杂交育种技术课件

杂交育种技术根据杂交亲本亲缘关系的远近，可分为近缘杂交和根据杂交亲本亲缘关系的远近，可分为近缘杂交和远缘杂交。远缘杂交。近缘杂交指不存在杂交障碍的同一物种内，不同近缘杂交指不存在杂交障碍的同一物种内，不同品种或变种间的杂交。品种或变种间的杂交。远缘杂交是指种以上分类单位之间的杂交。远缘杂交是指种以上分类单位之间的杂交。二、常二、常规杂规杂交育种的意交育种的意义义1.杂种后代的变异性质可以通过对亲本的选择选配得到控杂种后代的变异性质可以通过对亲本的选择选配得到控制，比单纯的选择育种更富创造性和预见性；制，比单纯的选择育种更富创造性和预见性；2.杂种后代的变异范围远较一般自然发生的变异广，为选杂种后代的变异范围远较一般自然发生的变异广，为选择提供了丰富的基础；择提供了丰富的基础；3.杂交能使控制优良性状的基因通过自由组合或连锁互换杂交能使控制优良性状的基因通过自由组合或连锁互换达到重组，能够产生新的性状，或者是能够把两个或两达到重组，能够产生新的性状，或者是能够把两个或两个以上亲本的优良性状综合在一个品种中；个以上亲本的优良性状综合在一个品种中；4.杂交能产生杂种优势的遗传效应，对于无性繁殖的作物杂交能产生杂种优势的遗传效应，对于无性繁殖的作物能直接利用。能直接利用。第二节、杂交育种的遗传学原理第二节、杂交育种的遗传学原理1、基因重组综合双亲优良性状基因重组综合双亲优良性状 早熟早熟 不抗病不抗病 AAbb 晚熟晚熟 抗病抗病 aaBBAaBbA-B-(AABB)Aabb aaBB aabb2、基因互作产生新的性状基因互作产生新的性状 感病品种感病品种 感病品种感病品种 RRss rrSSRrSsR-S-RRss rrSS rrss9抗抗 :7感感3、基因积累产生超亲性状基因积累产生超亲性状 早熟早熟 早熟早熟 Aabb aaBBAaBbA-B-AAbb aaBB aabb更早更早 早早 晚晚 9：6：11亲本的选择2亲本的选配3回交亲本选配的特点4多亲杂交亲本选配的特点第三节、杂交亲本的选择与选配第三节、杂交亲本的选择与选配一、亲本的选择杂交后代材料的优良性状所依赖的遗传物质来源于亲本材料。根据育种目标选用合适的亲本直接影响到杂交育种的效果与效率。亲亲本本选择选择原原则则1.从大量种质资源中精选亲本；2.尽可能选用优良性状多的种质材料作亲本；3.明确目标性状、突出重点；4.重视地方品种的选用；5.用一般配合力高的材料作亲本；6.优先考虑用具有稀有可贵性状的材料作亲本。二、杂交本的选配亲本的选配是指从入选的亲本中选用哪些亲本配组杂交。亲本选配得当可以提高育种效率。亲亲本本选选配的原配的原则则1.父母本性状互补；2.选用不同生态型的亲本配组；3.用经济性状优良、遗传差异大的亲本配组；4.以具有较多优良性状的亲本作母本；5.注意父母本的开花期和繁殖器官的能育性。三、回交亲本选配的特点1.轮回亲本要综合性状优良，只有少数一、二个性状需要改进，缺点较多的品种不宜作轮回亲本；2.非轮回亲本的优良性状（输出性状）要很突出，并且遗传力要较高；3.要求非轮回亲本的目标性状（输出性状）不要与不良性状紧密连锁；4.目标性状为隐性时，回交一代后需要自交一代，选择具有目标性状的植株作下一次回交的母株。5.为保持轮回亲本综合优良性状在回交后代中的强度，防止多代近交导致生活里衰退，可选用同类型的其他品种作轮回亲本（改良回交）。四、多亲杂交亲本选配的特点1.添加杂交中先参加杂交的亲本对后代的影响较小，因此应使优良性状多的亲本及性状遗传力低的亲本较晚地参加杂交；2.具有隐形目标性状的亲本参与杂交后，需自交一代后，选择具有目标性状的植株作亲本参与下一轮的添加杂交。1.1.单单交交（single single crosscross）:即即两两个个亲本成对杂交，用亲本成对杂交，用A*BA*B或或A/BA/B表示。表示。特点：特点：只进行一次杂交，简单易行。只进行一次杂交，简单易行。分离时间短，稳定的快。分离时间短，稳定的快。杂交的数量和后代群体规模小。杂交的数量和后代群体规模小。第四节、第四节、杂交的交的组合方式合方式2.2.复复交交（multiple multiple crosscross）：指指多多个个亲本之间的杂交。亲本之间的杂交。复交复交三交三交 （AB）C A/B/C双交双交 （AB）（CD）A/B/C/D （AB）（AC）A/B/A/C四交四交 （AB）CD A/B/C/3/D五交五交 （AB）CDE A/B/C/3/D/4/E聚合杂交聚合杂交（AB）（CD）（EF）（GH）特点：特点：遗传基础丰富。遗传基础丰富。分离早，分离时间长，类型多。分离早，分离时间长，类型多。杂交的数量和后代群体规模相对大杂交的数量和后代群体规模相对大一般用当地推广品种或优点较多的品种作为最后一一般用当地推广品种或优点较多的品种作为最后一次杂交的亲本，以增加该亲本性状在杂种后代遗传次杂交的亲本，以增加该亲本性状在杂种后代遗传中的比重。中的比重。3.3.回交（回交（back crossback cross）(A*B)*B(A*B)*B或（或（A*BA*B）*A*A：指两个亲本的指两个亲本的杂交后代再与亲本之一重复杂交。用来杂交后代再与亲本之一重复杂交。用来重复杂交的亲本称为重复杂交的亲本称为轮回亲本轮回亲本(recurrent parent)recurrent parent)。1杂种后代的培育2杂种后代的选择第五节第五节 杂种后代的处理杂种后代的处理一、杂种的培育1.提高杂种实生苗的成苗率2.培育条件应均匀一致 3.培育条件应与育种的主要目标相对应 二、杂种后代的选择 系谱法 混合法 单子传代法 系谱法1.F1代2.F2代 3.F3代4.F4代5.F5代及其以后时代1、F1代分别按杂交组合播种，每组合大约播种几十株。根据组合表现淘汰很不理想的组合，中选组合内一般不进行株选，只淘汰假杂种和个别显著不良的植株。如果是对于多系杂交的F1和异花授粉作物品种间杂交的F1，在F1即出现性状的分离，则F1代播种群体要增大，并且从F1代起，在优良组合内就进行单株选择。2、F2世代F2代是性状强烈分离的世代，这一世代种植的群体规模要大，以保证F2代能分离出育种目标期望的个体，一般播种几百株到上千株，对F2代先进行组合间比较，淘汰平均综合表现较差、而又没有突出优良单株的组合。从入选组合中根据质量性状和遗传力高的性状进行选择。F3代F2代入选优良单株分别播种成株系，开始对产量等遗传力低的数量性状进行系统间比较选择，按主要经济性状和一致性选择优良系统。在入选系统内针对仍在分离的性状选择单株。F4代F3代入选优良单株播种成株系，来自F3代同一系统的F4代系统为一系统群，同一系统群内各系统为姐妹系。在F4首先比较系统群优劣，从优良系统群中选择优良系统，再从优良系统中选择优良单株。F4开始出现稳定的系统，优良系统去劣混收，升级鉴定。优良稳定的系统群中各姐妹系如果表现一致，可按系统群去劣混收，升级鉴定。5、F5及其以后世代F5多数系统已经稳定，所以主要进行系统的比较和选择。首先选出优良系统群，从优良系统群中选出优良系统去杂去劣，混合留种，升级鉴定。如果优良系统群各姐妹系表现一致，在系统群中去杂去劣混合留种升级鉴定。F5还不稳定的材料需要继续单株选择，直到选出整齐一致的系统为止。对于异花授粉蔬菜作物为了加速系统纯化，并防止自交导致的生活力衰退，还可采用母系选择法、集团选择法等选择方法。系谱法的优缺点优点基因型稳定的速度比较快；容易追溯亲本来源。缺点手续复杂，费工较多。（二）、混合单株选择法先进行多次混合选择法，最后进行一次单株选择法。适合于株行距比较小的自花授粉作物。混合选择法的优缺点优点1.分离世代群体大，不会丢失最优良的基因型；2.选择效率高；3.易获得对生物有利的性状；4.适于多系杂种的选择；5.可能得到育种目标以外的优良类型。缺点1.人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失；2.未选择，存在许多不良基因类型；3.杂种后代要求大群体；4.高代选择工作量大；5.亲缘关系无法考证。（三）、单子传代法简称SSD法。从F2代开始，每代保持同样的规模，一般为200400株。每代从每一单株上收获的种子中，选一粒种子播种下一代，保证下一代仍有同样的株数。各代不进行选择，繁殖到遗传性状稳定不再分离的世代为止。最后从每一单株上收获的种子按株系播种，进行株系间的比较选择。选性状整齐一致的品系，进行品种比较试验、区域试验和生产试验。P1P1P2P2P PF F1 1F F2 2F F6 6F F3 3F F4 4F F5 5选优选优系，升系，升级鉴级鉴定定单子传代法的优缺点与混合法比较具有如下优点：适于株行距大的作物和保护地加代；F2个体繁殖机会均等，规模易控制；与系谱法比较具有如下优点：减少了F3、F4分系种植和选择的工作量；保证了高世代选留单株较多时，仍有大量性状差异较大的纯育株系供比较选择；缺点育种目标期望的性状可能丢失；亲缘关系无法考证。第六节第六节 杂交育种的程序杂交育种的程序1.1.原原始始材材料料圃圃和和亲亲本本圃圃：严严防防不不同同材材料料间间发发生生机机械械混混杂杂和和生生物物学学混混杂杂。杂杂交交亲亲本本应应分期播种。分期播种。2.2.选选种种圃圃：有有时时也也将将种种植植F1F1、F2F2的的地地段段称称为为杂杂种种圃圃。在在选选种种圃圃内内连连续续选选择择单单株株，直直到到选选出出优优良良一一致致的的品品系系升升级级为为止止。小小株株作作物物每每隔隔10-2010-20行行，中中耕耕作作物物每每隔隔5-105-10行行种种一一行对照。行对照。3.3.鉴鉴定定圃圃：将将新新品品系系条条播播，种种植植密密度度接接近近大田生产。大田生产。4.4.品品种种比比较较试试验验：小小区区面面积积较较大大，重重复复4-54-5次，随机排列。一般参加次，随机排列。一般参加2 2年以上年以上5.5.生生产产试试验验和和多多点点试试验验：在在品品种种比比较较试试验验的的同同时时，将将品品种种送送到到服服务务地地区区内内，在在不不同同地点进行生产试验。地点进行生产试验。END16、业余生活要有意义，不要越轨。华盛顿17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。罗素贝克18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。马云19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。雷锋20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。布尔沃