作物杂交育种

二、远缘杂交育种的重要性
❖ 将异种（属）植物的有利性状引入栽培品种 ❖ 创造新物种 ❖ 创造异染色体系 ❖ 诱导单倍体 ❖ 利用杂种优势 ❖ 研究生物的进化
三、远缘杂交的困难及其克服方法
❖ 杂交不亲和性及其克服方法 ❖ 杂种夭亡、不育及其克服方法 ❖ 远缘杂种后代的分离与选择
杂交不亲和性及其克服方法
第一节 品种间杂交
❖ 品种间杂交是指同一种内不同品种（品系） 间的杂交。
通过双亲的基因重新组合，使杂种后代综合双亲的优良性状， 而且由于来自双亲的不同显性基因相互作用或互补作用的结 果，产生不同于双亲的新的优良性状。
一、选配亲本的基本方法 二、杂交方式 三、杂交后代的处理 四 、杂交育种程序
一、选配亲本的基本方法
❖ 单交或成对杂交 ❖ 复交
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。
❖ 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。
复交
❖ 复交方式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。
❖ 复交的方式有 ：
三交 双交
❖ 复交一般在下述情况下应用：当单交杂种后代不完 全符合育种目标，而在现有亲本中还找不到一个亲 本能对其缺点完全补偿时；或某亲本有非常突出的 优点，但缺点也很明显，一次杂交对其缺点难以完 全克服时，均宜采用复交方式。
பைடு நூலகம்
三、杂交后代的处理
❖ 系谱法 ❖ 混合法 ❖ 衍生系统法 ❖ 单籽传法
❖ 杂交育种按其指导思想可分为两种类型，一种是组 合育种，另一种是超亲育种。组合育种是将分属于 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。超亲育种是将双亲中控制 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。
系谱法的工作要点
图5-1 系普法的示意图（以单交为例）
系谱法的优缺点
优点：应用这种方法在杂种早期世代，针对一些遗传 力高的性状连续几代选择，起到了定向选择的作用； 同时每一系统的历年表现都有案可查，比较容易全 面地掌握它的优、缺点，而且系统间的亲缘关系十 分清楚，有助于互相参证，育种工作者可以及早地 把注意力集中在少数突出的优良系统上，有计划地 加速繁殖和多点试验。
已创造出一些可用来克服远缘杂交不亲和性的方法， 如柱头手术、子房受精、试管受精、体细胞融合等。
杂种夭亡、不育及其克服方法
❖ 杂种夭亡和不育的表现 ❖ 杂种夭亡、不育的原因 ❖ 杂种夭亡、不育的克服方法
杂种夭亡和不育的表现
❖ （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、不完整。（3）幼胚完 整，但没有胚乳或极少胚乳，胚和胚乳虽发育正常， 但胚和胚乳间形成糊粉层似的细胞层，妨碍了营养 物质从胚乳进入胚。（4）由于胚、胚乳和母体组 织间不协调，虽能形成皱缩的种子，但不能发芽或 发育芽停后滞死 或亡 死。 亡（ 。5（）6F）1植由株于在生不育同失发调育，时营期养出体现虽生生 长繁茂，但不能形成生殖器官。（7）F1植株虽能 形成生殖器官，但其构造、功能不正常，不能产生 有生活力的雌、雄配子。
❖ 选配亲本的原则
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
❖ 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 较大的亲本
❖ 杂交亲本应具有较好的配合力
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。
❖ 杂交不亲和性的概念 ❖ 远缘杂交不亲和性的原因 ❖ 杂交不亲和性的克服方法
杂交不亲和性的概念
❖ 远缘杂交时，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。因此，远缘杂交常出现花 粉不萌发、花粉管不能伸人柱头、花粉管生长缓慢 或破裂、花粉管不能达到子房、雌雄配子不能结合 形成合子，合子胚不发育，幼苗死亡等现象，这就 是远缘杂交的不亲和性。
系谱法
❖ 系谱法 的定义 ❖ 系谱法的工作要点 ❖ 系谱法的优缺点
系谱法 的定义
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，以便考察株 系历史和亲缘关系，故称系谱法。
远缘杂交不亲和性的原因
❖ 自然界的各种生物类型都是在长期历史发展 过程中所形成的，是一个独立的生存单位。 为保持各物种的独立性，一般都存在种间生 殖隔离，这是远缘杂交不亲和性的关键所在。
❖ 其具体原因有：
双亲受精因素的差异 。 双亲基因组成的差异
克服远缘杂交不亲和性的方法
❖ 注意亲本选择与组配 ❖ 染色体预先加倍法 ❖ 桥梁(媒介)法 ❖ 采用特殊的授粉方法 ❖ 植物组织培养随着组织培养等生物技术的不断发展，
缺点：系谱法从F2起进行严格选择，中选率低， 特别对多基因控制的性状，效果更差，因而 使不少优良类型被淘汰。
这个方法的另一个缺点是工作量大，占地多， 往往受人力、土地条件的限制，不能种植足 够大的杂种群体，使优异类型丧失了出现的 机会。
混合法
❖ 混合法的工作要点 ❖ 混合法的优缺点
混合法的工作要点
第二节 远缘杂交育种
❖ 一、远缘杂交的概念 ❖ 二、远缘杂交育种的重要性 ❖ 三、远缘杂交的困难及其克服方法
一、远缘杂交的概念
❖ 通常将植物分类学上属于不同种、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。所产 生的杂种称为远缘杂种。远缘杂交又可区分为种间 杂交，如普通小麦×硬粒小麦、陆地棉×海岛棉、 甘蓝型油菜×白菜型油菜、栽培花生×野生花生等； 属间杂交如玉米×高梁、玉米×摩擦禾、普通小麦 ×山羊草或偃麦草等。也有不同科、纲植物间杂交 的报道。种内不同类型或亚种间的杂交称为亚远缘 杂交，如籼稻×粳稻等。
图5-2 混合种植法示意图
混合法的优缺点
衍生系统法
❖ 衍生系统法的工作要点 ❖ 衍生系统法的优缺点衍生系统法兼具系谱法
和混合法的优点，又在不同程度上消除了两 法的缺点。
衍生系统法的工作要点
单籽传法
❖ 单籽传法的程序 ❖ 单籽传法的优缺点
单籽传法的程序
单籽传法的优缺点
四 杂交育种程序
❖ 原始材料圃和亲本圃 ❖ 选种圃 ❖ 鉴定圃 ❖ 品种比较试验 ❖ 生产试验和多点试验