第二章 第五节 杂交及杂种优势的利用
杂种优势
第四节利用杂种优势的途径和杂交制种技术一、利用杂种优势的途径利用杂种优势的途径以能大量生产成本低的杂交种子为前提。
根据不同作物的生物学特性(如自交与异交授粉方式、每个果实的种子多少等)和遗传学特点(如雄性不育、自交不亲和性等)，来设计利用杂种优势的方法，可概括为以下几种：(一)人工去雄杂交制种人工去雄配制杂交种是杂种优势利用的常用途径之一。
但采用人工去雄配制杂的作物应具备以下3个条件：1、花器较大，易于人工去雄；2、人工杂交一朵花能得到数量较多的种子；3、种植杂交种时，用种量较小。
目前采用人工去雄制种的作物主要有玉米、棉花、番茄、黄瓜等。
玉米制种时只要人工拔除母本的雄穗，便可接受父本花粉授粉而产生杂种。
(二)利用理化因素杀雄制种由于雄性器官对理化因素反应的敏感性不同，用理化因素处理后，能有选择地杀死雄性器官而不影响雌性器官，以代替去雄。
它适应于花器小，人工去雄困难的作物，如水稻、小麦等。
1、化学杀雄：选用某种化学药剂，在植株生长发育的一定时期喷洒于母本，直接杀伤或抑制雄性器官，造成生理不育，以达到去雄的目的。
如 Sc2053、乙烯利、二氯丙酸等。
虽然许多药剂都能使雄性败育，但一种能用做杂交种子生产的良好化学杀雄剂须具备以下条件：(1)植株的副作用小，处理后不会引起植株畸变或遗传性变异；(2)喷施药剂的适宜期要长，杀雄彻底、稳定、重演性好；(3)药源广泛，价格低廉，使用方便；(4)对人、畜无害，不污染环境。
方法：将父母本相间种植，在适宜时期在母本上喷施最佳浓度和剂量的杀雄剂，使隔离区(制种区)内自由授粉，成熟后在母本行上收获种子。
2、物理杀雄根据性细胞在形成过程中对外界条件反应敏感性不同的特点，利用控制物理因素(如温度、水分、光照等)可诱导雄性不育。
(三)、利用苗期标志性状制种1、苗期标志性状概念：在苗期用来区别真假杂种且呈隐性遗传的植物学性状称为苗期标志性状。
苗期标志性状应具备三个条件：①该性状隐性，属质量性状能稳定遗传；②该性状在苗期出现(定苗前出现)；③该性状极易目测辨认，不能一目了然的不能植为苗期标志性状。
作物杂种优势的利用精讲
杂种（F1） 超过高亲值 （cm） 优势（%）
181.4 126.7 161.9
22.4 31.7 41.5
（三） 杂种优势率的测定
部分作物叶面积的杂种优势
作物 高粱
叶面积（cm2/株）
P1 1775
P2
F1
1590 2948
超过高亲值 优势率（%）
66.08
菜豆 6964 玉米 2585
10611 19249 2323 3510
1.杂种优势是生物界的普遍现象
2、杂交水稻研究简史
1）1958年：日本胜尾清育成藤坂5号不育系 2）1966年：日本新城长友，育成65A不育系 3）1966年：袁隆平报道发现雄性不育株。 4）1970年：李必湖发现野败不育株 5）1972年：中国，珍汕97A不育系 6）1973年：中国发现IR24恢复系
一、亲本配合力的测定
1、一般配合力（general combining ability ，GCA）：
指一个被测系与一个遗传基础复杂的群体品 种或许多其它自交系杂交后，F1产量和其它数量 性状的平均表现能力。
2、特殊配合力（specific combining Ability， SCA）：
指一个被测系与另一个特定自交系杂交后， F1产量和其它数量性状的表现能力。
一、亲本配合力的测定
（三）配合力测定的时期 在一般情况下，测定一般配合力可在
早代（S0-S1）测验。而测定特殊配合力可 在晚代（S4-S5）测验。
一、亲本配合力的测定
（四）测定配合力的方法
配合力测定包括两个环节：
➢ 第一是被测系与测验种杂交获得测交种种子； ➢ 第二是用测交种种子进行测交种的田间试验，
进而进行配合力的统计分析。
第十章杂种优势利用
第十章杂种优势利用第一节杂种优势利用的简史与现状第二节杂种优势表现特性第三节杂种优势表现的遗传基础第四节杂种品种的选育程序第五节利用作物杂种优势的方法杂种优势：两个性状不同的亲本杂交产生的杂种在生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等方面超过其双亲的现象。
第一节杂种优势利用的简史与现状第一节杂种优势利用的简史与现状?孟德尔8 年豌豆杂交试验（1856－1864 ）中观察到杂种优势现象，并首先提出杂种活力（hyhrid vigor）这个术语，但未作解释。
?达尔文最早发现玉米杂种优势现象，指出玉米异花授粉与自花授粉后代株高之比，盆栽是100:87，田间是100:80。
?Shull等研究了玉米自交和杂交的作用，于1907 年首次提出“杂种优势”（heterosis）这一科学术语。
第一节杂种优势利用的简史与现状?Shull认为?°杂种优势?±是指遗传上不同的雄雌配子在结合中，由于种种机制而产生对发育的刺激作用。
具体表现在杂种个体器官组织增大、产量和长势的增加。
Shull 把?°杂种优势?±与?°杂种活力?±区别开来，认为杂种活力是杂种优势的表现，而杂种优势是遗传实质，二者之间是表现型与基因型的关系。
?Reiger等人（1976）则认为?°杂种优势?±和?°杂种活力?±两词的意义相同，都是指杂合体与其相应纯合体比较，在一个或多性状上表现优越性，杂种优势是杂合体中基因互作的结果。
第一节杂种优势利用的简史与现状?目前，国内外大多数学者大体上支持Reiger的意见，把杂种优势与杂种活力视为同义词。
第一节杂种优势利用的简史与现状?法国学者 Kolereuter ，在 1761 ?a 1766 年育成了早熟优良的烟草种间杂种，并提出种植烟草杂交种的建议。
?20世纪20－30年代，美国首先在玉米上利用了杂种优势。
畜牧学课件：第二篇 第二章 畜禽育种
皮、肉兼用兔（青紫蓝兔 ）
皮用品种(卡拉库尔羊)
皮、肉、毛兼用（獭兔 ）
要点与小结
１、种和品种概念的区别与联系 ２、品种分类的方法
第二节 生长发育与培育
一、生长与发育的概念
发育(development)
生长(growth)
由受精卵分化出不同的组织器官, 从而产生不同形态结构与机能; 细胞分裂基础上的质变过程。
3、繁殖力
（1）适龄母畜比例（%）=适龄母畜数/畜群总头数 （2）受胎率（%）=受胎母畜数/参加配种母畜数 （3）繁殖率（%）=全部出生仔畜数/适龄母畜数 （4）繁殖成活率（%）=繁殖成活仔畜数/适龄母畜
第四节 家畜的选种选配
1. 人工选择的创造性 (1)利用质量性状的变异培育新品种。 (2) 利用数量性状的变异培育新品种 (3) 利用有益突变培育新品种
动物 肉牛 奶牛 绵羊
世代间隔/年 4.5 4.5 4
动物 马 猪 鸡
世代间隔/年 9~10 1.5 1.5
6.选配
1、选配的意义和作用 通过具有某种优良性状的公母
畜选配，使后代兼具父母双方的优良性状，产生优良的商 品家畜或种畜。
2、选配的方法
表 留种率与选择强度关系
留种率% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 选择强度i 0.195 0.250 0.498 0.645 0.798 0.967 1.402 1.402 1.758 2.050
5 世代间隔与年改进量
选择反应是一代所能获得的改进量.
年改进量不仅与选择反应有关, 而且也受一代所需年数 的影响, 一代所需年数叫世代间隔(generation interval), 记作 Gi, 年改进量=R/Gi
杂交育种与杂种优势的区别与联系_概述说明
杂交育种与杂种优势的区别与联系概述说明1. 引言1.1 概述杂交育种和杂种优势是现代农业领域中两个重要的概念。
它们都与增加作物产量、改善品质以及适应环境变化有关。
然而，尽管这两个概念在某些方面存在联系，但也有一些明显的区别。
1.2 文章结构本文将首先对杂交育种和杂种优势分别进行定义，并探讨其区别之处。
接着，我们将分析它们的联系，包括共同关注点和目标以及影响因素相似性分析等内容。
最后，我们将对这两个概念进行总结，并探讨它们的意义和应用价值。
1.3 目的本文旨在帮助读者全面了解杂交育种和杂种优势之间的差异与联系。
通过深入理解这两个概念，读者可以更好地利用他们在实际农业生产中的作用，并为未来相关研究提供参考依据。
2. 杂交育种与杂种优势的定义：2.1 杂交育种的概念：杂交育种是指通过人工将两个不同品种、亚种或基因型的个体进行交配，产生出具有杂合性状的后代。
这一过程中，来自亲本个体的遗传物质在混合时会发生重新组合，从而使得后代表现出一些新的优秀性状，比如产量增加、抗病性提高等。
杂交育种被广泛应用于植物、动物和微生物等领域，以期获得更为理想和优良的品种。
2.2 杂种优势的定义：杂种优势是指在同一基因座上内含有来自亲本不同等位基因（allele）所形成的异系对，使得杂合子拥有比亲本纯合子更好的表现形式。
也就是说，在某些特定条件下，杂交后代在某些性状上具有超越其亲本纯合子的表现，并达到更高水平。
这一现象被称为杂种优势（heterosis），广泛存在于各类生物中。
总结来讲，杂交育种是通过人工交配产生新品系或新个体；而杂种优势则是指在杂交后代中表现出的明显的优于亲本纯合子的性状表现。
杂交育种通过引入新的遗传变异，利用基因组的重新组合，产生出新品系或个体，进而实现某些性状的改良。
而杂种优势则是由于亲本间的基因组互补效应、显性和超显性等因素导致，在特定条件下产生更好表现形式的后代。
3. 杂交育种与杂种优势的区别3.1 范围和内容的差异杂交育种是指通过将不同品种或种属的个体进行交配，创造出具有优良性状的新品种。
第五节杂种优势的利用
第五节杂种优势的利用一．杂种优势的概念与表现特点1．杂种优势的概念杂种优势是指两个或几个遗传性不同的亲本杂交所产生的杂种（杂种一代或及其后代），在生长势、生长量、结实性、发育速度以及对不良环境条件的抗性的抗性等方面，优于其亲本（品种或自交系）的现象。
2．杂种优势的表现特点（1）杂种优势具有普遍性和复杂多样性。
凡是能进行有性生殖的生物，无论高等生物还是低等生物，自花授粉植物还是异花授粉植物，都可见到杂种优势现象。
但并不是任何两个亲本杂交所产生的杂种或杂种的所有性状都具有优势。
（2）杂种优势的大小与亲本遗传差异和纯度有关。
（3）F2及以后世代杂种优势衰退。
二．利用杂种优势的基本条件（1）要有纯度高的优良品种或自交系；（2）亲本间杂交一代要有强大的杂种优势；（3）亲本的繁殖和杂交种的配制简单易行、种子生产成本低。
三、杂交种的类别1．品种间杂交种对于雌雄异花或雌雄同花但去雄方便的作物，可采用品种间杂交的方式。
利用品种间杂种优势的特点是：育种程序简单，但由于品种间没有严格自交的过程，品种内株间的遗传基础不完全一致，所以杂种F1表现不太整齐，优势也相对低于自交系间杂种。
2．自交系间杂种对于容易人工自交的作物（如玉米），可利用自交系间杂。
利用自交系间杂种的特点是：育种程序复杂，所需时间长，但所配出的杂种生长整齐一致，优势明显。
玉米自交系间杂交种，因采用自交系亲本的数目多少及组合方式不同，可分为：顶交种——一个自交系和一个普通品种杂交；单交种——两个自交系杂交；三交种——一个单交种和一个自交系杂交；双交种——两个单交种杂交；综合种——由10个以上自交系或几个单交种、双交种杂交后，通过混合选择而成。
3．自交不亲和和系间杂种有一些作物，他们的某些品系虽然雄蕊正常，能够散粉，但自交或系内兄妹交均不结实或结实极少，这种特性称为自交不亲和性，具有这种特性的品系叫自交不亲和系。
它们可利用自交不亲和品系间杂交种。
4．种间杂交种某些种间杂交一代结实率不降低的作物，可利用种间杂种优势。
猪的杂交与杂种优势
猪的杂交与杂种优势1．杂交在育种工作中，杂交是指不同品种或不同品系个体之间的交配。
从遗传学上讲，凡是基因座位拥有不同等位基因两个亲本的交配就是杂交。
杂交的基本效应是使基因型杂合，使后裔群体中杂合子比例增加，表型变异减少，从而使群体更加一致。
下面将一般性讨论主要的杂交效应即杂种优势和遗传互补性。
2．杂种优势杂种优势可定义为杂种一代(F1)与纯合亲代均值间的差数。
杂种优势取决于基因的非加性效应，即显性效应和上位效应，而与加性效应无关。
显性效应是同一基因座位上两基因的特殊组合效应，在杂种优势中起决定作用。
而上位效应是指不同基因座位上基因间的互作效应。
杂种优势与近交退化是同一个遗传机制的两个方面，两个现象的出现取决于动物个体的杂合度或纯合度，降低杂合性可望出现近交退化，而提高杂合度则出现杂种优势。
在育种实践中，杂种优势是群体和性状特异的。
这是因为不同的群体以及不同杂交世代间的遗传结构差异很大。
在杂种一代获得的杂种优势最大，在杂种二代和回交代中仅能获得其一半；亲本群体间的遗传差异，即亲本间的基因频率差异程度愈大，亲本间在遗传起源上彼此无关，其杂交后代的优势愈明显。
另外，杂种优势常受到环境条件，如营养水平、饲养方式、温度、健康程度等因素的影响。
杂种优势因性状特异仍有其相对的趋势。
通常，猪的繁殖力、生活力这类低遗传力性状的杂种优势水平较高，遗传力中等的日增重、饲料转化效率等性状杂种优势也为中等，而遗传力高的胴体组成性状则可望获得较低或几乎无杂种优势。
因此，对于猪杂种优势在繁殖性状上显得特别重要，这也就是目前世界上利用Fl母猪生产商品肉猪愈来愈普遍的原因。
杂交已被广泛证明是迅速改良猪繁殖性能的重要措施。
(1)杂种优势的类型经过性能测定所得到的个体记录可能受到三种效应的作用。
如母猪的窝产仔数受到以下三个效应的影响：①父本效应：公猪配种能力以及精液的受精力；②母本效应：母猪的排卵率及子宫内环境；③个体(子代)效应：仔猪(胎儿)的抵抗力和生活力。
作物育种学第八章
二. 自交系选育过程
1.选育自交系的原始材料 ①地方品种和推广品种 ②各类杂交种 品种或品种间杂交种选育的自交系—一环系 自交系间杂交种选育的自交系—二环系 ③综合品种和人工合成群体
作物育种学第八章
2. 选育自交系的过程
S0
种植原始材料，选择30
至50株，人工套袋自交
S1
综合性状良好的植株，
（被测系）隔离区法。
作物育种学第八章
第五节 利用杂种优势的途径 和杂交制种技术
一. 利用杂种优势的途径 二. 杂交种的类别 三. 杂交制种技术
作物育种学第八章
一. 利用杂种优势的途径
1. 人工去雄制种 采用人工去雄制种，作物必须具备三个条件： ①花器较大，易于人工去雄 ②人工杂交一朵花，能得到数量较多的种子 ③种植杂交种时用种量少。
F1>HP MP<F1<HP LP<F1<MP F1<LP
作物育种学第八章
二. 杂种优势表现的特点
1.杂种优势是普遍的生物现象 2.杂种优势是复杂的生物现象 杂种优势大小主要与以下几个方面有关： ①与作物的种类和繁殖方式有关 ②与亲本性状的差异和纯度有关
作物育种学第八章
3. 杂种优势的表现是多种多样的 营养型 生殖型 适应型
2. 超亲优势
杂种一代某一性状平均值超过高值亲本同一性 状平均值的百分率
F1-HP 正向超亲优势（%）=-------------×100
HP
负向超亲优势（%）=---F--1----L--P---×100 LP
作物育种学第八章
3. 超标优势
杂种一代某一性状的平均值超过当地推广 品种同一性状值的百分率
作物育种学第八章
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杂交育种的步骤
1、确定育种目标和育种方案
杂交育种之前必须事先探讨商定
新品种应具备的目标性状
杂交需要几个品种
选择哪些品种
杂交代数
参与杂交的品种在新品种中所占的比例、位置
实际操作中不断地修订、改进
2、杂交阶段
3、横交固定阶段
3、扩群提高阶段
四、杂种优势利用
杂种优势概述
（一）杂种优势的概念
群的纯种畜源
五、远缘杂交
1、定义
指不同属或不同种的公母畜禽之间交配。
2、应用
犏牛和骡子
六、思考题
1、名词 级进杂交、导入杂交、育成杂交
2、杂交在生产上有什么用途？
3提高杂种优势的措施？
（二）、杂种优势的机理学说
（三）、提高杂种优势的措施
杂种优势利用技术体系中包括：
1、杂交亲本种群的选优提纯（纯繁）
2、杂交组合的选择 3、杂交工作的组织
杂交方式
二元杂交
一代杂交无论是公是母，都不作为种用继续繁殖，
而是全部用作商品
这种杂交方式可获得完全的杂种优势
不能充分利用母本种群繁殖性能方面的杂种优势
（三）、杂交育种方法分类—— 据育种工作基础分类
在现有杂种群基础上的杂交育种
中国荷斯坦牛
有计划从头开始的杂交育种
中国美利奴羊
BMY肉牛
三、杂交改良
畜群的杂交改良
利用优良的外来品种 与本地品种进行杂交 以改进地方品种的缺点 或提高本地品种的生产性能
（一）杂交改良概念
指运用杂交方法将两个或两个以上的品种特性结
维持两个很大规模的纯繁群体，负担重
三元杂交
这种杂交是用两个种群杂交，所生杂种母畜再与第三代种群
杂交，所生二代杂种用作商品
三元杂种集合了三个种群的差异，单个数量性状上的杂种优势
更大
可通过二元杂种母畜充分利用母本在繁殖性能方面的杂种优势 在组织工作上，要比二元杂交更加复杂，因为它需要有三个种
简单杂交育种：
只用两个品种的杂交来培育新品种
两个品种含有新品种所有的育种目标状态
简单易行； 培育时间短； 成本低；
杂交育种——简单杂交育种举例
复杂杂交育种：
用三个以上品种杂交来培育新品种； 当两个品种不能含有新品种所需要的目标性状时 一般采用3个品种 品种数>3个时，杂交后代遗传变异太大，培育时间
长、所需育种技术难度大
后用品种对新品种的影响相对大
杂交育种——复杂杂交育种举例
（二）、杂交育种方法分类—— 据育种目标分类
改变家畜主要用途的杂交育种
东北本地羊（肉用）——东北细毛羊（毛用）
提高生产性能的杂交育种
北京黑猪、草原红牛、中国荷斯坦牛
提高适应性与抗病力的杂交育种
圣格鲁特牛、肉牛王（耐热抗蜱）、抗白血病来航鸡品系
直至被改良品种得到根本改造
杂交改良——级进杂交
开展级进杂交的目的
为了尽快获得大量某种用途的家畜
为了尽快提高家畜的某种生产性能；产奶性能 为了经济有效地获得大量优良“纯种”家畜
为了获得大量适应性强且生产力高的畜群
级进杂交的注意事项
明确改良的具体目标
选择适宜的改良品种
选出优秀的改良种畜 组织有效的配种工作
第二章 第五节 杂交及杂种优势的利用
一、杂交的概念
二、杂交改良方法
三、杂种优势利用
一、杂交育种概述
二、杂交育种方法分类方法
（一）、杂交育种方法分类——据所用的品种数目分类 （二）、杂交育种方法分类——据育种目标分类
（三）、杂交育种方法分类——据育种工作基础分类
（一）、杂交育种方法分类—— 据所用的品种数目分类
合起来，创造出新品种的方法
（二）杂交改良方法
引入杂交 级进杂交 育成杂交
杂交改良——引入杂交
引入杂交（INTRODUCTຫໍສະໝຸດ VECROSSING）概念
亦称导入杂交
以原有品种为主，在保留原有品种（地方品种） 基本品质前提下，通过导入另一品种来克服和提高
原有品种个别缺点的杂交方法。
引入杂交的方法
引入杂交适用范围
在保留本地品种全部优良品种的基础上，改正某
些缺点
需要加强或改善一个品种的生产力，而不需要改
变其生产力方向
引入杂交注意事项
杂交改良——级进杂交
级进杂交（grading up）概念
亦称改良杂交
改良品种的优秀公畜与被改良品种的母畜交配 所得杂种母畜又与改良品种的优秀公畜交配
连续几代将杂种母畜与改良品种的优秀公畜回交