有性杂交育种1有性杂交育种的意义课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题十四 有性杂交育种,根据选育目标，有目的选择遗传性状不同的材料作为亲本，杂交产生变异的后代，从后代中获得新品种，称之。,有性杂交育种是性状分离，基因重组的结果，故又叫重组育种和常规育种。,一、有性杂交育种的定义,1,概述,课题十四 有性杂交育种根据选育目标，有目,1,课题十四 有性杂交育种,1、亲本是人工选择的，对亲本的某些性状往往进行了遗传规律的研究，即使没有研究，对后代的变异方向也能预测和控制，甚至可以估计变异范围以及群体的大小。,2、经过亲本基因重组，可以把亲本的不利性状克服或削弱。,3、配子结合，形成合子，杂种的生活力加强。,二、有性杂交育种的意义,课题十四 有性杂交育种1、亲本是人工选择,2,区 别,引种,是以,品种,为单位的对已经存在的变异的选择利用；,选种,是以,个体,为单位的对自然出现的变异的选择利用；,杂交育种,是以,性状,为单位的对自然出现变异的选择利用。,区 别引种是以品种为单位的对已经存在的变异的选择利用；,3,杂种,概念、类别与重要性,概 念,亲本,1,亲本,2,亲本,3,亲本,4,亲本,5,亲本,n,注：代表各亲本所具的不同优良性状,杂种 概念、类别与重要性 概 念亲本亲本亲本亲本亲,4,杂交类别,类 别,近,交,远 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。,指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。,杂交类别 类 别 近 交 远 交,5,重 要 性,1、杂交可以实现基因重组，获得变异类型，从而为优良品种的选育提供更多的机会。,基因重组,遗传效果,综合亲本的优良性状,重 要 性 1、杂交可以实现基因重组，获得变异类型，从,6,新品种,杂交,选 择,概念、类别与重要性,重 要 性,2、有性杂交可广泛应用于各种授粉方式和繁殖方式的植物。,自花授粉作物,有性繁殖作物,无性繁殖作物,常异花授粉作物,异花授粉作物,哪种作物更适于用有性杂交育种？,想一想,新品种杂交选 择 概念、类别与重要性 重 要 性,7,子代,P,F,1,子代,选择育种,新品种,自花授粉作物育种途径分析图,B,子代与亲代差异小,选择的机会不大,子代与亲代差异小,选择的机会不大,子代与亲代差异小,选择的机会不大,子代与亲代差异小,选择的机会不大,变异被“放大”,变异,子代PF1子代选择育种新品种自花授粉作物育种途径,8,2 杂交亲本的选择和选配,亲本选择选配的意义,杂交亲本传递给杂种的基因是杂种性状形成的内在物质基础。有性杂交育种的首要工作就是正确选择选配杂交亲本。是育种成功的重要基础，从而节约人力、物力和时间。,亲本选择是根据品种选育目标选用具有优良性状的品种类型作为杂交亲本。,亲本选配是指从中选用那两个（或两个以上）亲本配组杂交和配组的方式（如决定父母本，多亲杂交时那两个亲本先配组等）。,2 杂交亲本的选择和选配亲本选择选配的意义,9,亲本选择的原则,明确选择亲本的目标性状,掌握大量原始材料，研究了解目标性状的遗传规律,亲本应具有尽可能多的优良性状和最少不良性状,重视选用地方品种,亲本优良性状的遗传传递力要强,亲本选择的原则明确选择亲本的目标性状,10,亲本选配的原则,亲本性状互补,亲缘关系远些好，不同类型的或不同地理起源的亲本相配组,以具有最多优良性状的亲本作母本,质量性状，双亲之一要符合育种目标用,一般配合力高的亲本相配,亲本选配的原则亲本性状互补,11,3 有性杂交的方式和技术,成对杂交,亲本是两个，又叫单交。,AB,母本（,）父本（）,方法简便，常用。,回交：杂种后代与其亲本之一再杂交。,多亲杂交：添加杂交、合成杂交。,参加杂交的亲本是三个及三个以上，又称复交或复合杂交。,有性杂交方式,3 有性杂交的方式和技术成对杂交 亲本是两个，又叫,12,添加杂交（梯级杂交）,合成杂交,AB,AB CD,F,1,（或后代）C,单交杂种单交杂种,F,1,（或后代）D,双交杂种,F,1,注意把具有较多优良性状的亲本放在后面添加。,理论上各亲本基因频率各占1/4，一亲本可用两次。,多亲杂交方式,添加杂交（梯级杂交）合成杂交,13,杂交的方式,多亲杂交,添加杂交,P,1,P,2,F,1,F,1,F,1,P,n,F,1,P,3,P,4,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,1、参与杂交的亲本数,2、参与杂交的次序,育种年限的长短,受性状遗传力的影响,3、优为隐，先自交,先高后低,F,1,F,2,P,杂交的方式多亲杂交 添加杂交P1P2F1F1F1P,14,P,1,F,1,F,1,P,1,P,1,杂交的方式,多亲杂交,回交,P,2,F,1,P,1,F,1,BC,1,F,1,BC,n,F,1,轮回亲本,非轮回亲本,OR,供体亲本,有利性状,多次回交后，回交后代,的性状与轮回亲本基本一致,轮回亲本用父本还是母本好？,想一想,结论：,轮回亲本最初作为母本出现的，但,问题例外,育,性,育性,?,P1F1F1P1P1 杂交的方式多亲杂交 回,15,有 性 杂 交 技 术 流 程,制定计划,亲本株的培育与选择,隔离和去雄,花粉的制备,授粉、标记和登录,授粉后的管理,准备器具,有 性 杂 交 技 术 流 程制定计划亲本株的培育与选择隔离,16,有性杂交技术,进行有性杂交应了解或熟知,繁殖生物学,，如花芽分化、性别分化、花器结构、授粉方式、传粉媒介、雌雄蕊成熟进程等。,1.亲本种株和杂交用花的培育和选择,种株典型、健壮、花期适宜，杂交时选植株、花枝和花蕾等。可盆栽，便于移动。调整花期相遇的方法：调整播种、定植期；植株调整；温度、光照处理；植物生长调节剂处理等。,有性杂交技术 进行有性杂交应了解或熟知繁殖生物学，,17,有性杂交技术2,2.隔离,目的是防止母本的杂交用花接受非目的花粉而发生的非目的的杂交；防止父本的采粉花朵被其它近缘植物的花粉污染而发生的非目的的杂交。,常用半透明的纸袋（硫酸纸或羊皮纸）对花枝或花朵进行局部隔离套袋。此外，有网室隔离（虫媒花），套纸袋、麦管或特制夹等。,有性杂交技术2 2.隔离,18,亲本种株培育,套袋隔离,亲本种株培育套袋隔离,19,有性杂交技术（3）,3.,去雄,去雄即摘除两性花植物母本花中的雄性器官，防止因自花授粉而得不到杂交种子。有手工去雄和物理、化学方法去雄（杀死雄蕊或花粉）。,4.,授粉,授粉工具如橡皮头、泡沫塑料头、毛笔、镊子等。取父本成熟花粉授到有生活力的母本柱头上。更换授粉的父本系统前注意工具和手指等的消毒。,5.,花粉的采集、贮存和生活力检验,有性杂交技术（3）3.去雄,20,了解花器构造和开花习性,了解花器构造和开花习性,21,去雄与授粉,去雄与授粉,22,植物杂交实训,植物杂交实训,23,草本植物杂交实训,草本植物杂交实训,24,园林植物,杂交实训,园林植物杂交实训,25,有性杂交技术（4）,6.标记和登记,7.杂交后的管理检查隔离物、标牌、种株状况等。,8.杂交种子的收获和贮存,有性杂交技术（4）6.标记和登记,26,4 杂交后代的处理,通过有性杂交（包括远缘杂交）所得到的杂种，只是基因重组的育种原始材料，即提供了综合优良性状于同一体的基础或可能性。优良基因型能否出现和被保留下来，并被纯化为优良品种，还决定于对杂交后代的培育和选择手段及一系列的试验。下面介绍杂交后代的选择方法。,4 杂交后代的处理 通过有性杂交（包括远缘杂交）,27,系谱法,多次单株选择法,F,1,代,与父本和母本同播比较，鉴别是否假杂种，观察组合表现，淘汰差组合，淘汰假杂种和显著不良的单株等。,F,2,代,所留F,2,代种子按组合分别播种。该代是性状强烈分离的世代，群体要大，选择要慎重，优良组合（入选率可比一般组合高）中选择优良单株，编号分别自交留种。,F,3,代,F,2,代入选单株分别播种一个小区，成株系，5-10株系设一对照。可继续株选和选择优良株系。,F,4,代,株系或系统群（较稳定），可开始品系预试。株系选择和系统群选优或去劣等。,F,5,代及后期世代,优选株系或品系，去劣，品种比较试验和生产试验及区域试验等程序。,系谱法多次单株选择法F1代 与父本和母本同播比较，鉴别,28,混合单株选择法,F,1,代F,4,或F,5,代按组合混种，再株选，升级鉴定。适宜于自花授粉植物。但入选系统的历史和亲缘关系无法考察，取舍较系谱法难。群体规模也较大。,单子传代法,混合单株选择法的一种衍生法，适宜于自花授粉植物。,另如果F,1,代优势明确，可升级鉴定，作优良一代杂种推广应用。,混合单株选择法 F1代F4或F5代按组合混种,29,P,P1,P2,F,1,F,2,F,4,F,5,F,6,F,7,区域试验,生产试验,混 合 法,F,3,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。,PP1P2F1F2F4F5F6F7区域试验生产试验 混,30,P,P1,P2,F,1,F,2,单 子 传 代 法,F,6,F,3,F,4,F,5,选优系，升级鉴定,与混合法比较：,优点,：1、适于株行距大的作物和保护地加代；,2、F,2,个体繁殖机会均等，规模易控制；,与系谱法比较：,优点：1、减少了F,3,、F,4,分系种植和选择的工作量；,2、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：1、育种目标期望的性状可能丢失；,2、亲缘关系无法考证。,PP1P2F1F2 单 子 传 代 法 F6F3F4F5选,31,杂种后代的培育,整个选育过程中，提供合适的培育条件，使性状表现充分而可靠，遗传性差异充分暴露，环境条件影响降低到最低程度。,杂种后代的培育 整个选育过程中，提供合适的培育条件,32,控制目标性状的,等位基因对数,目标性状表现及各自所占比例,1,显,隐,3/,4,1/,4,2,双显,（3/,4）,2,双隐,（1/,4）,2,显隐,（3/,4)(1/4）,隐显,（3/,4）,(1/4）,.,.,.,.,.,r,代表控制目标性状的隐性基因对数,d代表控制目标性状的显性基因对数,P代表目标性状出现的概率,n,（3/,4）,n,（1/,4）,n,（1/,4）,r,（3/,4）,d,P,F,2,代需种植植株数量计算,控制目标性状的目标性状表现及各自所占比例1显隐3/41/42,33,若要保证,具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a，那么需种植多少F,2,植株,设至少需种植,n株，则有：,种植株数,目标性状出现的几率,非目标性状出现的几率,P,1,1P,2,P,2,2P(1-P),（1P）,2,若要保证目标性状,有1株出现的几率a，那么非目标性状出现的几率就必须1-,a,即：,（1P）,n,1-,a,两边取常用对数，则有:,nlg(1P),lg(1-,a),又因为1,P1，,lg(1P)lg(1-a)/,lg(1P),C,i,n,P,i,(1-P),n-i,+,.,.,n,P,n,（1P）,n,.,P（1P）,n-1,+,（1/,4）,r,（3/,4）,d,P,可以看成是种植 1 株杂种后代中出现目标性状的机会；,若要保证具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a，那么需种植,34,5 回交育种,杂交后代与其亲本之一再进行杂交称为,回交,。,采用多代回交的育种法称为,回交育种法,。,多代用以回交的亲本称为,轮回亲本,，只参加一次杂交的亲本称为,非轮回亲本,。,适用育种目标,：给某些具有综合优良性状，而有少数性状需要改进的品种。具有综合优良性状的品种作轮回亲本，添加的性状如抗病性、抗逆性、雄性不育性或高营养成分等。该法可缩小所需后代群体的规模，加速育种进程。,5 回交育种杂交后代与其亲本之一再进行杂交称为回