第六节雄性不育在杂种优势中的利用
高粱育种
抗倒伏性、抗丝黑穗病 抗干旱、抗水涝、耐瘠薄、耐盐碱、耐冷凉 抗蚜虫、抗玉米螟
2.国外高粱种质资源的鉴定和研究
ICRISAT 20世纪80年代鉴定 19363份材料。
农艺性状 生理性状 抗性性状
三、高粱特异种质资源及其遗传基础
（一）农艺性状
大黄壳（安徽宿县）450cm 黏高粱（吉林辉南）63cm 国外最高655cm，最矮55cm
一、高粱起源和分类
（一）栽培高粱起源 Condolle （1882）：起源于非洲
野生埃塞俄比亚高粱 野生轮生花序高粱 野生苏丹草
中国高粱起源
（二）高粱分类
1.历史上的分类 植物学分类
2.栽培高粱分类：6个亚系，31个种
（三）高粱的近缘植物 栽培高粱 2n=20
草型高粱（苏丹草、突尼斯草） 体细胞40个染色体高粱（2n=40） 体细胞10个染色体高粱
第九节 高粱种子生产技术
一、高粱常规品种种子繁育技术
二、高粱杂交种种子生产技术
1.安全隔离 2.适当行比 3.分期播种确保花期相遇 4.除去杂株 5.花期预测与调节 6.适时分期收获，严防混杂
二、杂种世代选择
系谱选择法
第一年，采取人工去雄法杂交 第二年，F1（观察记载） 第三年，F2（选择紧穗型和千粒重较高的个体） 第四年，F3（产量性状的选择） 第五年，F4 （产量性状的选择） 第六年，F5以后，品系性状趋于稳定，初步鉴定产量。
为确保自交，入选穗要套袋。
第六节 杂种优势利用
一、高粱杂种优势的表现 高粱的杂种优势表现在子粒产量、形态学和生物学性状、 抗逆性、成熟期等多方面。
（二）高粱三系的创造
Stephens在1937年提出了在高粱上应用雄性不育 配制杂交种的可能性，研究证明雄性不育的细胞 质来自迈罗高粱。1952年首先得到了高粱细胞质 雄性不育材料，并完成了对其证明的工作。
作物育种学复习
作物育种学一、名词解释1、自交不亲和：是指具有完全花并能产生正常雌、雄蕊及正常雌、雄配子的植物,但自花授粉不能结实的特性;2、近等基因系：具有相似遗传背景、而只在个别性状上有差异的许多品种;3、种质资源：遗传育种领域内,把一切具有一定种质或基因的生物类型;4、育种目标：对所要育成品种的要求,即在一定地区的自然、栽培和经济条件下,对计划要选育出的品种应具有哪些优良性状以及各生物学和经济学性状上的具体指标;5、稳产：优良品种在推广的不同地区和不同年份间产量变化幅度较小,在环境多变的条件下能够保持均衡的增产作用;6、经济系数：收获指数harvest index,指生物产量转化为经济产量的效率,即经济产量与生物产量的比值;7、引种：广义的引种crop introduction指从外地或外国引入优良品种、新植物、新作物、品系以及供研究用的或有价值的种质资源或遗传资源材料;从生产的角度讲,引种是指从外地或外国引入优良新作物或新品种,通过适应性试验,直接在生产上推广种植;8、选择育种：是指对现有品种群体中出现的自然变异通过性状鉴定、选择,再经过品系比较试验,区域试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径;9、驯化则是人类使植物适应新的地理环境能力、并对其加以改造和利用的过程10、间接鉴定：根据性状间的相关变异的原理,借助于与目标性状有高度相关的性状的表现来对目标性状进行的鉴定称为间接鉴定;11、直接鉴定：根据性状的直接表现对其进行鉴定的方法称为直接鉴定;12、田间鉴定：在田间栽培条件下,对有关性状进行的鉴定称为田间鉴定;13、室内鉴定：品质等生理生化性状则必须在实验室条件下,借助于某些实验仪器设备才能进行鉴定;14、自然鉴定：当被鉴定的性状在自然条件下能正常、充分地表现时在田间自然条件下对其进行的鉴定,这就称为自然鉴定;15、诱发鉴定：在人工诱发条件下所进行的鉴定称为诱发鉴定;16、杂交育种：不同品种之间杂交获得杂种,继而对杂种后代进行选择以育成纯系新品种的育种方法;17、组合育种：是将分属于不同亲本的优良基因通过杂交分离和重新组合,形成各种不同的基因型,通过定向选择育成集双亲优点于一体的新品种,其遗传机理主要是基因的重组和互作;18、超亲育种：将分散在不同亲本中控制同一性状的多个微效基因积累于一个个体中,形成在该性状上超过亲本的类型,其遗传机理在于基因的累加与互作;19、一般配合力：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; 20、核心亲本：指综合性状优良、一般配合力高、在育种工作中使用频率高、以它们为亲本容易培育出新品种的种质材料;21、杂交方式：是指在一个杂交组合里要用几个亲本以及各个亲本杂交的先后次序;22、外照射：指被照射的种子或植株所受的辐射来自外部某一辐射源,如钴源、X射线源和中子源等;23、内照射：将辐射源引人生物体组织和细胞内进行照射的一种方法;24、远缘杂交：通常将植物分类学上不同种species、属genus或亲缘关系更远的植物类型间所进行的杂交称远缘杂交wide cross 或 distant hybridization,所产生的杂交种称远缘杂种;25、异附加系：是指某物种染色体组型的基础上,增加一对或两对其他物种的染色体,从然形成一个具有另一物种特性的新类型;26、异替换系：是指某物种的一对或几对染色体被另一物种的一对或几对染色体所取代而成为一新类型;27、异位系：是指某物种的一段染色体和另一物种的相应染色体的片段发生交换后,基因连锁群也随之发生改变外而产生的新类型;28、单倍体：是指含有配子染色体数的孢子体n;29、杂种优势：是生物界的一种普遍的现象,一般是指遗传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、品质等性状超过其双亲的现象;30、中亲优势：是指杂交种的某一性状的平均值与双亲P1和P2同一性状平均值差数除以双亲平均值;31、超亲优势：指杂交种F1的某一性状的平均值与高值亲本HP的同一性状平均值差数除以高亲平均值;32、超标优势：指杂交种F1的某一性状的平均值与当地推广品种CK同一性状的平均值差数除以CK平均值,也称为竞争优势;33、杂种优势指数：是指杂交种F1某一性状的平均值与双亲同一性状的平均值的比值;34、自交系：是经过多年多代的连续人工强迫自交和单株选择所形成的基因型纯合、性状整齐一致的自交后代;35、配合力：是指一个亲本与另一个亲本杂交后所产生的杂种一代的生产力或其它性状表现的水平;36、特殊配合力：是某特定的组合F1的某一性状数值与双亲的一般配合力数值的偏差;37、雄性不育：是指不能产生有功能的雄性配子而失去生殖功能的特性;38、高不育系：是指有少量自交结实的不育系,这种自交结实的种子能够使高不育特性得以遗传;39、田间试验设计按照试验的目的要求和试验地的具体情况,将各试验小区在试验地上作最合理的设置和排列,称为田间试验设计;40、重复：重复是指试验中将同一试验处理设置在两个或两个以上的试验单位上;41、随机排列：随机排列是指试验中的每一处理都有同等机会设置在一个重复中的任何一个试验小区上;42、局部控制：在小环境或小组内使非处理因素尽可能一致,实现试验条件的局部一致性,这就是局部控制;43、边际效应：指小区两边或两端植株的生长环境与小区中间植株的生长环境不一致而表现出差异；44、生长竞争：指当相邻小区种植不同作物或相邻小区进行不同肥料等处理时,由于株高、分枝分蘖力或生长期的不同,小区边际通常有一行或多行受到影响;45、区域试验：由品种审定机构在省级或省级以上的范围内按不同生态区域统一布置的、以鉴定作物新品种使用价值和适应区域范围的一种多点试验;46、品种适应性：作物品种对环境的适应范围和在一定范围内的适应度;47、品种稳定性：生物体能自身调节表现型的状态,以适应于变动的环境,使其生长发育,并保持主要性状相对稳定的能力;48、作物细胞工程：以作物细胞和组织培养技术为基础发展起来的一门学科;它以细胞为基本单位,在体外in vitro条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿产生某种物质的过程;21、胚胎培养是指使胚及具胚器官如子房、胚珠在离体无菌培养条件下简答题：1、简述天然异交率的测定过程;答：在作遗传试验确定自然异交率时,应选用遗传简单的、由单基因控制的性状作为标志性状;通过选用具有相对性状差异的品种间异交情况进行测定;一般作法为：选具隐性性状的品种作母本,用具纯合显性性状的另一品种作父本;按父、母本成间行或围绕式种植,任其自由授粉,从母本植株上收获种子,统计F1群体中显性性状个体百分率,即为自然异交率;＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋０００００００＋０＋０＋０＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋０＋０＋＋０００００００＋０＋０＋０＋┇┇父母本间行种植围绕式种植＋父本０母本自然异交率%＝F1中显性个体数／F1总个体数×1002、制定作物育种目标的原则;答：一、立足当前、展望未来、富有预见性；二、突出重点、分清主次、抓主要矛盾；三、明确具体,性状指标落实；四、必须面向特定的生态地区和栽培条件;3、简述“纯系学说”的主要内容;答：1.在自花授粉植物的自然品种群体内,通过单株选择可以分离出若干个纯系,表明原始群体是由若干种纯系组成的混合群体,这种基于种群本身的分化,对其进行选择是有效的;2.在同一纯系内继续进行选择是无效的;因为同一纯系群体内各个体的基因型都是纯合的而且是相同的,在同一纯系内,不同的性状由于受到环境条件的影响而表现出一定的变异性,但这些变异只影响个体的体细胞,而不影响生殖细胞,即这些变异性是不能遗传的,因而对其进行选择是无效的;3、纯系学说还强调了通过后代鉴定来判断所得到的变异是否属于遗传,这一结论对作物的选择育种工作具有重要的指导意义;4、试述选择育种的基本原理★选择育种的基本原理是利用作物品种群体的自然变异和纯系学说;★纯系是自花授粉作物一个纯合体自交生产的后代,即同一基因型组成的群体;★纯系学说是自花授粉作物纯系育种的理论基础之一,它把变异分为可遗传变异和不可遗传变异,在育种工作中,通过后代坚定选择可遗传的变异;★作物群体自然变异的原因：1自然变异引起基因重组；2自然变异；3新育成品种群体中的变异;5、简述杂交育种的原理1、基因重组,综合双亲优良性状2、基因互作产生新的性状3、基因累积产生超亲性状6、简述选配亲本的一般原则（一）杂交的亲本必须具有较多的优点,无突出的缺点,而且在主要性状上优缺点应尽可能达到互补,并且主要性状突出;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; （二）亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的推广品种（三）注意亲本间的遗传差异,选用生态类型差异较大、亲缘关系较远的亲本材料相互杂交（四）杂交亲本应具有较好的配合力7.杂种后代处理的方法、程序及各种方法的优缺点：杂种后代处理的方法有：一系谱法：从杂种的第一次分离时代单交F2,复交F1开始,进而进行连续性的单株选择,直到选得优良而又整齐一致的系统,进入产量比较试验;程序：亲本选配,配置组合—→点播,组合编号,淘汰不好组合,去除假杂种、杂株、劣株；分组混合收获、脱粒—→按组合点播品,选优良单株,分株收获和脱粒→ F2中选择单株点播种或株行；选出优良系统再从中选择优良单株,分株收获和脱粒—→按系统把中选单株播成系统,选优良单株,分株收获脱粒,少量稳定品系进行产量试验—→边实验边选择—→稳定品系、进行生产试验、繁殖种子、示范推广;优点：1能较早集中精力于优良株系,可及时组织试验、示范、繁殖； 2系统间的亲缘关系十分清楚,便于查源,便于研究;缺点：1中选率低,多基因控制的性状易丢失；2工作繁重;二混合法：程序：亲本选配、配置组合—→混合播种、混收、混脱粒—→F1—→F2—→F3—→混合播种、开始选株单收、脱粒—→F5入选单株、种成株行—→产量试验,繁种;优点：1早代不选,混收混种,工作简单；2与系谱法比,多基因控制的优良性状不易丢失;缺点：1可能丢失早熟、耐肥、矮杆等类型；2单株难选,因对单株的上下代历史关系不清楚,不能进行比较,优良类型不易确定,评定取舍较难；3选育年限较长;9、衍生系统的工作要点衍生系统法的工作要点是：在第一次或第二次分离世代进行一次选株,以后世代则混播该单株的衍生系统即单株的混合群体而不加以选株,对衍生系统进行测产作为评定优劣的参考,根据综合性状和测产的结果淘汰不良系统,并逐代明确优良的系统;保留优良的系统不再选株,在淘汰系统中的不良单株后混合收获,下年混播;直到性状趋向于稳定的世代F5～F6再进行一次选株,下年种成株系,从中选择优良系统进行比较试验,直至育成新的品种;10、衍生系统的特点衍生系统法实际上是系谱法和混合法相结合的一种方法,它兼有系谱法和混合法的优点,又在不同程度上消除了两者的缺点;衍生系统法可以在F2或F3针对遗传力高的性状进行选择,而在后期世代针对遗传力低的性状进行选择;与系谱法相比,在早期世代按株系种植,可以尽早获得优良的株系,发挥了系谱法的长处;采用系谱法要连续在系统内选择单株,选株太多会增加工作量,选株太少又可能丧失优良的基因,而采用衍生系统法不会使所处理的材料在若干世代内增加太多,又可在系统内保存有大量的变异,弥补了系谱法的不足;与混合法相比,在早期世代选株后,按衍生系统混合种植,既减少了工作量,又保存了系统内的变异,又由于分系种植,可以减少在混播条件下群体内不同类型间的竞争,这是混合法难以比拟的;另外,采用衍生系统法能集中精力于有希望的优良材料中进行选择,可以减少在选择世代大量选株的工作量;如果将衍生系统法与系谱法用于不同类型的杂交组合,并加以灵活应用,则可以大大提高育种工作的效率;11.简述单籽传法的优缺点优点：1在育种过程中,尽可能保存杂种群体的遗传变异的多样性；2加速杂种群体世代进展的有效途径;缺点：1尽管可加速群体世代进展,但品系的纯化和稳定不及系谱法；2产量试验时差异很大；3每个单株只取一粒种子,可能丢失部分优良基因型,而不理想基因型则予以保留;12.简述回交育种的意义1用于改良品种； 2用于杂种优势利用的育种工作,如将选育雄性不育系或导入标志性状； 3用于远缘杂交工作； 4用于打破基因连锁; 13.简述回交育种法的特点1回交能对杂种群体进行控制,使其向预定的方向发展,增加育种工作预见性； 2便于加代； 3减少中间试验环节;14.简述回交育种工作的局限性1只能对个别性状进行改良,并且改良后的品种难推广； 2多基因控制的性状难以改良、杂交工作量大； 3在目标性状与不利性状紧密连锁时,回交育种有较大的难度； 4回交群体回复为轮回亲本基因型常出现偏离;15.辐射育种中辐射处理的方法及特点答：辐射处理主要有两种方法,即外照射和内照射;1外照射：指被照射的种子或植株所受的辐射来自外部某一辐射源,如钴源、X射线源和中子源等;特点：方法操作简便,处理量大,是最常用的处理方法;外照射方法又可分为急性照射与慢性照射,以及连续照射和分次照射等各种方式;急性照射与慢性照射的区别主要在剂量率的差异,急性照射剂量率高,在几分钟至几小时内就可完成,而慢性照射的剂量率低,需要几个星期至几个月或几年才能完成;连续照射是在一段时间内一次照射完毕,而分次照射则需间隔多次照射才能完成;2内照射：将辐射源引人生物体组织和细胞内进行照射的一种方法;特点：①内照射是一种慢性照射,进入植物体内的放射性元素在衰变过程中不断放出射线作用于植物体；②放射性元素在体内的分布极不均匀,一般在生长点、形成层放射性较高；③放射性元素不断衰变,如果这些放射性元素已成为遗传物质核酸的成分,其衰变本身也会有一定的诱变效应;内照射的主要方法有：1浸泡法;将种子或嫁接的枝条放人一定强度的放射性同位素溶液内浸泡;要求事先对种子在一定浸种时间内的吸水量进行大致测定,以确定所需配制放射性溶液的体积,以便在处理时间内将放射性溶液全部吸干;2注入法;将放射性溶液注入植物的茎秆、枝条、叶芽、花芽或子房内;3施人法;将放射性同位素溶液施人土壤中使植物吸收;4合成法;供给植物14CO2,使植物通过光合作用将放射性的14C同化到代谢产物中引起变异;进行植物内照射时一定要十分注意安全防护,在实验室内严格遵守放射性实验室的操作规程,严防放射性污染;16.简述化学诱变剂的特点答：①诱发突变率较高,点突变多,染色体损伤轻,不引起染色体断裂；②生理代谢损伤大,容易引起生活力和可育性下降；③使用所需的设备比较简单,成本较低,诱变效果较好；对人体更具有危险性17.简述诱变育种的特点答：1提高突变率,扩大突变谱一般诱变率在千分之一左右,多种诱变因素可使突变率提高到3%;2改良单一性状比较有效,同时改良多个性状较困难3性状稳定快,育种年限短诱发的变异大多是一个主基因的改变,因此稳定较快,一般经3~4代即可基本稳定,有利于较短时间育成新品种;4诱发突变的方向和性质难于掌握突变类型多种多样,但有益变异性状少,要求大群体;诱变育种与其它育种方法的结合杂交育种与诱变育种诱变育种与生物技术复合诱变18.简述秋水仙破的作用机理答：特异地与细胞分裂中蛋白分子结合抑制纺锤丝的形成,但不影响染色体的复制,因此复制的染色体不能向细胞的两极分开,使细胞中的染色体数目加倍而形成多倍体;细胞在秋水仙碱处理后,用清水洗净残留的秋水仙碱,细胞可恢复正常;秋水仙碱在适当的浓度范围内,对植物细胞基本上无毒害作用,药剂在细胞中扩散后,无明显的毒害作用,遗传上一般不发生其他变异;19.单倍体在育种上的运用价值答：1缩短育种年限 2克服远缘杂交的困难 3提高诱变育种的效率 4合成育种新材料20.利用杂种优势必需的基本条件答：1、有基因型纯合度高的优良亲本和强优势的杂交组合2 、异交结实率高3、繁殖与制种程序简单易行,种子生产成本低1亲本的繁殖简单易行,便于保持亲本的纯度,提高亲本的种子产量；2杂交制种简单易行,制种产量高；3有健全的种子生产和管理体系;21、简述杂种优势利用中对杂种亲本的要求4分答： a．纯度高基因型纯合,表现型才能整齐一致;b.具有较高的一般配合力一般配合力高的自交系,才能组配出强优势的杂种品种;c．具有优良的农艺性状纯系或自交系农艺性状的优劣直接影响杂种的相应性状;d．亲本自身产量高,开花习性符合制种要求22、简述杂种品种的亲本选配原则4分答：选配亲本的原则概括起来就是配合力高、差异适当、性状好、制种方便、制种产量高;一配合力高根据配合力测定结果,选择配合力高,尤其是一般配合力高的材料作亲本;两个亲本的配合力最好都高,这样容易得到强优势的杂种一代;若受其他性状的限制,至少应有一个亲本是高配合力的;不能用两个配合力低的亲本进行杂交;如采用的是多亲本配制杂交种如双交,则应将最高配合力自交系放在最后一次杂交;二亲缘关系较远两个亲缘关系较远,性状差异较大的亲本进行杂交,常能提高杂种异质结合程度并丰富其遗传基础,表现出强大的优势和较好的适应性;亲缘关系远近有以下表述形式：1．地理远缘国内材料和国外材料,本地材料和外地材料进行组配,由于亲本来自不同的生态区域,可增大杂种内部的基因杂合度,因而优势较大;例如我国推广面积较大的杂种玉米丹玉6号旅28×330和杂种高粱原杂12号原新1号A ×平罗娃娃头等都是地理远缘的品种间杂种;2．血缘较远如选育杂种棉花,以岱字棉系统和斯字棉系统进行组配,由于双亲遗传差异较大,优势表现强大;若亲本血缘近,则异质性不大,优势不明显;3．类型和性状差异较大如玉米硬粒型和马齿型,高粱的南非类型,亨加利类型和中国类型杂交,F1具有强大的杂种优势;三性状良好并互补亲本应具有较好的丰产性和较广的适应性,通过杂交使优良性状在杂种中得到累加和加强,特别是杂种优势不明显的性状,如成熟期、抗病性以及一些产量因素等;杂种的表现多倾向于中间型,只有亲本性状优良,才能组配出符合育种目标要求的杂种一代;任何品种系都会有缺点,但要尽量选优点多、主要性状突出、遗传率高、缺点少且易克服,而且双亲优缺点可以互补的品种系作亲本;亲本在遗传上还应是稳定的,亲本种子要纯度高、质量好;利用雄性不育性时,不育系的不育度和恢复系的恢复力都要高;四亲本自身产量高,花期相近亲本自身产量高可以提高繁殖亲本和制种的产量,有利于降低杂种成本;若不受其他因素限制,应以两亲中产量较高的一个亲本作母本,两亲花期相近并以偏早的作母本,这样可避免调节花期的麻烦,保证花期相遇;父本植株最好略高于母本以利于授粉;23.简述化学杀雄剂必须具备的条件4分答：1处理母本后仅能杀伤雄蕊,使花粉不育,不能影响雌蕊的正常发育； 2处理后不能引起遗传变异；3处理方法简便,药剂便宜、效果稳定；4对人、畜无害、不污染环境;24、优良“三系”的要求技术指标：不育系：1不育度高且稳定,不育度和不育率达到或接近100%；2具有良好的开花习性,雌性器官发育正常,花期长,每朵花开放时间长,柱头外露等,有利于接受父本花粉,提高制种产量;3综合性状良好,配合力高,品质好,抗性强,易配置出强优势组合;保持系是不育系的同核异质体,在相当大的程度上可以说有什么样的保持系就有什么样的不育系,所以对优良不育系的要求也是对保持系的要求, 在选育工作中应该先按要求选育保持系然后再通过保持系传递给不育系;恢复系：1恢复系是一个群体整齐性状一致结实正常的纯系；2它能使不育系的不育性完全恢复正常；3它的恢复性不因世代的增加或环境的改变而变化；4恢复力强,配合力好,具有高产潜力,优良性状多5遗传基础丰富,能与不育系保持较大的遗传距离；6株高稍高于不育系,花期较长,花粉量大,有利于异交结实7品质好,抗性强;26.图示说明“三系二围制”利用杂种优势6分答：不育系繁殖田杂交制种田隔离区I繁殖不育系和保持系隔离区II杂交制种和繁殖恢复系不育系×保持系不育系×恢复系Srf rf↓Nrf rf Srf rf↓S或NRf Rf↓↓自交与姊妹交↓↓自交与姊妹交不育系保持系杂交种恢复系Srf rf Nrf rf SRf rf S或NRf Rf图三系法利用杂种优势示意图27.简述两系杂种品种选配原则4分。
作物育种方法--杂种优势的利用
〔四〕自交系的选育与改进
为了充分发挥杂交种的优势,制种所用的 亲本必须是高度纯合的。但异花授粉作物 的品种,实际上是一个杂合群体,遗传根底较 复杂 ; 同时在品种群体中,隐性基因常被显 性基因所掩盖,其不良性状不易显现。通过 人工自交 , 不仅可使基因型纯合,而且使性 状发生别离,经过严格选择,可使优良性状得 到积累和加强。
②化学因素诱导： 化学药剂：秋水仙素；富民农；吲哚乙酸 方法：浸渍法；滴液法；注射法；涂抹法
人工诱导多倍体在生产上的应用
➢异源多倍体小黑麦 ➢三单倍体甜菜和三倍体西瓜 ➢同源四倍体黑麦，同源四倍体葡萄
远缘杂交育种
不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间 杂交。
属间杂交：玉米×高粱；水稻×玉米； 小麦×大麦；小麦×黑麦
种间杂交： 陆地棉×海岛棉；普通小麦×硬粒小麦
亚种间杂交〔亚远缘杂交〕 ： 籼稻×梗稻
远缘杂交的意义和作用
1.将异源种属植物有利性状引入栽培作物品种 2.创造新物种 4.诱导单倍体 5.有效的利用杂种优势 6.用于研究生物的进化
远缘杂种后代性状别离的特点
➢性状别离无规律性 ➢别离类型丰富，有向两亲分化的倾向 ➢别离世代长，稳定慢
〔四〕自交系的选育与改进
➢基因型纯合，表现整齐一致 ➢具有较高的一般配合力 ➢具有优良的农艺性状 ➢与繁殖制种有关的性状优良
▪ 自交系的花粉量大，散粉畅 ▪ 自交系自身产量高 ▪ 自交系雌雄花期协调，结实性好
〔四〕自交系的选育与改进
2. 自交系选育过程
➢ 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 ③综合品种和人工合成群体
远缘杂种后代处理方法与选择特点
作物雄性不育性在育种中的应用概评
作物雄性不育性在育种中的应用概评秦太辰【摘要】概述总结了作物雄性不育性的类别与遗传特点。
雄性不育性的遗传机理涉及细胞质遗传的现象,目前已初步探明玉米C群不育系的胞质基因可能是atp6-c,芝麻不育胞质基因拟为atpA。
雄性不育化杂交种在实践中主要应用于玉米、水稻和蔬菜中。
尽管现有近交理论、DNA甲基化效用、水稻胞质与核不育系遗传等理论提出,雄性不育化育种的基本理论尚需进一步探讨。
在雄性不育化育种技术上,要逐步解决难点作物,如小麦、荞麦、菜豆等的不育化育种问题。
%This paper summarized the type and genetic characteristics of male sterility. The mechanism of male sterility is involved in cytoplasmic heredity. It has been initially proved that atp6 c and aptA are the cytoplasmic genes of maize sterile line C group and namie male sterile line, respectively. Male sterility hybrids are extensively applied in corp production, shuch as maize, rice and vegetables. Despite some theories were proposed, such as inbreeding theory, DNA methlation and genetics of rice cytoplasm male sterile line, the basic theories of male sterile breeding requests further study. This paper suggested to gradually resolve the difficulties of crop male sterile hybridization breeding in wheat, buckwheat and navy beans.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2011(001)002【总页数】6页(P84-89)【关键词】雄性不育化;细胞质遗传;不育化制种;DNA甲基化;杂种优势【作者】秦太辰【作者单位】扬州大学农学院杂种优势研究与应用实验室,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】S512.1自1902年发现植物雄性不育现象[1],迄今已百余年,直到20世纪20～30年代才应用于生产。
山东农业大学农学院研究生复试-作物遗传育种[试题]
![山东农业大学农学院研究生复试-作物遗传育种[试题]](https://img.taocdn.com/s3/m/2c58c8f7534de518964bcf84b9d528ea81c72fc9.png)
一、名词解释（20分）0基因型频率：在群体遗传学中，某一种基因型个体数在总群体中所占的比率称基因型频率0同形异位现象：器官形态与正常相同，但生长的位置完全不同。
0染色质：染色质是细胞间期细胞核内能被碱性染料染色的物质，是由DNA与蛋白质组合成的复合物，也是构成染色体的结构。
0、复等位基因：同源染色体上占有同一基因座的两个以上的等位基因称为复等位基因0、性导:细菌细胞在接合时，携带的外源DNA整合到细菌染色体上的过程。
通常利用F'因子（带有部分细菌染色体的性因子）来形成部分二倍体。
0、作物品种:人类在一定的生态条件和经济条件下，根据自身需要所选育的某种作物的特定群体，该群体具有特异性、一致性、稳定性。
0、自交不亲和性：指具有完全花并可形成正常雌雄配子，自花花粉落在柱头上，不能发芽或发芽后不能受精结实的特性。
、杂交育种：指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。
0、近等基因系：除了某一两个基因外，其他基因都相同的两个遗传材料，通常是经过饱和回交形成的除了目标性状有差异，其他遗传背景完全相同的两个遗传材料（品系）。
0、轮回亲本：一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本，而在以后各次回交时作父本，这亲本在回交时叫轮回亲本0二、简答题（45分）01、相互易位杂合体半不育的原因。
02、基因突变的一般特征。
03、数量性状遗传的多基因假说。
04、同源三倍体不育的原因。
05、远缘杂交育种的重要性及远缘杂交存在的困难。
06、转基因育种的程序。
07、作物品种的类型及各类型的育种特点。
08、人工诱导产生单倍体的途径。
09、在生产实践中利用杂种优势的方法，每种方法举出一两种作物为例。
0三、论述题01、论述基因概念的发展与演变。
（20分）02、由于病菌生理小种变异，某作物品种丧失对某病害的抗性，其一近缘植物由此抗性基因，且抗性为显性。
是设计完整的改良这一品种的育种技术方案。
第六章杂种优势利用
杂交水稻
1958年：日本胜尾清育成藤坂5号不育系 1966年：日本新城长友，育成65A不育系 1966年：袁隆平报导发现雄性不育株。 1970年：中国李必湖发现野败不育株 1972年：中国，珍汕97A不育系 1973年：中国发现IR24恢复系 1986年以来：杂种优势利用研究从三系法转向两 系法 。 二系杂交稻 一系杂交稻
5
6 2 4 1 7
80
80 80 80 80 80 80
62
47 76 80 80 10 60
18
33 4 0 0 70 20
77 23 48
59 41 31 95 5
100 100
23
34 14 11 8 27 17
9
15 2 0 0 47 11
64 69 72
0 0
13 88 6 76 25 51
（AⅹB）ⅹ（AⅹC）
100
单交的F2 三系杂交 双杂交
6 12 12 6 12 3
62.2±0.98 67.9±1.20 75.2±1.00 84.9±1.14 84.9±1.18 81.9±0.74
杂交玉米研究简史
1900—1908：East & Shull培育玉米自交 系，利用自交系培育单交种。 1910—1915：农民不愿意进行玉米的自交 和杂交，杂交玉米工作未继续进行。 1916—1918：Jones提出培育双交种，为 杂交种生产开辟了新途径。 1920—1925：双交种Burr—Leammg在 新英格兰推广。 1920—1925：Henry A. Wallace 培育出 有名的杂交种Copper Cross，于1924年获 得Iowa玉米产量试验金奖。
第十一章雄性不育及杂种品种的选育
二、“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） 2）种内杂交法（类型间杂交法：如水稻冈、D型不 育系、高粱3197A） 3） 回交转育法（野败型系列、冈D型系列）
2、恢复系选育方法
1） 测交筛选法 2） 回交转育法 3） 杂交选育法两系杂种品种的选配及利用
三、核基因不育杂种优势的利用
(一)高不育系的选育和利用
1、高不育系的选育：远缘杂交和理化处理。
2、恢复系选育：具备显性标志性状 3、高恢复系的生产利用：不育度达90%以上； 标志性状在父母本上是对应的；最好是单基因 控制 (二)核不育系的选育和利用
1、核不育的选育：诱变处理，然后将不育株与 原品种杂交。
（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） 核不育的遗传
1. 隐性核不育的遗传
2、核不育的生产利用
(三 )显性核不育的选育和利用
显性核不育一般不是用来利用杂种优势的，因 为显性核不育系包含有可育株和不育株，不能 得到稳定一致的群体。同时恢复系又带有显性 上位基因，失去了恢复系多、配组自由的长处 一。但如果能育成显性纯合系并能解决它的繁 殖问题，也是可以用于杂种优势利用的。
三、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）
第二章__杂种优势利用
第二章杂种优势利用(Utilization of heterosis)杂种优势（heterosis）：是生物界一种普遍现象，是指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、品质等性状方面超过其双亲的现象。
The increase in size, vigor or productivity of a hybrid plant over the average or mean of its parents第一节杂种优势利用的概况及表现一、杂种优势利用的简史与现状早在1400多年前，我们的祖先就利用了马和驴杂交生骡，为人类历史开辟了利用杂种优势的先例（后魏贾思勰的《齐民要术》记载）。
园艺植物的杂优利用园艺作物的杂优利用也十分广泛，据农业部1998年的统计，西瓜、甜瓜、番茄、大白菜、甘蓝、黄瓜、辣椒等杂交利用率达90%以上菠菜、萝卜、洋葱、芦笋等也在80%以上。
西方发达国家及日本、韩国等超过这个水平。
林木果树和观赏园艺植物中，如速生毛白杨、椰子、四季海棠等在世界范围开展杂优利用研究。
二、杂种优势的分类与度量1. 分类：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。
2、杂种优势的度量方法（1）中亲优势（mid-parent heterosis)指杂交种（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。
计算公式为：F1-（P1+ P2）/2中亲优势= ×100%（P1 + P2）/2Hybrid performance is measured relative to mean of the parents (MP)（2）超亲优势（over-parent heterosis)指杂交种（F1）的产量或某一数量性状的平均值与高值亲本（HP）同一性状平均值差数的比率。