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文檔簡介
1、第五章 雜交育種Chapter 5 Hybridization Breeding,第五章 雜交育種,第一節(jié) 雜交育種的意義 第二節(jié) 雜交親本的選配第三節(jié) 雜交技術與雜交方式第四節(jié) 雜種后代的選擇第五節(jié) 雜交育種程序,雜交育種( Hybridization Breeding ): 用基因型不同的個體為親本,通過有性雜交,使符合育種目標的性狀在雜種后代中組合在一起,經(jīng)過對雜種后代的選擇和
2、培育,創(chuàng)造新品種的方法。包括品種間雜交和遠緣雜交兩大類。,第一節(jié) 雜交育種的意義,一、雜交育種的意義雜交育種是選育作物新品種的主要方法之一雜種后代有可能出現(xiàn)親本所不具有的新類型,雜交育種是目前國內(nèi)外應用最普遍、最有成效的一種育種方法。,1. 基因重組綜合雙親優(yōu)良性狀,二、雜交育種的遺傳原理,2. 基因互作產(chǎn)生新的性狀,3.基因積累產(chǎn)生超親性狀,超親育種:將雙親控制同一性狀的不 同微效基因積
3、累于同一雜 種個體中,形成在該性狀 上超過親本的類型。,根據(jù)遺傳原則,將雜交育種分為兩類:組合育種:將雙親控制不同性狀的優(yōu) 良基因隨機結(jié)合,通過定 向選擇,育成集雙親優(yōu)良 性狀 于一體的新品種。,遺傳機理:組合育種:基因重組和互作
4、超親育種:基因累加和互作,第二節(jié) 雜交親本的選配,正確選配親本是雜交育種工作的關鍵,親本選配得當,后代出現(xiàn)理想的類型多,容易選出優(yōu)良品種。,第二節(jié) 雜交親本的選配,一、親本選配工作的重要性 親本選配關系到育種工作的成敗。,二、親本選配的一般原則 1.親本優(yōu)點多,缺點少,而且沒有突 出的缺點,雙親的優(yōu)缺點能夠互補。 2.選用當?shù)赝茝V品種作為親本之一。
5、3.選用生態(tài)類型差異較大,親緣關系 較遠的材料作親本。,第二節(jié) 雜交親本的選配,①具有不同的遺傳基礎和優(yōu)缺點,雜交后,分離范圍廣,會出現(xiàn)很多的變異類型或產(chǎn)生超親類型。②雙親產(chǎn)生在不同的生態(tài)條件下,雜交后,容易出現(xiàn)適應性好、適應范圍廣的后代。,第二節(jié) 雜交親本的選配,③有可能引進當?shù)貨]有的新種質(zhì),克服當?shù)夭牧系娜秉c。④親本的遺傳差異大,后代的雜種優(yōu)勢就大,出現(xiàn)的變異類型就多,選擇的機會就多。,第二節(jié) 雜交親本的選配,4
6、. 選用一般配合力好的材料作親本。 一般配合力:一個親本品種與其他若干 品種雜交后,雜交后代在 某個數(shù)量性狀上表現(xiàn)的平 均值。,第二節(jié) 雜交親本的選配,第三節(jié) 雜交技術與雜交方式,一、雜交技術二、雜交方式,一、雜交方式,1. 單交2. 復交3. 回交4
7、.多父本授粉,1.單交:兩個親本成對雜交。 甲×乙 甲//乙 甲/乙,特點: ①只進行一次雜交,簡單易行。 ②分離時間短,穩(wěn)定的快。 ③雜交的數(shù)量和后代群體規(guī)模小。,2. 復交:兩個以上的親本先后多次雜交。,復交的特點: ①遺傳基礎豐富。 ②分離早,分離時間長,類型多。 ③雜交的數(shù)量和后代群體規(guī)模相對大。,注意安排親本的組合方式和親本在各次雜交中的先后順序
8、: (A×B)×農(nóng)藝親本 (A×農(nóng)藝親本)×(B×農(nóng)藝親本),3. 回交:兩個親本雜交后,子一代再與雙 親之一重復雜交。4. 多父本授粉:將二個或兩個以上父本品 種的花粉混合起來,給一個母本 品種授粉。 A ×(B+
9、C+D) A /(B+C+D),二、雜交技術,1. 調(diào)節(jié)花期 使父母本花期相遇,對于開花難的無性 繁殖作物,要采取措施誘導開花。 調(diào)節(jié)花期的方法: A.分期播種 B.對有明顯春化階段的作物,進行春化處 理延長或縮短光照 C.地膜覆蓋,剪大蘗等 2. 控制授粉 使母本接受雜交計劃內(nèi)親本的
10、花粉。 3. 授粉后的花要掛牌作標記,并注意田間管理,第四節(jié) 雜種后代的處理,雜種后代的處理方法: 系 譜 法 混 合 法 派 生 法,一、系譜法,自雜種第一次分離世代(單交F2復交F1)開始選株,分別種成株行,每株行成為一個系統(tǒng)(株系),以后各世代在優(yōu)良系統(tǒng)中連續(xù)選單株,直到選出優(yōu)良一致系統(tǒng),升級進行產(chǎn)量試驗。 在選擇過程中,各世代都給以系統(tǒng)的編號,以便查找系統(tǒng)史和血緣關系。,,小
11、麥F1性狀與F2分離,F2 選擇:選擇優(yōu)良單株,淘汰不良組合 收獲:分單株收獲,分別脫粒,編號F3 種植:按組合排列,入選單株點播株行 選擇:鑒定株系,優(yōu)良組合中選優(yōu)良 株系,優(yōu)良株系中選優(yōu)良單株 收獲:按組合、系統(tǒng)分株收獲,編號,F4及以后世代: 種植:同F(xiàn)3。來自同一個F3株系的F4株
12、 系,稱為系統(tǒng)群或株系群。株系 群內(nèi)的各株系互稱姊妹系。 選擇:從優(yōu)良的系統(tǒng)群內(nèi)選優(yōu)良的株系 收獲:穩(wěn)定株系,選幾株,其余混收, 不穩(wěn)定株系,選株,分別收獲,雜種一代(F1) 主要任務是分辨真假雜種, 除掉與母本完全相同的假雜種,淘汰具有嚴重缺點的組合。不進行選單株。播種時,按雜交組合排列,點播,組合兩旁分別種植父母本。收獲時,同一組合的單株
13、混合收獲,寫明行號、組合名稱及編號。不同組合分別脫粒裝袋保存。,(二)系譜法的工作要點,雜種二代(F2)或復交一代 -- 選擇的關鍵世代 主要任務是選定優(yōu)良組合,淘汰不良組合,并從優(yōu)良組合中選拔優(yōu)良單株,其中選單株是這一世代的工作重點。 播種時,按雜交組合點播,組合前后分別種植父母本,同時,每逢10或20行種植一行推廣品種做為對照。 收獲時,入選植株分株收獲,稻麥等有分蘗的禾谷類作物應連根拔起,將同一組合的
14、各個單株捆成一捆,并標明行號。在田間選擇的基礎上,在室內(nèi)進行細致的分株考種脫粒,分株保存。并編寫組合號、行號和株號。,雜種第三代(F3)—對入選F2單株進一步鑒 定和選擇的重要世代 主要工作內(nèi)容是選拔優(yōu)良株系,淘汰不良系統(tǒng)。 播種時, 將F2當選單株的種子點播成行(系統(tǒng)),按組合先后順序排列。在適當位置種植對照品種。 收獲時,將優(yōu)良系統(tǒng)的中選單株連根拔起,同一系內(nèi)的單株捆成一捆,掛牌標明行號,按株分別
15、脫粒保存。 有的個別系統(tǒng)(株系),到了F3,性狀已基本一致,對表現(xiàn)突出優(yōu)良的株系,可將其余植株混合收獲,下年提前參加產(chǎn)量比較試驗。,雜種四代(F4)及其以后世代—選拔優(yōu)良一致的系統(tǒng) 選擇優(yōu)良系統(tǒng)群中的優(yōu)良系統(tǒng),并從中選拔優(yōu)良單株。選擇系統(tǒng)和選株依據(jù)的性狀更加全面。 種植方式同F(xiàn)3。來自同一個系統(tǒng)的幾個單株所組成的幾個F4系統(tǒng)稱為系統(tǒng)群。系統(tǒng)群中的各系統(tǒng)間互為姊妹系關系。 收獲
16、同F(xiàn)3。將優(yōu)良系統(tǒng)的中選單株連根拔起,同一系內(nèi)的單株捆成一捆,掛牌標明行號,按株分別脫粒保存。,F4表現(xiàn)優(yōu)良但分離還相當明顯的系統(tǒng),一般只進行選株,以便使其性狀進一步純化穩(wěn)定,其中少數(shù)表現(xiàn)優(yōu)異的系統(tǒng),也可以提早升級,以便及早進行產(chǎn)量試驗。 對于性狀已基本一致,表現(xiàn)突出優(yōu)良的株系,可將其余植株混合收獲,下年提前參加產(chǎn)量比較試驗。 第二年升入鑒定圃進行產(chǎn)量試驗。參加產(chǎn)量試驗的系統(tǒng)可改稱品系。在升級品系中仍可繼續(xù)選株,
17、以便進一步觀察性狀分離情況和綜合性狀表現(xiàn)。,F5及其以后世代的工作與F4相同。,系譜法的優(yōu)缺點,二、混合法,(一)工作要點: 在雜種分離世代,按組合代代混合種植,不選擇,直到遺傳性趨于穩(wěn)定,純合個體達80%以上,選擇,下年種成株系,選擇優(yōu)良株系,升級產(chǎn)量比較試驗。,2.理論依據(jù): ① 許多重要性狀是數(shù)量性狀,早代選擇可靠性差。 ② 早代純合個體少,選擇容易丟失好的類型。 ③ 不進行人工選擇,但受自然選擇的影響,
18、 容易形成較強的適應性。,3.混合法和系譜法的比較: ①對于質(zhì)量性狀和簡單遺傳的數(shù)量性狀,系譜法早代選擇,能較早集中精力選擇優(yōu)系。混合法高代選株,選擇數(shù)量大,后期工作量大,需要的年限也較長。,②系譜法對家系記載清楚,針對歷史表現(xiàn)評定取舍。 混合法無法考證歷史,評定取舍比較困難。 ③系譜法F2 起嚴格選株,中選率低,易丟失好類型。 混合法在同一個組合內(nèi)保留多種類型,有更多的機會
19、選到優(yōu)良的株系。,④ 系譜法年年選擇,工作較繁瑣;混合法則比較簡單。,(二)混合法的優(yōu)缺點,混合法優(yōu)缺點,三、派生法,1.派生系統(tǒng)法(衍生系統(tǒng)法)2.單粒傳法3.集團混合法,1.派生系統(tǒng)法(衍生系統(tǒng)法),(1)方法: 在F2或F3進行一次單株選擇,以后各世代均按單株衍生系統(tǒng)種植,汰不良系統(tǒng),不再選株,直到有希望系統(tǒng)主要性狀趨于穩(wěn)定時再選株,次年種成株系,選擇優(yōu)良株系進行產(chǎn)量比較試驗。,(
20、2)優(yōu)點: ①對遺傳力高的性狀進行早代選擇,能較早地掌握優(yōu)良材料;中后期混播,產(chǎn)量性狀又不易受排斥。 ②在兩次選株之間進行選系,其遺傳力和可靠性高于系譜法的選株,同時,比系譜法工作簡單。,③吸取了混合法能保留多樣類型的優(yōu)點,又克服了混合法自然選擇某些性狀被消弱的缺點。④和混合法相比,能集中精力選擇優(yōu)系,可減輕后期大量選株的麻煩,并能提早世代,縮短育種年限。,2.單粒傳法,(1)方法:
21、 從F2開始,各世代淘汰不良單株,其余按組合每株采收一?;驇琢7N子,混合繁殖,直到F5或F6代,再選株,下年種成株系,選擇優(yōu)系參加產(chǎn)量比較試驗。,(2)優(yōu)缺點:優(yōu)點: ①保持組合內(nèi)株間變異,保留群體豐富遺傳基礎。 ②各世代從每株采收等量種子,使不同類型在群體中維持穩(wěn)定比例,適應性弱的性狀,不易被自然選擇所淘汰。 ③每株收一粒種子,種植規(guī)模小,利于溫室異地加代。,缺點:
22、 ①缺乏歷史記載,評定取舍比較困難。 ②后期進行一次選擇,保留類型多,工作量大。,3.集團混合法,方法: 在F2選株,每個組合按類型分為若干集團,以后世代按集團混播,待性狀基本穩(wěn)定后,從各集團中選株,下年種成株行(系), 以后選優(yōu)系進行產(chǎn)量比較試驗。 優(yōu)點: 保留豐富的變異類型,減少不同類型間的 互相干擾。,第五節(jié) 雜交育種程序及加速育種進程的方法,一、雜交育種
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