作物育种学(刘裕强)第五章 杂交育种

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
✓ 收获:同一组合的单株混合收获,写明行号、组合 名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。
小麦F1代,株距5cm, 行距30cm,行长1m。
F1场圃收获
2、F2代 (复交F1代)
分离世代 ——选择的关键世代 主要任务:选定优良组合,淘汰不良组合,并从优良组合中选择优良单
株,其中选单株是这一世代工作重点。
相对湿度(%) 90~100 50~70 40左右 30以下 75 90~100
50 15~20
温度(℃) 4 7
10左右 15以下
4 9-5 5 -5 0~1
寿命 10d 10d 1d(室内保存)
94h 7d
1年 1年
(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
(A×B)×(C×D)或A/B//C/D (A×C)×(C×D)或A/C//C/D
双交育种成功实例
品种名称:东农124 原代号:东农7742 审定编号:黑审麦2003006 品种来源:(新曙光1号×向4)×(咸农24216 ×阗0001)
新曙光1号×向4 ↓ F1
咸农24216 ×阗0001
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。

遗传机理主要是:基因重组和互作



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。
选用两个以上的亲本,进行两次或两次以上 的杂交称为复合杂交。
适用于: ✓一是单交杂种后代总体性状未完全达到育种目 标的要求; ✓二是某亲本有非常突出的优点,但缺点也很明 显,一次杂交时其缺点难以完全Hale Waihona Puke Baidu服。
复交杂种的遗传基础比较复杂,杂交亲本至少有一个是杂种,因此,F1就表 现性状分离。复交比单交产生的杂种能提供较多的变异类型,并能出现良好 的超亲类型,但性状稳定较慢,所需育种年限较长。
单交或成对杂交
杂交方式
复交
三交 双交 聚合杂交
(一)单交或成对杂交
两个品种进行杂交称为单交(single cross)或成对杂交,以符 号A×B或A/B表示。A和B的遗传组成各占50%,单交只进行 一次杂交,简单易行,育种时间短,杂种后代群体的规模也 相对较小。
单交组合的两个亲本,如果亲缘关系接近,性状差异较小, 杂种后代的分离不大,稳定较快。反之,则分离较大,稳定 也较慢。
复交的一般原则:
综合性状较好、适应性较强及丰产潜力较大的亲本 应安排在最后一次杂交。以便使其核遗传组成在杂 种中占有较大的比例,从而增强杂种后代的优良性 状。
复交的方式
(1)三交 3个亲本进行2次杂交。 表示为A/B//C,即(A×B)×C,/表示第一次杂交,
//表示第二次杂交,即先将A、B杂交,A作母本,B作 父本,子一代A/B再与C杂交。
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。
遗传机理主要是:基因累加和互作
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。
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;
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
(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。
(一)系谱法的工作要点
1、杂种一代(F1): ✓ 主要任务是分辨真假杂种,除掉与母本完全相同的
伪杂种,淘汰具有严重缺点的组合,不进行单株选 择。
✓ 繁殖数量:每一组合的种植株数应按照预期F2群体 的大小及该作物的繁殖系数而定,约数株到数十株。
✓ 播种:按杂交组合排列,点播,组合两旁分别种植 父母本以便比较,淘汰伪杂种。
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。
➢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 ;

×
F1

东农124
(3)聚合杂交
当育种目标所要求的性状增加,难以培育出超过现 有品种水平的新品种时,采用不同形式的聚合杂交, 采用复交和有限回交相结合的方法把集中分散在不 同亲本中的优良性状,集中到重点改造的品种中, 使其更加完善,并产生超亲的后代。
第四节 杂种后代的选择
通过正确地选配亲本,并运用适当 的杂交方式,获得杂种以后,应进 一步根据育种目标,在良好而一致 的试验条件下种植杂种种子,并保 证有足够数量的杂种分离群体。在 此基础上,按照不同世代特点,对 杂种进行正确处理,以及严格的选 择、鉴定和评比,最后育成符合育 种目标的新品种。
➢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
玉米
大麦 小麦 高粱 甘蔗 棉花 烟草 马铃薯
➢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;
➢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
× 昭阳18号
茎秆生长比较集中丛生性 生长类型
杂种后代的处理方法中,应用较广的有系谱法和混合法, 其他还有从这两者派生出来的方法。
一、系谱法
自杂种第一次分离世代(单交F2、复交F1)开始选株, 分别种植成株行,即系统,以后各世代均在优良系统 中继续进行单株选择,直至选出性状优良一致的系统 升级进行产量试验。在选择过程中,各世代予以系统 编号,以便考查株系历史和亲缘关系,故称系谱法 (pedigree method)。
杂交
选择
鉴定
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。
第二节 杂交亲本的选配
组合育种(combination breeding)
小麦F3代
4、F4及其以后世代
选择重点为选拔优良系统,从优良系统中选拔优良单 株。优良系统升级进入鉴定圃参加比较试验。参加比 较试验的系统改称品系。
✓ 种植方式同F3,来自同一系统(F2同一行)的几个单 株所组成的几个F4系统称为系统群。系统群中的各系 统间互为互为姊妹系关系。
60
70
80
90
00
育成年代
小麦 水稻 棉花 玉米
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)?
杂交育种案例
杂交育种不可缺少的主要环节
✓ F2或复交一代群体应尽可能大些,原则是种植F2植株数量必须确保获 得育种目标所要求的基因重组和性状的机率要高。
✓ 播种:按杂交组合点播,组合前后分别种植父母本,同时,每逢10或 20行种植一行推广品种作为对照。
✓ 选择单株时,必须考虑不同性状遗传力的大小,一些受环境影响较小的 性状,如株高,以及某些由主效基因所控制的抗病性等,在早期世代遗 传力较大,可以在F2进行选择; 一些受环境影响较大的性状,在早代遗 传力小,不宜作为F2的主要选择依据。
两亲本杂交可以互为父、母本,因此又有正交和反交之分。如果称A(♀) /B(♂)为正交,则B(♀)/A(♂)为反交。育种实践证明,如果亲本 主要性状的遗传不受细胞质控制,正交和反交性状差异一般不大时,就没 有必要同时进行正交和反交。 习惯上常以对当地条件最适应的亲本作为母本,以便于杂交操作的进行。
(二)、复交
✓ 收获:入选植株分株收获,稻麦等有分蘖的禾谷类作物连根拔起,将同 一组合的各个单株捆成一捆,并标明行号。在田间选择的基础上,在室 内进行细致的分株考种脱粒,分株保存。并编写组合号、行号和株号。
分离世代单株选择 小麦F2代,分离强烈
3、 F3代 主要任务:是选拔优良系统中的优良单株,若个 别株系性状基本一致,选株后,可将余株混收, 下一年升级鉴定。
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。
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。
✓ 播种:将F2当选单株的种子点播成行(系统), 按组合先后顺序排列。在区带中间种植对照品种。
✓ 收获:将优良系统的中选单株连根拔起,同一行 (系统)内的单株捆在一起,按牌写明行号,按 株分别脱粒保存。
✓ 有的个别系统(株系),到了F3,性状已基本一 致,对表现突出的优良株系,可将其余植株混合 收获,下年提起参加产量鉴定试验。
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


碧玉麦 差 中早 免疫 中高 较强 少
如果三交方式为A//B/C,则表示以A作母本,子一代 B/C作父本再次杂交。
三交育种成功实例
品种名称:东农冬小麦1号 原代号:东农024 选育单位:东北农业大学 品种来源:
牡引88-13×Alabaskaja ↓ F1×Norstar ↓
东农冬小麦1号
东农冬小麦1号
(2)双交
2个单交的F1代再杂交(亲本数3个或4个)
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。
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。
➢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。
第三节 杂交技术与杂交方式
<<作物育种学>>
第五章 杂交育种
刘裕强 理科楼A508 yql@njau.edu.cn
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。
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
100 80 60 40 20 0 50
杂交育种育成品种的比例(%)
相关文档
最新文档