 花粉管进入子房后不能完成正常受精。 花粉管进入子房后不能完成正常受精。 (2)幼胚发育受阻 ) (3)胚乳败育 ) 结果: 结果:不能得到种子
(6)理化因素或激素处理 ) 射线处理: 射线处理:比如γ射线照花粉再授粉。 化学或激素处理: 化学或激素处理:GA、萘乙酸、硼酸、吲哚乙 酸等。 (7)生物技术 ) 试管受精: 试管受精:从母本花中取出胚珠,置于试管 中培养进行人工授精。 体细胞杂交:去掉细胞膜后进行细胞融合 细胞融合。 体细胞杂交 细胞融合
异附加系:普通小麦的黑麦附加系 普通小麦的黑麦附加系AABBDD+2(1R,2R, 普通小麦的黑麦附加系 , , 3R, 4R,5R,6R,7R) , , , ,
1 AA
2
3
4பைடு நூலகம்
5
6
7
1 2
3 4
5
6 7
AA BB DD 2RR
10
BB
DD
(2)异代换系(alien substitution line) :某物种 )异代换系 的一对或几对染色体,被另一物种的一对或几对 染色体所取代形成的新类型。 ):某物种的一段 (3)易位系( translocation line ): )易位系( 染色体和另一物种的染色体片段发生交换后产生 的新类型。 特点:代换的染色体片段带有重要抗性基因, 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, 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(T 47、小偃6 (T高加索等) 产实用性较大(T-47、小偃6号、高加索等)。
2、对远缘杂种后代分离的控制 、
(1)杂种一代染色体加倍 ) 杂种一代是双单倍体,加倍后形成纯合的 双二倍体,不分离、稳定。 (2)回交 ) 可使杂种的同源的染色体数目增加,配对 趋于正常,使杂种较快稳定。
(3)诱导杂种产生单倍体 ) 花粉(花药)培养成单倍体,经加倍获得稳 定的纯合二倍体成为稳定个体。 (4)诱导染色体易位 ) 诱导双亲的染色体发生易位,把仅仅带有 目标性状的染色体节段转移给栽培品种,这样 即可获得具有野生种有利性状的品种新类型。
13
▲普通大麦×球茎大麦→
二、 远缘杂交的困难及其克服的方法
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