杂交育种

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亲本圃 选种圃 鉴定圃 品比试验
生产试验 种子繁殖
区域试验 大田推广
栽培试验
杂 交 育 种 一 般 程 序
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2 加快育种进程的方法
（1） 加速世代进程 冬繁（海南、云南等） 夏繁（高纬度、高海拔）
（2） 加速试验进程 提早测产(F3) 越级提升(特优系提前进入品试） 进行多点试验，提早生产试验
用两个亲本杂交，得到F1，经自交得到F2， 在F2植株的每一株上或大量选株上各取一粒种子 进级到F3 ，在F3每株仍取一粒种子进级到F4,再 用同法进级至F5、F6代，直到所需要的世代。在 F6代可以选择单株，在F7种成株行，选系混收， 进行产量比较试验。
工作要点：
从分离世代开始，每株收获一粒种子；之后按 组合每年混合种植，每株收获一粒种子；F5或F6 世代群体中选择单株，种成株行；选择优良株行升 级成品系进入产量试验。
分别按衍生系统混合种植，不加选择。对衍
生系统测产，淘汰不良衍生系统，直到产量
及其他性状稳定，再从中选株，种成株系，
从中选择优良系统，进行产量比较试验，直
至育成品种。
优缺点：兼具系谱法和混合法的优点，又在不
同程度上消除了两法的缺点
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（4）单籽传法（single seed descent method, SSD法）
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(2) 杂交育种的意义
杂交育种是适用作物最广的方法。 可综合双亲优良性状，并可获得超亲新性状。 杂交育种是成效最大的育种方法。我国主要作
物的推广品种，包括一些引进品种，大部分都 是通过杂交育种育成的。 杂交育种已广泛应用于不同繁殖方式和授粉方 式的作物群体。
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2 杂交育种的遗传原理
（1）基因重组，综合双亲优良性状
再用两个F1杂交，称为双交。 组合方式：（A×B）×（C×D），
即 F1AB ×F1CD →双交F1
A / B // C / D 双交F1的遗传组成： 亲本A、B、C、D各提供
1/4胞核
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复交的方式
四交：
由四个亲本进行分步杂交，即为四交。 组合方式 ：A / B // C /// D
聚合杂交：
用多个亲本进行的一种复杂的杂交方式。 方式：如有5个杂交亲本 A、B、C、D、E， 第一年 作单交 A×B A×C A×D A×E 第二年 第一轮聚合 F1AB×F1AC F1AD×F1AE 第三年 第二轮聚合F1ABC×F1ADE→F1ABCDE
应性强的特性。 （3）杂交亲本在生态型和系统来源上应有所
不同 不同生态类型、不同地理来源、不同亲缘 关系的品种，后代分离广，易选出好品种。
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（4） 杂交亲本应具有较好的配合力 好品种并不一定是好亲本，二者具有一
定的区别。好亲本指是一般配合力高的亲本； 好品种则指具有许多优良性状的品种。 例如：美国小麦品种Gaines，曾创世界单产 纪录，不是好亲本；其姊妹系Pullmanioi， 曾育出了多个优良杂交品种。
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二 亲本选配
1 亲本选配的重要性
亲本选配即亲本的选择与搭配。亲本选 配决定杂种后代的遗传基础，是杂交育种成 败的关键。
如从小麦“碧蚂4号×早洋麦”组合中， 河南省选出了郑州24号，山东省选出了济南 2号，北京市选出了北京8号。其它许多地区 也选出了优良品种。有许多亲本组合，则未 选出任何品种。
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复交的方式
三交：先由两个亲本杂交获得一个单交F1，然 后再与另一个亲本杂交，称为三交。
组合方式： （A×B）×C (或 A/B//C ) 三交F1杂种的遗传组成： 亲本 A—— 全部胞质和1/4胞核
B—— 1/4胞核 C—— 1/2胞核 （C亲本应为综合性状最好亲本）
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复交的方式
双交： 由四个亲本，先用两两杂交得到两个F1，
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（5）系谱法后代的系谱的表示方法
组合代号-F1选株号-F2选株号-….Fn选株号 如: 95(2)-1-5-12-1-…
07(3)-2-7-10-3-…
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系谱法的优缺点：
优点： 早期世代，针对一些遗传力高的性状连续选择，
起到定向选择的作用。 系统亲缘关系清楚。 缺点： 从F2起严格选择，中选率低，优良类型被淘汰 工作量大
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2 混合法(bulk method)
（1）工作要点 混合法是在自花授粉作物的杂种分离世代，
按组合混合种植，不加选择，直到估计杂种后 代纯合百分率达到80%以上时（F5-F8），才 开始选择一次单株，下一代成为系统（株系）， 然后选拔优良系统进行升级试验。
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P1 × P2 F1 F2
淘汰劣株
工作重点：确定好的组合，淘汰不良组合，在好的 组合中选择优良单株。
按照杂交组合点播，群体尽可能大些，株间距离一 致
设置对照，并播种亲本
准确选择单株，考虑性状的遗传力（对遗传力大的 性状进行选择
单株选择的数量适中 入选单株按组合分株收获，标明行号
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（3）杂种三代（F3）
选择可靠性较大的世代
二 亲本选配
2 亲本选配的一般原则
（1）亲本优点多，主要性状突出，缺点少又较 易克服，双亲的优缺点能互补。 性状互补要注重主要性状。 亲本间互补性状不宜过多。 两亲本不能有共同的缺点，更不宜亲本之一 有严重缺陷。
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二 亲本选配
（2）亲本之一最好为当地优良品种 因为当地优良品种本身就具有丰产性和适
棉花剥去雄蕊法
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棉花的授粉
注：以上三张图片引自四川农业大学精品课网站
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授粉：最适时间——每日开花最盛的时间 花粉寿命：水稻5分钟；小麦30分钟，棉 花、油菜24小时，玉米5-6 小时。 雌蕊寿命：禾谷类开花前1-2天即有受精 能力
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（3）授粉后管理： 套袋 挂牌 及时检查
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亲本套袋隔离
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（4）杂种四代及其以后世代
F4代及其以后世代的种植方法同F3。 系统群：来自同一F3系统的F4诸系统。 姊妹系：系统群内各系统之间互为姊妹系。
工作重点：选择优良系统，第二年升入鉴定谱进 行产量试验。
品系：参加产量试验的系统改称为品系。 F5及其以后世代的工作与F4相同，边试验边选
择。到F7进行生试，繁殖种子，示范推广。
F3
淘汰劣株
F4-5
选优株建系
混合选择法示意图
株系鉴定
品系 鉴定
品比 试验
大田品种
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（2）理论依据：
很多重要的经济性状是由微效多基因控制的，早 代遗传力低，纯合个体少，表现型受环境影响大， 选择的可靠性差。例如产量、穗粒数、分蘖力、 衣分、含油量等等。早代选择损失大量优良基因 和重组类型。
混合法可以在后代群体中保存各种优良基因，并 增加以后世代中优良基因重组的机会。混合世代 自然选择有利于群体适应当地生态和逆境。
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（3）混合法的优缺点
优点： 提高选择优良基因型的准确性，保存大量的
有利基因和基因型。
缺点： 选择困难（群体内不同基因型竞争），选择
数量大，年限长。
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3 衍生系统法(derived line method)
衍生系统：由F2或F3一个单株所繁衍的后代群
体分别称之为F2或F3衍生系统。
工作要点：在F2或F3进行一次选择，以后各代
工作重点：从优良组合中确定优良系统，再从中选择优 良单株。
按组合排列，F2单株点播种成株行，即系统，均匀设 置对照，编号。
系统：F3 一个株行内各株都开自同一F2植株，从血 统上看，可称为系统（或株系）。
选株系和单株时，根据性状的综合表现选择 入选数量根据组合优劣而定（5—10株或更多） 将入选单株按系统分株收获，分株脱粒，并编号
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单籽传的特点：
群体遗传变异度大； 节省时间和空间； 优良重组类型少，群体平均水平低下； 只进行一次单株选择，获得突出材料的可能性小； 后期工作量大； 群体越来越小，要求F2有足够大的群体。
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五 杂交育种程序和加速育种进程的方法
1 杂交育种程序
（1）原始材料圃和亲本圃
原始材料圃种植从国外搜集来的原始材料， 分类型种植，每份种几十株。不断引入新种 质，防止材料混杂，定期观察。
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（1）杂种一代（F1）：
工作重点：一般不选单株，淘汰有严重缺陷的组合，并 淘汰伪杂种。
按组合排列，单粒点播（数株到数十株），设置 对照，加强田间管理。分组合混收，脱粒，编号。 种植数量：依据F2群体大小及作物的繁殖系数而定。
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（2）杂种二代（F2）或复交一代
分离最大的世代，也是选择最重要的世代（F2 单株决定后代发展趋势）
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源自文库
2 杂交技术
（1） 调节开花期：
播期调节—促使花期相遇 温度处理—春化或加温 光照处理—长日或短日 栽培管理调节—施肥、中耕切根、灌水、剪
除大分蘖或剪掉穗子等
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（2）控制授粉
去雄： 人工去雄法：适用于各种作物，夹除 剥去雄蕊法：棉花 高温杀雄法：水稻 化学杀雄法：秋水仙碱
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（2） 复交(Multiple Crossing) 复交：涉及三个或三个以上的亲本，要进行两
次或两次以上的杂交。 特点：a 遗传基础复杂，F1代就发生性状分离。
b 杂种比单交的杂种变异类型更多，但 稳定性慢，年限长。
亲本组合的原则： 优良亲本最后一次杂交（使其遗传组成占杂
种的比重大），增强后代的优良性状。
第六章 杂交育种
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一 杂交育种的意义及遗传原理 二 亲本选配 三 杂交方式与杂交技术 四 杂交后代的选育 五 杂交育种程序和加速育种进程的方法
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一 杂交育种的意义及遗传原理
1 杂交育种的意义 （1）杂交育种：利用作物具有不同遗传性的品
种或类型相互杂交，创造遗传变异，然后再 通过选择和系统的试验鉴定，培育成新品种 的方法。
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从原始材料圃中每年选出合乎杂交育种目 的的材料作为亲本，种于亲本圃。分期播种， 加大行距。
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（2）选种圃 种植杂交组合各世代群体的地段，称为
选种圃。 F1、F2按组合种植，点播稀植，肥力宜高。 F3开始，种成株行，设置对照。必要时种
植亲本。
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（3） 鉴定圃 主要种植从选种圃升级的新品种。 条播，密度接近大田生产，进行初步的产量
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三 杂交方式与杂交技术
1 杂交方式
（1） 单交(Single Cross)或成对杂交
单交：由两个品种或遗传类型成对杂交。 组合方式：A×B（A/B） 特点：简单易行，育种时间短，后代群体规模小 单交又可分为：
正交： A×B 或 A（♀）/B（♂） 反交： B×A 或 B（♀）/A（♂） 一般将对当地条件最适应的亲本作母本。
“碧蚂一号”的育成：
成熟期 抗条锈 抗倒伏 籽粒大小
碧玉麦 较早
抗病 强
大
蚂蚱麦 中
感染 弱
小
碧蚂一号 中
高抗
中
大
从遗传上： AAbb × aaBB
↓
AABB AAbb aaBB aabb
（其中A、B为优良基因）
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(2) 基因互作，产生新性状 如两个感霜霉病的大豆品种杂交，在后
代中出现了大量抗病新个体（9抗：7感）。
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（3）利用基因累加，产生超亲性状
数量性状容易通过微效多基因积累（累 加），产生超亲性状。
因为数量遗传性状由于基因重组，将控 制双亲相同性状的不同基因，在新品种积累 起来，形成超亲现象。
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如在产量上，可出现比双亲更高的后代； 在品质方面，可获得比双亲品质更好的后代； 在生育期方面，可出现比早熟亲本更早，或 比晚熟亲本更晚的个体；在抗病性方面，可 出现比抗病亲本更抗的后代。
挂牌
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四 杂交后代的选育
1 系谱法(pedigree method) ：
自杂种第一次分离世代（单交F2，复 交F1）开始选择单株，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 选出优良一致的系统 升级进行产量试验。各世代都予以系统编 号，以考查各株系历史与亲缘，故称系谱 法。
比较试验及性状的进一步评定。小区面积小， 重复2-3次。
一般，一个品系进行1-2年。
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4 品种比较试验 种植由鉴定圃升级的品系，或继续进行试
验的优良品种。小区面积大，重复4-5次。
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5 生产试验和多点试验 不同地点进行生产试验，使品种经受不同
地点和不同生产条件的考验，并起示范和繁殖 的作用。