第六章 常规杂交育种

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回交(Back cross)
杂种第一代及其以后世代与其亲本之一进行杂交称 之为回交,只参加一次杂交的亲本为 非轮回 亲本(nocurrent parent), 参加多次回交的亲本为轮回
A× B F1 × A BC1F1 × A × BC1F2 BC2F1
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亲本(current parent)。
选用配合力高的材料作亲本。
一般配合力高的材料优良性状传递给后代的能力 较高。
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优先考虑用稀有珍贵性状的材料作亲本。
育种上的突破往往有赖于特殊种质资源的发掘与利用。
稀有珍贵材料的利用,有可能使育种工作取得大的进展。
夜皇后
绿绒蒿 珍稀高山花卉,含 抗寒,蓝色花色素基因.
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亲本的选配及其原则
亲本选配: 是指从入选亲本中选用那两个(几个)亲本组配
C 25%
B 25%
双杂交种
杂交后代的核遗传组成
若目标性状是隐性性状, 应把单交杂种自交, 从分离的 F2 中选出 综合性状优良且含目标性状的个体进行不同 F2 之间的杂交。33
冀蜜1号(合成杂交实例)
河北农业大学园艺系采用复式杂交途径育成的厚 皮甜瓜品种。1988年通过河北省农作物品种审定。1990 年获农业部科技进步三等奖。
可见,涉及的基因数越多, 回交与自交后代群体内某种纯 合基因型所占比率相差越大。因此, 回交杂种分离世代种植的 群体无需很大。
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回交育种法的要点
正确选配亲本
• 轮回亲本的综合性状优良而且有发展前途。 • 非轮回亲本具有十分突出的目的性状。目的性状最好是 单基因或寡基因控制的质量性状,遗传力强。 • 非轮回亲本的目标性状不要与不良性状紧密连锁或一因 多效。 • 为防止多代近交导致活力衰退,可选用同类型的其它品 种作轮回亲本。
杂交以及采用何种组配方式。
亲本性状互补,能够达到“取长补段”的目的。
当育种目标要求在某个主要性状上有所突破时,则选择 双亲在这个性状上表现都好,而且又有互补作用。避免共同 缺点。 亲本之间互补性状不宜过多,以免延长分离世代,而且也 难以得到亲本缺点得到完全克服的后代。
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普通秋菊
花型大、色彩 多,但花期晚
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常规杂交育种(Conventional cross breeding ):通 过人工杂交,把分散在不同亲本上的优良性状组 合到杂种中,对其后代进行多代培育选择,比较 鉴定,以获得遗传相对稳定,具有栽培利用价值 的定型新品种的一种育种途径。 亲本 杂交 供选群体 选择 新品种
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杂交育种遗传学原理
产生超亲性状 将控制双亲相同性状的不同基因在新品种中积 加起来,形成超亲性状。
打破不利基因连锁 例:番茄抗病基因与黄化基因的连锁 改善基因位点间的互作关系 例:花卉中,黄色花与红色花杂交,可选出 橙色花。
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常规杂交育种的重要性:
• 杂交后代的基因重组产生各种变异类型,为选择提供
丰富多彩的材料,为优良品种选育提供更多机会。
第六章 常规杂交育种
×
思考题:
1. 就你的理解,育种的实质是什么?
2. 引种和选择育种变异的来源?
引种,无。
变异
选择育种: 自然产生
杂交育种: 人工产生
2
第六章 常规杂交育种
本章主要内容 常规杂交的作用和意义 常规杂交育种方式 杂交亲本选配原则 杂交技术 杂种后代处理方法
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第一节 常规杂交育种的概念和意义
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亲本选择原则
广泛搜集符合育种目标原始材料,了解目标性 状遗传规律,从大量原始材料中精选亲本。
亲本具有尽可能多的优良性状, 不良性状少。 优良性状越多,需要改良完善的性状越少, 育 成优良品种的几率越大。
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明确目标性状,突出育种的主要矛盾。
目标性状要具体, 更重要的是要明确目标性状的 构成性状。构成性状比由它们构成的综合性状的遗 传更简单, 更具可操作性, 选择效果更好。
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胞质不育系 (萝卜)
×
×
待转育品种
×
×
×
×
×
×
转育的胞质不育系
同基因型保持系
F1 自交与回交后代群体内某种纯合基因型出现的频率
交配 方式 F1自交 回交
杂合基因对数
1 1/4 1/2 2 1/16 1/4 3 1/64 1/8 4 1/256 1/16 5 1/1024 1/32 6 1/4096 1/64 7 1/16384 1/128 N (1/4)n (1/2)n
先 杂结合 杂 后 纯
Fn
1/4 AABB + 1/4 AAbb + 1/4 aaBB + 1/4 aabb 同质结合
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杂交的遗传学效应:
实现优良基因重组
综合双亲优良性状 不同亲本中的优良基因集中到新品种中。 基因互作产生新性状 分散在不同亲本的不同显性互补基因结合, 产生双亲没有的新性状。
A (♀ ) × B(♂)
B (♀ ) × A(♂)
F
正交
F
反交
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正反交有何区别?
细胞质遗传对杂交后代的影响 胞质不参与遗传时,正反交杂种后代性 状一致。胞质参与遗传时,杂种性状倾向 于母本。 育种实践注意事项:
通常以优良性状较多的品种作母本。栽培种与 野生种或半栽培种杂交时,多以栽培品种为母本。
哪类作物更适于用有性杂交育种? 想一想
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自花授粉作物育种途径分析图
P
子代

变 异
F1
选择育种
变异被“放大”


子代
子代与亲代差异小 选择的机会不大 新品种
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第二节 常规杂交育种的杂交方式
两亲杂交
单交 回交
多亲杂交
添加杂交 合成杂交
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两亲杂交
单交(Single cross )
杂交亲本为两个,又称成对杂交。
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多父本授粉
用一个以上父本品种的混合花粉授给一个母本品 种的方式称多父本授粉。方法是将母本种植在若干选 定的父本之间,去雄后任其自由授粉。 优点:这种方式简单易行,在一个母本品种 父本 3 上同时可得到多个单交组合,后代
父本 为多组合的混合群体,分离类型较 2
父本 4
丰富,有利于选择。
父本 1
母本
父本 n
父本 5
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第三节 杂交亲本的选择与选配 亲本选择
亲本选择 是指根据育种目标选用哪些品 种类型作为杂交亲本。
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我单果重 高
我抗病性强 还适密植
招聘广告
我品质好
我们合作 条件: 丰产性好 会更强
抗病性强
这样的成 员我有上 有以上特长者请速来报名 几个就可 以了,不 必太多
品质优异
That’s OK
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回交育种法的应用

改良杂交材料的个别不良性状 打破、消除不利基因间的连锁 转育雄性不育系 克服远缘杂交不稔 提高优良品种的抗病、抗逆性 近等基因系(NIL)培育
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回交育种实例
麝香石竹 × 中国石竹
F1 × 麝香石竹
回交后代
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雄性不育系转育
波里玛不育系油菜×十月红红菜薹 ↓ F1 ×十月红 ↓ BC1 ×十月红 ↓ BC2 ×十月红 ↓ BC3 ×十月红 ↓ 十月红不育系
轮回亲本用父本 还是母本?
想一想
回交的遗传效应
增加杂种后代内具有轮回亲本性状个体的比率。
亲代 AA × aa
F1代 BC1
Aa × AA (1AA+1Aa) × AA
BC2 (2AA+1AA+1Aa) × AA BC3 (4AA+2AA+1AA+1Aa) × AA
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回交可以增强杂种后代轮回亲本的性状。
( Rosa chinensis)
突厥蔷薇 R. demascena
波帮蔷薇
R. Bonrbobiana
×
法国蔷薇
R. gal lica
杂交波帮× 月月红 杂种常春月季 × 香水月季
杂种香水月季选育过程
Hybrid peretuals R. odorota 杂种香水月季
杂种香水月季综合了四季开花、花香浓郁、花蕾秀丽,花色,花型丰 富、花梗长而坚韧等多种优点的月季新品种。 31
克洛特克斯塔基 × 矮红金 (早熟、直立、 ∣ (果实发育快、有限生长
有限生长)
↓ 果色一致、果形良好性)
F1× 比松
┋(早花,矮生性)

沈农2号番茄
(早熟、丰产、有限生长、大果)
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合成杂交
参加杂交的亲本先两两单交,然后 两个单交种再杂交。

A× B
C× D
A
D 25%
B
C
A 25%
D
单杂交种 × 单杂交种
×
五九菊
花型小、花色 单调,花期早
国庆开花的 优质早菊新品种
红菜薹(丰产晚熟)×四九菜心(早熟低产) ↓ 红菜薹品系(早熟丰产)
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不同类型或不同地理起源的亲本相组合。
不同生态型、不同地理来源和不同亲缘关系的亲本,
由于遗传基础差异大,易于选出超越亲本和适应性比较 强的新品种。
重视选用地方品种。
地方品种对当地的自然条件和栽培条件都有良 好的适应性, 也适合当地的消费习惯。 华南人偏爱无刺瘤、短棒状的黄瓜, 北方人喜欢 有刺瘤, 长条形黄瓜等。
在自然条件严酷、气候变化无常的地区,地方良
种选育更为重要。
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先考虑数量性状,兼顾质量性状。
许多经济性状都不同程度地属于数量性状,受多 基因控制,改良比质量性状难度大。
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近等基因 系选育
P F1 BC1F1
× × ×
BCnFn NIL
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多亲交配(multiple cross)
多个(3 个或 3 个以上)亲本参与杂交
多亲交配的优点
将分散于各个亲本上的优良性状综合于杂种之中, 大大丰富杂种的遗传性,有可能育成综合性状优良,适 应性广,多种用途的优良品种。
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添加杂交 多个亲本逐个参与杂交
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如果转育性状为隐性时, 需将F1和每次回交子代分别自 交一次,使转育性状得以表现, 然后选择该优良性状个体继续 与轮回亲本回交。
两种方法在回交过程中,首先必须选择需要 转育表现突出的个体,再在这些个体中选择那些具 有较高轮回亲本性状水平的个体作为回交亲本。
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最后自交
回交过程中,源自轮回亲本的基因逐渐趋 于纯合,但源自非轮回亲本的需转育性状基因 始终处于杂合状态。因此,当回交停止后,应 把综合双亲优良性状的个体进行 1-2次自交,使 转育性状基因也达到纯合。
• 杂交后代变异性质可以通过亲本选配有目的地控制、
有目的创造变异。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• 杂交育种是应用最普遍、卓有成效的育种途径。
人为能动地创造变异
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常规杂交育种的应用
自花授粉植物品种自然变异小,基因型相对纯合,两纯 系亲本杂交后通过分离选择可以育成新的固定品种;
常异花授粉植物也可采用类似的方法选育新的固定品种; 异花授粉植物品种为杂合群体,一旦自交表现不亲和或 生长势衰退,但两个亲本杂交后在控制授粉条件下,通 过混合选择或轮回选择可以育成新的固定品种;
特征特性: 其植株长势强,子蔓、孙蔓均能结瓜,坐瓜早、座 果率高、整齐。瓜圆形,外皮金黄有稀疏网纹。果肉浅 绿色,松脆多汁,甘甜,口感好,香气浓郁,含糖量12 %-15%,最高达18%。耐旱,耐瘠薄,耐盐碱,极耐 贮藏运输。单瓜重1-1.5公斤,亩产2000公斤左右。一般 生育期86-90天,冷凉地区95天左右。
P F1 F2 亲本A (AAbb) AaBb 1/16 AABB + 2/16 AABb + 1/16 AAbb 2/16 AaBB + 4/16 AaBb + 2/16 Aabb 1/16 aaBB + 2/16 aaBb + 1/16 aabb 亲本 B (aaBB)
同质结合
F4
49/256 AABB + 14/256 AABb + 49/256 AAbb 14/256 AaBB + 4/256 AaBb + 14/256 Aabb 49/256 aaBB + 14/256 aaBb + 49/256 aabb
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回交次数
大多数情况下,经过 4-6 代回交结合早代严格选择, 即可达到预期结果。当输出性状为不完全显性或存在修饰 基因,转移性状有数量特征时,回交次数不宜太多( 2-3 次),以免消弱转移性状。
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F1及回交子代处理
当转育性状为完全显 性时,从F1和回交子代选
择具有转育性状的个体,
直接与轮回亲本回交。
杂交育种的概念
杂交(Hybridization):不同基因型配子间的结合产生杂种。 杂交育种(Cross breeding ):通过杂交途径培育新品种叫 杂交育种。 自交: 同一基因型(完全花或雌雄异花同株)雌雄配子结合。 近缘杂交:同一物种之内不同品种或变种之间的杂交。
远缘杂交:指种以上类型之间的杂交。
A× B
F1 × C F1 × D F1
0.25 D 0.125 0.125 0.5 C B A
添加杂交后代的核遗传组成
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添加杂交在育种上
应注意哪些问题?
想一想
1、育种年限 2、交配次序与遗传组成问题 3、优良性状多的亲本和性状遗传力 低的亲本靠后还是靠前参加杂交?
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添加杂交实例 月月红(中国月季) ×
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