小麦杂交育种

不齐，花期长；重施P肥，抽穗齐，花期短；
小麦的花器构造
护颖
小穗 小花 穗轴
雄蕊
雌雄蕊
内颖（稃） 外颖（稃）
雌蕊
鳞片
1
2
3
5
4
7
8
9
10
6
1.麦穗 2.穗轴 3.小穗 4.护 颖 5小花 6.外稃 7.内稃 8. 雄蕊 9.雌蕊 10.鳞片
小麦的开花习性
通常小麦抽穗2-4天开花（有的当天就开花，也有的抽穗10 天才开花）。 开花的最适温度为18-23℃，最适相对湿度70-80％,花粉在 田间条件下的生活力约20分钟。 开花的高峰期随地区、品种、当时温、湿度有所差异，通 常一天有两个高峰，上午5-8时，下午约16-20时开花最盛。 小麦的开花顺序，就全株而言先主穗后分蘖穗；同一穗上， 先中部的小穗，然后依次向上、向下两端开放；就一个小穗 而言，先基部第一朵小花，然后依次向上，全穗开花约3-5天。 小麦开花时，鳞片吸水膨胀，迫使外颖张开，同时花丝迅 速伸长并伸出颖片外，花粉囊破裂而散粉，一朵小花开花时 间很短，大约15-20分钟，开花后花粉落在柱头上1-2小时开 始萌发。
一个属于中国 也属于世界的名字 他发起的“第二次绿色革命” 给整个人类带来了福音。
袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。 1995年当选为中国工程院院士。
我国的水稻产量从原来的4500 公斤每公顷增加到7500公斤每 公顷。从1976年到1998年，累 计增产粮食3.5x108 吨，平均 每年多解决约6000万人的粮食 问题。
(一）亲本选择的原则
• • • • •
1.选择优良性状较多的亲本 2.明确亲本的目标性状 3.亲本之一最好为当地优良品种 4.杂交亲本应具有较好的配合力 5.借鉴前人的经验
(二）亲本选配的原则 • • • • • 1、亲本性状互补 2、不同类型的或不同地理起源的亲本相配组 3.用经济性状优良、遗传差异大的亲本配组 4.以具有最多优良性状的亲本为母本 5.质量性状,双亲之一要符合育种目标
杂种各世代工作内容简表
世代 F1 F2 F3 性状表现 一致，有优势 分离 种植方法 按组合点 播 同上 工作内容 收获方法 收获后室 内编号 99(1) 99(1)-1 99(1)-1-1
淘汰组合，拔除 按组合混收。 假杂种。 选单株，淘汰组 合。 优良系统中选单 株。 按组合收当 选株。 按系统分收 当选株。
系统间差异明显， 按组合株 系统内有分离 行点播。
F4
系统群间差异明 优良系统群内选 按系统分收 株行点播， 显，群内系间有 优系，优系内选 当选株。优 99(1)-1-1姊妹系相 1 差异，开始出现 优株，选优良系 系分别混收。 邻种植。 一致系统 统升级。
F5
选种圃同F4。
同 F4 鉴定系统产量的 小区条播, 一致性，选择优 设重复。 良品系升级。
• 2. 方法灵活 • 组合配置、杂交方式、后代处理方法灵活多样，还 可与倍性育种、诱变育种等配合使用，且这些育种方 法也往往要与杂交育种配合使用才会有好的效果。 • 3. 贡献最大 杂交育种是最常用最有效的育种方法 目前用于各国农业生产的主要作物良种，绝大多数都 是用杂交育种法育成的，在各种育种方法中成效最大。 从育成品种数及品种在生产上推广的面积上看均占 首要位置。
穗中部发育不良的小花，只留基部的两朵小花，全
穗约留20朵左右小花；用剪刀剪去每朵小花的芒和 外颖顶端1/4-1/3。
√
×
小麦人工杂交方法
2.去雄套袋 去雄：用左手大拇指和中指夹住麦穗，用食指轻压
外颖的顶部使内外颖分开，右手用镊子插入内外颖
的合缝里，轻轻镊出三枚雄蕊（注意：不要夹破花 药和碰伤柱头） 要求：去雄工作应从穗的一侧由下而上顺序进行， 去完一侧再进行另一侧，不能遗漏。去雄时如发生
•
如今，我国大江南北的农田普遍种上了袁 隆平研制的杂交水稻。杂交水稻的大面积推广应 用，为我国粮食增产发挥了重要作用。杂交水稻 被世界誉为中华民族的“第五大发明” 。 • 袁隆平的杂交水稻引起了世界的关注，许多 国家的专家到中国来取经，印度、越南等20多个 国家和地区还引种了杂交水稻。袁隆平的努力， 也为解决世界粮食短缺问题作出了贡献。 • 杂交水稻的世界版图
一、杂交亲本的选配
• 亲本选择是根据育种目标选用具有性状优良的品
种类型作为杂交亲本。亲本选配是指从入选亲本 中选用哪些亲本进行杂交和配组的方式。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。
同 F4
同F4。
全部小区分 收、分脱， 40 测产。
同上。
按升级时 选种圃编 号。
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系 谱 法 育 种 示 意 图
41
杂种各世代选择效果与依据
1. 不同性状遗传力不同。 株高、抽穗期等生物学性状，遗传力较高 ；
穗长、小穗数、穗粒数、粒重与生物学性状有关的遗传力中 等； 单株分蘖数及其有关的穗数、株粒数、单株产量等遗传力最 低。 针对遗传力高的性状选择效果较好。 遗传力：株高、抽穗期 > 穗长、小穗数、穗 粒数、粒重 > 单 株分蘖数、单株产量 2. 同一性状随着世代的推进，遗传力逐渐增高， 故在早代遗传力 不够高的性状，到F3和F4可做为选择的依据。 3. 同一世代，根据个体选择的可靠性最低， 根据系统选择次之， 根据系统群选择的遗传 力最高，可靠性最大。 故选择时首先是以 优良系统群中优良株系，再从株系中选单株。
花药破裂（或花药呈黄色）这朵花应剪去，应用酒
精擦净镊子，以免发生串粉现象。
2.去雄套袋
套袋：去雄完毕，即刻套袋隔离。
要求：
套上的纸袋要折叠住，用回形针或大头针别住； 在去雄穗旗叶下面的茎杆上挂上纸牌；
纸牌上注明母本品种的名称或者行号、去雄日期、
操作者姓名。
♀ × ♂
E: 月 日 P: 月 日 操作者: XXX
第四章 杂交育种
目录
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 杂交育种 杂交育种程序 回交育种 远缘杂交育种
• 20世纪90年代后期，美国学者布朗抛 出“中国威胁论”，撰文说到21世纪 30年代，中国人口将达到16亿，到时 谁来养活中国，谁来拯救由此引发的 全球性粮食短缺和动荡危机？
袁隆平
F2选择优势组合中的优良单株
F3选定优良的系统
F4促进系统的稳定
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• F1 • （1） 按组合种，单株植，种植亲本及对照品 种，种植数决定于F2群体的大小及繁殖系数。 • （2）选择：去假杂种：与母本为对照，注意 标志性状；淘汰有严重缺点的组合：如早衰、 病虫害严重的。 • （3）按组合混收种子
• F3 • （1）种：一株一区，建立株系，种 CK 。 • （2）选：F3个株系来自F2的一个单株，株系间差异明显， 株系内有程度不同的分离，F3是对F2所当选株做进一步鉴 定及选拔的重要世代，各系统主要性状的表现趋势已相当 明显，F2所选单株的优劣程度至此初见分晓。所以将F3系 统间的选拔与评定称之为关键的关键。 • 内容：从优良植株系中选择优良单株。 • 依据：生育期、株高、抗病性、抗逆性、株型、有效 穗数、穗大小等综合性状表现 。 • 规模：入选株系数量视组合而定。入选系每系选5株左 右。 • （3）留种：单株收种
• F4 • （1）种：方法同F3，一株一区，建立株系， 种 CK 。 • （2）选：来自同一F3系统（即F2单株）的F4株系称为系统 群。系统群内各系统间互为 姊妹系。 • ① 选株： 选拔上应依综合性状表现，从优良系 统群中选 系统，再从优良系统中选单株，选 择时依据的性状要求更 为全面。 • ② 选系：F4开始可选拔优良一致的品系，升 级进行产量 试验，但由于纯合度还较低，故混收前仍应选单株。对优 良但尚有分离的株 系只选株。 • F5 • F5及以后世代，随着世代的推进，优良一致品系出现的数 目逐渐增多， 工作重点也由以选 株为主转移到： • ① 以选拔优良品系升级为主。 • ② 在杂种五、六代仍可在升级系统中选株。
•
• • • • •
F2 （1）种： 按组合种植，单株植，田间均匀设对 照，以便参照各杂种植株最临近的对照选择单株； （2）选：淘汰不良组合:无目标性状，综合性状 太差的组合 在优良组合中选优良株 F2是选择的关键世代， 中选单株的好坏在很 大程度上决定了以后世代的好坏。 选株数量依据育种目标、杂交方式、组合好 坏而定。选择标准不宜过高，以致过分缩小选择 规模，失去大量优良基因及其重组机会而招致失 败。
• 3.授粉
• ㈡“小麦捻调穗”杂交法 • 主要特点是授粉在隔离袋中进行。简便省时、质量高。
杂交步骤如下： • ⒈整穗去雄：
先去雄（方法如前述），后剪芒和颖，剪去的颖壳大 约占整个的1/2,已不伤柱头为度。
• 授粉前父本穗的处理：
选择中上部小花的花药即将伸出的父本穗， 然后进行剪颖处理，把剪过颖的父本穗剪断， 插在土中，在阳光下晒2-3分钟，既有花药伸 出颖壳即将散粉时，进行授粉。
• ⒊授粉
二、杂交技术与杂交方式
• (二）杂交方式 • 1.单交：单交即两个品种间的杂交（单交）用甲×乙表示，其 杂种后代称为单交种，由于简单易行、经济，所以生产上应用 最广，一般主要是利用杂种第一代，如丰鲤、福寿鱼。
甲
乙
期望得到的子代
二、杂交技术与杂交方式
• 2.双交与四交 • 双交是两个不同的单交种的杂交，可表示为（甲×乙）×（丙×丁） 或（甲×丙）×（乙×丙），4个亲本的遗传物质在4交一代中所占的 比例是一样的。亲本甲、乙、丙、丁依次占1/4.
二、杂交技术与杂交方式 小麦有性杂交试验教学自制视频
• （一）杂交技术
• 1、调节开花期使花期相遇 • （1）. 常用分期播种的方法 • 早开花的迟播，迟开花的早播母本适时播，父本分期 播 • （2）. 光温处理 • 例： 小麦进行长日处理，水稻进行段日处理可促进 开花。 • （3）. 栽培措施 • N肥延迟开花，P肥促进开花。重施N结合稀植，抽穗
甲
乙
丙
丁 丙×丁
甲×乙
期望得到的子代
二、杂交技术与杂交方式
• 四交与四亲本双交虽然都用了4个亲本。但由于采用不同的杂交 方式，4个亲本的遗传物质在4交一代中所占的比例不一样，亲 本甲、乙、丙、丁依次所占1/8,1/8,1/4,1/2.
甲
乙 甲×乙 丙
丁
期望得到的子代
二、杂交技术与杂交方式
• 3.回交即杂交后代继续与其亲本之一再杂交，以加强杂种 世代某一亲本性状的育种方法。当育种目的是企图把某一 群体乙的一个或几个经济性状引入另一群体甲中去，则可 采用回交育种。 • 4.多亲杂交 • （1）添加杂交。多个亲本逐个参与杂交的添加杂交。 • （2）合成杂交。参加杂交的亲本先两两配成单交杂种， 然后将两个单交杂种杂交。 • （3）多父杂交。用一个以上父本品种的混合花粉对一个 母本品种进行一次授粉的方式。
小麦人工杂交的方法和步骤
• 选穗、整穗 • 去雄 • 花粉的采集和授粉
小麦人工杂交方法
普通法：
1.如何选穗整穗 选穗：根据计划确定的杂交组合，在母本圃（群体
内）选择典型、健壮、无病虫害植株的主茎穗。
一般要求：穗刚抽出叶鞘，穗柄离基部叶鞘约36cm，未开花，花药呈绿色。 整穗：用镊子去掉穗基部和顶部发育不良的小穗， 每穗留中部8-10个发育较一致的小穗；夹去每个小
三、杂交后代的选择 • （一）系谱法
• 按照育种目标，以遗传力为依据，从杂种 的第一次分离世代开始，代代选单株，直 到选出纯和一致、性状稳定的株系后，转 为株系（系统）评定。由于当选单株有系 谱可查，故称系谱法。常用于自花授粉作 物品种选育和异花授粉作物自交系选育。
系谱法的工作要点
F1选优势组合
• http://v.ku6.com/show/CExF4hlHwUcZjI5
gsCZRVQ...html?st=1_9_1_1&nr=1
第一节 杂交育种
• 杂交育种: 通过品种间杂交创造新变异，从中选育新品 种的方法。
• 杂交育种的特点
• 1、变异丰富
（1） 基因重组 基因重组综合双亲优良性状：可将不同亲本的优良基因集中于新品 种中。 例；感病、早熟×抗病、迟熟 → 早熟、抗病 （2） 基因互作 基因互作产生新性状：不同显性基因互作或互补产生新 性状，互作 的基因在二亲本上，则通过杂交可使互补基因相 互结合而产生新性状。 例 ： （ IRRI 抗褐飞虱育种） ccPP（感） × CCpp（感） → C_P_ （抗病） （3） 基因积累 基因积累产生超亲性状：对数量性状来说，由分散在双亲中的 微效多基因累积在后代中引起。 例：中抗 × 中抗 → 高抗