杂种优势利用
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《杂种优势利用》课件
，推广杂种优势在农业生产中的应用。
THANKS。
动物杂种优势的实例
杂交牛
通过将不同品种的牛进行杂交， 获得具有杂种优势的牛品种，具 有更高的生长速度和肉产量。
杂交猪
通过将不同品种的猪进行杂交， 获得具有杂种优势的猪品种，具 有更高的生长速度和肉产量。
杂交鸡
通过将不同品种的鸡进行杂交， 获得具有杂种优势的鸡品种，具 有更高的产蛋量和蛋品质。
植物杂种优势的实例
杂种优势利用
目录
• 杂种优势的概念 • 杂种优势的利用方式 • 杂种优势的实例 • 杂种优势的未来发展
01
杂种优势的概念
杂种优势的定义
杂种优势是指两个或多个品种、种间或亚种间杂交后 产生的后代在生长势、繁殖力、抗逆性、适应性以及
产量和品质等方面超过其亲本的现象。
杂种优势是生物界中普遍存在的现象，不仅存在于动 物界，也存在于植物界。
02
基因工程育种是指通过基因工程技术，将具有优良性状的 基因导入到其他植物或动物中，获得转基因生物，用于生 产或育种。这种利用方式能够快速获得具有优良性状的转 基因生物，提高生产效益和育种效率。
03
细胞工程育种是指通过细胞工程技术，将具有优良性状的 细胞进行繁殖和筛选，获得具有优良性状的细胞系或个体 。这种利用方式能够快速获得具有优良性状的细胞系或个 体，提高生产效益和育种效率。
03
杂种优势的实例
农业杂种优势的实例
杂交水稻
通过杂交育种技术，将不同品种的水稻进行杂交，获得具有杂种 优势的水稻品种，具有更高的产量和抗逆性。
杂交玉米
通过杂交育种技术，将不同品种的玉米进行杂交，获得具有杂种优 势的玉米品种，具有更高的产量和抗逆性。
草育种学杂种优势利用
直接选择优良杂种,可及时作为商品杂种品种投入生产利用; 结果可相互比较
就是当前最常用测配方法 如:利用人工去雄制种得玉米、棉花;
甜菜三交种选育; 利用雄性不育系制种得水稻、高粱、甘蓝型油菜和玉米恢复系选育; 不育系得选育时配合力测定
3、测定时期 (1) 早代测定
在S1～S2 (F2-F3)代进行,甚至在F1代进行 仅能测出一般配合力。 依据:一般配合力受基因加性效应控制,可遗传得 因此一般配合力在早代与晚代呈正相关。 缺点:早代分离,可靠性差。 原则:测验种少(1-2个),选择标准低 意义:有效控制群体规模,减少后代测配数量 适用范围:群体品种改良
P
AA BB cc dd × aa bb CC DD
12 10 4 3
6586
29
25
↓
F1
Aa Bb Cc Dd
等位基因显性效应值 非等位基因累计效应值
假设完全显性 无显性 不完全显性
12+10+8+6=36 (12+6+10+5+4+8+3+6) ÷ 2 =27 (双亲平均值) 27< F1 <36
(一) 配合力高
(二) 亲缘关系相对较远 地理远缘 血缘较远 类型和性状差异较大
(三) 综合性状良好,双亲间性状互补
(四) 亲本自身产量高,花期相近,易于授粉
玉米马齿型和硬粒型杂交
五、杂种品种得类型(玉米)
(一)品种间杂种品种
(二) 品种-自交系间杂种品种 顶交种
(三)自交系间杂种品种 1、单交种 用两个自交系组配而成。
C
方法:采用完全或部分双列杂交法。
…
完全双列杂交:n(n—1)个杂交组合(含正交和反交)
就是当前最常用测配方法 如:利用人工去雄制种得玉米、棉花;
甜菜三交种选育; 利用雄性不育系制种得水稻、高粱、甘蓝型油菜和玉米恢复系选育; 不育系得选育时配合力测定
3、测定时期 (1) 早代测定
在S1～S2 (F2-F3)代进行,甚至在F1代进行 仅能测出一般配合力。 依据:一般配合力受基因加性效应控制,可遗传得 因此一般配合力在早代与晚代呈正相关。 缺点:早代分离,可靠性差。 原则:测验种少(1-2个),选择标准低 意义:有效控制群体规模,减少后代测配数量 适用范围:群体品种改良
P
AA BB cc dd × aa bb CC DD
12 10 4 3
6586
29
25
↓
F1
Aa Bb Cc Dd
等位基因显性效应值 非等位基因累计效应值
假设完全显性 无显性 不完全显性
12+10+8+6=36 (12+6+10+5+4+8+3+6) ÷ 2 =27 (双亲平均值) 27< F1 <36
(一) 配合力高
(二) 亲缘关系相对较远 地理远缘 血缘较远 类型和性状差异较大
(三) 综合性状良好,双亲间性状互补
(四) 亲本自身产量高,花期相近,易于授粉
玉米马齿型和硬粒型杂交
五、杂种品种得类型(玉米)
(一)品种间杂种品种
(二) 品种-自交系间杂种品种 顶交种
(三)自交系间杂种品种 1、单交种 用两个自交系组配而成。
C
方法:采用完全或部分双列杂交法。
…
完全双列杂交:n(n—1)个杂交组合(含正交和反交)
利用杂种优势的途径
利用杂种优势的途径
1. 杂交育种：利用不同品种之间的杂交优势，生产出新品种，获得更高的产量、更好的质量和抗病能力等。
2. 种植多样化：种植不同的品种或物种，可以降低风险，增加生产效益。
3. 定向选育：对某种物种进行系统的选育，利用其杂种优势，改良品种，提高生产效益。
4. 交叉繁殖：对两种相近但不同的物种进行交叉繁殖，培育出既具有原有品种的特点，又兼有杂种优势的新品种。
5. 小麦-玉米轮作栽培：利用小麦和玉米的生长特点和代谢方式不同，增加土地的利用效益、降低土壤病害和虫害的发生率。
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11章 杂种优势利用
如两亲本自交系杂AABBccdd×aabbCCDD 12 10 4 3 6 5 8 6
F1
AaBbCcDd
12 10 8 6 (完全显性,部分显性) 问题；1.杂种优势超亲20-50%假说达不到。
2.隐性基因的贡献不是全部不利。
二、超显性假说
杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作用，杂种优势是由双亲杂交
3. 晚代测定：在自交系选育的后期，即S5－S6代时测定 自交系的配合力。此时的配合力是可靠的。
（二）测验种的选择 测定自交系配合力所进行的杂交，称为测交，测交所用的共同亲本称为
测验种。 测交时，由于基因的显性、上位性和互作效应所导致的非加性变量的差
异，一般不易区分，其所出现的差别主要反映了基因的加性效应，故能测出 系的一般配合力。 （三）测定配合力的方法 1.顶交法 1xA 2XA 3xA---nxA 2. 双列杂交法也称轮交法 优点是能同时测定一般配合力和特殊配合力。 缺点是杂交组合过多。 3.多系测交法 是用几个优系(不育系）和骨干系作测验种与一系列被测系测交。是常采用 的一种方法
的F1的异质性引起的，即由杂合性的等位基因间互作引起的。
杂合等位基因的贡献可能大于纯合显性基因和纯合隐性基因的贡献，即 Aa>AA或aa，Bb>bb或bb。
a1a1b1b1c1c1d1d1xa2a2b2b2c2c2d2d2
1 111
1 1 11
a1a2b1b1c1c2d1d2
222 2
近年来一些同功酶谱分析表明，杂种F1除具 有双亲的酶带外，还有新的酶带。
1msms:1MSMS 2.一对显性核雄性不育杂交种
（三）光敏核雄性不育杂交种 水稻小麦油菜 （四）核质互作雄性不育杂交种 核不育基因和质不育因子共同作用 可以实现所系配套 五、自交不亲和系杂交种hybrid with self-incompatibility)
杂种优势利用课件(共34张PPT)《畜禽繁殖与改良》
三、杂种优势利用方式
缺点
维持3个纯种，成本较高 一般需要两次配合力测定，组织工作复杂
三、杂种优势利用方式
3、双杂交
双杂交又称四元杂交，即以四个品种或品系分别两两杂交，然后再两类杂种间进行第二级杂交，产 生经济用商品畜；或者用三品种杂交的杂种畜作母本，再与另有一种的公畜杂交 ，产生经济用畜群。
三、杂种优势利用方式
缺点
杂交后代不作种用，F1代繁殖性能上的杂种优势没有 机会表现和利用。
杂种的遗传基础不广泛，因而不能利用多个品种的基因 加性互补效应。
三、杂种优势利用方式
2、三元杂交
又叫三品种杂交。三元杂交就是先用 两个品种杂交产生具有杂种优势的母 本，再与第三个品种的公畜杂交，产 生的三品种杂种全部供经济利用。
三元轮回杂交模式图
三、杂种优势利用方式
优点
除第一次杂交外，母畜始终都是杂种，有利于利用繁殖性能方面的杂 种优势
对于单胎家畜，需要较多母畜，可以利用杂种母畜 每代只需引入少量纯种公畜或利用配种站的种公畜，不需要维持几个
纯繁群，便于组织 每代交配双优势利用方式
黄牛（♀） × 牦牛（ ♂ ） ↓
变犏牛
牦牛（ ♀ ） × 黄牛（ ♂ ） ↓ 真犏牛
一、杂种优势的概念
杂种优势广泛应用于猪牛羊禽
一、杂种优势的概念
杂种优势的表现
主要取决于杂交用的亲本群体质量和杂交组合是否恰当。
2杂种优势利用的方法和步骤
8
二、杂种优势利用的方法和步骤
杂种优势利用是一项系统工程，它既包括对杂交 亲本种群的选优提纯、又包括杂交组合的选择和杂交 工作的组织；既包括纯繁，又包括杂交，是一套综合 措施，习惯上称为经济杂交。
二、杂种优势利用的方法和步骤
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。
园林植物花卉育种学第7章 杂种优势的利用
种不同，H值也就不同。
.
4. 离中优势 又称平均显性度 H= [F1- (P1+P2)/2]/[(P1-P2)/2]
– 以双亲平均值之差的一半为标准
• 反映了杂种优势与双亲值之差的相关性 (P117)
.
影响一代杂种利用价值的因素
杂种产生的经济效益 VS 生产杂种种子的成本
1. 杂种优势的利用决定于F1的实际经济效益与生产 F1成本之间的相对效益。F1实用价值是取决于它 的实际经济价值； F1实际经济价值在不同花卉、不同杂交组合是不 同的;
础材料 2．选择优良单株自交 3．逐代系间选择淘汰
.
原始群体 S0 S1
S2
S3
A 品种
B 品种
S4
自交系
A1
A2 A3
B
F1 性能比较 （配合力分析）
F1
F1
F1
F1 种子生产
.
图 6-1 自交系与单交种选育过程
二、 配合力测定
(一）配合力的概念: 指作为亲本杂交后F1代表现优良与否的能力。
• 一般配合力（general combining ability， gca）指一个亲本自交系在一系列杂交组合中 杂种后代某一性状的平均表现，通常用离均差 表示。
P2
▪显性效应（Dominant effect）是指在杂合 位点上的显性或部分显性基因对隐性基因的 互补效应。
• 显性基因的加性效应（累积效应Additive effect）是指非等位基因位点上显性效应的集 合，即不同位点上的显性基因的累加效应。
• 显性说认为：基因型不同的品种（或自交系）
杂交，其F1内有许多不同位点上都有显性基 因抑制着相对应的隐性基因，达到互相补充
– 根据公式，当F1＝MP ，即(P1+P2)/2时，H＝0，为无优
.
4. 离中优势 又称平均显性度 H= [F1- (P1+P2)/2]/[(P1-P2)/2]
– 以双亲平均值之差的一半为标准
• 反映了杂种优势与双亲值之差的相关性 (P117)
.
影响一代杂种利用价值的因素
杂种产生的经济效益 VS 生产杂种种子的成本
1. 杂种优势的利用决定于F1的实际经济效益与生产 F1成本之间的相对效益。F1实用价值是取决于它 的实际经济价值； F1实际经济价值在不同花卉、不同杂交组合是不 同的;
础材料 2．选择优良单株自交 3．逐代系间选择淘汰
.
原始群体 S0 S1
S2
S3
A 品种
B 品种
S4
自交系
A1
A2 A3
B
F1 性能比较 （配合力分析）
F1
F1
F1
F1 种子生产
.
图 6-1 自交系与单交种选育过程
二、 配合力测定
(一）配合力的概念: 指作为亲本杂交后F1代表现优良与否的能力。
• 一般配合力（general combining ability， gca）指一个亲本自交系在一系列杂交组合中 杂种后代某一性状的平均表现，通常用离均差 表示。
P2
▪显性效应（Dominant effect）是指在杂合 位点上的显性或部分显性基因对隐性基因的 互补效应。
• 显性基因的加性效应（累积效应Additive effect）是指非等位基因位点上显性效应的集 合，即不同位点上的显性基因的累加效应。
• 显性说认为：基因型不同的品种（或自交系）
杂交，其F1内有许多不同位点上都有显性基 因抑制着相对应的隐性基因，达到互相补充
– 根据公式，当F1＝MP ，即(P1+P2)/2时，H＝0，为无优
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Ms_ Rf_ MsmsRf Ms_ rfrf msmsrfrf
(纯合两型系) (杂合两型系)
• 表现型
可育 可育 不育 可育（为临保系）
• 双基因显性核不育系的临时保持 MsMsrfrf （纯合两型系） x msmsrfrf （临保系）
Msmsrfrf （杂合两型系， 100%雄性不育）
显性核不育“两型系”的概念
恢×恢 恢×品 不育×恢
(五）核质互作型雄不育系 “三系”的繁殖与制种
不育系繁殖区 （含保持系繁殖） 杂交制种区 （含恢复系繁殖）
不育系 S(msms)
×
保持系 F(msms)
不育系 S(msms)
×
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
不育系 S(msms)
保持系 F(msms)
杂交种 S(Msms)
在显性核不育中，不育性受两对核基因控制， 一对为不育基因，另一对抑制基因，两对基因相 互作用共同控制植株育性，称为“两型系”。 “两型系”又分为纯合两型系和杂合两型系 两种，其基因型为：
（2） 纯合两型系的繁殖
MsMsrfrf x MsMs Rfrf (授粉后淘汰) (不育) (可育)
（三） 自交不亲和系杂交种 （四） 种间杂种 （五） 核质杂种
见于油菜
棉花：“陆地棉×海岛棉” 小麦中有报导， 如小黑麦
（六）雄性不育杂种
三系杂交种 二系杂交种 一系杂交种
各作物适用,包括：
水稻、玉米、油菜等 油菜、水稻、棉花等 水稻
杂种优势的利用途径
（一） 人工去雄：玉米、烟草、棉花。 优点——可任意配制组合 缺点——费工，应用有限 （二）利用标志性状：棉花黄芽（幼苗1-6片真叶平展初期为 黄绿色）无腺体、均为隐性；油菜隐性无蜡粉，花叶等。（图） 优缺点：准确判断真假杂交种，可用不去雄杂交。转育费时。 （三） 化学杀雄 常见化学杀雄性：二氯丙酸、青鲜素（MH）、232、 乙烯利、杀雄剂一号、二号等 优缺点：可任意配制组合；杀雄效果多不稳定。 （四） 利用自交不亲和性 自交不亲和性的概念 油菜74-211×75-53（华中农大） （五） 利用雄性不育性 （广泛应用）
2. 显性核不育的遗传
（1）单基因显性核不育(无恢复系)
基因型
MsMs （不育） Msms （不育） msms （可育）
遗传方式
MsMs x msms Msms (不育系）（恢复系） F1（不育） Msms x msms 1/2Msms + 1/2msms (不育系）（恢复系） （不育） (可育）
第八章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
杂种优势的利用
杂种优势的现象及理论基础 配合力的测定 杂交种的选育
利用杂交种优势的途径和杂交制种技术
雄性不育性在作物杂种优势利用中的应用
杂种优势的预测与固定
总目录 上一章 下一章 退出
第一节
杂种优势的现象及理论基础
一、杂种优势的概念和特点
二、杂种二代及以后的杂种优势 三、杂种优势率的测定
5
a1a2 b1b2 c1c2 d1d2 e1e2 2 2 10 2 2 2
5
（二） 杂种优势的生理生化基础
1、生理基础：
光合面积，光合势，光合强度高，呼吸强度低，净光 合产物，同化产物的分配等 2、生物化学代谢 线粒体互补，叶绿体互补，同工酶互补等
配合力的概念（P.113） • 配合力
• 一般配合力
四、杂种优势的理论基础
章目录
下一节
第二节
配合力的测定
一、配合力的概念
二、配合力的遗传
三、配合力的测定
章目录
上一节
下一节
第三节
杂交种的选育
一、杂交种选育的一般程序 二、亲本选配的一般原则 三、杂交种的类别
章目录 上一节 下一节
第四节
利用杂交种优势的途径 和杂交制种技术
一、 利用杂交优势的途径 二、 杂交制种技术
1、显性假说（又称“有利显性基因学说”）
aaBBCCddEE × AAbbccDDee
1 2 8 2 1 2 2 1 1 2 1 6 AaBbCcDdEe 2 2 2 2 2 10 2、超显性假说（又称"等位基因异质结合假说"）
a1a1 b1b1 c1c1 d1d1 e1e1 × 1 1 1 1 1 a2a2 b2b2 c2c2 d2d2 e2e2 1 1 1 1 1
作物经济性状多数为数量性状--微效多基
因控制，环境影响大，连续变异。
通过h2高的相关性状对h2低的目标性状 进行选择，即间接选择。一个性状与另一
个性状有较紧密的相关性。
△G指亲子代平均数之差，又叫遗传 增益genetic gain），决定于亲本个体的 变异幅度、选择压和h2。
（一） 群体改良
1．混合选择
1、细胞学特征 败育的时期—多花粉粒发育期
绒粘层退化--过早解体 细胞质变异--细胞器较少 2、生理生化变化：核酸量减少，蛋白质少，酶活
性变异等
（三）"三系"的概念
1、雄性不育系--基因型 S（msms） 2、雄性不育保持系--基因型 F（msms） 3、雄性不育恢复系--基因型 F/S（MSMS） 4、“三系”之间的相互关系 “三系配套”是指配制一个优良杂交种所需要的 特定的三个系：包括不育系、保持系、恢复系 （“二系”指 （细胞核）雄性不育系、恢复系）
• 特殊配合力
配合力的遗传 可遗传性
可改良性
配合力测定方法
1、概念：测验种、测交、测交种 2、 测验种： 测验种的类别 2、测定时期：早代、晚代 3、测定方式与方法：共同测验种法；
双列杂交法
亲本选育
亲本选育 （自交系、三系、自交不亲和系等） 配合力测定 亲本选配、测交
杂交种选育
测交组合比较试验
显性核不育的繁殖
Msms
x
msms
1/2Msms
x
1/2msms
1/2Msms
x
1/2msms
（2）双基因显性核不育（含一个显性不育抑
制基因）： • 基因型: 不育系
MsMsrfrf Msmsrfrf 恢复系 MsMsRfRf msmsRfRf 半恢复系 _ _ Rfrf 临时保持系 msmsrfrf
(4) 隐性核不育“两用系”的选育与繁殖 ♀ 原始不育株 × 正常可育株(系) ♂ 不育株×杂合可育 可育的株系（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 两用系(AB 系)繁殖
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
小部分
大部分
大田推广
（隔离区一）
（隔离区二）
（一）核不育型的概念（P.126）
（二） 核不育的类型
（三）核不育的遗传
（四）核不育的利用
章目录 上一节 下一节
（二）核不育的类型
隐性核不育
普通核不育 核不育 显性核不育 光（温）敏核不育
（三） 核不育的遗传
1. 隐性核不育的遗传
3、 杂种优势的普遍性
已利用杂种优势的主要农作物 玉米 高梁 水稻 油菜 棉花 小麦 其它：蔬菜 牧草 观赏植物 4、 杂种优势表现的特点（P108-109）
杂交水稻
F2及以后世代的杂种优势
优势显著下降，原因是发生遗传分离，
出现个体差异，不整齐。
玉 米 双 交 种
杂交水稻
亲本
杂交F1
亲本
（1）隐性核不育系的基因型：
msms（不育） Ms _ （可育） （2）隐性核不育性的遗传: msms x MsMS msms x Msms
Msms
(恢复可育)
1/2Msms
(可育)
1/2msms
(不育)
(3)隐性核不育“两用系”的概念
核不育“两用系” 是指在隐性核不育中，不育系每 代始终分离出一半不育株，一半杂合可育株，可育株 给不育株授粉，可繁殖不育系；将可育株去掉，与恢 复系杂交，又可生产杂交种种子。这样的系既可用于 不育系繁殖，又可用于杂交制种，因此称之为“两型 系。
（一） 核质互作型雄性不育性遗传方式
细胞质育性基因：F可育，S不育 细胞核育性基因：MSMS可育， MSms可育， msms不育 质基因与核基因的6种组合及育性表现：
F
MSMS
可 育
F
MSms
可 育
F
msms
可 育
S
MSMS
可 育
S
MSms
可 育
S
msms
不 育
（二） 不育类型的细胞学和生理生化特性
（四）“三系”的选育方法 1、不育系及保持系选育方法（通常成对育成）
1） 种间杂交法（如水稻野败型不育系），P128. 2）种内杂交法（类型间杂交法：如水稻冈、D型不 育系、高粱3197A），P124. 3） 回交转育法（野败型系列、冈D型系列）
2、恢复系选育方法(P.125)
1） 测交筛选法 2） 一般原则
（一）配合力高
（二）亲缘关系较远 （三）性状良好并互补 （四）亲本自身产量高 （五）花期相近
杂交种的类别
（一） 品种间杂交种 （二） 自交系间杂交种
包括自花授粉，常异花授粉， 用于异花授粉作用, 异花授粉作物的不同品种间杂交
概念：自交系、单交种、三交种、双交种、顶交种、综合种
2．后裔鉴定选择
1）穂行法
2）顶交后裔鉴定法办
3）全同胞选择 4）相互轮回选择 （二） 杂交种
1、杂种优势的概念(P108) 2、杂种优势研究与利用的发展历史 （1） 动物 古希腊：384-322BC，狗-狼杂交的记载 中国：400AC，马-驴杂交的记载《齐民要素》 1700'S，家蚕杂种优势利用 （2） 植物 德国：1694，Camenarius发现植物性别 1761-66，Kolreuter.J.G，发现烟草杂种优势 1866-1876，达尔文，玉米杂种优势 1910-20„S，Shull，East，Johns等发明杂交玉米， 作物杂种优势开始在生产上利用。 1972, 袁龙平，发明杂交水稻（图片2） 1985, 李殿荣，发明杂交油菜
(纯合两型系) (杂合两型系)
• 表现型
可育 可育 不育 可育（为临保系）
• 双基因显性核不育系的临时保持 MsMsrfrf （纯合两型系） x msmsrfrf （临保系）
Msmsrfrf （杂合两型系， 100%雄性不育）
显性核不育“两型系”的概念
恢×恢 恢×品 不育×恢
(五）核质互作型雄不育系 “三系”的繁殖与制种
不育系繁殖区 （含保持系繁殖） 杂交制种区 （含恢复系繁殖）
不育系 S(msms)
×
保持系 F(msms)
不育系 S(msms)
×
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
不育系 S(msms)
保持系 F(msms)
杂交种 S(Msms)
在显性核不育中，不育性受两对核基因控制， 一对为不育基因，另一对抑制基因，两对基因相 互作用共同控制植株育性，称为“两型系”。 “两型系”又分为纯合两型系和杂合两型系 两种，其基因型为：
（2） 纯合两型系的繁殖
MsMsrfrf x MsMs Rfrf (授粉后淘汰) (不育) (可育)
（三） 自交不亲和系杂交种 （四） 种间杂种 （五） 核质杂种
见于油菜
棉花：“陆地棉×海岛棉” 小麦中有报导， 如小黑麦
（六）雄性不育杂种
三系杂交种 二系杂交种 一系杂交种
各作物适用,包括：
水稻、玉米、油菜等 油菜、水稻、棉花等 水稻
杂种优势的利用途径
（一） 人工去雄：玉米、烟草、棉花。 优点——可任意配制组合 缺点——费工，应用有限 （二）利用标志性状：棉花黄芽（幼苗1-6片真叶平展初期为 黄绿色）无腺体、均为隐性；油菜隐性无蜡粉，花叶等。（图） 优缺点：准确判断真假杂交种，可用不去雄杂交。转育费时。 （三） 化学杀雄 常见化学杀雄性：二氯丙酸、青鲜素（MH）、232、 乙烯利、杀雄剂一号、二号等 优缺点：可任意配制组合；杀雄效果多不稳定。 （四） 利用自交不亲和性 自交不亲和性的概念 油菜74-211×75-53（华中农大） （五） 利用雄性不育性 （广泛应用）
2. 显性核不育的遗传
（1）单基因显性核不育(无恢复系)
基因型
MsMs （不育） Msms （不育） msms （可育）
遗传方式
MsMs x msms Msms (不育系）（恢复系） F1（不育） Msms x msms 1/2Msms + 1/2msms (不育系）（恢复系） （不育） (可育）
第八章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
杂种优势的利用
杂种优势的现象及理论基础 配合力的测定 杂交种的选育
利用杂交种优势的途径和杂交制种技术
雄性不育性在作物杂种优势利用中的应用
杂种优势的预测与固定
总目录 上一章 下一章 退出
第一节
杂种优势的现象及理论基础
一、杂种优势的概念和特点
二、杂种二代及以后的杂种优势 三、杂种优势率的测定
5
a1a2 b1b2 c1c2 d1d2 e1e2 2 2 10 2 2 2
5
（二） 杂种优势的生理生化基础
1、生理基础：
光合面积，光合势，光合强度高，呼吸强度低，净光 合产物，同化产物的分配等 2、生物化学代谢 线粒体互补，叶绿体互补，同工酶互补等
配合力的概念（P.113） • 配合力
• 一般配合力
四、杂种优势的理论基础
章目录
下一节
第二节
配合力的测定
一、配合力的概念
二、配合力的遗传
三、配合力的测定
章目录
上一节
下一节
第三节
杂交种的选育
一、杂交种选育的一般程序 二、亲本选配的一般原则 三、杂交种的类别
章目录 上一节 下一节
第四节
利用杂交种优势的途径 和杂交制种技术
一、 利用杂交优势的途径 二、 杂交制种技术
1、显性假说（又称“有利显性基因学说”）
aaBBCCddEE × AAbbccDDee
1 2 8 2 1 2 2 1 1 2 1 6 AaBbCcDdEe 2 2 2 2 2 10 2、超显性假说（又称"等位基因异质结合假说"）
a1a1 b1b1 c1c1 d1d1 e1e1 × 1 1 1 1 1 a2a2 b2b2 c2c2 d2d2 e2e2 1 1 1 1 1
作物经济性状多数为数量性状--微效多基
因控制，环境影响大，连续变异。
通过h2高的相关性状对h2低的目标性状 进行选择，即间接选择。一个性状与另一
个性状有较紧密的相关性。
△G指亲子代平均数之差，又叫遗传 增益genetic gain），决定于亲本个体的 变异幅度、选择压和h2。
（一） 群体改良
1．混合选择
1、细胞学特征 败育的时期—多花粉粒发育期
绒粘层退化--过早解体 细胞质变异--细胞器较少 2、生理生化变化：核酸量减少，蛋白质少，酶活
性变异等
（三）"三系"的概念
1、雄性不育系--基因型 S（msms） 2、雄性不育保持系--基因型 F（msms） 3、雄性不育恢复系--基因型 F/S（MSMS） 4、“三系”之间的相互关系 “三系配套”是指配制一个优良杂交种所需要的 特定的三个系：包括不育系、保持系、恢复系 （“二系”指 （细胞核）雄性不育系、恢复系）
• 特殊配合力
配合力的遗传 可遗传性
可改良性
配合力测定方法
1、概念：测验种、测交、测交种 2、 测验种： 测验种的类别 2、测定时期：早代、晚代 3、测定方式与方法：共同测验种法；
双列杂交法
亲本选育
亲本选育 （自交系、三系、自交不亲和系等） 配合力测定 亲本选配、测交
杂交种选育
测交组合比较试验
显性核不育的繁殖
Msms
x
msms
1/2Msms
x
1/2msms
1/2Msms
x
1/2msms
（2）双基因显性核不育（含一个显性不育抑
制基因）： • 基因型: 不育系
MsMsrfrf Msmsrfrf 恢复系 MsMsRfRf msmsRfRf 半恢复系 _ _ Rfrf 临时保持系 msmsrfrf
(4) 隐性核不育“两用系”的选育与繁殖 ♀ 原始不育株 × 正常可育株(系) ♂ 不育株×杂合可育 可育的株系（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 50%不育株 × 50%可育株（淘汰） 两用系(AB 系)繁殖
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
小部分
大部分
大田推广
（隔离区一）
（隔离区二）
（一）核不育型的概念（P.126）
（二） 核不育的类型
（三）核不育的遗传
（四）核不育的利用
章目录 上一节 下一节
（二）核不育的类型
隐性核不育
普通核不育 核不育 显性核不育 光（温）敏核不育
（三） 核不育的遗传
1. 隐性核不育的遗传
3、 杂种优势的普遍性
已利用杂种优势的主要农作物 玉米 高梁 水稻 油菜 棉花 小麦 其它：蔬菜 牧草 观赏植物 4、 杂种优势表现的特点（P108-109）
杂交水稻
F2及以后世代的杂种优势
优势显著下降，原因是发生遗传分离，
出现个体差异，不整齐。
玉 米 双 交 种
杂交水稻
亲本
杂交F1
亲本
（1）隐性核不育系的基因型：
msms（不育） Ms _ （可育） （2）隐性核不育性的遗传: msms x MsMS msms x Msms
Msms
(恢复可育)
1/2Msms
(可育)
1/2msms
(不育)
(3)隐性核不育“两用系”的概念
核不育“两用系” 是指在隐性核不育中，不育系每 代始终分离出一半不育株，一半杂合可育株，可育株 给不育株授粉，可繁殖不育系；将可育株去掉，与恢 复系杂交，又可生产杂交种种子。这样的系既可用于 不育系繁殖，又可用于杂交制种，因此称之为“两型 系。
（一） 核质互作型雄性不育性遗传方式
细胞质育性基因：F可育，S不育 细胞核育性基因：MSMS可育， MSms可育， msms不育 质基因与核基因的6种组合及育性表现：
F
MSMS
可 育
F
MSms
可 育
F
msms
可 育
S
MSMS
可 育
S
MSms
可 育
S
msms
不 育
（二） 不育类型的细胞学和生理生化特性
（四）“三系”的选育方法 1、不育系及保持系选育方法（通常成对育成）
1） 种间杂交法（如水稻野败型不育系），P128. 2）种内杂交法（类型间杂交法：如水稻冈、D型不 育系、高粱3197A），P124. 3） 回交转育法（野败型系列、冈D型系列）
2、恢复系选育方法(P.125)
1） 测交筛选法 2） 一般原则
（一）配合力高
（二）亲缘关系较远 （三）性状良好并互补 （四）亲本自身产量高 （五）花期相近
杂交种的类别
（一） 品种间杂交种 （二） 自交系间杂交种
包括自花授粉，常异花授粉， 用于异花授粉作用, 异花授粉作物的不同品种间杂交
概念：自交系、单交种、三交种、双交种、顶交种、综合种
2．后裔鉴定选择
1）穂行法
2）顶交后裔鉴定法办
3）全同胞选择 4）相互轮回选择 （二） 杂交种
1、杂种优势的概念(P108) 2、杂种优势研究与利用的发展历史 （1） 动物 古希腊：384-322BC，狗-狼杂交的记载 中国：400AC，马-驴杂交的记载《齐民要素》 1700'S，家蚕杂种优势利用 （2） 植物 德国：1694，Camenarius发现植物性别 1761-66，Kolreuter.J.G，发现烟草杂种优势 1866-1876，达尔文，玉米杂种优势 1910-20„S，Shull，East，Johns等发明杂交玉米， 作物杂种优势开始在生产上利用。 1972, 袁龙平，发明杂交水稻（图片2） 1985, 李殿荣，发明杂交油菜