杂交育种
第11章 杂交育种

11.2.5 准备杂交用具
确定杂交计划后,应将所需的杂交用具准备妥当, 主要有去雄用镊子或去雄剪,贮粉瓶,干燥器或干燥剂, 授粉器,塑料牌,扩大镜,铅笔,70%酒精,隔离袋, 覆盖材料,缚扎材料,记录本等。
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11.2.6 培育亲本种株和花粉处理技术
1)花期调整 (1)调节温度 (2)调节日照时间 (3)栽培措施 通过摘心、摘蕾、修剪、环剥、嫁接、肥水供给等 调节花期。 (4)调整播种期 (5)植物生长调节剂处理
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回交
有利性状
轮回亲本
的 性 状 与 轮 回 亲 本 基 本 一 致
P1
×
F1
BC1F1
P2
非轮回亲本 OR 供体亲本
P1
多 次 回 交 后 , 回 交 后 代
×
F1
×
P1
结论: 轮回亲 本最初 作为母 本出现 的,但
F1
BCnF1
×
F1
P1
育 育 性 性
问题例外
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轮回亲本用父本还是母本好? B 想一想
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11.2 杂交育种的准备工作
11.2.1制订杂交计划 11.2.2杂交方式的确定 11.2.3 杂交亲本选择与选配 11.2.4 了解亲本开花授粉生物学特性 11.2.5 准备杂交用具 11.2.6 培育亲本种株和花粉处理技术
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11.2.1制订杂交计划
根据整个育种计划要求和育种对象的开花授粉习性,制订杂 交工作计划。杂交育种计划从大的方面讲包括育种目标的确定, 杂交组合、杂交方式的选择,亲本开花授粉生物学特性的了解, 调节花期的措施,亲本种源的选择,杂交数量和日程安排,克服 杂交不孕性的措施和人力、物品、经济预算等。 另外,制订杂交工作计划,主要考虑杂交组合数、具体的杂 交组合、每个杂交组合杂交的花数(杂交株数和每株杂交的花数 等)、杂交进程(花粉采集和杂交日期)、操作规程(杂交用花 枝与花朵的选择标准、去雄、花粉采集与处理、授粉技术和授粉 后管理要求)等。杂交花数取决于计划培育的杂种株数。一般来 说,对一、二年生有性繁殖植物来说。坚持“多组合、小群体” 的原则,即尽可能多做杂交组合,每个组合种植的株数可适当少 一些。
第五章 杂交育种

三、花粉技术 1、树木的开花、授粉和结习性 孤立木的开花树龄较林木早; 贫瘠干旱地段上的较肥沃湿润地段上的早; 分布区南部的较北部的早;
嫁接植株较实生树早。
泡桐、刺槐、榆树等在 同一朵花中有雌蕊和雄 蕊,属两性花;松、侧 柏、落叶松、杉木、柳 杉等树种的雌雄花分别 着生在同一植株上,为 雌雄同株异花.
树木杂交育种的历史较短,世界各国在人工杂交工作中, 做得最多,成就最大的是杨树和松树。在杨树和松树杂交 育种中,又多是以种间杂交为主。 英国早在1912年就选育出格氏杨(卡洛林杨×毛果杨)。 美国从1924年起,进行了系统的杨树育种工作。前苏联于 1933 ~ 1941 年间进行杂交组合 123 个,获得了苏维埃塔型 杨、雅柏洛科杨、斯大林工作者杨等新品种。西欧各国进 行了欧洲黑杨和美洲黑杨的杂交工作,从中选育出的健杨、 五月杨等杨树杂种,已成为欧洲各国的主要造林树种。
花粉寿命的长短因树种和储藏条件不同而异,一般 风媒花花粉的生活力,在干燥、冷凉的室温下可保
持1-2个星期。杉木、云杉、柳杉、松树的花粉储
藏在适当的温度和湿度下,可以保存数年。杉木的 花粉在低温下保持 17年之久。杨树、柳树花粉一般
只能保存1周左右。
把收集好的花粉装在 玻璃皿中,不加盖, 放臵在盛有氯化钙或 硅胶的干燥器中进行 干燥, 12 - 24 小时后 即可密封储藏。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用,即a1a2> a1a1; a1a2> a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象,所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关,各等位基因均无显 隐性的关系。同时,假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位,而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
五章杂交育种

3、四交
四交是选用4个亲本的杂交,其杂交方 式可以是双交即A/B//C/D,也可以是4个 亲本依次杂交 A/B//C///D。
双交方式的四交,只需杂交两次, 而另一种形式的四交则需要杂交三次, 因此, 一般宜用双交,而不是四交, 四交只是在弥补三交不足时才采用。 四交杂种的遗传基础丰富,育成新类 型的可能性较大。
(四)杂交亲本应具有较好的配合力
20世纪七十年代以来,在自花授粉作 物和常异花授粉作物的杂交育种工作中引 入了配合力的概念,在根据品种本身综合 性状表现优良的基础上还要考虑亲本的一 般配合力。
一般配合力是指某一亲本品种与其它一 系列品种杂交后,杂种后代(F1)在某个性 状上表现的平均值称为这一亲本品种在该性 状上的一般配合力(General Combining Ability,GCA)。
为了选配优良亲本必须对育种的原始材 料进行较为详尽的观察研究,有计划地掌握 一批杂交亲本,并不断引入新的种质。同时 在杂交育种的过程中,不断对各材料主要性 状的遗传规律、突出的优缺点的遗传等注意 观察和分析总结,这样才能主动灵活地使用 亲本,做好选配工作。
选配亲本的一般原则如下:
(一)杂交的亲本必须具有较多的 优点,较少的缺点,而且其优缺点应尽 可能达到互补,并且主要性状突出。
这一条包括4个方面: 1.亲本优点多; 2.目标性状突出; 3.缺点少而且易克服; 4.亲本间优缺点互补。
其中重点是优缺点互补。其基本遗传理 论是基因的分离和自由组合规律。
亲本选配成功的实例(水稻)
桂阳矮49号 ╳ 朝阳2号
→
桂朝2号
茎杆生长较集中 丛生性生长类型
叶杆直立 光合功能较高
结合母本茎叶形态特点和 父本较强的光合功能 穗粒数超越双亲
第七章: 杂交育种

第七章 杂交育种
第七章 杂交育种 第一节、杂交育种的概念 第二节、杂交亲本选配的原则 第三节、杂交组合方式 第四节、有性杂交技术及杂种 后代的选育 第五节、有性杂交育种程序
第一节、杂交育种的概念
一、概念
1、杂交育种(cross breeding): 是通过两个遗传性不同的个体之间进行有性交配 获得杂种,继而选择培育以创造新品种的方法。 它是国内外应用最广泛而且卓有成效的育种方法 之一。当前在农作物品种中,杂交育成品种占50%。 根据亲本亲缘关系的远近,有性杂交又分为: 2、品种间杂交:同一植物种内不同品种间的杂交 3、远缘杂交:下章讲述
例:甲:具丰产性、适应性、综合农艺性状 好,但不抗病,那就就选具抗病性的乙品 种与之杂交,再以甲品种与具抗病的杂交 回交,连续时行若干年,因此甲品种就为 轮回亲本。而具有改良母本缺点的目标性 状的亲本乙称为非轮回亲本。 回交时一般回交3—4次。
回交程序
1 甲×乙 F1×甲
杂交 以杂种一代为母本,以甲为父本 从回交一代中选抗病株 为母本,以甲为父本 从第二次回交一代中选抗 病株为母本,以甲为父本 以三次回交一代自交, 并选择优良抗病植株 以当选植株继续自交,从中继续选 择单株,直到选出优良抗病品系
1、复交的类别:
根据杂交亲本的数目及杂交方式,可分为: ①三交:(甲×乙)×丙 ②双交:(甲×乙)×(丙×丁) ③四交:[(甲×乙)×丙]×丁 ④五交:{[(甲×乙)×丙]×丁}×戊、[(甲×乙) ×(丙×丁)]×戊、[(甲×乙)×丙]×(丁× 戊) 特点:亲本多、工作量大、育种年限长、所需人力 物力及试验地面积多
下面就复交的配合方式,简单举例说明: 假定有甲、乙、丙三个亲本,甲为农艺亲 本;乙早熟;丙具有主要育种目标性状如抗病。 应用甲、乙、丙行三交时,可采用:
第七章 杂交育种

2、遗传组成情况: 如以简单数字表示各亲本的遗传组成在F1中所占比例是: 甲×乙,各为1/2 三交种:(甲×乙)×丙中,甲、乙各为1/4,丙为1/2 四交种:[(甲×乙)×丙]×丁中,甲、乙为1/8,
丙为1/4,丁为1/2 双交种:(甲×乙)×(丙×丁),甲、乙、丙、丁
各为1/4 五交种:[(甲×乙)×丙]×(丁×戊),甲、乙
交,称为复合杂交。 1、复交的类别: 根据杂交亲本的数目及杂交方式,可分为:
①三交:(甲×乙)×丙 ②双交:(甲×乙)×(丙×丁) ③四交:[(甲×乙)×丙]×丁 ④五交:{[(甲×乙)×丙]×丁}×戊、
[(甲×乙)×(丙×丁)]×戊、 [(甲×乙)×丙]×(丁×戊) 特点:亲本多、工作量大、育种年限长、所需人力 物力及试验地面积大。
为1/8,丙为1/4,丁戊为1/4
3、配合方式: 采用复交时,如何考虑各亲本的组合方式以及
各亲本在几次杂交中谁先谁后,就要全面平衡: ①各个亲本优缺点的程度; ②相互弥补的可能性及程度; ③各亲本在杂交工作中的主次; ④根据配组合的优缺点,灵活运用。 根据以往经验,配合方式有以下两种: ①将农艺亲本放在最后一次交杂交,以增强后代的 丰产性和适应性。 ②将具有主要目标性状(综合形状好)的亲本放在 最后一次杂交;以提高出现具主要育种目标性关个 的可能性。
如:早熟性、株高、分枝数、种子大小等。 ③在远缘杂交中,用回交法可恢复杂种育性,在杂 种优势利用上,可以改良自交系,转换不育系及恢 复系。
3、应用回交时,需注意的问题: ①注意选择轮回亲本:适应性强、丰产性好,有推 广前途; ②注意选择非轮回亲本:目标性状应十分突出,遗 传传递力要强,被改良的性状最好是显性,如为隐 性(子代不表现)→要自交措施; ③后代选择:选具有目标性状的个体、农艺性状次 要; ④回交次数:现论上讲四次后→可达目的,但实际 中就具体情况而定。
杂交育种

{[(A×B)×C]×D}×E A/B//C/3/D/4/E
聚合杂交
[(A×B)×(C×D)]×[(E×F)×(G×H)]
复交的特点:
①遗传基础丰富。 ②分离早,分离时间长,类型多。 ③杂交的数量和后代群体规模相对大。
注意安排亲本的组合方式和亲本 在各次杂交中的先后顺序:
(A×B)×农艺亲本 (A×农艺亲本)×(B×农艺亲本)
④ 系谱法年年选择,工作较繁 琐;混合法则比较简单。
(二)混合法的优缺点
方法 系谱法 开始选 择世代 F2 选择压力 人工选择为主 选择结果 目标性状明显改 进,许多有利基因可 能损失 保存大量基因, 有利重组,损失竞争 力差的个体
混合法 F5 - F8 自然选择,类 型间竞争
混合法优缺点
方法 系谱法 育种效果利弊 对质量性状或遗传力较高的数量性状可起 到定向选择的作用;而对选择可靠性极小的性 状实际选择效果并不高。注意力及早集中,但 早代费工。
组合育种:将双亲控制不同性状的优 良基因随机结合,通过定 向选择,育成集双亲优良 性状 于一体的新品种。
超亲育种:将双亲控制同一性状的不 同微效基因积累于同一杂 种个体中,形成在该性状 上超过亲本的类型。
遗传机理:
组合育种:基因重组和互作
超亲育种:基因累加和互作
第二节 杂交亲本的选配
正确选配亲本是杂交育种 工作的关键,亲本选配得当, 后代出现理想的类型多,容易 选出优良品种。
小麦F1性状与F2分离
F2 选择:选择优良单株,淘汰不良组合 收获:分单株收获,分别脱粒,编号
F3 种植:按组合排列,入选单株点播株行 选择:鉴定株系,优良组合中选优良 株系,优良株系中选优良单株 收获:按组合、系统分株收获,编号
第五章杂交育种

3、对照优势法:以杂种F1超出对照来表示。
HC F1 MC 100% MC
三、杂种优势的理论基础 1、显性假说 (dominance hypothesis )
假如有5对基因互为显隐性的关系,分别位于2对染色体上。 同时假定各隐性纯合基因(如aa )对性状发育的作用为 1, 二个显性纯合和杂合基因如( AA 和 Aa )的作用为 2 。其杂种 优势可表示如下:
第三节 人工杂交技术 一、杂交方式
在一个杂交育种方案中,参与杂交的亲本数目以及
各亲本杂交的先后次序 ,称为杂交方式 (crossing
mode)。
有性杂交中,供应花粉的植株,叫父本,以符号♂ 来表示;接受花粉,而发育成果实和种子的植株叫 母本,以符号♀ 表示;×号表示有性杂交,母
本写在前面,父本写在后边。
明异质等位基因优于同质等位基因的作用,即a1a2> a1a1; a1a2> a2a2。由于这一假说可以解释杂种远远 大于最优亲本的现象,所以称为超显性假说。
假定2个亲本各有5对基因与生长势有关,各等位基因均无显 隐性的关系。同时,假定 a1a1 、 b1b1 等为同质等位基因时 的生长量为 1 个单位,而 a1a2 、 b1b2 等为异质基因时的生长 量为2个单位。这2个自交系杂交产生的杂种优势可表示如下:
我国杨树杂交工作开始较晚, 但发展很快,北方各省(区) 几乎都进行了杨树杂交工作, 选育出不少优良品种。例如 小黑杨(小叶杨×欧洲黑 杨)、群众杨[小叶杨× (钻天杨+旱柳)]小美12 号(小叶杨×钻天杨)、北 京杨(钻天杨×青杨)等。
741杨培育
741杨是河北农业大学采用有性杂交选育的优良白杨杂种无性 系。杂交组合是:
杂交育种知识点总结

杂交育种知识点总结一、杂交育种的基本原理1.1 杂交育种的基本概念杂交育种是指利用不同亲本植物的优良性状,通过人工授粉或其他方法,使它们发生交配并产生后代的一种繁育方式。
在这个过程中,不同亲本植物的基因被重新组合,产生出新的基因型。
通过选择和配种,可以培育出具有理想性状的新品种。
1.2 杂交育种的基本原理杂交育种的基本原理是利用杂种优势和组合优势。
杂种优势是指杂交后代的表现比亲本的平均表现要好,主要是因为杂种组合可以使基因重新组合,产生新的基因型,可能会表现出一些隐性性状。
而组合优势是指在杂交中,产生的后代比父本有更好的表现,主要是因为不同的亲本植物具有不同的优点,通过杂交可以将这些优点组合在一起。
1.3 杂交育种的适用性杂交育种适用于需要产生新品种,或改良现有品种的情况。
通过杂交,可以将不同亲本植物的有益性状结合在一起,创造出具有更高产量、更好抗逆性、更强适应性的新品种。
因此,杂交育种在农业、园艺等领域具有广泛的应用前景。
二、杂交育种的方法和步骤2.1 杂交育种的方法杂交育种的方法包括传统杂交、细胞融合、基因工程等。
传统杂交是指在植物花部通过人工授粉的方式,将不同亲本的花粉送至柱头,促使它们发生受精并产生后代。
细胞融合是指将不同植物细胞的质体融合在一起,产生杂种。
基因工程则是利用现代生物技术手段,将外源基因导入到植物细胞中,产生具有特定性状的植物。
2.2 杂交育种的步骤杂交育种的步骤包括选择亲本、授粉、育苗、选择和筛选。
选择亲本是指根据需要培育的新品种的特点,选择具有相关性状的亲本植物。
授粉是指将一种植物的花粉送至另一种植物的柱头,促使它们发生受精。
育苗是指将杂交后的种子或幼苗培育成成苗。
选择和筛选是指根据需要,通过筛选和培育,在许多杂交后代中选出具有理想性状的个体,进行后续繁育。
2.3 杂交育种的主要技术杂交育种的主要技术包括人工授粉、花粉处理、育苗技术、遗传育种、分子标记育种等。
人工授粉是指通过人工手段将一种植物的花粉送至另一种植物的柱头,促使它们发生受精。
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泌乳期可达305天,年产乳量可达6300kg以上。
其他育种实例
杂交小麦之父李振声 杂交大豆之父余建章 杂交玉米之父李登海 ……
杂交育种只能利用已有的基因重组,按需选 择,并不能创造新的基因。杂交后代会出现 性状分离现象,育种进程缓慢,过程繁琐
二、诱变育种
利用物理因素(如X射线,紫 外线,激光等)或化学因素(如 亚硝酸等)处理生物,使生物发 生基因突变。
例:
微生物育种:青霉素选育。 1943年青霉素20单位/mL→X射线、紫外线照射以 及综合处理→ 50000~60000单位/mL。
下面我们再看几道练习题
课本101页基础题 第3题 学案课堂检测第2题
比较杂交育种和诱变育种这两种育种方法的区别
杂交育种
依据 原理 常用 方法
基因重组 杂交 自交 选种 自交
第 1 年 第 2 年
F2 D_T_ ddT_ D_tt ×
↑
高产易病 低产易病 高产抗病 低产抗病 第 3 ~ 6 年
↓
自 交
应用实例:
袁隆平杂交水稻
1974年三系杂交水稻
1995年两系杂交稻
1996年超级杂交稻攻关 2010年亩产900公斤难 关也突破在即
ⅹ
中国黄牛
中 国 荷 斯 坦 牛
荷斯坦牛
诱变育种的优点是能够提高突变率,在较 短的时间内获得更多的优良变异类型。 要想克服这些局限性,可以扩大诱变 后代的群体,增加选择的机会。
升载太空磨菇升载太空磨菇
太空水稻搭载前后株系对比
太空青茄大过小孩头
太空椒
诱变育种
基因突变 辐射诱变、激光诱变、 空间技术育种
将不同个体的优良性状,
优点
缺点 应用 实例
集于一个个体上
提高育种频率,加速育 种过程,或大幅度改良 某些品种
有利变异少,需大量 处理实验材料 “黑农五号”大豆、太 空椒、青霉菌的选育
时间长,需及时发现优良 品种
杂交水稻 、中国和斯坦 牛
下面我们再看几道练习题熟悉这些规律
杂交育种
育种时间长,进程缓慢,过程 缺点: 繁琐,易出现分离现象。不 能产生新基因。
遇到的困难及解决措施
如何让异体配子结合,避免自体异性配子结 合 套袋 去雄处理
点滴收获之1:杂交育种
一 概念: 将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一 起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 二 依据的遗传学原理: 基因重组 三 常用方法:杂交 自交 选种 自交 四 优点: 将不同个体的优良性状集中到一个个体上 五 缺点: 育种时间长,进程缓慢,过程繁琐,易出现 分离现象。
基因突变的特点:
1.普遍性 2.不定向 性 3.有害性 4.低频性 5.随机性
诱 变 育 种 的 缺 点
有利个体不多 处理大量试验 材料 ,工作量 大 。
诱变育种
缺点: 有利个体不多,须处理大量试 材料 ,工作量大 。
农业育种
黑龙江农业科学院用辐射方法处理大豆, 培育成了“黑农五号”大豆,产量提高了 16%,含油量比原来的品种提高了2.5%
学案课堂检测的第1,3题
巩固练习的第3,6题
杂交育种
概念:
将两个或多个品种的优良性状通过交配 集中在一起,再经过选择和培育,获得新 品种的方法。
杂交育种
依据的遗传学原理: 基因重组
杂交育种
常用方法:
杂交 → 自交 → 选种→ 自交
杂交育种
优点: 将不同个体的优良性状集中 到一个个体上。
3、太空育种
甘肃种植的太空育种的蔬菜
空间环境:高真空(10—8pa)微重力(10—4g) 强辐射(尤其是危害性极大的HZE)
太空水稻搭载前后株系对比
诱变育种
原理: 基因突变
太空番茄
太空南瓜
太空青茄大过小孩头
诱变育种
优点: 产生新基因和新的性状,能提高变异的频率,
后代变异性状能较快稳定,加速育种进程。
第六章 从杂交育种到基因工程
第一节杂交育种与诱变育种最早的种方法:选择育种优点:技术简单、容易操作 缺点 选择范围有限,育种周期长
袁隆平在培育杂交水稻过程中,他利用了 哪一种遗传学的原理?
杂 交 ↓ 自 交 ↓ 选 优
遗传图解
P F1 高产易病 × 低产抗病 ddtt DDTT ↓ 高产易病 DdTt ↓ × ddtt