育种学总论第6章.ppt

2020 3 26 共43页 1 第六章回交育种 回交及其遗传效应回交育种及方法回交育种的特点及其应用价值 本章重难知识点 2020 3 26 共43页 2 第一节 回交育种的意义及遗传效应 2020 3 26 共43页 3 一 基本概念 回交 两个品种杂交后 子一代与其亲本之一再进行杂交 称为回交 A BB为轮回亲本 A为供体亲本F1 BBC1 BC1 BBC2 回交育种 将供体的目标性状通过一次或多次回交导入受体的育种方法称为回交育种 2020 3 26 共43页 4 轮回亲本与非轮回亲本 用于多次回交的亲本称轮回亲本 recurentparent 只在第一次杂交时应用的亲本称非轮回亲本 non recurentparent AXB XA XA 2020 3 26 共43页 5 受体亲本与供体亲本 有利性状 目标性状 的接受者 称受体亲本 receptor 目标性状的提供者 称供体亲本 donor AXB XA XA 2020 3 26 共43页 6 二 什么时候采用回交育种 轮回亲本综合性状 背景性状 backgroundcharacter 优良 但有个别缺点 非轮回亲本恰好具有能克服缺点的有利性状 目标性状 Targetcharacter 三 回交育种步骤 2020 3 26 共43页 8 四 回交的遗传效应 背景性状 每回交一次 受体的有利遗传物质较上代增加1 2r 1 而供体的不利遗传物质较上代减少一半 1 2r 1 目标性状 不加选择 则出现的频率逐代下降直至消失 选择目标性状携带者回交 受体和供体的遗传物质各一半 一 受体和供体遗传物质在回交后代中所占比例 2020 3 26 共43页 9 二 回交后代中受体基因的纯合体频率 回交后代受体基因的纯合体频率 f 1 1 2r n控制某性状的基因对数n越少 回交次数r越多 回交后代中该性状纯合率越高 2020 3 26 共43页 10 三 相邻回交世代纯合体频率递增量 性状受1对基因控制 从回交r 1代到r代 回交后代中纯合体频率的递增量为1 2r 杂合体减少1 2r 较上代减少一半 性状受多对基因控制 随基因对数的增加 纯合体频率显著递增的世代逐步向后推移 2020 3 26 共43页 11 回交次数和涉及基因对数与后代群体内具轮回亲本纯合基因型个体的 2020 3 26 共43页 12 五 回交育种工作程序 杂交 中选轮回亲本和非轮回亲本杂交回交 选具有目标性状的回交后代与轮回亲本回交自交 回交进行到适宜世代 自交l 2代 比较鉴定 评判新品系是否保持着原品种的主要优点 有重要缺陷的性状是否得到改良 2020 3 26 共43页 13 第二节 回交育种方法 2020 3 26 共43页 14 一 回交亲本的选择 轮回亲本 或受体亲本 非轮回亲本 或供体亲本 2020 3 26 共43页 15 二 回交后代的选择 1 被转移的目标性状为显性 2020 3 26 16 非轮回亲本轮回亲本P乙aabbCC 甲AABBcc F1AaBbCc AABBcc BC1A B Cc AABBcc BC2A B Cc AABBcc BC3F1A B Cc BC3F2A B C BC3F3AABBCC 由一对显性基因控制的性状转移 2020 3 26 共43页 17 2 被转移的目标性状为隐性 同时进行回交和自交每次回交之前均自交一次 2020 3 26 共43页 18 非轮回亲本轮回亲本P乙aabbcc 甲AABBCC F1AaBbCccc AABBCC BC3F1A B Cc BC3F2A B cc BC3F3AABBcc 转移一对隐性基因控制的性状 回交流程 传统 2020 3 26 共43页 19 非轮回亲本轮回亲本P乙aabbcc 甲AABBCC F1AaBbCc AABBCC BC3F1A B Cc BC3F2A B cc BC3F3AABBcc 转移一对隐性基因控制的性状 BC1A B Cc AABBCC BC2A B Cc AABBCC 回交流程 分子标记 2020 3 26 共43页 20 非轮回亲本轮回亲本1乙aabbcc 甲AABBCC 2 3AaBbCccc AABBCC 8A B Cc 9A B cc 10AABBcc 转移一对隐性基因控制的性状 6 7A B Cccc AABBCC 回交年限或次数 传统 2020 3 26 共43页 21 非轮回亲本轮回亲本1乙aabbcc 甲AABBCC 2AaBbCc AABBCC 4或5A B Cc 5或6A B cc 6或7AABBcc 转移一对隐性基因控制的性状 3A B Cc AABBCC 4A B Cc AABBCC 回交年限或次数 现代 2020 3 26 共43页 22 转移一对隐性基因控制的性状 回交年限改 2020 3 26 共43页 23 三 回交方法 1 逐步回交法 stepwisebackcrossmethod 当目标性状分别来自不同供体时 可将受体与不同供体的回交分步骤先后进行 这种方法称为逐步回交法 2020 3 26 共43页 24 用回交育种法培育大棍棒53号小麦的成功实例 美国加州大学 2020 3 26 共43页 25 先选育抗腥黑穗病的大棍棒35 2020 3 26 共43页 26 再选育抗腥黑穗病和抗麦秆蝇的大棍棒小麦品种 2020 3 26 27 育成抗三种病虫害的大棍棒53号 抗秆锈 2020 3 26 共43页 28 2 回交系谱法 杂交育种中用系谱法处理杂种后代时 为扩大某一亲本对杂种后代的遗传影响 可用该亲本与杂种回交1 2次 然后再改用系谱法继续选育回交1 2次的不完全回交也称有限回交法 2020 3 26 共43页 29 当一个优良单交种A B的两个亲本自交系A和B的综合性状及配合力都比较好 但各自还具有个别互不相同的缺陷A的缺陷可为B克服 B的缺陷又可被A所克服 3 双回交法 2020 3 26 共43页 30 B A F1 A BC1 A BC2 A BC3 B A B F1 B BC1 B BC2 BC3 BC3F2 BC3F2 自交 自交 F1 F2 自交 选出优于双亲的品种 每代选种皮柔嫩 具有香味的个体进行回交 双回交法在玉米上的应用示意图 2020 3 26 共43页 31 4 聚合回交法 convergentbackcrossmethod 当目标性状来自较多供体时 可将欲改良品种与多个供体同时分别回交几代 然后再进行聚合杂交 选育出兼具各供体亲本所特有的优良性状的改良品种 2020 3 26 共43页 32 1 根据超亲重组与不完全回交结合原理的聚合杂交 第一年A BA CA DA EA占50 第二年 A A A AA占75 第三年 A占75 第四年 A占75 2020 3 26 共43页 33 2 根据超亲积累与回交结合原理的聚合杂交 聚合回交 第一年A BA CA DA EA占50 第二年A2 BA2 CA2 DA2 EA占75 第三年A3 BA3 CA3 DA3 EA占88 第四年A4 BA4 CA4 DA4 EA占94 第五年 A占94 第六年 2020 3 26 共43页 34 第三节 回交育种的特点及其应用价值 2020 3 26 共43页 35 一 回交育种的特点 1 回交育种的有利性 1 性状的遗传变异易于控制 2 回交后代所需群体的容量较小 有利于缩短育种年限 3 有利于打破目标基因与不利基因间的连锁 4 目标性状的选择易于操作 5 育成品种易于推广 2020 3 26 共43页 36 2 回交育种的局限性 1 只能改良个别性状 2 限于主基因控制的目标性状 3 目标性状的遗传力较低时 难于鉴定识别 不易获得较好的改良效果 4 回交的每一世代都要进行较大数量的杂交 工作量大 2020 3 26 共43页 37 二 回交的其他用途 1 近等基因系 near isolines NIL 的培育近等基因系 只有目标性状基因有差异 其它性状基因相同的两个群体 2020 3 26 共43页 38 2 培育多系品种 将不同的抗病主效基因分别导入同一推广品种中 育成以该品种为遗传背景 但具不同抗性基因的多个近等基因系 然后按照需要混合其中若干品系组成多系品种用于生产 2020 3 26 共43页 39 3 细胞质雄性不育系的培育和恢复系的转育 2020 3 26 共43页 40 提莫菲维小麦的细胞质置换上普通小麦的细胞核 T型小麦雄性不育系的核代换过程 2020 3 26 共43页 41 西非高梁 南非高梁迈罗S RfRf 卡佛尔N rfrf F1可育S Rfrf 自交 F2S RfRf S Rfrf S rfrf 卡佛尔N rfrf 3可育 1不育 BC1 卡佛尔S rfrf N rfrf 大部分不育 BC2 卡佛尔S rfrf N rfrf 99 不育 BC4或BC5卡佛尔3197A不育系3197B保持系S rfrf N rfrf 回交法选育不育系及保持系 2020 3 26 共43页 42 4 回交在远缘杂交中的应用 异源种质的渐渗在远缘杂交种 回交可提高杂种的育性 控制杂种后代的分离 提高理想类型的出现