群体改良-1
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中选的S1代混播，互交形成C1群体
利用单株自交进行试验的群体内改良的方 法。根据自交后代的性状进行鉴定
22
自交 后代 鉴定
半分法
自交 后代 混交
CROP BREEDING
23
CROP BREEDING
S2选择（S2 selection）
基础群体C0 选择S0株自交，收获S1种子 鉴定S1代，S1代自交，收获S2种子 鉴定S2代，收获优良S2代 另一半中选S2代互交形成C1
29
CROP BREEDING
基础群体C0 当选植株互相杂交构成约150-200个全同胞 家系对S0植株进行选择，收获全同胞组合
鉴定全同胞家系（种植一半）
选择20-30个全同胞家系 互相交配形成C1群体
选择单株，互相杂交构成全同胞家系
30
CROP BREEDING
31
CROP BREEDING
的异交率 充分考虑杂种优势群
12
CROP BREEDING
第三节 群体改良的轮回选择法
通过循环式多次交替进行选择和杂交改 进作物群体遗传结构，以提高群体中有 利基因频率的育种方法
群体内和群体间的轮回选择
13
轮回选择的步骤
确定或合成一个原始杂 种群体（C0）
从原始群体中选择具有 目标性状的个体
第一节、群体改良的原理和意义
5
CROP BREEDING
群体改良的概念
对变异群体进行周期性选择和重组来逐 渐提高群体中有利基因和基因型的频率 ,以改进群体综合表现的育种方法
6
CROP BREEDING
一、群体改良的原理
基因平衡定律 选择和重组是群体进化的主要动力
通过异源种质的合成、自由交配、鉴定 选择等一系列育种手段和方法，促使基因 重组，打破优良基因与不良基因的连锁， 从而提高群体中优良基因的频率
BC1F2（S1）（从BC1F2群体中选择优良的核不育株，成熟时于当选植株上收获种子） BC1F3（S2） （从BC1F3群体中选择优良的核不育株和可育株成熟时于当选植株上收获种子） 轮-31 （自交） 轮-31F2（从F2群体中选择优良单株自交）
1996年夏
轮-31Ｆ３（从F３群体中选择优良单株自交）
利用显性细胞核不育基因和我校收集的300多份甘 蓝型油菜种质资源，创建了一个遗传变异更广， 且用于中长期改良目的的轮回选择群体（19931995）。
利用显性细胞核不育基因和从德国哥廷根大学引 进的100多份甘蓝型油菜人工合成种，创建了一个 遗传变异更广，且用于更长期改良目的的轮回选 择群体（1995-1998）。
混合当选株的自交种子隔离种植
新的基础群体C1
26
CROP BREEDING
27
CROP BREEDING
半同胞轮回选择中测验种的选择
遗传基础复杂的测验种 遗传基础简单的测验种 不同轮次中使用不同的自交系
作测验种
28
CROP BREEDING
5、全同胞轮回选择
成对植株杂交获得组合，根据杂交后 代的性状鉴定结果，选最优组合构成 新群体，以达到对群体的改良。
表型选250优株（穗）
单株收
CROP BREEDING
不隔离穗 异地 隔离区穗 异地 不隔离穗 行种植 鉴定 行种植 鉴定 行种植
20%最优株行 ，每行选5穗
将鉴定、选择、重组和控制授粉有机结合
21ຫໍສະໝຸດ Baidu
CROP BREEDING
3、自交后代选择（Si选择）
基础群体C0
S0选株自交，收获中选的S1种子 S1代鉴定，选10%S1家系
40
1991年 1992年 1993年
1994年 1995年春 1995年夏 1996年春
CROP BREEDING
双低恢复系“轮－３１”的选育过程
不同来源pol CMS恢复系 × 显性核不育系中可育株 F1 × 对应的pol CMS恢复系（在F1中选择不育株与对应的pol CMS恢复系杂交） BC1（S0） 将全部种子混合播种于隔离条件下，使其混交，种子成熟时于核不育株上收获种子
异，增强适应性，以供进一步选择 作为育种工作的战略思想，把短期的和中
期、长期的育种目标结合起来
16
混合选择法 改良穗行选择法 自交后代选择法 半同胞和全同胞选择法
相互半同胞轮回选择法 相互全同胞轮回选择法
CROP BREEDING
群体内的轮 回选择方法
群体间的轮 回选择方法
17
CROP BREEDING
1997年春
轮-31F４（从F４群体中选择优良单株自交）
1998年春
轮-31F５（从F５群体中选择优良单株自交）
1999年春
轮-31F６（从F６群体中选择优良单株自交）
2000年春
轮-31
41
群体间遗传改良方法
通过两个群体的改良，使它们的优缺 点能够互相补充，从而提高两个群体 的杂种优势
32
CROP BREEDING
6、相互半（全）同胞相互轮回选择
33
CROP BREEDING
二、雄性不育在轮回选择中的应用
1、隐性核不育的利用 混合集团选系法 S1选择 自交半同胞家系轮回选择
7
CROP BREEDING
二、群体改良的意义
创造新种质
①聚集大量优良基因及提高优良基因频率 ②保持丰富的遗传基础 ③不断地培育出优良类型
改良外来种质的适应性 培育优良的综合品种
8
CROP BREEDING
第二节 基础群体的建立
一、基础群体的选择
遗传基础丰富：提供各种变异类型 优良基因多：提高有利基因频率 配合力高：和杂种优势利用相结合
9
CROP BREEDING
二、合成基础群体的材料来源
优良品种 育种中间材料 地方品种 外来种质
10
CROP BREEDING
三、基础群体的合成方式
混合法 聚合杂交法 多亲授粉 双列杂交法 回交法
11
CROP BREEDING
四、合成基础群体的注意事项
原始亲本数量与质量的关系 遗传变异的控制 合成基础群体的时代数目 如何提高自花和常异花授粉作物
一、常用的轮回选择方法 二、雄性不育在轮回选择中的应用 三、轮回选择中应注意的问题
18
CROP BREEDING
一、常用的轮回选择方法
19
1、混合选择法
根据单株表现型 进行周期性的选 择，易误选
改良：先选株， 进行穗行比较后 将预留种子混合 构成群体
CROP BREEDING
20
2、改良穗行选择法
CROP BREEDING
第十二章 群体改良
1
CROP BREEDING
2
CROP BREEDING
Quantitative vs Qualitative traits
Quantitative
Qualitative
Phenotypic distribution
Number of genes
Environmental effect
Continuous Polygenes Highly affected
Discontinuous
Single or major gene Less affected
3
CROP BREEDING
数量性状改良的特点
渐进的 连续的 本质上是有利QTL在个体中的
逐渐累积
4
CROP BREEDING
同胞家系 第三年，半分法进行半同胞家系比较试验 第四年，将第二年中选的自交半同胞家系预留
种子混和种植成下一轮的基础群体
37
CROP BREEDING
2、显性性核不育的利用
（1）基础群体的创建 以核不育亲本为母本，分别与若干具有
抗性及其它优良性状的亲本杂交，设隔 离区种植F1亲本种子，并进行不育株与 可育株互交，得到不育株与可育株的后 代，淘汰不良组合，选留优良组合
（2）S1选择
导入雄性不育基因 选优良雄性可育株自交 半分法进行S1比较试验 中选S1的剩余种子混和（剔除劣株） 选优良雄性不育株形成下一轮的基础群体
36
CROP BREEDING
（3）自交半同胞家系轮回选择
导入雄性不育基因 第一年，收获优良雄性不育株的种子 第二年，分离出的雄性可育株自交获得自交半
当选的优良个体进行互 交，重组，形成一个新 群体（C1 ）
再从新群体进行鉴定和 选择，进行另一个新的 轮回周期
CROP BREEDING
14
CROP BREEDING
15
CROP BREEDING
轮回选择的作用
提高群体内数量性状有利基因频率 打破不利的基因连锁，增加有利基因重组
的机会，使有益基因聚合 使群体不断得到改良并保持较高的遗传变
24
CROP BREEDING
4、半同胞轮回选择
中选植株和一个共同的测验种进行测交 （测交后代组成半同胞家系），鉴定每 一株半同胞后代的性状表现，表现好的 中选个体互交组成新的群体
25
基础群体C0 按表型进行个体选择
CROP BREEDING
当选株与测验种杂交同时自交
种植测交种
根据测交种表现决定对应当选单株
38
（2）轮回选择
基础群体C0
不育株
可育株
不育株 可育株 可育株
不育株 可育株
可育株
不育株 可育株
可育株
优株
CROP BREEDING
C1 C2 C3
39
CROP BREEDING
油菜恢复系轮回选择群体的创建
利用显性细胞核不育基因和我校选育的40多个优 质恢复系，创建了一个用于改良现有恢复系的轮 回选择群体（1989-1993）。
34
（1）混合集团选系法
CROP BREEDING
母本混合集团选系法
导入雄性不育基因 选优良雄性不育株的种
子等量混合种植 重复上述第2步骤
交替混合集团选系法
导入雄性不育基因 选优良雄性不育株的种
子等量混合种植 选优良雄性可育株自交
繁殖 选分离群体优良雄性不
育株
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CROP BREEDING
利用单株自交进行试验的群体内改良的方 法。根据自交后代的性状进行鉴定
22
自交 后代 鉴定
半分法
自交 后代 混交
CROP BREEDING
23
CROP BREEDING
S2选择（S2 selection）
基础群体C0 选择S0株自交，收获S1种子 鉴定S1代，S1代自交，收获S2种子 鉴定S2代，收获优良S2代 另一半中选S2代互交形成C1
29
CROP BREEDING
基础群体C0 当选植株互相杂交构成约150-200个全同胞 家系对S0植株进行选择，收获全同胞组合
鉴定全同胞家系（种植一半）
选择20-30个全同胞家系 互相交配形成C1群体
选择单株，互相杂交构成全同胞家系
30
CROP BREEDING
31
CROP BREEDING
的异交率 充分考虑杂种优势群
12
CROP BREEDING
第三节 群体改良的轮回选择法
通过循环式多次交替进行选择和杂交改 进作物群体遗传结构，以提高群体中有 利基因频率的育种方法
群体内和群体间的轮回选择
13
轮回选择的步骤
确定或合成一个原始杂 种群体（C0）
从原始群体中选择具有 目标性状的个体
第一节、群体改良的原理和意义
5
CROP BREEDING
群体改良的概念
对变异群体进行周期性选择和重组来逐 渐提高群体中有利基因和基因型的频率 ,以改进群体综合表现的育种方法
6
CROP BREEDING
一、群体改良的原理
基因平衡定律 选择和重组是群体进化的主要动力
通过异源种质的合成、自由交配、鉴定 选择等一系列育种手段和方法，促使基因 重组，打破优良基因与不良基因的连锁， 从而提高群体中优良基因的频率
BC1F2（S1）（从BC1F2群体中选择优良的核不育株，成熟时于当选植株上收获种子） BC1F3（S2） （从BC1F3群体中选择优良的核不育株和可育株成熟时于当选植株上收获种子） 轮-31 （自交） 轮-31F2（从F2群体中选择优良单株自交）
1996年夏
轮-31Ｆ３（从F３群体中选择优良单株自交）
利用显性细胞核不育基因和我校收集的300多份甘 蓝型油菜种质资源，创建了一个遗传变异更广， 且用于中长期改良目的的轮回选择群体（19931995）。
利用显性细胞核不育基因和从德国哥廷根大学引 进的100多份甘蓝型油菜人工合成种，创建了一个 遗传变异更广，且用于更长期改良目的的轮回选 择群体（1995-1998）。
混合当选株的自交种子隔离种植
新的基础群体C1
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CROP BREEDING
27
CROP BREEDING
半同胞轮回选择中测验种的选择
遗传基础复杂的测验种 遗传基础简单的测验种 不同轮次中使用不同的自交系
作测验种
28
CROP BREEDING
5、全同胞轮回选择
成对植株杂交获得组合，根据杂交后 代的性状鉴定结果，选最优组合构成 新群体，以达到对群体的改良。
表型选250优株（穗）
单株收
CROP BREEDING
不隔离穗 异地 隔离区穗 异地 不隔离穗 行种植 鉴定 行种植 鉴定 行种植
20%最优株行 ，每行选5穗
将鉴定、选择、重组和控制授粉有机结合
21ຫໍສະໝຸດ Baidu
CROP BREEDING
3、自交后代选择（Si选择）
基础群体C0
S0选株自交，收获中选的S1种子 S1代鉴定，选10%S1家系
40
1991年 1992年 1993年
1994年 1995年春 1995年夏 1996年春
CROP BREEDING
双低恢复系“轮－３１”的选育过程
不同来源pol CMS恢复系 × 显性核不育系中可育株 F1 × 对应的pol CMS恢复系（在F1中选择不育株与对应的pol CMS恢复系杂交） BC1（S0） 将全部种子混合播种于隔离条件下，使其混交，种子成熟时于核不育株上收获种子
异，增强适应性，以供进一步选择 作为育种工作的战略思想，把短期的和中
期、长期的育种目标结合起来
16
混合选择法 改良穗行选择法 自交后代选择法 半同胞和全同胞选择法
相互半同胞轮回选择法 相互全同胞轮回选择法
CROP BREEDING
群体内的轮 回选择方法
群体间的轮 回选择方法
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CROP BREEDING
1997年春
轮-31F４（从F４群体中选择优良单株自交）
1998年春
轮-31F５（从F５群体中选择优良单株自交）
1999年春
轮-31F６（从F６群体中选择优良单株自交）
2000年春
轮-31
41
群体间遗传改良方法
通过两个群体的改良，使它们的优缺 点能够互相补充，从而提高两个群体 的杂种优势
32
CROP BREEDING
6、相互半（全）同胞相互轮回选择
33
CROP BREEDING
二、雄性不育在轮回选择中的应用
1、隐性核不育的利用 混合集团选系法 S1选择 自交半同胞家系轮回选择
7
CROP BREEDING
二、群体改良的意义
创造新种质
①聚集大量优良基因及提高优良基因频率 ②保持丰富的遗传基础 ③不断地培育出优良类型
改良外来种质的适应性 培育优良的综合品种
8
CROP BREEDING
第二节 基础群体的建立
一、基础群体的选择
遗传基础丰富：提供各种变异类型 优良基因多：提高有利基因频率 配合力高：和杂种优势利用相结合
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CROP BREEDING
二、合成基础群体的材料来源
优良品种 育种中间材料 地方品种 外来种质
10
CROP BREEDING
三、基础群体的合成方式
混合法 聚合杂交法 多亲授粉 双列杂交法 回交法
11
CROP BREEDING
四、合成基础群体的注意事项
原始亲本数量与质量的关系 遗传变异的控制 合成基础群体的时代数目 如何提高自花和常异花授粉作物
一、常用的轮回选择方法 二、雄性不育在轮回选择中的应用 三、轮回选择中应注意的问题
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CROP BREEDING
一、常用的轮回选择方法
19
1、混合选择法
根据单株表现型 进行周期性的选 择，易误选
改良：先选株， 进行穗行比较后 将预留种子混合 构成群体
CROP BREEDING
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2、改良穗行选择法
CROP BREEDING
第十二章 群体改良
1
CROP BREEDING
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CROP BREEDING
Quantitative vs Qualitative traits
Quantitative
Qualitative
Phenotypic distribution
Number of genes
Environmental effect
Continuous Polygenes Highly affected
Discontinuous
Single or major gene Less affected
3
CROP BREEDING
数量性状改良的特点
渐进的 连续的 本质上是有利QTL在个体中的
逐渐累积
4
CROP BREEDING
同胞家系 第三年，半分法进行半同胞家系比较试验 第四年，将第二年中选的自交半同胞家系预留
种子混和种植成下一轮的基础群体
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CROP BREEDING
2、显性性核不育的利用
（1）基础群体的创建 以核不育亲本为母本，分别与若干具有
抗性及其它优良性状的亲本杂交，设隔 离区种植F1亲本种子，并进行不育株与 可育株互交，得到不育株与可育株的后 代，淘汰不良组合，选留优良组合
（2）S1选择
导入雄性不育基因 选优良雄性可育株自交 半分法进行S1比较试验 中选S1的剩余种子混和（剔除劣株） 选优良雄性不育株形成下一轮的基础群体
36
CROP BREEDING
（3）自交半同胞家系轮回选择
导入雄性不育基因 第一年，收获优良雄性不育株的种子 第二年，分离出的雄性可育株自交获得自交半
当选的优良个体进行互 交，重组，形成一个新 群体（C1 ）
再从新群体进行鉴定和 选择，进行另一个新的 轮回周期
CROP BREEDING
14
CROP BREEDING
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CROP BREEDING
轮回选择的作用
提高群体内数量性状有利基因频率 打破不利的基因连锁，增加有利基因重组
的机会，使有益基因聚合 使群体不断得到改良并保持较高的遗传变
24
CROP BREEDING
4、半同胞轮回选择
中选植株和一个共同的测验种进行测交 （测交后代组成半同胞家系），鉴定每 一株半同胞后代的性状表现，表现好的 中选个体互交组成新的群体
25
基础群体C0 按表型进行个体选择
CROP BREEDING
当选株与测验种杂交同时自交
种植测交种
根据测交种表现决定对应当选单株
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（2）轮回选择
基础群体C0
不育株
可育株
不育株 可育株 可育株
不育株 可育株
可育株
不育株 可育株
可育株
优株
CROP BREEDING
C1 C2 C3
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CROP BREEDING
油菜恢复系轮回选择群体的创建
利用显性细胞核不育基因和我校选育的40多个优 质恢复系，创建了一个用于改良现有恢复系的轮 回选择群体（1989-1993）。
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（1）混合集团选系法
CROP BREEDING
母本混合集团选系法
导入雄性不育基因 选优良雄性不育株的种
子等量混合种植 重复上述第2步骤
交替混合集团选系法
导入雄性不育基因 选优良雄性不育株的种
子等量混合种植 选优良雄性可育株自交
繁殖 选分离群体优良雄性不
育株
35
CROP BREEDING