杂种优势的概念
《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。
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。
第六章优势杂交育种
第六章 优势杂交育种第一节杂种优势利用的概况及表现一、 优势杂交育种的概念1、 杂种优势：是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种一代，在生长势、生活力、抗逆性、产量、 品质等方面优于其双亲的现象。
2、 优势育种：利用自然界普遍存在的杂种优势，选育用于生产的杂交种品种的过程叫优势杂交育种。
二、 杂种优势的分类与度量1、 分类在育种中，通常把杂种优势分为三种类型。
即：1） 体质型：杂种营养器官的发育较强，也就是根、茎、叶等营养器官生长势超过双亲。
2） 生殖型：杂种繁殖器官发育较强，如结实率高、种子、果实产量高等。
3） 适应型：杂种具有较强的适应能力，在抗逆性、抗病虫害等能力方面超过双亲。
2、 度量便于研究和利用杂种优势，需要对杂种优势的大小进行测定。
杂种优势所涉及的性状大都为数量性状， 通常以优势的方法率表示。
优势率是度量杂种优势强度的一种指标，它有以下几种计算方法：1） 中亲优势：是以中亲值（（P1、P2同一性状平均值的平均数）作为尺度来衡量 F1的产量或某一数量 性状的平均值与中亲值之差的方法，计算公式为：Fi-双亲平均值中亲优势（％）= 1 I双亲平均值 2） 超亲优势：这是以双亲中较优良的一个亲本的平均值作为度量标准，衡量F1平均值超过高值亲本 的百分率。
公式如下：3）对照优势（或超标优势）：即F1的某一数量性状的平均值超过标准（当前推广）品种的百分率。
公式为: 三、优势杂交育种与常规杂交育种的异同1、 相同点：优势育种与常规杂交育种的相同点是都需要选择选配亲本，进行有性杂交，进行品种比较 实验、区域实验、生产实验和品种审定。
2、 不同点：1） 从理论上，常规杂交育种利用的主要是加性效应和部分上位效应，是可以固定遗传的部分； 优势育 种利用的是加性效应和不能固定遗传的非加性效应。
2） 从育种程序上，常规杂交育种一先“杂”后“纯”。
即先杂交后自交，最后得到基因型纯合的定型品种。
优势育种一先“纯”后“杂”。
第七章 杂交育种2015
(二)杂种亲本的选育 自花授粉作物：直接从品种（系）中筛选 （除特殊要求） 常异花授粉作物：2～3代的自交； 异花授粉作物：多代的自交与选择 1.选育自交系的原始材料 地方品种、推广品种、杂交种、综合品种等 从这些原始材料中选育的自交系称为一环系 自交系间杂交种后代中选育的自交系称为二 环系
杂种优势的表现：
根据杂种表型性状的性质，把杂种
优势划分成营养型杂种优势、生殖 型杂种优势和适应性杂种优势三个 基本类型。
( 一 ) 生长势和营 养体 蔬菜烟草作物
株型优势
（二）抗逆性和适应性
抗病性（显性基因） （三）生理功能方面 光合能力
有效光合期延长
光合面积增加
《种子生产与管理》
邓其明 四川省绵阳农业学校
第七章 杂种优 势
第一节 杂种优势的概念及表现
一、概念：
两个或几个遗传性不同的亲本杂交所产生的杂 种，在生长势、体积、结实性、发育速度以 及对不良环境条件的抗性等方面优于亲本的 现象。 杂种优势（heterosis）是指两个遗传组成不 同的亲本杂交产生的F1植株在生活力、生长 势、适应性、抗逆性和丰产性等方面超过双 亲的现象。
显性假说 它们的不同点在于： 1、杂合的等位基因间是显隐性 关系，一对杂合等位基因不能 出现超亲优势 2、非等位基因间是显性基因的 互补或累加关系，超亲优势由 双亲显性基因的累加效应而产 生 超显性假说 1、杂合等位基因间异质性互作， 一对杂合等位基因也可能产生超 亲优势 2、非等位基因间的互作，即上位 性效应，更可能出现超亲优势
2）超显性假说 由Shull（1908）提出的，基本观点如下：
这一假说基本点是： 杂种优势是由于双亲基因型的异 质结合所引起的等位基因间的相 互作用的结果。 等位基因间没有显隐性关系 杂合等位基因相互作用大于纯合 等位基因的作用 同时存在非等位基因之间互作
杂种优势的利用
观赏植物的杂种优势
1) 观赏特性优良； 2) 抗逆性强； 3) 整齐一致。
（三）杂种优势育种
利用这种杂种优势的育种法称为 优势育种或一代杂种育种法。
（四）优势育种与重组育种的异同点
1. 优势育种与重组育种的相同点是需要选配 亲本，进行有性杂交。
2. 不同点是重组育种先进行亲本的杂交，然 后使杂种后代纯化成为定型的品种用于生 产（重要性状基本上不再分离） ；
三 花卉杂种优势利用主要成就
杂种优势的现象，早在2000年前已为 人们所注意，我国1400多年前就有杂种优 势的文字记载，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。
3、轮配法
A
B
C
D
A
X
X
X
X
B
X
X
X
X
C
X
X
X
X
D
X
X
X
X
这是既能测定普通配合力又能测定 特殊配合力，从而能较准确地选出最 优组合的方法。
（三）自交系间配组方式的确定
经过配合力测验选得优良杂交 组合及其亲本自交系后，还需要进 一步确定各自交系的最优组合方式， 以期获得好的杂种。
１、单交种：
２、双交种：
（二）进行配合力测验
选出最好的杂交组合及其亲本自交系。
自交系的表现并不总是一致的，因此 必须对上述过程中初选出来的自交系，根 据它们的配合力，即作为亲本时后代所表 现的性状水平，作进一步的选择，并从中 选出最优良的组合。
配合力的概念
配合力是指作为亲本杂交后F1代 表现优良与否的能力。
第五章近亲繁殖与杂种优势
1. 显性假说 显性假说(Bruce等, 1910) 等
• 内容
– 显性基因对性状表现的贡献大于隐性基因 – 亲本分别具有不同的隐性纯合基因 – 杂种聚集了双亲全部显性基因，各基因位点均呈杂合 杂种聚集了双亲全部显性基因， 状态， 状态，表现为显性性状 – 杂种优势来源于双亲显性性状的互补
• 例如
– 豌豆株高主要受两基因控制，其中一对基因控制节间 豌豆株高主要受两基因控制， 长度(长对短为显性 ，另一对基因控制节数 多对 长对短为显性L/l)，另一对基因控制节数(多对 长度 长对短为显性 少为显性M/m) 少为显性 – 杂种 杂种(LlMm)表现为节间长、节间数多，因而株高可 表现为节间长、 表现为节间长 节间数多， 高于双亲， 高于双亲，表现杂种优势
三、杂种优势的遗传理论
• 杂种优势现象广泛存在，杂种优势又是如 杂种优势现象广泛存在， 何产生的呢？ 何产生的呢？也就是说杂种优势的遗传基 础是什么呢？ 础是什么呢？ • 遗传学家提出了各种各样的假说来解释杂 种优势形成的机理，其中最主要、 种优势形成的机理，其中最主要、最基本 的有两个： 的有两个：
二、杂种优势的表现
(一) 一 (二) 二 (三) 三 (四) 四
杂种优势的表现类型 F1杂种优势表现的特点 F2的衰退表现 F2衰退表现特点
(一) 杂种优势的表现类型 一
(二) F1杂种优势表现的特点 二
• F1的优势表现具有以下特点： 的优势表现具有以下特点： ①综合性； 综合性； ② 杂种优势大小取决于双亲间相对差异和双亲性状互补 性； ③杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有密切关系； 杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有密切关系； ④杂种优势的大小与环境条件具有密切关系。 杂种优势的大小与环境条件具有密切关系。
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
.
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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杂种优势的概念
杂种优势的概念 观察生活、生产中的杂种优势现象，分组进行讨论。
杂种优势的概念
填空题：
1. 杂种优势是指（
2.在作物育种大规模的利用杂种优势是首先从（
现的。20世纪70年代，我国在生产上利用杂交（
开创了（
）作物利用杂种优势的先例。
）。 ）上实
），
杂种优势的概念
1. 两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1代,在生长势、 生活力、抗逆性、繁殖力、适应性以及产量、品质等性 状方面明显优于其双亲的现象。
杂种优势的概念
一、杂种优势的概念 是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1代，在生
长势、生活力、抗逆性、繁殖力适应性以及产量、品质 等性状方面明显优于双亲的现象。
杂种优势的概念
二、杂种优势的普遍性
杂种优势是生物界的一种普遍现象。从真菌到高等动 植物，凡能能够进行有性生殖的生物，均可见到这个现象。 在种植业上利用杂种优势，可大幅度的提高产量及改良品 质，具有巨大的经济和社会效益。
2. 玉米；水稻；自花授粉