06第六章 杂交育种

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，首先必须选需要择 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。
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。
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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。
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
亲本（current parent)。
F1 × B
BC1F1 × B × BC1F2 BC2F1
轮回亲本用父本 还是母本？
想一想
回交的遗传效应
引种，无。
变异
选择育种: 自然产生 杂交育种: 人工产生
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
第一节 常规杂交育种的概念和意义
杂交育种的概念
杂交（Hybridization): 基因型不同的类型配子间的结合产 生杂种。
（ 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 Hybrid Teas
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。
步加强，因此只要在每次回交后代选择那些具有供体（非 轮回亲本）优良性状的个体回交，经过大约 4-5代的回交 就能获得既有供体的优良性状，又在其他性状方面与轮回 亲本十分相似的个体。
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。
父本 的混合群体，分离类型较丰富， 2 父本 3
父本 4
有利于选择。
父本 1
母本
父本 n
父本 5
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那些品种类型 作为杂交亲本。
亲本选择的意义：
• 杂交亲本的基因是杂种性状形成的内在物质基础。 • 亲本选则得当，可以较多的获得符合育种目标的类型， 提高育种工作的效率。
回交与自交后代中纯合体比率按下式计算:
[(2r - 1)/2r] n
r 为回交世代数； n为杂合基因对数。
自交后代中包含不同基因型的纯合体, 如aabb × AABB 的 F1 自交一代中纯合体的比率为：
[(2r-1)/2r]n =(1/2)2=1/4
1/4 纯合体中包含 aaBB 、AAbb 及两种亲本基因型 (aabb 、AABB) 纯合体。就某一基因型的纯合体而言, 则为: [(2r-1)/2r ]n(1/2)n=1/16
A （♀ ） × B（♂）
B （♀ ） × A（♂）
F
正交
F
反交
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。 育种实践中，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。
回交（Back cross)
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 Hale Waihona Puke Baidu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 (1/4)n
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。
添加杂交 多个亲本本逐个参与杂交
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
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
优良性状多的亲本和性状遗传力低的亲本 靠后参加杂交。
添加杂交实例 月月红（中国月季） ×
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。
• 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。
×
• 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
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；
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。
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。方法是将母种植在若干选定 的父本之间，去雄后任其自由授粉。这种方式简单易 行，在一个母本品种上同时可得到 多个单交组合，后代为多组合
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，一但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，也可将若干优良品种（自交系）混合，任其 自由授粉，育成具有一定杂种优势的综合品种；
无性繁殖作物品种为杂合的无性系，杂交后即可在杂种F1的繁殖后 代中选育出新的优良品种，供生产上应用。
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）
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
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。
冀蜜1号（多亲杂交实例）
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。
哪种作物更适于用有性杂交育种？ 想一想
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
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
两亲杂交
单交（Single cross )
杂交亲本为两个，又称成对杂交。
增加杂种后代内具有轮回亲本性状个体的比率。
亲代 AA × aa 代數 BC1 F1代 Aa × AA BC2 BC3 BC1 (1AA+1Aa) × BC4 AA BC5 BC2 (2AA+1AA+1Aa) × BC6 AA BC7 BC3 (4AA+2AA+1AA+1Aa) × AA BCn 轮回亲本基因型% 50% 75.0% 87.5% 93.8% 96.9% 98.4% 99.2% 1-1/2r 100%
杂交育种（Cross breeding )：通过杂交途径培育新品种叫 杂交育种。
•自交： 同一植株（完全花或雌雄异化同株）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。
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
回交可以增强杂种后代轮回亲本的性状。
回交方法
逐步回交法
A× B
双回交法
A× B A× F1 × B
F1 × B
BC1F1 × B
A× BC1F1 BC1F1 × B A(B) × × B(A)
D ×BC2F1
超双亲品种
回交的主要目的在于增加轮回亲本基因在杂种群 体中所占比重，尽快恢复轮回亲本性状，同时把非轮回 亲本的某一优良性状转移到杂种中去。 随着回交次数的增加，后代各个轮回亲本的性状逐
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。
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 改善基因位点间的互作关系
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。
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。
园艺植物育种学 Breeding of Horticultural plants
田振东 华中农业大学蔬菜系 Tel: 87287382 E-mail: Tianzhd@sina.com
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？
3. 引种和选择育种创造新品种方面的差异及潜力？
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。
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
回交育种实例
麝香石竹 × 中国石竹 F1 × 麝香石竹 回交后代
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
杂交育种遗传学原理
P F1 F2 品种 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 品种 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
先 杂结合 杂 后 纯
Fn
1/4 AABB + 1/4 AAbb + 1/4 aaBB + 1/4 aabb 同质结合
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。 育种目标涉及的性状很多 , 要求所有性状均优良 的材料是不现实的。只能根据育种目标 , 突出主要 性状。