姜金仲,杂种优势育种概论

Aa ＞ AA和 aa
若在一基因位点上存在若干复等位基因，那么
a1a2 a1a3 a1a4 …... anan-1
a1a1 a2a2
＞ a3a3
…... anan
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BN
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观点：优势来源于非等位基因间的互作，即基因位点间非加性遗传效应。
P1 A A bb cc
BN
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观点：优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间这些显性效应的累积作用
P1 A A bb cc
DD
a
a P2
BB CC
dd
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AA bb cc DD
P1
Aa bB cC Dd
F1
aa BB CC dd
P2
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观点：优势来源于等位基因间的互作，基因间无显、隐关系。
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RFLP(restriction fragment Length Polymorphism)
RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)
分子遗传学测定 作物遗传差异的手段 测 定
亲本的遗传差异
杂种 优势
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也就是说各位点的基因各自所控制的遗传效应是相对独 立地传递到下一代中的，在后代中它们表现为简单的相加关 系。
B A ab
c
c
ABc 即无论是A、a、B还是b，它们传递到下一代 Abc 基本不会改变，A还是A，无论亲本间发生杂 aBc 交与否，它本身所含的遗传信息不变。所有 abc 这些效应的积加构成加性效应。亲本携带的
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概念
两个遗传组成 不同的亲本杂 交产生的F1植 株在生活力、 生长势、抗逆 性和丰产性等 方面超过双亲 的现象
杂种优势
杂
自
交
交
显隐 性性
同一遗传效应
异花授粉植物连 续自交多代出现 生理机能衰退， 如植株生长势及 抗性减弱，生活 力下降，经济性 状退化，产量降 低的现象
BN
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优势育种与杂交育种的比较
相同点
基本原理和采用的手段相同
杂种
相异点
优势育种
杂交育种
1、所利用的遗传效应不同 2、育种程序不同
✓
加性效应 ✓
✓
显性效应
✓
上位性效应 部分✓
先纯后杂
先杂后纯
3、制种方法不同
程序繁杂，成本高
方法简便，成本低
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杂种优势的表现及利用
第七章 杂种优势育种利用
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杂种优势育种的概念与利用价值 杂种优势育种的一般程序 杂交种子的生产 雄性不育系的选育利用 自交不亲和系的选育与利用
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杂种优势育种的概念与利用价值
概念 产生原因 度量方法 杂种优势的表现及利用 配合力的测定
杂种优势的表现 特点 类型 相对性
营养型 生殖型 适应性
杂种优势的利用价值和方式
利用价值的评价 杂种产生的经济效益 VS 生产杂种种子的成本
影响杂种种子成本的主要因素 生产用种量和繁殖系数；
杂种优势的早期预测与固定
ຫໍສະໝຸດ Baidu
去雄、授粉的劳动成本
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杂种优势的早期预测与固定
自交衰退
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产生原因
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显性假说 （dominance hypothesis） 超显性假说 （overdominance hypothesis）
上位性与杂种优势 基因组互补与杂种优势 基因多态性与杂种优势 基因网络系统与杂种优势
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配合力的测定 配合力的概念 配合力与育种的关系 配合力的测定方法
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配合力的概念
又称组合力，是衡量亲本系在其所配的F1中某种性 状的好坏与强弱的指标。
一般配合力
指某一亲本系与其他亲本系所配的几个F1某种性 状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。
10.8
10.9
状 调
D
10.6
10.3
11.1
11.5 10.9
查 值
平
均
10.0
10.9
10.7 10.7
10.6
g.c.a
-0.6
0.3
0.1
0.1
SC3 =Xc3-u- gc- g3=11.6-10.6-0.3-0.1=0.6
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g.c.a
0.1 -0.7 0.3 0.3
超标优势（over-standare heterosis） Hs=(F1-CK)/CK 100%
杂种优势指数（index of heterosis） Hi=F1/MP 100%
离中优势
H =2(F1-MP)/( P1－ P2） 100%
注：MP = (P1+ P2 ) /2
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配合力与育种的关系
深入理解各种遗传效应 加性效应 new 非加性效应 new 显性效应 超显性效应 上位性效应
配合力－遗传效应－育种途径 g.c.a－加性效应－杂交育种 s.c.a －非加性效应－优势育种
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加性效应
一个个体的遗传组成所固有的遗传信息，它所含的基因 位点数是一定的，能稳定地传递给后代。
DD
a
a P2
BB CC
dd
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AA bb cc DD
P1
Aa bB cC Dd
F1
aa BB CC dd
P2
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杂种优势的度量
中亲优势 （mid-parent heterosis） Hm=(F1-MP)/MP100%
超亲优势 （over-parent heterosis） Hp=(F1-Ph)/Ph 100%
早期预测
群体遗传学方法 生理遗传学方法 分子遗传学方法
固定
无性繁殖法 二倍体无融合生殖法 双二倍体法 平衡致死法
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生理遗传学方法
酵母
酵母培养法 线粒体、叶绿体和匀浆互补法
P1 ≈ P2 ＜ P1 ＋P2 ≈ F1
同工酶和酶活性法
杂种谱带类型（与双亲相比） 无差别型 互补型 杂种型 单一亲本型
特殊配合力
指某特定组合的某性状的实测值与据双亲一般配
合力算得的理论值的离差。
g.c.a
图 解 与 实 例
s.c.a
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1
2
3
4
平均
某
亲 本
A
10.2
11.0
10.6
10.8
10.7
组 合
B
10.1
10.0
9.6
9.8
9.9
的 性
C
9.2
12.0
11.6