《常规杂交育种》PPT课件.ppt

第十一章 常规杂交育种,第一节 杂交的意义 第二节 杂交育种计划的制定和准备工作 第三节 有性杂交技术 第四节 杂交后代的选择,常规杂交育种：按育种目标选择选配亲本，通过人工杂交的方法将亲本的优良性状集于杂交后代，再通过对杂交后代的培育选择，获得基因型纯合或接近纯合的新品种的育种途径。,说 明 从 广义上讲，有性杂交育种应包括常规杂交育种、回交育种、远缘杂交育种、优势杂交育种等。由于这些育种途径在亲本的利用、遗传机制、方法技术等方面有较大差异，故在不加说明时，有性杂交育种一般指的是常规杂交育种。,第一节 杂交的意义,1、是重要的育种手段之一 作物育种途径很多，包括引种、选择育种、杂交育种、诱变育种、倍性育种、生物技术育种等。其中传统的最有成效的育种途径是杂交育种。由于杂交可以实现基因重组，能分离出许许多多的变异类型，可为优良品种的选育提供更多的机会，所以杂交育种被广泛采用。,2、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。,基因重组,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,例：当前世界上广泛栽培的杂种香水月季，就是综合了欧洲蔷薇和中国月季多个亲本的优良特性，而育成的四季开花，又芳香馥郁的优良品种。,3、遗传学研究的基本方法,4、物种进化 5、品种改良创始性途径,第二节 杂交育种计划的制定和准备工作,通常把一对交配的亲本叫一个杂交组合。 ：母本； ：父本；：杂交 父本、母本统称亲本，一般母本写在前面，父本写在后面。 杂交后得到的种子长成的植株叫杂种一代，以“F1”表示，杂种一代自交得到的种子长成的植株叫杂种第二代，以“F2”表示，依此类推。,育种目标的确定,开花授粉特性的了解,杂交组合、方式的确定,调节花期花粉储藏,亲本的选择,杂交数量日程安排,克服杂交不孕性的措施,杂交后代的选育,杂交育种计划的制定,人力物品 经济预算,杂交,一、 育种目标的确定,必须从实际需要出发，目标要具体，有针对性，重点突出，有的放矢。 一般一次只要求解决一个重点问题，切勿面面俱到，以免一事无成。,二、 杂交亲本选配的原则,选择的亲本目标性状，综合性状好;,两个亲本的优缺点要能互相弥补；,考虑两个亲本遗传传递能力的强弱；,双亲一般配合力好,具有较好的杂交亲和性;,亲本中有一方能够适应当地水土;,双亲来源在地理上较远,生态类型不同；,尽量选花期相近的亲本配组，如果父母本花期不遇，则以晚花类型为母本。,选择结实性强的种类作母本，而以花粉多而正常的作父本，以保证获得种子。,三、杂交方式的确定,1、成对杂交 又称单杂交，即两个亲本一为母本以为父本配成一对杂交。当两个亲本优缺点能互补时，性状总体基本上能符合育种目标时，应尽可能采取单杂交，因单交只需杂交一次即可完成，杂交及后代选择的规模不需很大。,A X B,成对杂交的特点: 亲本明确 便于重复 综合性状少,2、复合杂交 即在两个以上亲本之间进行杂交，一般先配成单交，然后根据单交的缺点再选配另一单交组合或亲本，以使多个亲本的优缺点能互相弥补。,（1）添加杂交：多个亲本逐个参与的杂交。 (A B)CD 添加的亲本越多，杂种综合的性状越多，但各个亲本在杂种后代的遗传组成比例是不同的。由于最后加的亲本遗传组成所占的比例最大，因此要将经济性状最优的亲本最后加入。,例如，目前在园林中广泛栽培的杂种香水月季，就是通过复交培育成的。其杂交育种程序如下： 月月红（中国月季）香水玫瑰 波邦蔷薇 法国蔷薇 杂种波邦月月红 杂种长春月季香水月季 杂种香水月季,（2）合成杂交：参加杂交的亲本先两两配成单交种，而后两个单交种再杂交。（AB）（CD）,3、回交：杂交后代与亲本之一再次交配。回交的目的在于增加杂种后代某一亲本优良性状出现的比率。 ( A B ) A A 轮回亲本：多次参与回交的亲本。 非轮回亲本 ：在回交过程中只参加第一次杂交的亲本。,P1,F1,轮回亲本,非轮回亲本,回 交 导致核置换,4、多父本混合授粉（自由授粉） 以一个以上的父本品种花粉混合授给一个母本品种的方式，称为父本混合授粉。去雄后任其自由授粉实质上也是多父本混合授粉。,多父本混合授粉的特点: 简便易行 花粉来源广泛, 后代变异丰富 利用父本一个明显性状筛除假杂种,四、花部构造和开花习性,杂交亲本确定后就要了解花部构造，开花习性和传粉特点等，以便采取有效措施确保杂交成功。,花部构造,两性花 单性花,雌雄蕊同熟 雌蕊早熟 雄蕊早熟 柱头异长,雌雄同株 雌雄异株,传粉方式 虫媒花 风媒花,授粉特性 自花授粉; 异花授粉; 常异花授粉.,五、花期调整与花粉处置,1、花期调整 开花时间的不一致，造成杂交工作的困难。 首先要摸清亲本的生长发育规律及对温度、光照的要求。找出影响开花的主导因子，就能有效地调整花期。 第二, 要进行栽培调控 。,2、花粉的收集 在杂交时可采取以散粉的花朵，直接授于母本柱头上，但不能保证花粉的纯洁。最好预先套袋，以免掺杂其它花粉。也可摘取即将开放的花朵，在室内阴干，花药开裂后收取花粉。,3、花粉的贮藏 花粉贮藏的意义： 花粉贮藏的原理：低温、干燥。,4、花粉生活力的测定,经长期贮藏或从外地寄来的花粉，为保证杂交成功，在杂交前必须对花粉生活力进行测定。方法如下： （1）直接授粉法：将待测花粉直接授在同样植物的雌蕊柱头上，并隔离。一段时间后切下柱头，显微镜下检查花粉萌发情况，或看结籽情况。,（2）形态鉴定法：将花粉放在显微镜下观察，失去生活力的花粉通常表现为畸形、皱缩等。 （3）染色法：花粉发芽过程中有些酶能引起氧化还原反应，进而使生物染料产生颜色变化。采用氯化2，3，5-三苯基四唑（TTC），有活力的花粉能使TTC由无色溶液变成红色。,（4）花粉发芽试验：有12%的琼脂和520%的蔗糖配制成培养基，将花粉撒播在培养基上，在25左右培养，隔一定时间的显微镜下检查花粉萌发情况。,第三节 有性杂交技术,对育种工作者来说，掌握熟练的有性杂交技术是最起码的要求。植物有性杂交一般包括以下环节：,一、母株和花朵的选择 根据育种目标的的要求，选择生长健壮，发育良好的作为母株； 在母株数量较多时，以确保杂交工作的安全为准； 去雄的花朵以选择植株的中上部和向阳的花为好； 每枝保留的花朵数一般以朵为宜。,二、杂交工具准备 镊子 纸袋 指形管 授粉器 纸牌 铅笔 酒精等,三、隔离措施,保护雌蕊； 防止非计划授粉； 防治昆虫及其它伤害； 标记植株。,四、父本花粉采集 花粉可以从隔离条件下的父本株当天盛开的花朵上取得。也可在开花前一天采取含苞待放的父本花蕾，取出花药于培养皿中阴干，待花药开裂散出花粉后，将花粉收集在指形管中备用。,五、母本花去雄授粉,两性花植物的母本在授粉前必须去除雄蕊以防自交。 去雄可在开花前一天下午。 雌雄异熟的尤其是雌性先熟的类型要掌握好去雄时间，一般在柱头分泌粘液前就要将花药去除。,去雄 防止伤及雌蕊； 彻底； 防止污染；,授粉,授粉时机； 授粉量； 授粉次数； 授粉方法。,六、杂交标记、结果检查与登记 授粉套袋后的花或花枝应挂牌标记（杂交组合、编号、时间），并建立有性杂交登记表。 授粉受精后（柱头变色干枯）及时拆袋检查座果情况，必要时立即补做杂交。,香 瓜 育 种 圃,室内切枝杂交 对于种子小而成熟期短的植物，如杨树、柳树、榆树、菊花等，可剪下枝条，在室内水培。这样可避免上大树杂交的困难，便于隔离和管理，且可免受风、霜影响。,1、花枝的采集和修剪 从已选定的母本植物上剪取无病虫害、生长粗壮的枝条，长短视培养空间而定，父本枝条可稍短些。采回的枝条水培前要先进修剪，除去无花芽的徒长枝。母本花枝保留花朵不宜过多。菊花每组合3-4朵花蕾，杨树每枝留1-2个叶芽和3-5个花芽，多余的除去，以免消耗枝条养分，影响种子发育。,2、水培和管理 把修好的枝条，插在盛清水的瓦罐或广口瓶中，每隔3-4天换水或修剪枝条基部。培养花枝期间要注意保持适时温度、湿度，保持室内空气流通，防止病虫害发生。,3、去雄、隔离和授粉 如果是两性花，开花前要进行去雄工作，方法同前所述。如果是单性花，为防止花粉污染，可在雌花上套袋。假如室内条件允许，可把不同的组合或不同的父本，分别放在不同室内。由于同一花序中不同部位的小花开放时间存在一定差异，如杨树基部和前端花期相差可达2-3天，所以授粉工作应分多次进行。,4、果实发育期管理和种子采收 枝条顶芽开放后，保留2-3枚叶片。为避免种子飞散，在果实即将成熟时，及时套袋。成熟后连同袋于一起取下，注明杂交组合，授粉时期和采种期，并按组合分别保存。,第四节 杂种后代的选育 通过杂交取得杂种，是杂交育种的开始，而不是结束。杂种要经过培育、鉴定、选择，最后才能实现杂交育种的目的。,一、杂种培育 人工杂交取得的杂交种子数量较少，且容易出现种子不成熟、出苗率低等问题。因此，为了能在杂种后代中选出符合育种目标的优良品种，必须提高杂交种子数量。一般杂种的材料多，选择优良品种的可能性就大，所以在人力物力等条件允许时，尽可能地在一个杂交组合内争取杂交更多的花朵，并在授粉时提供大量有生活力的花粉，采取多次授粉等措施，以获得较多的杂种材料。,二、杂种后代的选择 杂交，是基因重组过程。由不同亲本杂交产生的各种杂交个体，往往具有不同的遗传基础，只有通过选择才能把具有优良遗传基础的个体挑选出来。选择应贯穿于杂种培育的全过程。,一二年生的草花： 杂交后往往在第一代就发生分离，所以在第一代就可以进行单株选择。如果选出符合要求的优良单株能够进行无性繁殖的，就建立无性系，不能无性繁殖的，可选择出几株优良单株，在它们之间进行授粉杂交，再从中选出优良单株。早花性和抗性一般分离比较早，所以可进行早期选择，并根据育种目标淘汰不必要的组合。,对于多年生植物，尤其是木本植物，由于生长期