园艺植物育种学有 性 杂 交 育 种讲 授：陈雪平时 间：02 . 04Copyright Copyright cxpcxp Horticultural college of AUH Horticultural college of AUH1第5章有性杂交育种园艺植物育种学目录目录. 概念、类别与重要性概念、类别与重要性. 杂交的方式杂交的方式. 亲本的选择与选配亲本的选择与选配. 有性杂交技术有性杂交技术. 有性杂交后代的处理有性杂交后代的处理. 回交育种回交育种. 远缘杂交育种远缘杂交育种2第5章有性杂交育种园艺植物育种学杂种. 概念、类别与重要性概念、类别与重要性. 概概 念念亲本1亲本2亲本3亲本4亲本5亲本n 注：代表各亲本所具的不同优良性状注：代表各亲本所具的不同优良性状3第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 概念、类别与重要性概念、类别与重要性. 类类 别别. 近近 交交. 远远 交交 指不存在杂交障碍的同一物种内，不同品种或变种间的杂交。 指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。4第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 概念、类别与重要性概念、类别与重要性. 重重 要要 性性 1、杂交可以实现基因重组，获得变异类型，从而为优良品种的选育提供更多的机会。基基因因重重组组遗传效果综合亲本的优良性状改善基因位点间的互作关系，产生新的性状打破不利基因基因间的连锁5第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 概念、类别与重要性概念、类别与重要性. 重重 要要 性性 2、有性杂交可广泛应用于各种授粉方式和繁殖方式的园艺植物。自花授粉作物有性繁殖作物无性繁殖作物新品种新品种杂交杂交选选 择择常异花授粉作物 异花授粉作物哪种作物更适于用有性杂交育种？哪种作物更适于用有性杂交育种？想一想想一想6第5章有性杂交育种园艺植物育种学子代PF1子代选择育种选择育种新品种新品种自花授粉作物育种途径分析图自花授粉作物育种途径分析图B B子代与亲代差异小子代与亲代差异小选择的机会不大选择的机会不大子代与亲代差异小子代与亲代差异小选择的机会不大选择的机会不大子代与亲代差异小子代与亲代差异小选择的机会不大选择的机会不大子代与亲代差异小子代与亲代差异小选择的机会不大选择的机会不大变异被变异被“ “放大放大” ”变变变变异异异异变变变变异异异异变变变变异异异异变异被“放大”变异被“放大”变异被“放大”7第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 杂交的方式杂交的方式. 两亲杂交两亲杂交. 多亲杂交多亲杂交知识点：正反交、胞质遗传 添加杂交 合成杂交 多父本授粉 回交B B8第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 杂交的方式杂交的方式 多亲杂交多亲杂交 添加杂交P1P2F1F1F1PnF1P3P4添加杂交在育种上添加杂交在育种上应注意哪些问题？应注意哪些问题？想一想想一想1 1、育种年限、育种年限2 2、交配次序与遗传组成问题、交配次序与遗传组成问题B B1、参与杂交的亲本数2、参与杂交的次序育种年限的长短受性状遗传力的影响3、优为隐，先自交先高后低F1F2 P9第5章有性杂交育种园艺植物育种学P1P2F1. 杂交的方式杂交的方式 多亲杂多亲杂交交 合成杂交P3P4F1单交种单交种1 1单交种单交种2 2双交杂种双交杂种F1特点：杂种群体的遗传基础丰富，亲本的核遗传组成均等特点：杂种群体的遗传基础丰富，亲本的核遗传组成均等B B10第5章有性杂交育种园艺植物育种学P1F1F1P1P1. 杂交的方式杂交的方式 多亲杂多亲杂交交 回交P2F1P1F1BCBC1 1F F1 1BCBCn nF F1 1轮回亲本非轮回亲本OR供体亲本有利性状有利性状多次回交后，回交后代的性状与轮回亲本基本一致B B轮回亲本用父本还是母本好？轮回亲本用父本还是母本好？想一想想一想结论：轮回亲本最初作为母本出现的，但问题例外育性育性11第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 亲本的选择与选配亲本的选择与选配亲本选择亲本选择概概 念念亲本选配亲本选配原原 则则概概 念念原原 则则B B12第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 亲本的选择与选配亲本的选择与选配亲本选择亲本选择概概 念念亲本选配亲本选配原原 则则概概 念念原原 则则据育种目标选用具优良性状的品种类型作为亲本13第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 亲本的选择与选配亲本的选择与选配亲本选择亲本选择概概 念念亲本选配亲本选配原原 则则概概 念念原原 则则从入选亲本中选用哪些亲本配组杂交B B14第5章有性杂交育种园艺植物育种学&广泛搜集符合育种目标原始材料，精选亲本亲本选择的原则亲本选择的原则&亲本应尽可能具有较多的优良性状&明确亲本的目标性状，分清目标性状的主次&重视选用地方品种&亲本的一般配合力要高B B广广精精明明土土高高15第5章有性杂交育种园艺植物育种学B B&父母本性状互补亲本选配的原则亲本选配的原则&以具有较多优良性状的亲本作母本&亲本之一的性状应符合育种&注意父母本的开花期和雌蕊的育性&用一般配合力要高的亲本配组&选用不同生态类型的亲本配组补补态态优母优母符符高高期育期育16第5章有性杂交育种园艺植物育种学B B有有 性性 杂杂 交交 技技 术术 流流 程程制定计划制定计划亲本株的培育与选择亲本株的培育与选择隔离和去雄隔离和去雄花粉的制备花粉的制备授粉、标记和登录授粉、标记和登录授粉后的管理授粉后的管理准备器具准备器具1 12 21 117第5章有性杂交育种园艺植物育种学B B. 有性杂交后代的处理有性杂交后代的处理系谱法系谱法混合法混合法单子传代法单子传代法F2后代种植数量计算总结.杂种的培育杂种的培育.有性杂交后代的选择有性杂交后代的选择一、保证杂种后代的正常发育二、培育条件相对一致三、培育条件与育种目标相适应18第5章有性杂交育种园艺植物育种学P PP1P1P2P2F F1 1F F2 2F F4 4F F5 5F F6 6F F7 7区域试验区域试验生产试验生产试验 混混混混 合合合合 法法法法 F F3 3优点：1、分离世代群体大，不会丢失最优良的基因型；2、选择效率高；3、易获得对生物有利的性状；4、适于多系杂种的选择；5、可能得到育种目标以外的优良类型。缺点：1、人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失；2、未选择，存在许多不良基因类型；3、杂种后代要求大群体；4、高代选择工作量大；5、亲缘关系无法考证。B B19第5章有性杂交育种园艺植物育种学P PP1P1P2P2F F1 1F F2 2 单单单单 子子子子 传传传传 代代代代 法法法法 F F6 6F F3 3F F4 4F F5 5选优系，升级鉴定选优系，升级鉴定与混合法比较：优点：1、适于株行距大的作物和保护地加代；2、F2个体繁殖机会均等，规模易控制；与系谱法比较：优点：1、减少了F3、F4分系种植和选择的工作量；2、保证了高世代选留单株较多时，仍有大量性状差异较大的纯育株系供比较选择；缺点：1、育种目标期望的性状可能丢失；2、亲缘关系无法考证。B B20第5章有性杂交育种园艺植物育种学控制目标性状的等位基因对数目标性状表现及各自所占比例1显隐3/41/42双显（3/4）2双隐（1/4）2显隐（3/4)(1/4）隐显（3/4）(1/4）.r r代表控制目标性状的隐性基因对数代表控制目标性状的隐性基因对数d d代表控制目标性状的显性基因对数代表控制目标性状的显性基因对数P P代表目标性状出现的概率代表目标性状出现的概率n（3/4）n（1/4）n（1/4）r（3/4）dP PF F2 2代代需需种种植植植植株株数数量量计计算算21第5章有性杂交育种园艺植物育种学若要保证具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a，那么需种植多少F2植株设至少需种植n株，则有：种植株数目标性状出现的几率非目标性状出现的几率P 11P 2P22P(1-P) （1P）2 若要保证目标性状若要保证目标性状若要保证目标性状若要保证目标性状有有有有1 1株出现的几率株出现的几率株出现的几率株出现的几率a a，那么非目标性状出现的几率就必须那么非目标性状出现的几率就必须那么非目标性状出现的几率就必须那么非目标性状出现的几率就必须1-1-a a即：即：即：即： （1 1P P）n n 1-1-a a两边取常用对数，则有两边取常用对数，则有两边取常用对数，则有两边取常用对数，则有 : : nlgnlg(1(1P)P) lglg(1-(1-a)a)又因为又因为又因为又因为1 1P1P1， lglg(1(1P)0P) lglg(1-(1-a)/ a)/ lglg(1(1P)P) CinPi(1-P) n-i+.nPn（1P）n .P（1P）n-1 +（1/4）r（3/4）dP P可以看成是种植 1 株杂种后代中出现目标性状的机会；B B22第5章有性杂交育种园艺植物育种学B B. 回交育种回交育种. 回交的遗传效应回交的遗传效应. 回交育种的应用回交育种的应用. 回交育种方法回交育种方法23第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 回交的遗传效应回交的遗传效应1、增加杂种后代群体内具有轮回亲本性状个体比例回交后代群体内某种基因型出现频率符合下式：回交后代群体内某种基因型出现频率符合下式：（1/21/2）n nn n 为独立基因的对数为独立基因的对数2、增强杂种后代的轮回亲本性状B B24第5章有性杂交育种园艺植物育种学1 1、增强抗性、增强抗性2 2、转育雄性不育系、转育雄性不育系3 3、创造新种质、创造新种质4 4、改善杂交材料的性状、改善杂交材料的性状. 回交育种的应用回交育种的应用B B25第5章有性杂交育种园艺植物育种学B B. 回交育种方法回交育种方法. 亲本选择选配的特点亲本选择选配的特点. 回交后代的处理回交后代的处理. 回交的次数回交的次数. 回交后代的群体规模回交后代的群体规模. 回交育种的程序回交育种的程序contentcontent26第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 亲本选择选配的特点亲本选择选配的特点1 1、轮回亲本综合性状优良，仅一两人性状需要改良；、轮回亲本综合性状优良，仅一两人性状需要改良；2 2、供体亲本输出性状优良，应由少数基因控制；、供体亲本输出性状优良，应由少数基因控制；3 3、轮回亲本在生产上应具较长的预期寿命；、轮回亲本在生产上应具较长的预期寿命；4 4、可选同类型的其他亲本作轮回亲本，防生活力衰退；、可选同类型的其他亲本作轮回亲本，防生活力衰退；B B27第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 回交的次数回交的次数不存在连锁时：(11/2r)n存在连锁时：1(1C)rr r为回交的世代数，为回交的世代数，n n 为独立基因的对数为独立基因的对数r r为回交的世代数，为回交的世代数，C C 为交换价为交换价有限回交、饱和回交有限回交、饱和回交B B28第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 远缘杂交育种远缘杂交育种. 远缘杂交在育种中的应用远缘杂交在育种中的应用. 远缘杂交的特点远缘杂交的特点. 远缘杂种的分离、选择和培育远缘杂种的分离、选择和培育B B29第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 远缘杂交在育种中的应用远缘杂交在育种中的应用1 1、创造作物新类型；、创造作物新类型；2 2、提高抗病、逆性、提高抗病、逆性3 3、改良品质；、改良品质；4 4、利用杂种优势；、利用杂种优势；B B30第5章有性杂交育种园艺植物育种学B B. 远缘杂交的特点远缘杂交的特点1 1、杂交的不亲和性；、杂交的不亲和性；2 2、杂交的不育性、杂交的不育性3 3、杂交的不稔性；、杂交的不稔性；4 4、返亲现象和、返亲现象和“ “剧烈分离剧烈分离” ”；31第5章有性杂交育种园艺植物育种学1 1、杂交的不亲和性；、杂交的不亲和性；概念概念克服方法克服方法染色体加倍染色体加倍注意选择选配亲本注意选择选配亲本有性媒介法有性媒介法特殊的授粉方法特殊的授粉方法混合授粉法混合授粉法重复授粉法重复授粉法射线处理法射线处理法柱头移植和花柱短截法柱头移植和花柱短截法化学药剂的应用化学药剂的应用试管受精和雌蕊培养试管受精和雌蕊培养B B远缘杂交时表现不能结籽或结籽不正常的现象内部遗传组成外部物化条件32第5章有性杂交育种园艺植物育种学远缘杂交中虽产生了受精卵，但因其与胚乳或母本生理机能不协调，在个体发育中表现出一系列不正常的发育，以致不能长成正常植株的现象2 2、杂交的不育性；、杂交的不育性；概念概念克服方法克服方法B B胚的离体培养胚的离体培养嫁接嫁接改善发芽和生长条件改善发芽和生长条件主要表现主要表现幼胚正常发育NY与胚乳和子房之间是否协调NY胚乳是否正常发育Y种子或发芽是否正常NN不能长成正常植株33第5章有性杂交育种园艺植物育种学B B3 3、杂交的不稔性；、杂交的不稔性；概念概念克服方法克服方法主要表现主要表现染色体加倍染色体加倍回交法回交法蒙导法蒙导法改善营养条件改善营养条件延长培育世代，加强选择延长培育世代，加强选择营养体正常开花NY能否产生有活力的配子NY能否完成正常受精N不能结籽远缘杂交后代由于生理上的不协调而不能形成生殖器官，或由于减数分裂过程中染色体不能正常联会、不能产生正常配子而不能结籽的现象34第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 远缘杂种的分离、选择和培育远缘杂种的分离、选择和培育远缘杂种的分离特点远缘杂种的分离特点远缘杂种的选择和培育远缘杂种的选择和培育35第5章有性杂交育种园艺植物育种学. 远缘杂种的分离、选择和培育远缘杂种的分离、选择和培育远缘杂种的分离特点远缘杂种的分离特点远缘杂种的选择和培育远缘杂种的选择和培育综合性状类型综合性状类型亲本性状类型亲本性状类型新物种类型新物种类型36第5章有性杂交育种园艺植物育种学远缘杂种的选择和培育远缘杂种的选择和培育扩大杂种的群体数量扩大杂种的群体数量增加杂种的繁殖世代增加杂种的繁殖世代再杂交选择再杂交选择培育与选择相结合培育与选择相结合B B37第5章有性杂交育种园艺植物育种学选择世代选择世代选择对象及方法选择对象及方法F1组合组合，组合内不不选择F2组合组合，组合内选优株优株F3优系优系优株优株F4优良系统群优良系统群优系优系优株优株F5优良系统群优良系统群优系优系B B38第5章有性杂交育种园艺植物育种学人工套机械隔离套 袋摄像：陈雪平演示：罗双霞顾爱侠杨莹39第5章有性杂交育种园艺植物育种学人工套机械隔离套袋摄像：陈雪平演示：罗双霞顾爱侠杨莹2 240第5章有性杂交育种园艺植物育种学人工套人工授粉杂交前准备摄像：陈雪平演示：罗双霞顾爱侠杨莹41第5章有性杂交育种园艺植物育种学亲本株的培育与选择原则：使亲本的性状能充分表现目的：利于种株选择保证有足够数量的母本植株和杂交用花获得充实饱满的高质量的种子提高种子纯度问题：花期相遇42第5章有性杂交育种园艺植物育种学调节花期相遇的方法调节播种期植株调整温、光处理适宜的栽培管理措施生长调节剂播种期播种期播种期播种期播种期播种期B B43第5章有性杂交育种B B0低温低温低温44第5章有性杂交育种园艺植物育种学日照长短翠菊豇豆蒲包花B B45第5章有性杂交育种园艺植物育种学B B46第5章有性杂交育种园艺植物育种学47第5章有性杂交育种园艺植物育种学48第5章有性杂交育种园艺植物育种学49第5章有性杂交育种园艺植物育种学50第5章有性杂交育种园艺植物育种学51第5章有性杂交育种园艺植物育种学52第5章有性杂交育种园艺植物育种学53第5章有性杂交育种园艺植物育种学54第5章有性杂交育种园艺植物育种学55第5章有性杂交育种园艺植物育种学56第5章有性杂交育种园艺植物育种学57第5章有性杂交育种园艺植物育种学58第5章有性杂交育种