园艺植物育种学--5

第5章 有性杂交育种
5
概念、类别与重要性
园 艺 植 物 育 种 学
重要性
2、有性杂交可广泛应用于各种授粉方
式和繁殖方式的园艺植物。
有性繁殖作物 自花授粉作物 常异花授粉作物 异花授粉作物
杂 交 选 择
无性繁殖作物
新品种
想一想
哪种作物更适于用有性杂交育种？ 第5章 有性杂交育种 6
自花授粉作物育种途径分析图
控制目标性状的
目标性状表现及各自所占比例 显 隐 1/4 显隐 （3/4)(1/4） ……. 隐显 (1/4） （3/4） ……. 双隐 （1/4）2 …….
等位基因对数
1 双显
3/4
代 需 种 植 植 株 数 量 计 算
2
（3/4）2 …….
n
…….
（3/4）n P＝ （1/4）r（3/4）d
（1/4）n
F3 与系谱法比较：
F4 优点：1、减少了F3、F4分系种植和选择的工作量； 2、保证了高世代选留单株较多时，仍有大量性状差异
单 子 传 代 法
较大的纯育株系供比较选择； F5 缺点：1、育种目标期望的性状可能丢失； 2、亲缘关系无法考证。
F6
选优系，升级鉴定
B
第5章 有性杂交育种
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园 艺 植 物 育 种 学
4、可选同类型的其他亲本作轮回亲本，防生活力衰退；
B
第5章 有性杂交育种
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园 艺 植 物 育 种 学
B
回交的次数
不存在连锁时： (1－1/2r)n
r为回交的世代数，n 为独立基因的对数
存在连锁时： 1－(1－C)r r为回交的世代数，C 为交换价 有限回交、饱和回交
第5章 有性杂交育种
28
园 艺 植 物 育 种 学
B
第5章 有性杂交育种
8
杂交的方式多亲杂交
园 艺 植 物 育 种 学
添加杂交
P1
1、参与杂交的亲本数
×
F1
P2
育种年限的长短 2、参与杂交的次序 P3
×
F1
×
P4
受性状遗传力的影响
添加杂交在育种上 想一想 应注意哪些问题？
先高后低
F1
×
F1
Pn
3、优为隐，先自交 F1
1、育种年限 2、交配次序与遗传组成问题
B
亲本选择 概 念 原 则
亲本选配
概 念 从入选亲本中选用哪些亲本配组杂交 原 则
第5章 有性杂交育种
14
园 艺 植 物 育 种 学
亲本选择的原则
广 精 明 土 高

广泛搜集符合育种目标原始材料，精选亲本 亲本应尽可能具有较多的优良性状 明确亲本的目标性状，分清目标性状的主次 重视选用地方品种 亲本的一般配合力要高
园 艺 植 物 育 种 学
B
亲本选择 概 念 原 则
亲本选配
概 念 原 则
第5章 有性杂交育种
12
亲本Fra Baidu bibliotek选择与选配
园 艺 植 物 育 种 学
亲本选择 概 念 据育种目标选用具优良性状的品种类型作为亲本 原 则
亲本选配
概 念 原 则
第5章 有性杂交育种
13
亲本的选择与选配
园 艺 植 物 育 种 学
选择对象及方法
组合，组合内不选择 组合，组合内选优株 优系 优良系统群 优良系统群 优株 优系 优系 优株
第5章 有性杂交育种
38
园 艺 植 物 育 种 学
人工套
机械隔离
套 袋
摄像：陈雪平 演示：罗双霞 顾爱侠 杨莹
第5章 有性杂交育种
39
园 艺 植 物 育 种 学
人工套
机械隔离
套 袋
2
摄像：陈雪平 演示：罗双霞 顾爱侠 杨莹
克服方法 胚的离体培养 嫁 接 改善发芽和生长条件
N
种子或发芽
是否正常 不能长成正常植株
B
第5章 有性杂交育种
33
园 艺 植 物 育 种 学
营养体
3、杂交的不稔性； 概 念
N 正常开花 远缘杂交后代由于生理上的不协调而不能形成生殖器官，或 由于减数分裂过程中染色体不能正常联会、不能产生正常配 Y 子而不能结籽的现象 N 能否产生有
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B
有性杂交技术流程
制定计划 准备器具 亲本株的培育与选择 隔离和去雄 花粉的制备 授粉、标记和登录 授粉后的管理
第5章 有性杂交育种 17
1 1 2
园 艺 植 物 育 种 学
有性杂交后代的处理 杂种的培育 有性杂交后代的选择
系谱法
混合法
总结
F2后代种植数量计算
单子传代法
回交后代群体内某种基因型出现频率符合下式： （1/2）n n 为独立基因的对数
2、增强杂种后代的轮回亲本性状
B
第5章 有性杂交育种
24
园 艺 植 物 育 种 学
回交育种的应用
1、增强抗性
2、转育雄性不育系 3、创造新种质 4、改善杂交材料的性状
B
第5章 有性杂交育种
25
园 艺 植 物 育 种 学
即： （1－P）n ＜1-a 两边取常用对数，则有 : nlg(1－P) ＜lg(1-a)
目标性状出现的几率 P P2＋2P(1-P) …….
非目标性状出现的几率 1 －P （1－P）2 …….
Pn＋CinPi(1-P) n-i+
+P（1－P）n-1
（1－P）n
若要保证目标性状有1株出现的几率＞＝a，那么非目标性状出现的几率就必须＜1-a
回交育种方法
亲本选择选配的特点 回交后代的处理 回交的次数 回交后代的群体规模 回交育种的程序
B
第5章 有性杂交育种
content
26
园 艺 植 物 育 种 学
亲本选择选配的特点
1、轮回亲本综合性状优良，仅一两人性状需要改良； 2、供体亲本输出性状优良，应由少数基因控制； 3、轮回亲本在生产上应具较长的预期寿命；
化学药剂的应用
试管受精和雌蕊培养
B
第5章 有性杂交育种
32
幼胚 N
园 艺 植 物 育 种 学
2、杂交的不育性；
概
正常发育 Y
与胚乳和子房 不协调，在个体发育中表现出一系列不正常的发育，以致 之间是否协调 主要表现 不能长成正常植株的现象 Y N 胚乳是否 正常发育 Y
念 远缘杂交中虽产生了受精卵，但因其与胚乳或母本生理机能 N
×
F2
B
×P
第5章 有性杂交育种
9
园 艺 植 物 育 种 学
杂交的方式多亲杂 交 合成杂交
P1
×
F1 单交种1
P2
P3
×
P4
×
F1 双交杂种
F1 单交种2
特点：杂种群体的遗传基础丰富，亲本的核遗传组成均等
B
第5章 有性杂交育种
10
园 艺 植 物 育 种 学
杂交的方式多亲杂 交 非轮回亲本 回 交 有利性状
远缘杂交育种
远缘杂交在育种中的应用
远缘杂交的特点 远缘杂种的分离、选择和培育
B
第5章 有性杂交育种
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园 艺 植 物 育 种 学
远缘杂交在育种中的应用
1、创造作物新类型；
2、提高抗病、逆性
3、改良品质； 4、利用杂种优势；
B
第5章 有性杂交育种
30
园 艺 植 物 育 种 学
远缘杂交的特点
轮回亲本
的 性 状 与 轮 回 亲 本 基 本 一 致
P1
×
F1
BC1F1
P2
OR 供体亲本
多 次 回 交 后 ， 回 交 后 代
×
F1
P1
×
P1
结论： 轮回亲 本最初 作为母 本出现 的，但
F1
BCnF1
×
F1
P1
育 育 性 性
问题例外
11
轮回亲本用父本还是母本好？
B
想一想
第5章 有性杂交育种
亲本的选择与选配
混 合 法
2、未选择，存在许多不良基因类型；
F6 3、杂种后代要求大群体； 4、高代选择工作量大； 5、亲缘关系无法考证。
F7
区域试验
生产试验
B
第5章 有性杂交育种
19
P
P1

P2
园 艺 植 物 育 种 学
与混合法比较： F1 F2优点：1、适于株行距大的作物和保护地加代； 2、F2个体繁殖机会均等，规模易控制；
远缘杂交育种
第5章 有性杂交育种 2
概念、类别与重要性
园 艺 植 物 育 种 学
概
念
亲本 3 亲本 2 杂种 亲本 1 亲本 n 亲本 5 亲本 4
注：
代表各亲本所具的不同优良性状
第5章 有性杂交育种 3
概念、类别与重要性
园 艺 植 物 育 种 学
类
别 交
近
指不存在杂交障碍的同一物种内，
园 艺 植 物 育 种 学
P


子代

变 变 变 变异被“放大” 异 异 异
F1

选择育种
子代与亲代差异小
选择的机会不大

子代
新品种
B
第5章 有性杂交育种
7
园 艺 植 物 育 种 学
杂交的方式 两亲杂交
知识点：正反交、胞质遗传
多亲杂交 添加杂交
合成杂交 多父本授粉 回 交
B
第5章 有性杂交育种
15
亲本选配的原则 园 父母本性状互补 补 艺 态 选用不同生态类型的亲本配组 植 优母 以具有较多优良性状的亲本作母本 物 亲本之一的性状应符合育种 育 用一般配合力要高的亲本配组 注意父母本的开花期和雌蕊的育性 种 学
符 高 期育
16
B
第5章 有性杂交育种
1、杂交的不亲和性；
2、杂交的不育性
3、杂交的不稔性； 4、返亲现象和“剧烈分离”；
B
第5章 有性杂交育种
31
园 艺 植 物 育 种 学
1、杂交的不亲和性；
概
念
远缘杂交时表现不能结籽或结籽不正常的现象
克服方法
内 部 遗 传 组 成 外 部 物 化 条 件
染色体加倍 注意选择选配亲本 有性媒介法 特殊的授粉方法 柱头移植和花柱短截法 混合授粉法 重复授粉法 射线处理法
又因为1－P<1， lg(1－P)<0，移项则有: n>lg(1-a)/ lg(1－P)
B
第5章 有性杂交育种
22
园 艺 植 物 育 种 学
回交育种 回交的遗传效应 回交育种的应用 回交育种方法
B
第5章 有性杂交育种
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园 艺 植 物 育 种 学
回交的遗传效应
1、增加杂种后代群体内具有轮回亲本性状个体比例
园 艺 植 物 育 种 学
有性杂交育种
讲 授：陈雪平 时 间：02 . 04
Copyright cxp Horticultural college of AUH
园 艺 植 物 育 种 学
目
录
概念、类别与重要性 杂交的方式 亲本的选择与选配 有性杂交技术 有性杂交后代的处理 回交育种
第5章 有性杂交育种
40
园 艺 植 物 育 种 学
人工套
人工授粉
杂交前准备
摄像：陈雪平 演示：罗双霞 顾爱侠 杨莹
第5章 有性杂交育种
41
亲本株的培育与选择
园 艺 植 物 育 种 学
原则：
使亲本的性状能充分表现
保证有足够数量的母本植株和杂交用花
目的：
利于种株选择 提高种子纯度 获得充实饱满的高质量的种子
主要表现
克服方法
活力的配子
Y
染色体加倍 回交法
N
能否完成 正常受精
蒙导法
延长培育世代，加强选择 改善营养条件
不能结籽
B
第5章 有性杂交育种
34
园 艺 植 物 育 种 学
远缘杂种的分离、选择和培育
远缘杂种的分离特点
远缘杂种的选择和培育
第5章 有性杂交育种
35
园 艺 植 物 育 种 学
远缘杂种的分离、选择和培育
不同品种或变种间的杂交。
远
交
指植物学上不同种、属以上类型间
的杂交。
第5章 有性杂交育种
4
概念、类别与重要性
园 艺 植 物 育 种 学
重要性
1、杂交可以实现基因重组，获得变异
类型，从而为优良品种的选育提供更多 的机会。
综合亲本的优良性状
基 因 重 组
遗传效果
改善基因位点间的 互作关系，产生新 的性状 打破不利基因基因间的连锁
P代表目标性状出现的概率 r代表控制目标性状的隐性基因对数 d代表控制目标性状的显性基因对数
第5章 有性杂交育种
21
P＝ （1/4）r（3/4）d
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可以看成是种植 1 株杂种后代中出现目标性状的机会； 若要保证具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a，那么需种植多少F2植株 设至少需种植n株，则有： 种植株数 1 2 ……. n
问题：
花期相遇
第5章 有性杂交育种
42
园 艺 植 物 育 种 学
调节花期相遇的方法
调节播种期 播种期 植株调整
温、光处理
适宜的栽培管理措施
生长调节剂
B
第5章 有性杂交育种
43
远缘杂种的分离特点
综合性状类型 亲本性状类型 新物种类型 远缘杂种的选择和培育
第5章 有性杂交育种
36
园 艺 植 物 育 种 学
B
远缘杂种的选择和培育 扩大杂种的群体数量 增加杂种的繁殖世代
再杂交选择
培育与选择相结合
第5章 有性杂交育种
37
园 艺 植 物 育 种 学
B
选择世代
F1 F2 F3 F4 ＞＝F5
三 、 培 育 条 件 与 育 种 目 标 相 适 应
18
二 、 培 育 条 件 相 对 一 致
一 、 保 证 杂 种 后 代 的 正 常 发 育
B
第5章 有性杂交育种
P
P1

P2
园 艺 植 物 育 种 学
F1 优点：1、分离世代群体大，不会丢失最优良的基因型； F2 2、选择效率高； F3 F4 3、易获得对生物有利的性状； 4、适于多系杂种的选择； 5、可能得到育种目标以外的优良类型。 F5 1、人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失； 缺点：