远缘杂交在育种上的运用

第十一章远缘杂交在育种上的应用

教学内容：远缘杂交育种的重要意义；远缘杂交的困难及其克服方法；远缘杂交后代的分离与选择。

教学目标：了解远缘杂交的作用；重点掌握远缘杂交不亲和性及其克服方法，杂种夭亡、不育的原因及其克服方法，远缘杂交后代分离特点及处理方

法。

教学重点：系统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方法。

教学难点：远缘杂交的两大困难及其克服方法。

一远缘杂交的意义与作用

远缘杂交（wide cross）：将植物分类学上用于不同种、属或亲缘关系更远的物种

间杂交。产生的后代为远缘杂种。

分为：种间杂交（interspecific hybridization）、属间杂交（intergeneric hybridization）和亚远缘杂交（sub-wide cross）。

1 培育新品种和种质系

2 创造新的物种

3 创造异染色体系

4 诱导单倍体

5 有效地利用杂种优势

6 研究生物的进化

二远缘杂交不亲和性及其克服方法

1 远缘杂交不亲和性及其原因

由于双亲的亲缘关系较远，遗传差异大，染色体数目、结构不同，生理上也常不协调，这些都会影响受精过程。

远缘杂交不亲合性的关键——生殖隔离

具体原因：

(1) 亲缘关系较远的双亲在结构上、生理上的差异，不能完成正常的受精作用（2）远缘杂交的不亲和性与双亲的基因组成有关

2 克服远缘杂交不亲和性的方法

（1）亲本的选择与组配

a 栽培种和野生种杂交时，应以栽培种为母本。

b 在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。

c 以杂种为母本

d 广泛测交，选择适当亲本组配，并注意细胞质的作用。

（2）染色体预先加倍法

先将的染色体数目少的亲本进行人工加倍后再进行杂交，可提高杂交的结实率。

（3）桥梁（媒介）法

直接杂交不易成功时，寻找能分别与双亲杂交的第三种作物做媒介，使杂交获得成功；

（4）采取特殊的授粉方式：

a 混合授粉

原理：混合花粉避免柱头分泌抑制花粉萌发的物质；雌性器官难以识别其他花粉，而接受不亲合的花粉。

b 重复授粉：

c 提前或延迟授粉

母本柱头对花粉的识别和选择能力，一般在未成熟和过度成熟时最低，此时授粉可能提高结实率。

d 射线处理法

（5）补施植物激素法

（6）植物组织培养

a 柱头手术：母本花柱切短；切取父本柱头移植到母本柱头上。

b 子房受精：花粉管直接使胚珠受精。

c 试管受精：胚珠在试管内进行培养。

d 体细胞融合

三杂种夭亡、不育的原因及其克服方法

1 远缘杂种的夭亡和不育现象

杂种夭亡与不育原因：

根本原因——遗传系统受到破坏

（1）核质互作不平衡

由于核质不协调，引起雄性不育或影响所需物质的合成，进而影响其生长发育。

（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

（4）组织不协调

2 杂种夭亡、不育的克服方法

（1）幼胚的离体培养

（2）杂种染色体加倍法

杂种染色体常常不能联会，通过加倍，可以恢复杂种的育性。

（3）利用回交法

（4）延长杂种的生育期

（5）其他方法

嫁接法或利用特殊基因等。

四远缘杂交后代的分离与选择

1 远缘杂种后代性状分离的特点

（1）分离无规律性

（2）分离类型丰富，并有向两亲分化的倾向（3）分离世代长，稳定慢

2 远缘杂种后代分离的控制

（1）F1 染色体加倍

（2）回交

（3）诱导单倍体

（4）诱导染色体易位

3 远缘杂种后代处理的特点

（1）杂种早代应有较大的群体

（2）放宽早代选择的标准

（3）灵活地应用选择方法