第六章雜交育種

1、第五章 雜交育種Chapter 5 Hybridization Breeding,第五章 雜交育種,第一節(jié) 雜交育種的意義 第二節(jié) 雜交親本的選配第三節(jié) 雜交技術(shù)與雜交方式第四節(jié) 雜種后代的選擇第五節(jié) 雜交育種程序,雜交育種( Hybridization Breeding ): 用基因型不同的個(gè)體為親本,通過有性雜交,使符合育種目標(biāo)的性狀在雜種后代中組合在一起,經(jīng)過對(duì)雜種后代的選擇和

2、培育,創(chuàng)造新品種的方法。包括品種間雜交和遠(yuǎn)緣雜交兩大類。,第一節(jié) 雜交育種的意義,一、雜交育種的意義雜交育種是選育作物新品種的主要方法之一雜種后代有可能出現(xiàn)親本所不具有的新類型,雜交育種是目前國內(nèi)外應(yīng)用最普遍、最有成效的一種育種方法。,1. 基因重組綜合雙親優(yōu)良性狀,二、雜交育種的遺傳原理,2. 基因互作產(chǎn)生新的性狀,3.基因積累產(chǎn)生超親性狀,超親育種：將雙親控制同一性狀的不 同微效基因積

3、累于同一雜 種個(gè)體中，形成在該性狀 上超過親本的類型。,根據(jù)遺傳原則，將雜交育種分為兩類：組合育種：將雙親控制不同性狀的優(yōu) 良基因隨機(jī)結(jié)合，通過定 向選擇，育成集雙親優(yōu)良 性狀 于一體的新品種。,遺傳機(jī)理：組合育種：基因重組和互作

4、超親育種：基因累加和互作,第二節(jié) 雜交親本的選配,正確選配親本是雜交育種工作的關(guān)鍵，親本選配得當(dāng)，后代出現(xiàn)理想的類型多，容易選出優(yōu)良品種。,第二節(jié) 雜交親本的選配,一、親本選配工作的重要性 親本選配關(guān)系到育種工作的成敗。,二、親本選配的一般原則 1.親本優(yōu)點(diǎn)多，缺點(diǎn)少，而且沒有突 出的缺點(diǎn)，雙親的優(yōu)缺點(diǎn)能夠互補(bǔ)。 2.選用當(dāng)?shù)赝茝V品種作為親本之一。

5、3.選用生態(tài)類型差異較大，親緣關(guān)系 較遠(yuǎn)的材料作親本。,第二節(jié) 雜交親本的選配,①具有不同的遺傳基礎(chǔ)和優(yōu)缺點(diǎn)，雜交后，分離范圍廣，會(huì)出現(xiàn)很多的變異類型或產(chǎn)生超親類型。②雙親產(chǎn)生在不同的生態(tài)條件下，雜交后，容易出現(xiàn)適應(yīng)性好、適應(yīng)范圍廣的后代。,第二節(jié) 雜交親本的選配,③有可能引進(jìn)當(dāng)?shù)貨]有的新種質(zhì)，克服當(dāng)?shù)夭牧系娜秉c(diǎn)。④親本的遺傳差異大，后代的雜種優(yōu)勢(shì)就大，出現(xiàn)的變異類型就多，選擇的機(jī)會(huì)就多。,第二節(jié) 雜交親本的選配,4

6、. 選用一般配合力好的材料作親本。 一般配合力：一個(gè)親本品種與其他若干 品種雜交后，雜交后代在 某個(gè)數(shù)量性狀上表現(xiàn)的平 均值。,第二節(jié) 雜交親本的選配,第三節(jié) 雜交技術(shù)與雜交方式,一、雜交技術(shù)二、雜交方式,一、雜交方式,1. 單交2. 復(fù)交3. 回交4

7、.多父本授粉,1.單交：兩個(gè)親本成對(duì)雜交。 甲×乙 甲//乙 甲/乙,特點(diǎn)： ①只進(jìn)行一次雜交，簡單易行。 ②分離時(shí)間短，穩(wěn)定的快。 ③雜交的數(shù)量和后代群體規(guī)模小。,2. 復(fù)交：兩個(gè)以上的親本先后多次雜交。,復(fù)交的特點(diǎn)： ①遺傳基礎(chǔ)豐富。 ②分離早，分離時(shí)間長，類型多。 ③雜交的數(shù)量和后代群體規(guī)模相對(duì)大。,注意安排親本的組合方式和親本在各次雜交中的先后順序

8、： （A×B）×農(nóng)藝親本 （A×農(nóng)藝親本）×（B×農(nóng)藝親本）,3. 回交：兩個(gè)親本雜交后，子一代再與雙 親之一重復(fù)雜交。4. 多父本授粉：將二個(gè)或兩個(gè)以上父本品 種的花粉混合起來，給一個(gè)母本 品種授粉。 A ×（B+

9、C+D） A /（B+C+D）,二、雜交技術(shù),1. 調(diào)節(jié)花期 使父母本花期相遇，對(duì)于開花難的無性 繁殖作物，要采取措施誘導(dǎo)開花。 調(diào)節(jié)花期的方法： A.分期播種 B.對(duì)有明顯春化階段的作物，進(jìn)行春化處 理延長或縮短光照 C.地膜覆蓋，剪大蘗等 2. 控制授粉 使母本接受雜交計(jì)劃內(nèi)親本的

10、花粉。 3. 授粉后的花要掛牌作標(biāo)記，并注意田間管理,第四節(jié) 雜種后代的處理,雜種后代的處理方法： 系 譜 法 混 合 法 派 生 法,一、系譜法,自雜種第一次分離世代(單交F2復(fù)交F1)開始選株，分別種成株行，每株行成為一個(gè)系統(tǒng)（株系），以后各世代在優(yōu)良系統(tǒng)中連續(xù)選單株，直到選出優(yōu)良一致系統(tǒng)，升級(jí)進(jìn)行產(chǎn)量試驗(yàn)。 在選擇過程中，各世代都給以系統(tǒng)的編號(hào)，以便查找系統(tǒng)史和血緣關(guān)系。,,小

11、麥F1性狀與F2分離,F2 選擇：選擇優(yōu)良單株，淘汰不良組合 收獲：分單株收獲，分別脫粒，編號(hào)F3 種植：按組合排列，入選單株點(diǎn)播株行 選擇：鑒定株系，優(yōu)良組合中選優(yōu)良 株系，優(yōu)良株系中選優(yōu)良單株 收獲：按組合、系統(tǒng)分株收獲，編號(hào),F4及以后世代： 種植：同F(xiàn)3。來自同一個(gè)F3株系的F4株

12、 系，稱為系統(tǒng)群或株系群。株系 群內(nèi)的各株系互稱姊妹系。 選擇：從優(yōu)良的系統(tǒng)群內(nèi)選優(yōu)良的株系 收獲：穩(wěn)定株系，選幾株，其余混收， 不穩(wěn)定株系，選株，分別收獲,雜種一代(F1) 主要任務(wù)是分辨真假雜種， 除掉與母本完全相同的假雜種，淘汰具有嚴(yán)重缺點(diǎn)的組合。不進(jìn)行選單株。播種時(shí)，按雜交組合排列,點(diǎn)播,組合兩旁分別種植父母本。收獲時(shí)，同一組合的單株

13、混合收獲，寫明行號(hào)、組合名稱及編號(hào)。不同組合分別脫粒裝袋保存。,（二）系譜法的工作要點(diǎn),雜種二代(F2)或復(fù)交一代 -- 選擇的關(guān)鍵世代 主要任務(wù)是選定優(yōu)良組合，淘汰不良組合，并從優(yōu)良組合中選拔優(yōu)良單株，其中選單株是這一世代的工作重點(diǎn)。 播種時(shí)，按雜交組合點(diǎn)播,組合前后分別種植父母本，同時(shí)，每逢10或20行種植一行推廣品種做為對(duì)照。 收獲時(shí)，入選植株分株收獲,稻麥等有分蘗的禾谷類作物應(yīng)連根拔起，將同一組合的

14、各個(gè)單株捆成一捆，并標(biāo)明行號(hào)。在田間選擇的基礎(chǔ)上，在室內(nèi)進(jìn)行細(xì)致的分株考種脫粒，分株保存。并編寫組合號(hào)、行號(hào)和株號(hào)。,雜種第三代(F3)—對(duì)入選F2單株進(jìn)一步鑒 定和選擇的重要世代 主要工作內(nèi)容是選拔優(yōu)良株系，淘汰不良系統(tǒng)。 播種時(shí)， 將F2當(dāng)選單株的種子點(diǎn)播成行(系統(tǒng))，按組合先后順序排列。在適當(dāng)位置種植對(duì)照品種。 收獲時(shí)，將優(yōu)良系統(tǒng)的中選單株連根拔起，同一系內(nèi)的單株捆成一捆，掛牌標(biāo)明行號(hào)，按株分別

15、脫粒保存。 有的個(gè)別系統(tǒng)(株系)，到了F3，性狀已基本一致，對(duì)表現(xiàn)突出優(yōu)良的株系，可將其余植株混合收獲，下年提前參加產(chǎn)量比較試驗(yàn)。,雜種四代(F4)及其以后世代—選拔優(yōu)良一致的系統(tǒng) 選擇優(yōu)良系統(tǒng)群中的優(yōu)良系統(tǒng)，并從中選拔優(yōu)良單株。選擇系統(tǒng)和選株依據(jù)的性狀更加全面。 種植方式同F(xiàn)3。來自同一個(gè)系統(tǒng)的幾個(gè)單株所組成的幾個(gè)F4系統(tǒng)稱為系統(tǒng)群。系統(tǒng)群中的各系統(tǒng)間互為姊妹系關(guān)系。 收獲

16、同F(xiàn)3。將優(yōu)良系統(tǒng)的中選單株連根拔起，同一系內(nèi)的單株捆成一捆，掛牌標(biāo)明行號(hào)，按株分別脫粒保存。,F4表現(xiàn)優(yōu)良但分離還相當(dāng)明顯的系統(tǒng),一般只進(jìn)行選株,以便使其性狀進(jìn)一步純化穩(wěn)定,其中少數(shù)表現(xiàn)優(yōu)異的系統(tǒng),也可以提早升級(jí),以便及早進(jìn)行產(chǎn)量試驗(yàn)。 對(duì)于性狀已基本一致,表現(xiàn)突出優(yōu)良的株系,可將其余植株混合收獲,下年提前參加產(chǎn)量比較試驗(yàn)。 第二年升入鑒定圃進(jìn)行產(chǎn)量試驗(yàn)。參加產(chǎn)量試驗(yàn)的系統(tǒng)可改稱品系。在升級(jí)品系中仍可繼續(xù)選株,

17、以便進(jìn)一步觀察性狀分離情況和綜合性狀表現(xiàn)。,F5及其以后世代的工作與F4相同。,系譜法的優(yōu)缺點(diǎn),二、混合法,（一）工作要點(diǎn)： 在雜種分離世代，按組合代代混合種植，不選擇，直到遺傳性趨于穩(wěn)定，純合個(gè)體達(dá)80%以上，選擇，下年種成株系，選擇優(yōu)良株系，升級(jí)產(chǎn)量比較試驗(yàn)。,2.理論依據(jù)： ① 許多重要性狀是數(shù)量性狀，早代選擇可靠性差。 ② 早代純合個(gè)體少，選擇容易丟失好的類型。 ③ 不進(jìn)行人工選擇，但受自然選擇的影響，

18、 容易形成較強(qiáng)的適應(yīng)性。,3.混合法和系譜法的比較： ①對(duì)于質(zhì)量性狀和簡單遺傳的數(shù)量性狀，系譜法早代選擇，能較早集中精力選擇優(yōu)系?；旌戏ǜ叽x株，選擇數(shù)量大，后期工作量大，需要的年限也較長。,②系譜法對(duì)家系記載清楚，針對(duì)歷史表現(xiàn)評(píng)定取舍。 混合法無法考證歷史，評(píng)定取舍比較困難。 ③系譜法F2 起嚴(yán)格選株，中選率低，易丟失好類型。 混合法在同一個(gè)組合內(nèi)保留多種類型，有更多的機(jī)會(huì)

19、選到優(yōu)良的株系。,④ 系譜法年年選擇，工作較繁瑣；混合法則比較簡單。,（二）混合法的優(yōu)缺點(diǎn),混合法優(yōu)缺點(diǎn),三、派生法,1.派生系統(tǒng)法（衍生系統(tǒng)法）2.單粒傳法3.集團(tuán)混合法,1.派生系統(tǒng)法（衍生系統(tǒng)法）,（1）方法： 在F2或F3進(jìn)行一次單株選擇，以后各世代均按單株衍生系統(tǒng)種植，汰不良系統(tǒng)，不再選株，直到有希望系統(tǒng)主要性狀趨于穩(wěn)定時(shí)再選株，次年種成株系，選擇優(yōu)良株系進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)。,（

20、2）優(yōu)點(diǎn)： ①對(duì)遺傳力高的性狀進(jìn)行早代選擇，能較早地掌握優(yōu)良材料；中后期混播，產(chǎn)量性狀又不易受排斥。 ②在兩次選株之間進(jìn)行選系，其遺傳力和可靠性高于系譜法的選株，同時(shí)，比系譜法工作簡單。,③吸取了混合法能保留多樣類型的優(yōu)點(diǎn)，又克服了混合法自然選擇某些性狀被消弱的缺點(diǎn)。④和混合法相比，能集中精力選擇優(yōu)系，可減輕后期大量選株的麻煩，并能提早世代，縮短育種年限。,2.單粒傳法,（1）方法：

21、 從F2開始，各世代淘汰不良單株，其余按組合每株采收一?；驇琢７N子，混合繁殖，直到F5或F6代，再選株，下年種成株系，選擇優(yōu)系參加產(chǎn)量比較試驗(yàn)。,（2）優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： ①保持組合內(nèi)株間變異，保留群體豐富遺傳基礎(chǔ)。 ②各世代從每株采收等量種子，使不同類型在群體中維持穩(wěn)定比例，適應(yīng)性弱的性狀，不易被自然選擇所淘汰。 ③每株收一粒種子,種植規(guī)模小,利于溫室異地加代。,缺點(diǎn)：

22、 ①缺乏歷史記載，評(píng)定取舍比較困難。 ②后期進(jìn)行一次選擇,保留類型多,工作量大。,3.集團(tuán)混合法,方法： 在F2選株，每個(gè)組合按類型分為若干集團(tuán)，以后世代按集團(tuán)混播，待性狀基本穩(wěn)定后，從各集團(tuán)中選株，下年種成株行（系）， 以后選優(yōu)系進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)。 優(yōu)點(diǎn)： 保留豐富的變異類型，減少不同類型間的 互相干擾。,第五節(jié) 雜交育種程序及加速育種進(jìn)程的方法,一、雜交育種