第九组 第八章 优势杂交育种概论
园林植物育种学-第八章杂种优势利用
8.3 杂种优势的衡量方法：
• 平均优势：通常以杂种一代某一性状超越双亲相 应性状平均值的百分率表示称平均优势。
平均优势=（F1-双亲平均值）/双亲平均值*100% • 超亲优势：超过较好亲本值的百分率称超亲优势
8.9
9.0
8.5
8.9
0.0
9.1
8.7
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-0.3
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9.6
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8.8
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8.2
8.7
-0.2
9.1
9.1
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8.9
+0.2
+0.2
-0.4
8.5.3 自交系间配组方式的确定
• 单交种：指用两个自交系配成的杂种一代。主要 优点：基因型杂合程度高；株间一致性强；制种 程序简单。
• 配子体型不亲和性 • 孢子体型不亲和性：
8.8.2.2 自交不亲和性的生理机制
• 免疫学说：植物表现不亲和时，从 花粉管分泌出抗原，刺激花柱组织 形成抗体，从而阻止花粉管道的伸 长。
• 乳突隔离假说:十字花科植物柱头 的表皮层具有乳突细胞，外面覆盖 有角质层，它可能是自交不亲和植 株阻止花粉发芽的物质。
• 线粒体互补法： • 同工酶分析法 • 分子生物方法
8.4.2 杂种优势的固定 • 染色体加倍法（双二倍体法） • 无性繁殖 • 无融合生殖法 • 平衡致死法
8.5 杂种优势利用的程序
8.5.1 优良自交系的选育 自交系是指从某品种的一个单株连续自交多代， 结合选择而产生的性状整齐一致，遗传性相对稳 定的自交后代系统。一个优良的自交系应该具备 以下特性： • 配合力高；抗病性强；观赏价值高；产量高；多 数性状是可遗传的
优势杂交育种
2、杂种优势的度量方法
为了便于研究和利用杂种优势，通 常采用下列方法度量杂种优势的强弱：
（1）超中优势
以中亲值(P1、P2同一性状平均值的平均数)作为尺度来衡 量F1的平均值与中亲值之差的方法。计算公式为：
F1—（P1+ P2）/2 H = ————————×100%
（P1+ P2）/2
当F1>双亲平均值时为正向优势，可利用的有花径大小、抗逆 性强等；当F1<双亲平均值时为负向优势，如植株矮化、花径 变小等；当F1＝双亲平均值时杂种优势为零。
花卉杂种优势利用主要成就
杂种优势的利用首先是从在大田大作物玉 米开始的，现在玉米、高粱和水稻等作物已取 得显著成就，在蔬菜方面也取得惊人的结果， 花卉方面，世界各国已培育出不少优良的杂种， 尤以美国和日本最盛。
花卉杂种优势育种的成就
金鱼草 矮牵牛 百合 樱草 蒲包花 万寿菊 四季海棠 一串红 三色堇 香石竹
优点：杂种优势明显，一致性强；育种者的权益易保 护
二、杂种优势的分类与度量 1、分类
根据杂种优势性状表现的性质， 可以把杂种优势划分为三种基本类型：
①体质型，杂种的营养器官发育良好，如茎、 叶生长发育旺盛，产量高；②生殖型，杂种的生 殖器官发育较强，如结实器官增大，结实性增强， 种子和果实产量高；③适应型，杂种具有较高的 生活力、适应性和生长竞争能力。
4、平衡致死法
有些染色体片段处于杂合状态时表现为 正常的性状，处于纯合状态时，表现为植株 致死，使存活下来的个体都有杂种优势。因 此，利用该法可以固定杂种优势。
第二节 杂种优势的遗传基础
一、显性假说
显性假说是1910年由Bruce最早提出的。显性 假说的基本论点是，杂交亲本的有利性状大都由 显性基因控制，不利性状大都由隐性基因控制。 通过杂交，使双亲的显性基因全部集中在杂种里， 杂种优势是由于双亲的有利显性基因全聚集在杂 种里所引起的互补作用的结果。
第九组 第八章 优势杂交育种
二、配合力的测定 （一）配合力的概念 配合力：作为亲本杂交后F1表现优良与否的能力。 分一般配合力和特殊配合力两种。gca是指一个自 交系在一系列杂交组合中的平均表现。如图8-1亲 本自交系H的gca为0.2，是H与A、B、C、D4个 亲本配成的F1的平均产量9.1与试验总平均产量 8.9相比的差值.
五、利用迟配系制种法 自交迟配，又叫自交受精缓慢，是指同种基因型花 粉管在花柱中的伸长速度比异基因型花粉管在花柱 中的伸长速度慢的现象。利用迟配系配制杂交种， 以迟配系为母本，或将2个迟配系间行种植在一个 隔离区内，任其自然异花传粉，从迟配系收获的种 子即为杂交种。利用迟配系配制杂交种的优点是制 种成本低，亲本繁殖容易。
㈡孢子体型自交不亲和 孢子体型自交不亲和的亲和与否取决于产生花粉的 父本营养体而非花粉本身是否具有与雌蕊相同的S 基因。 孢子体型自交不亲和的杂合S基因间，在雌蕊和雄 蕊方面均存在独立、显隐、显性颠倒和竞争减弱的 关系。
孢子体型自交不亲和性有以下特点
1、在交配时，正交和反交有差异 2、子代可能与亲代的双亲或亲代的一方不亲和 3、一个自交亲和或弱不平和株的子代可能出现自交 不亲和株 4、一个自交不亲和株的后代可能出现自交亲和株 5、一个自交不亲和群体里，可能有两种基因型不同 的个体
三、自交不亲和系的繁殖 1）蕾期授粉 蕾期授粉克服自交不亲和的效果虽然 较好，但费工费时，成本较高，技术要求也较严格。 2）花期食盐水喷雾 虽然结实率不如蕾期授粉，但 成本低得多。 3）提高CO2浓度 可以有效的克服十字花科作物的 自交不亲和性。 4）无性繁殖 有利于保持种性，防止混杂退化。
第二节 杂交种选育程序
五、杂种优势的测定和固定
（一）杂种优势的预测 1.酵母测定法：用亲本的浸出液对酵母生长刺激作用上
(完整版)作物育种学总论整理
作物育种学总论整理绪论1。
作物品种的概念:是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体。
具有三性（DUS）：特异性（Distinctness) 、一致性（Uniformity)、稳定性（Stability).2。
作物品种类型：纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种。
3。
优良品种：指在一定地区和耕作条件下能符合生产发展要求，并具有较高经济价值的品种。
生产上所谓的良种，包括具有优良品种品质和优良播种品质的双重含义。
第一章作物的繁殖方式与品种类型1。
不同作物的授粉方式：自花授粉作物（〈4%）：水稻、小麦、大麦、大豆等异花授粉作物（>50％）: 玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜常异花授粉作物（5-50%）：棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等2.自交不亲和性：具有完全化并可形成正常雌雄配子,但却上自花授粉结实能力的一种自交不育性。
3.雄性不育性：植物的雌蕊正常而花粉败育,不产生有功能的雄配子的特性.4。
无性系：由营养体繁殖的后代。
5.无融合生殖：植物的雌雄性细胞不经过正常受精和两性配子的融合过程而直接形成种子以繁衍后代的方式,包括无孢子生殖、二倍体孢子生殖、不定胚生殖、孤雌生殖、孤雄生殖。
6。
自交的遗传效应①保持纯合基因型②使杂合后代基因型趋于纯合、并发生性状分离Xmn=（1—1/2n)m③自交引起杂合基因型的后代生活力衰退7.异交的遗传效应①异交形成杂合基因型(杂交）②异交增强后代的生活力8.自交系品种（纯系品种）：突变或杂合基因型连续自交和选择育成的基因型同质纯合群体。
9.杂交种品种：在严格选择亲本(自交系）和控制授粉的条件下生产的杂交组合的F1植株群体。
10。
群体品种:遗传基础复杂、群体内植株基因型有一定程度的杂合或异质性的一群植株群体。
11。
无性系品种：由一个或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成的一个群体。
第二章种质资源1. 种质资源:具有特定种质或基因、可供育种或相关研究利用的各种生物类型的总称。
育种学总论第8章-远缘杂交育种
51
一、品系间杂交技术
从同一个远缘杂交组合选育出的具有不 同目标性状的品系进行互交
52
二、外源染色体导入
1 异附加系（alien addition line）
同一物种不同类型和品种间的可交配性差异很 大，应选择合适的亲本组配。 在小麦和长穗偃麦草的杂交种，西农6028做母 本，结实率为76.39%；以乌克兰0246作母本， 结实率为0.35%。 19
2、染色体预先加倍法
用染色体数目不同的亲本杂交时，先
将染体数目少的亲本染色体加倍后再
杂交，可提高杂交结实率。
下几个类型：亲本性状类型、综合性 状类型、新物种类型
远缘杂种的分离现象极为复杂，目前
对分离规律性很不了解，需要深入研 究远缘杂交的遗传机制
40
2、分离类型丰富，中间类型有 向双亲分化的倾向
远缘杂种后代会分离出各种中间类型，及 大量的亲本类型、亲本祖先类型、超亲类 型以及某些特殊类型等，变异极其丰富。
16
（三)克服不易交配性的方法
1、亲本选择与组配 2、染色体预先加倍法 3、桥梁（媒介）法 4、采用特殊的授粉方式 5、理化因素处理 6、柱头移植或花柱头截短法 7、试管授精 8、体细胞融合
17
1、亲本选择与组配
（1）以栽培种为母本
小麦与黑麦杂交时,小麦作母本结实率达 60%以上,而黑麦作母本,结实率只有2.5%
（2）以染色体数较多或倍性高的作母 本
甘蓝型油菜（2n=38)X白菜型油菜 （2n=20)时，结实率23.6%；反交时，结 实率为0.6%
18
（3）以杂种为母本
以302小麦X天蓝冰草，结实率2.5%；
碧玉麦X天蓝冰草，结实率19.28%；
(302小麦X碧玉麦)X天蓝冰草,结实率38.76%。(4)广Fra bibliotek测交8
(整理)育种学资料
第一章绪论自然进化和人工进化的区别：⑴在于选择主体和进化方向，自然进化过程的选择主体是人以外的生物和非生物的自然条件，选择保存和积累对生物种群的生存和繁衍有利的变异。
人工进化的主体是人，选择保存和积累对人类有利的变异，促使野生类型向栽培类型转化。
⑵在进化原料方面自然进化完全依赖自然发生的突变和基因重组，而人工进化除了利用上述变异以外，还通过各种诱变手段提高突变频率和按人类的需要促使在自然界很难甚至不可能发生的重组，乃至通过生物技术导入外源基因丰富进化原料。
⑶在隔离方面，人工进化可以超越由空间距离和山丘、海洋等形成的隔离条件，创造各种人为的隔离环境、以促使新类型的形成。
⑷在选择的目的性和进化性等方面自然进化没有目的、计划可循，和人工进化由初期的无目的，无计划的无意识选择发展到有目的选择。
⑸在时间上，人工进化比然进化所需要的时间短。
第二章繁殖习性、品种类型和育种特点1.自花授粉植物遗传特点（1）由于长期自花授粉和定向选择，自花授粉植物品种群体内，绝大多数个体基因型是纯合的，而且个体间基因型是同质的，其表现型整齐一致的。
（2）在自花授粉植物群体中通过人工选择产生的纯系的一致性，在以后各个世代中，不通过人工自交都能较稳定的保持下去。
（3）自花授粉植物具有自交不退化或退化缓慢的特点。
2.异花授粉植物遗传特点（1）群体内个体的基因型杂合，个体间在基因型与表现型上不一致（异质）。
（2）从群体中选择优良个体，后代总是出现性状分离，表现出多样性，优良性状难以稳定遗传下去，为获得稳定的纯合后代和保证选择效果，必须在适当控制授粉的条件下，进行多次选择。
（3）异花授粉植物自交会导致生活力显著衰退，称为自交衰退。
第三章育种对象和目标1.制定育种目标的主要原则(1)新品种必须符合生产和市场的需要(2)新品种要有较高的经济效益和社会效益(3)育种目标实现的可能性要大(4)近期需要与长远利益兼顾(5)处理好目标性状和非目标性状的关系2.制订育种目标的主要根据:客观需要、主观条件、最佳效益、竞争优势第四章种质资源1.种质资源面临迅速流失的重大威胁:森林覆盖率下降、过度放牧和盲目滥恳、大面积环境污染造成生态环境恶化、掠夺式的资源开发和利用、育种业发展迅速但缺少可持续发展的观点第五章引种驯化1.引种作用：克服资源地理分布上的不均衡性.丰富品种类型，引种需时少,见效快,是实现良种化的重要手段2.简单引种的遗传学原理-简单引种是引种材料在本身遗传性适应范围内的迁移，即在迁移适应的过程中，未改变本身的遗传性。
《杂交育种优点》课件
优化品质
通过杂交育种，可以提高作物的营养价值， 改善味道和口感。
推动农业发展
稳定农业生产，提高经济效益，促进农业 和经济的可持续发展。
杂交育种的应用
1
玉米杂交育种
通过杂交育种，培育出抗性强、耐旱性好的高产玉米品种。
2
小麦杂交育种
杂交育种可以提高小麦的产量和品质，使其更适应不同的生长环境。
3
水稻杂交育种
杂交育种优点
什么是杂交育种？
定义
通过将不同品种的植物或动物进行交配繁 殖，以获得具有优势的后代。
原理
通过结合父本的优点，消除或减少不良基 因和性状，以提高品种的质量。
杂交育种的优点
增强优势
杂种优势和杂交优势的结合，可以使后代 具有更强的适应力和生长优势。
提高产量
杂交育种可以培育出适应性强和抗性强的 品种，从而提高作物的产量。
通过杂交育种，培育出高产、抗病虫害的水稻品种，以满足食品需求。
总结
1 杂交育种在农业发展中的重要作用
通过结合不同品种的优点，提高作物的适应力、产量和品质。
2 进一步发展杂交育种技术的必要性
不断研究和改进杂交育种技术，以满足人们对食物需求的不断增长。
《优势杂交育种》课件
二、杂交优势的表现
1 生物学基础
2 为什么杂交可以产生优势
解释杂交优势在生物学上的原理，如基因 的组合和表达。
探讨为什么杂交育种可以带来增加产量、 抗病性等优势。
三、杂交育种的方法
传统的杂交育种方 法
介绍传统的人工授粉和选择 育种的方法。
现代的杂交育种方 法
介绍现代的分子标记辅助育 种和基因编辑等方法。
对经济和社会的影响
说明优势杂交育种对农村 经济和农民生活水平的积 极影响。
未来发展趋势
展望优势杂交育种在未来 的研究和应用方向。
六、总结
介绍杂交育种的优势和不足之处，并提出未来优势杂交育种的发展方向和挑 战。
七、参考文献
列举所引用的相关文献和资料。
八、致谢
向为此PPT提供支持和帮助的人员和机构表示感谢。
《优势杂交育种》PPT课 件
一个用于向农民和学生展示的优势杂交育种的PPT课件，包括引言、杂交优 势的表现等内容。
一、引言
1 什么是优势杂交育种
解释优势杂交育种的概念，如何将两个不同的品种交配以产生一个更有优势的后代。
2 优势杂交育种的历史背景
回顾优势杂交育种的历史，从古代农民的解释如何利用不同品种的互 补性遗传特征实现优势杂交。
四、应用实例
玉米杂交育种例子
以玉米杂交育种为例，说明其在增加产量和抗虫 性方面的应用。
水稻杂交育种例子
介绍水稻杂交育种的应用实例，如增加产量和适 应性等。
五、优势杂交育种的意义和前景
在农业生产中的应用
探讨优势杂交育种在提高 农产品产量和质量方面的 重要性。
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3.逐代选择淘汰：根据选育目标性状比较鉴定各S1 代，先淘汰一部分不良自交系，再在入选的各植株中 自交，直至优良性状稳定纯合。
II. 轮回交选择法
准备作为亲本的材料选株自交，同时与测验种杂交
两个等位基因分别产生不同产物或控制不同的 反应，杂合体能同时产生两种产物或进行两种反 应，因而F1具有超过双亲的功能。
超显性是由于杂合体能产生杂种物质（AA产 生一种物质，aa产生另一种物质，Aa不仅能产生 前两种物质还能产生第三种物质）。
1.3优势杂交育种与常规杂交育种的比较
• 相同点 二者都需要首先收集种质资源，选择与选配亲本进
杂种优势的度量方法
1、超中优势（中亲值优势）：杂交种（F1）的产量 或某一数量性状的平均值与双亲（P1或P2）同一性 状之和平均值差数的比率。
H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1+P2)/2]
2、超亲优势：杂交种（F1）的产量或某一数量性状 的平均值与高值亲本（Ph）同一性状平均值差数的 比率。
目前，发达国家杂交品种的利用率越来越高。 如日本：番茄、白菜、甘蓝杂交种品种的种植面积 占同类作物栽培面积的90%以上，黄瓜100%。
美国：胡萝卜、洋葱、黄瓜杂种一代占85%，菠 菜100%。
我国杂种优势的利用
• 从20世纪50年代 开始研究园艺植 物杂种优势的利 用；
• 70年代末期，甘 蓝、白菜、番茄 、茄子、甜椒、 黄瓜、西瓜、甜 瓜等杂交品种已 先后大面积应用 于生产。
第八章 优势杂交育种
杨明佳：152201210032 赵云雄：201322010123 朱 熙：201322010124 张笑笑: 201322010151
第一节 杂种优势的概念和利用概况
1.1杂种优势的概念
杂种优势：指两个遗传组成不同的生物体杂交所产 生的杂交种，在生长势、抗逆性、适应性和产量等 方面超出其双亲的现象。
播种各测交系和相应的自交系，进行比较鉴定 选出10个左右自交后代系统进行系间杂交 综合品系（系内自然传粉） 自交分离纯化
……
亲本自交系
2.2配合力测定
• 配合力的概念
配合力就是衡量亲本系在其所配F1中生产力高低的指 标。可分为一般配合力（gca），和特殊配合力（sca）
1.普通配合力：一个亲本自交系或品种（纯合体）在 一系列的杂交组合的产量的平均表现。
3. 人工种子法 人工种子的幼胚来自体细胞和组织， 具有和亲本相同的基因型，所以其种植群体能保 持亲本的杂种优势和个体间的整齐一致。
第二节 杂交种选育程序
2.1自交系的选育
• 自交系概念 自交系是由一个单株经过连续数代自交和严格选
择而产生的性状整齐一致、基因型纯合、遗传稳定 的自交后代系统。 • 评价自交系好坏的标准
①能否选配出优势明显的杂种一代； ②能否生产出大量的杂种一代和亲本自身种子。
• 优良自交系应具备的条件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三高 两抗
• 配合力高 • 整齐度高 • 产量高
• 抗病 • 抗逆境
一好 • 综合性状好
• 选育自交系的一般方法
I. 系谱选择法
1.选择优良品种作为选育自交系的基础材料（尽量 选择基因型较纯合的）
1. 线粒体互补法：McDaniel等从大麦的杂交亲本中 分离出线粒体，将两亲本线粒体混合，测定混合 物的呼吸率（每毫摩尔ADP转化为ATP所需毫摩 尔氧），如果混合物的呼吸率高于两亲本单独线 粒体的呼吸率，则可能有较强的杂种优势。
2. 同工酶分析法:如果两亲本的同工酶谱不一样，则 他们配组所得的F1可能有较强的杂种优势。
行杂交，并经过品种试验验证新品种的增产潜力、稳 定性、适应性和特异性，报请品种管理部门审定、认 定或登记。 • 不同点
优势杂交育种
加性效应 所利用的遗传效应不同 显性效应
上位效应
育种程序不同
先纯后杂
制种方法
程序繁杂，成本高
常规杂交育种
加性效应 部分利用上位效应
先杂后纯 方法简单，成本低
1.4杂种优势利用概况
H=(F1- Ph)/ Ph
3、超标优势：杂交种（F1）的产量或某一数 量性状的平均值与当地推广品种（CK）同一 性状的平均值差数的比率。
H=(F1-CK)/CK
4、离中优势：又叫平均显性度，以双亲平均 数之差的一半来衡量F1优势的方法。
H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1-P2)/2]
1.2杂种优势的遗传机制
3. 分子生物学方法：利用分子标记技术，分析杂交 亲本之间遗传多态性的差异，估算遗传距离，按 照亲缘关系远而优势强的原则，预测杂种优势大 小。
• 杂种优势的固定
1. 无性繁殖法 杂交种品种进行无性繁殖，就可以 不改变播种材料的杂合基因型，从而固定杂种优 势。
2. 无融合生殖法 不定胚和二倍配子体无融合生殖 形成的种子完全继承了母体的遗传组成。禾本科、 百合科、兰科、蔷薇科、芸香科、菊科、仙人掌 科等科内不少种类常存在这种无融合生殖，通过 选择，有可能使无融合生殖率提高，成为一个可 以遗传的稳定性状，用于杂种优势的固定。
1.5杂种优势的测定和固定
• 杂种优势的预测
在亲本配组前，根据亲本情况能够预测杂种优势大 小，有目的地配制杂交组合，可以减少配制组合数， 提高育种效率。
1. 酵母测定法：具体方法是用热水浸煮法，从植物组 织得到提取液（干物质与水的比例为1:50）。测定 时，先在试管中放入啤酒酵母菌悬浮液20ml，然后 加入0.5ml植物组织提取液在28~30℃温箱中培养24h ，用比浊法测定酵母菌的生长情况。如果两个材料 提取液的混合液刺激酵母菌生长的速度大于单个材 料提取液的刺激作用，则用这两个材料配组得到的 F1可能具有较强的杂种优势。
1.显性假说
Bruce（1910）提出显性假说认为，杂种优 势源于等位基因间的显性效应和非等位基因 间显性效应的累加作用，显性基因有利于个 体的生长发育，隐形基因不利，杂交使双亲 的不利隐形基因不能表达而被掩盖，使杂种 显性位点多于任何亲本，因而表现杂种优势。
2.超显性假说
Shull（1908）提出超显性假说认为等位基因之 间有超过显隐关系的互作效应（Aa>AA或aa）； 非等位基因间存在超过累加作用的互作效应。