第七章 杂交育种2015ppt课件

种子生产与管理 邓其明四川省绵阳农业学校 第七章杂种优势 一 概念 两个或几个遗传性不同的亲本杂交所产生的杂种 在生长势 体积 结实性 发育速度以及对不良环境条件的抗性等方面优于亲本的现象 杂种优势 heterosis 是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1植株在生活力 生长势 适应性 抗逆性和丰产性等方面超过双亲的现象 第一节杂种优势的概念及表现 杂种优势的表现 根据杂种表型性状的性质 把杂种优势划分成营养型杂种优势 生殖型杂种优势和适应性杂种优势三个基本类型 一 生长势和营养体蔬菜烟草作物株型优势 二 抗逆性和适应性抗病性 显性基因 三 生理功能方面光合能力有效光合期延长光合面积增加营养吸收能力等 四 产量和产量因素方面生殖生长方面杂种表现出结实器官增大 结实性增强 果实与籽粒产量提高等 纯系F1单交F1双交 五 品质方面有效成分提高整齐度 一致性 亲本品质改造 六 生化表现方面线粒体互补与叶绿体互补同功酶出现互补带 显性带 杂合带 二 杂种优势表现的复杂多样性杂种优势是由双亲基因互作 基因型与环境互作的结果基因型作物种类 二倍体作物品种间杂种优势大于多倍体作物亲本纯度 亲本纯合度高 F1高度杂合 整齐 优势强亲缘关系 亲本亲缘关系远的自交系之间的杂种优势强但远缘杂种育性不及品种间杂种 杂交组合 双亲性状互补性状优势 数量性状优势强 性状间的关系 淀粉与蛋白 抗性 纯系 单交 双交 综合品种 环境作用杂种优势体现在数量性状 数量性状受环境影响大不同环境下杂种优势的表现程度不同 三 杂种优势度量1 中亲优势 超均优势 mid parentheterosis 指杂种F1的产量或某一数量性状的数值与双亲 P1和P2 同一性状的平均值差数的比率 F1 P1 P2 2中亲优势 100 P1 P2 2 2 超亲优势 over parentheterosis 1 超高亲优势 指杂种F1的产量或某一数量性状的数值与高值亲本 HP 同一性状数值差值的比率 F1 HP超高亲优势 100 HP 2 超低亲优势 指杂种F1的产量或某一数量性状的数值与低高值亲本 LP 同一性状数值差值的比率 F1 LP超低亲优势 100 LP 3 超标优势指杂种F1的产量或某一数量性状的数值与当地推广品种或对照品种 CK 同一性状数值差值的比率 F1 CK超标优势 100 CK 4 杂种优势指数指杂种F1的产量或某一数量性状的数值与双亲 P1和P2 同一性状的平均值的比率 F1杂种优势指数 100 P1 P2 2 第二节 杂种优势的遗传机理 1达尔文经过近10年研究 1866 1876年 发现异交有益 自交有害 并认为杂种优势的产生是不同遗传成分的有机体杂交后的结果 A b a B 显性假说 A b a B A b a B 2显性假说和超显性假说的提出 1 显性假说 显性假说由Bruce 1910 提出 基本观点如下 杂种F1集中了控制双亲有利性状的显性基因 每个基因都能产生完全显性或部分显性效应 由于双亲显性基因的互补作用 从而产生杂种优势 显性假说的不足之处 并非所有显性基因都控制好性状 而隐性基因控制不良性状 假如 两个亲本控制某一数量性状的基因型分别为AABBccdd和aabbCCDD F1的基因型及表现型图示如下 PAABBccdd aabbCCDD1210436586等位基因显性效应值2925非等位基因累计效应值 F1AaBbCcDd假设完全显性12 10 8 6 36无显性 12 6 10 5 4 8 3 6 2 27 双亲平均值 不完全显性27 F1 36 b1 a1 a2 b2 超显性假说 a 1 b 1 a 2 b 2 a 1 b 1 a 2 b 2 这一假说基本点是 杂种优势是由于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的相互作用的结果 等位基因间没有显隐性关系杂合等位基因相互作用大于纯合等位基因的作用同时存在非等位基因之间互作超显性假说的不足之处 排除了客观存在的等位基因显隐性关系 2 超显性假说 由Shull 1908 提出的 基本观点如下 Aa AA或aa Bb BB或bbPa1a1b1b1c1c1D1D1 a2a2b2b2c2c2D2D2 1111 4 1111 4 F1a1a2b1b2c1c2D1D2 2222 8 等位基因的互作效应因不同基因不同性状而差异 超显性效应解释 等位 复等位 基因的功能不同 转录 翻译产物不同 蛋白功能不同 杂合体同时产生双亲的功能 b1 a1 a2 b2 a 1 b 1 a 2 b 2 a 1 b 1 a 2 b 2 等位基因之间及不同等位基因之间的相互作用 导致杂种优势 3 上位性假说 Q 4 Q 5 Q 6 Q 7 3数量性状位点及其互作方式为显性假说和超显性假说提供了证据 1992年 stuber报道超显性是玉米杂种优势的遗传基础 1995年 xiao报道显性是水稻杂种优势的遗传基础1997年 Yu报道上位性是水稻杂种优势的遗传基础 三 杂种优势遗传机理假说的评价显性假说 超显性假说的共同点在于 1 杂种优势来源于杂种F1等位基因和非等位基因间的互作 2 互作效应的大小和方向不同 表现出正向或负向的中亲 超亲优势 它们的不同点在于 显性假说1 杂合的等位基因间是显隐性关系 一对杂合等位基因不能出现超亲优势2 非等位基因间是显性基因的互补或累加关系 超亲优势由双亲显性基因的累加效应而产生 超显性假说1 杂合等位基因间异质性互作 一对杂合等位基因也可能产生超亲优势2 非等位基因间的互作 即上位性效应 更可能出现超亲优势 显性假说与超显性假说是互相补充的 而不是对立的两个假设的局限性 只考虑核基因水平上杂种优势忽略了染色体组间互作 同源多倍体与异源多倍体差异 忽略了细胞质基因组质基因组和核基因组间的互作质基因组间的互作 第四节杂种品种的选育程序一 杂种优势利用的基本条件 一 强优势的杂交组合1 满足品种三条件 即DUS 特异性 一致性 稳定性 2 强优势 配合力 亲本性状 二 异交结实率高大批量生产杂交种低成本生产杂交种 尤其自花 常异花授粉作物 三 亲本繁殖与杂交制种技术简单易行可靠亲本繁殖 产量与纯度 杂交种种子生产 质量与产量 二 亲本选配 一 对杂种亲本的基本要求杂种的亲本一般为纯系或自交系 不直接用于生产 基本要求 1 纯度高是杂交种高度一致性和稳定性的基础2 一般配合力高是产生强优势杂种的遗传基础3 优良农艺性状是强优势杂种的基础平台4 亲本 尤其是母本 产量高 开花习性符合制种要求 二 杂种亲本的选育自花授粉作物 直接从品种 系 中筛选 除特殊要求 常异花授粉作物 2 3代的自交 异花授粉作物 多代的自交与选择1 选育自交系的原始材料地方品种 推广品种 杂交种 综合品种等从这些原始材料中选育的自交系称为一环系自交系间杂交种后代中选育的自交系称为二环系 2 自交系的选育方法原则 围绕杂种亲本四点基本要求进行 1 人工套袋自交技术异花授粉作物和常异花授粉作物 2 自交系农艺性状的选择系谱法3 自交系的改良回交改良法供体选择 三 配合力及其测定配合力指一个亲本与另外的亲本杂交后杂种一代的生产力的大小 配合力是自交系的一种内在属性 受多种基因效应支配 不能通过自交系自身的性状表现出来通过自交系组配的杂种的产量 或其它性状 的平均值估算出来 一 配合力的种类1 一般配合力 GCA 是指一个自交系亲本与其它若干个自交系杂交的F1在某个数量性状上的平均表现 由基因的加性效应决定的 为可以遗传的部分 其高低是由被测定的自交系所含有利基因位点的多少决定的2 特殊配合力 SCA 是指两个特定亲本所组配F1在某种数量性状上的表现 由基因的非加性效应决定的 显性 超显性和上位性效应 是不能在其他组合中表现和遗传的部分 根据F1产量测定一般配合力和特殊配合力自交系ABCDEFG平均GCAK10 39 910 49 49 49 79 89 840 170 030 070 45 0 27 0 41 0 450 54L10 810 710 710 99 611 58 510 380 71 0 070 330 210 69 0 750 81 1 25M9 59 08 89 39 69 69 39 3 0 37 0 29 0 29 0 610 170 33 0 010 63N10 98 810 39 610 110 39 69 940 270 47 1 130 25 0 170 190 050 29O9 39 78 78 39 58 88 08 9 0 77 0 090 81 0 31 0 430 63 0 410 02平均10 169 689 789 509 649 989 049 67CGA0 49 0 010 11 0 17 0 030 31 0 630组合的实际产量 全部组合平均产量 双亲一般配合力 双亲特殊配合力如L A组合的特殊配合力 10 8 9 67 0 49 0 71 0 07 二 配合力的测定 测配 测验自交系配合力所进行的杂交叫测交测交所用的共同亲本称为测验种测交所得的后代F1称为测交种1 测验种的选择测验种的选择直接影响测定配合力的结果自交系做测验种测定什么配合力 杂交种及综合种作测验种测定什么配合力 2 测配方法 1 顶交法选用遗传基础广泛的品种群体作为测验种测定自交系的配合力 顶交法产生的杂交种成为顶交种 方法 A为测验种 1 2 3 4 5 n个自交系为被测系组配1 A 2 A 3 A n A等杂交组合 有时正反交 对测交组合进行产量 或其它性状 比较计算出各被测系的一般配合力 优点 测配组合少 工作量较轻 但不能测定特殊配合力 综合品种G1G2G3G4 GGG1GG2GG3GG4 2 双列杂交自交系既是测验种又是被测系 方法 采用完全或部分双列杂交法 完全双列杂交 n n 1 个杂交组合 含正交和反交 不完全双列杂交 n n 1 2个杂交组合测交组合产量比较试验 随机区组设计 取得各测交组合产量 或其它数量性状 的平均值后 计算出一般配合力和特殊配合力 3 多系法 系 测验系法 测验种 几个优系或骨干系方法 例如用A B C D四个系作测验种 分别与许多 N 待测系测交 可配成4 N个单交组合 比较试验 各组合的平均产量 计算出一般配合力和特殊配合力 优点 同时测定待测系 测验种 骨干系 的一般配合力和特殊配合力 直接选择优良杂种 可及时作为商品杂种品种投入生产利用 结果可相互比较是当前最常用测配方法如 利用人工去雄制种的玉米 棉花 甜菜三交种选育 利用雄性不育系制种的水稻 高粱 甘蓝型油菜和玉米恢复系选育 不育系的选育时配合力测定 3 测定时期 1 早代测定在S1 S2 F2 F3 代进行 甚至在F1代进行仅能测出一般配合力 依据 一般配合力受基因加性效应控制 可遗传的因此一般配合力在早代与晚代呈正相关 缺点 早代分离 可靠性差 原则 测验种少 1 2个 选择标准低意义 有效控制群体规模 减少后代测配数量适用范围 群体品种改良也有育种家利用F1配子测配 S0代 选育恢复系 顶交法原理 F1配子测配 S0代 顶交法 第一年测验种 不育系 xF1 S0 第二年测交杂种群体F2群体选择第三年测验种 不育系 xF3株系 2 中代测定在S3 S4 F4 F5 代时测定 从分离向稳定过渡的世代 系内的特性基本形成 可靠较好 测定过程与稳定过程同步 有利于缩短育种时间许多作物常从中代开始测定 3 晚代测定在S5 S6代时测定 自交系已稳定 所测出的配合力可靠 早代 中代 晚代相结合 四 杂种品种的亲本选配原则 一 配合力高 二 亲缘关系相对较远地理远缘血缘较远类型和性状差异较大 三 综合性状良好 双亲间性状互补 四 亲本自身产量高 花期相近 易于授粉 玉米马齿型和硬粒型杂交 五 杂种品种的类型 玉米 一 品种间杂种品种 二 品种 自交系间杂种品种顶交种 三 自交系间杂种品种1 单交种用两个自交系组配而成 单交种增产幅度大 性状整齐 制种程序比较简单 是当前利用杂种优势的主要类型 2 三交种对于自交系产量和制种产量低的作物 A B C 如甜菜 3 双交种4 综合杂交种用多个自交系组配而成 1 亲本等量种子混匀 隔离区种植 自由授粉3 5代 遗传平衡 2 亲本双列杂交 等量混匀 隔离种植 自由授粉 遗传平衡 其特点是F2及其后代的杂种优势衰退不显著 不需每年制种 适应性较强 四 雄性不育杂种品种 五 自交不亲和系杂种品种 六 种间与亚种间杂种品种 七 核质杂种 第五节利用作物杂种优势的方法一 人工去雄生产杂种种子对雌雄异花作物 繁殖系数高的作物 用种量小的作物 花器较大 去雄较易的作物 优点 配组容易 自由 易获得强优势组合 方法 玉米 隔离区内父 母本按比例种植 母本雄穗刚露出时拔掉 父本花粉自由授粉杂交 烟草 花器大 花器构造简单 去雄方便 繁殖系数极高棉花 花器大 容易人工去雄 用种量较小 二 利用自交不亲和性生产杂种种子自交不亲和性广泛存在于十字花科 禾本科 豆科 茄科等许多植物中 十字花科中自交不亲和性尤为普遍 一 遗传 受单一位点或多位点的自交不亲和基因控制 一位点二基因 一位点多基因 二位点二基因 二位点多基因大多数不亲和性受一位点多基因控制 一个基因位点 多种基因如 S1 S2 S3 S4 自交不亲和性可分为两类 配子体自交不亲和性 孢子体自交不亲和性1 配子体自交不亲和性 取决于花粉所带的S基因是否与雌蕊 柱头 所带是S基因相同 如果相同 则为不亲和 如豆科 禾本科 茄科 蔷薇科大都属于配子体自交不亲和性 按基因型的不同 有三种亲和关系 1 自交S1S1 S1S1 纯合体自交 S1S2 S1S2 杂合体自交 即双亲基因完全相同时 自交完全不亲和 2 半异交S1S1 S1S2 S1S2S1S2 S1S3 S1S3 S2S3双亲有一个相同的S基因 一半花粉亲和 结实正常 3 完全异交S1S1 S2S2 S1S2 纯合体异交 S1S2 S3S4 S1S3 S1S4 S2S3 S2S4 杂合体异交 双亲无相同基因 完全亲和 2 孢子体自交不亲和性取决于父本是否具有与母本不亲和的基因型 十字花科 菊科和旋花科植物中发现的均属于孢子体自交不亲和性 1 雌 雄孢子体间基因型中无相同S基因 表现亲和 S1S1 S2S2S1S2 S3S4 2 雌 雄孢子体有一个相同的S基因S1S1 S1S2A S1隐性 S1S2 则不亲和 有的可能存在显性颠倒关系 父本S2 S1S1S1 S1S2 S1S1 S1S2 表现亲和 母本S1 S2S1S2 S1S1 表现不亲和 C 独立 S1 S2 则不亲和D 竞争减弱S1存在削弱S2 S2存在削弱S1 结果为弱亲和 S1S1 S1S2 S1S1 S1S2 这两种基因型比例不是1 1 结实率低下 二 自交不亲和系的选育1 优良自交不亲和系应具有的特点 1 优良的经济性状 配合力高 2 高度稳定的花期自交不亲和性 亲和指数K 结实指数 结籽总粒数 授粉花朵数 3 较高的蕾期自交亲和指数 4 自交衰退不显著 自交不亲和系选育方法通过连续多代自交分离而获得 1 S0代选株自交选择自交不亲和植株 十字花科中 估计约有30 自交不亲和单株 首先选经济性状好 配合力高的优良单株 作两种自交 花期自交测定亲和指数K 1 蕾期自交测定K值 以获得种子 2 S1 S4 5代连续自交 分离出综合经济性状好 配合力高 花期自交不亲和性 蕾期自交亲和性稳定的植株 3 S5 6代筛选出S基因型纯合体系统 常用的测定方法有3种 全组混合授粉法 同一系内全部抽样单株的花粉等量混合 分别对每一单株进行的人工授粉 结实后统计亲和指数 隔离区自然授粉法 各个系统分别种植在各自隔离区内 花期自然传粉 结实后统计亲和指数 省工省事 如果发现亲和指数高 难以判断株间基因型 轮配法 配制全部株间的正反交组合 共n n 1 个组合 测定结果可靠 但工作量大 三 自交不亲和系的利用1 SI 自交不亲和系 SC 自交亲和系 只能从SI上收获杂种一代种子 优点 父本选择范围广 易选出配合力高的组合 缺点 父本上收获的种子不能用于生产 种子生产 至少设两个隔离区 1 制种区 SI SC开花前2 4天 母本蕾期人工自交套袋 繁殖自交不亲和系 2 父本繁殖区 典型单株间姊妹交 套袋 供下年繁殖父本用 其余单株种子 供下年制种的父本用 2 SI 自交不亲和系 SI 自交不亲和系 优点 可同时从父 母本上收获杂交种子 缺点 需有两种不同基因型的自交不亲和系 配合力受到限制 隔离区设置 1个 从父 母本上分别蕾期自交 种子供繁殖自交系用 2个 父本另设繁殖区 3个 制种区 母本繁殖区 父本繁殖区 四 自交不亲和系的繁殖1 蕾期人工授粉目前在大白菜 小白菜 结球甘蓝 花椰菜 青花菜 萝卜等自交不亲和系繁殖中应用最普遍 将开花前2 4天的花蕾用镊子剥开 授以本株或同系其他植株的花粉 缺点 蕾期人工授粉麻烦 2 隔离区自然授粉省去了人工蕾期授粉 还能减轻和延缓自交衰退 但连续多代花期自然授粉会使花期自交亲和性逐渐提高 提高结实率的辅助手段 毛刷授粉 先擦成熟花药 再擦伤柱头 花期喷盐水 1 5 NaCl提高温度和CO2浓度 三 利用标志性状生产杂种种子 利用植株苗期的某一显性 隐性相对性状作标志 区别真假杂种 就可以不进行人工去雄而利用杂种优势 如水稻紫叶鞘 小麦红色芽鞘 棉花红叶和鸡脚叶 棉花的芽黄和无腺体方法 选育 转育 苗期显性性状为父本 或隐性性状的母本 父 母本按比例种植 隔离区内自由授粉 母本上收获种子 自交种子和杂种种子 根据标志性状间苗 去除隐性性状的假杂种 保留显性的真杂种 母本父本制种A mm B MM 大田A mm F1 Mm 去除保留 四 化学杀雄生产杂种种子化学杀雄利用杂种优势具有配组容易 自由及制种手续简单等特点 但不宜用于花时较长的棉花 大豆等作物 用于杂交制种的必须具备以下条件 1 处理母本后杀伤雄蕊 花粉不育 不影响雌蕊正常发育 2 处理后不引起遗传变异 3 方法简便 药剂便宜 效果稳定 4 对人 畜无害 不污染坏境 五 F2剩余杂种优势的利用为什么有的F2仍然可以利用 多基因控制的经济性状在F2分布特征F2基因型多样性对抵抗逆境具有群体缓冲性 对病虫害具有群体互作抗性种子成本低廉 并非所有的杂交种都可以利用剩余杂种优势异花授粉作物的综合杂交种和品种间杂交种后代可以利用 人工去雄 化学杀雄技术生产F1种子后代有时可以利用 亲本主要农艺性状差异小的单交种后代有的也可以利用如棉花的湘杂棉1号 2号 中棉所28等杂交种后代 六 雄性不育性利用克服雌雄同花作物人工去雄困难的最有效途径雄性不育特性可遗传特性核质互作雄性不育基因型 环境互作 光温敏 雄性不育隐性核不育显性核不育 思考题1 名词解释 杂种优势 一般配合力特殊配合力 测交测交种测验种一环系二环系配子体自交不亲和孢子体自交不亲和核质杂种2 利用作物杂种优势的途径有哪些 各有什么特点 3 试写出度量作物杂种优势的方法 4 试述杂种品种的亲本选配原则及理由 5 利用作物杂种优势的基本条件是什么 6 作物杂种品种有哪些类别 7 作物杂种优势表现特点有那些 8 对作物杂种优势的遗传成因都有哪些解释 你对这些解释有什么看法 9 测定配合力都有哪些方法 这些方法各有什么特点 一 杂种优势利用的基本条件 一 强优势的杂交组合1 满足品种三条件 即DUS 特异性 一致性 稳定性 2 强优势 配合力 亲本性状 第二节杂种品种的选育 二 异交结实率高大批量生产杂交种低成本生产杂交种 尤其自花 常异花授粉作物 三 亲本繁殖与杂交制种技术简单易行可靠亲本繁殖 产量与纯度 杂交种种子生产 质量与产量 二 亲本选配 一 对杂种亲本的基本要求杂种的亲本一般为纯系或自交系 不直接用于生产 基本要求 1 纯度高是杂交种高度一致性和稳定性的基础2 一般配合力高是产生强优势杂种的遗传基础3 优良农艺性状是强优势杂种的基础平台4 亲本 尤其是母本 产量高 开花习性符合制种要求 二 亲本系 自交系 的选育自花授粉植物 品种本身就是纯合的 异花授粉植物 一个品种实际上是一个杂合群体 遗传背景复杂 而且隐性基因控制的性状常被显性作用所掩盖 必须经过人工自交选择 以形成基因型纯合的 性状整齐一致的自交系 成为杂交种的亲本 常异花授粉植物 可根据其天然异交率的高低 适当进行自交纯化即可达到高度纯合的要求 基因型纯合 表现型整齐一致 具有较高的一般配合力 具有优良的农艺性状 具有优良的繁殖与制种性状 对品种或自交系的要求 选育方法 1 亲本品种的选育方法 自花授粉作物或常异花授粉作物的杂交亲本是以品种形式出现 因此一个纯合的品种就是一个用于杂交的亲本品种 亲本来源 品种资源中的地方品种 系统选育法育成的品种 杂交育种法育成的品种 杂交回交相结合育种法育成的品种 2 亲本自交系的选育方法 原始材料 地方品种和推广品种 各类杂交种 综合品种或人工组成的群体 自交系选育方法 系谱法连续多代自交结合农艺性状选择和配合力测定来进行 在自交选育过程中形成系谱 并始终按照农艺性状优良 一般配合力高和遗传纯合3项基本目标进行选择 人工套袋自交 二 亲本选配 一 对杂种亲本的基本要求杂种的亲本一般为纯系或自交系 不直接用于生产 基本要求 1 纯度高是杂交种高度一致性和稳定性的基础2 一般配合力高是产生强优势杂种的遗传基础3 优良农艺性状是强优势杂种的基础平台4 亲本 尤其是母本 产量高 开花习性符合制种要求 产量性状品质性状植株性状抗逆性生育特性 对自交系农艺性状的选择 对自交系生育性状的选育 如雌雄花期的协调性 雌蕊接受花粉能力强 亲和性好 可长时间接受受精 花药散粉时间长 花粉量大 结实率高等 在选择优良农艺性状的基础上 还需要对自交系进行配合力测定 配合力测定通常在完成自交系选育之后进行 但也有主张在早代进行配合力测定 一般在自交3 4代 S3 S4 时进行 根据配合力的高低 作进一步选择 最后才能选出农艺性状优良 配合力高 表型整齐一致 能稳定遗传的自交系 一 改良的目的在亲本系或自交系的选育过程中 很难选出十全十美的亲本系或自交系 难免存在个别缺点 如果个别缺点性状不加以改良 将影响这些优良亲本系的利用 为了提高优系的利用价值 有必要对有个别缺点的优系进行改良 即在保持优系全部或绝大部分优良性状和高配合力特性的前提下 改良它的不良性状 以便更有效地利用 二 亲本系 自交系 的改良 杂种亲本的选育自花授粉作物 直接从品种 系 中筛选 除特殊要求 常异花授粉作物 2 3代的自交 异花授粉作物 多代的自交与选择1 选育自交系的原始材料地方品种 推广品种 杂交种 综合品种等从这些原始材料中选育的自交系称为一环系自交系间杂交种后代中选育的自交系称为二环系 三 配合力及其测定 配合力为自交系组配杂交种的一种潜在能力 是通过由自交系组配的杂交种产量 或其他性状 的平均值估算出来的 一 配合力的概念 1 一般配合力 generalcombiningabilityGCA 一个被测自交系和其它自交系组配的一系列杂交组合的产量 或其它数量性状 的平均表现 2 特殊配合力 specificcombiningabilitySCA 两个特定亲本自交系所组配的杂交种的产量水平 3 特殊配合力效应值 某个杂交种与所有被测自交系一般配合力平均值的差 GCA反映的是某一个亲本 自交系 的好坏 SCA反映的是某一个杂交种的好坏 测定配合力 二 配合力的测定 1 几个概念 测交 testcrossing 测定自交系配合力所进行的杂交 测验种 tester 测交所用的共同亲本 测交种 testcrossvariety 测交所得后代 2 测验种的选择普通品种 品种间杂交种 综合杂交种 GCA单交种 自交系 SCA 测验种的配合力 配合力效应值是一个估算值 如果测验种选择不好 偏差会很大 所以在配合力的测验中 如果测验种改变了 其效应值也会发生变化 测验种与被测系的亲缘关系 姊妹交 近交衰退 估算值偏低 亲缘关系太远 测验结果偏高 3 配合力的测定方法 配合力测定包括两个环节 第一是被测系与测验种杂交获得测交种种子 第二是用测交种种子进行测交种的田间试验 进而进行配合力的统计分析 顶交法 top crossmethod 被测系与品种群体的杂交 品种群体是一个遗传基础广泛的普通品种 也可以是多自交系组成的综合种 GCA通过顶交所得的杂交种叫顶交种 在顶交法测定中 由于采用了一个共同的测验种 因此可以认为各测交种之间的产量差异就是由被测系的配合力不同所引起的 如果某个测交种的产量高 就表明该组合中的被测自交系的配合力高 双列杂交 diallelcrossmethod 一组被测系 既是被测系又互为测验种 进行两两的成对杂交 获得测交种 如有n个被测自交系 可组配成n n 1 个测交种 包括正交和反交 下一季节把测交种按随机区组设计进行田间产量比较试验 估算GCA和SCA 如果被测系是雄性不育系或雄性不育恢复系 则可以选择相应的恢复系或不育系为测验种 采取不完全双列杂交获得测交种 优点 可同时测定一般GCA和SCA 缺点 被测系数目太多时 田间试验不便 此法适于在精选出少数优良亲本系或骨干自交系后采用 多系测交法 multiplecrossmethod 是用几个优良系或骨干系作测验种与被测系杂交获得测交种 下一季节进行比较试验 得到各个测交种的平均产量 估算出GCA和SCA 多系天然杂交法 naturalcrossingmethodofmultiplelines 多系天然杂交是指异花授粉植物的后代 四 杂种品种的亲本选配原则 1 配合力高2 亲缘关系较远3 性状良好并互补4 亲本自身产量高 花期相近 第二节杂种优势育种的一般程序一 优良自交系的选育 自交系是由一个单株经过边疆数代自交和严格选择而产生的性状整齐一致 基因型纯合 遗传性稳定的自交后代系统 二 配组方式的确定 亲本选配的原则 各亲本的一般配合力高 双亲间特殊配合力高 性状优良 且双亲互补 双亲亲缘关系差异适当 亲本自身产量高 两亲花期相近 杂交组合方式的确定 单交种两个自交系间的杂种一代称为单交种 突出优点是杂种优势极强 株间高度整齐一致 制种手续较简单 双交种双交种是4个自交系先配成两个单交种 再用两个单交种配成用于生产的杂种一代 双交种的优是群体遗传基础广泛 适应性强 产量稳定 三交种用两个自交系先配成单交种 再以单交种作母本与第三个自交系杂交而成杂种一代 一般在园艺植物上很少应用 三 杂交种子的生产 1 简易制种法 杂种一代的父母本自交系相邻种植 当雌株和雄株刚刚能够辨认时 拔除母本系统内的所有能够产生花粉的植株 包括雄株和两性株 只留下纯雌株 从母本系统上收获的种子就是杂种一代种子 从父本系统上收获的种子就是父本系统的纯种 采用人工去雄 人工授粉的杂交制种方法生产杂种一代 2 利用苗期标记性状的制种法3 利用化学去雄剂的制种法乙烯利能直接杀死花粉 而KMS 1则不影响花粉本身的育性 只是阻止花药店的开裂 控制花粉散布 造成雄性不育 乙烯利常用浓度为4 6g L MH为0 1 0 5g L 3 利用雄性不育系的制种法 1 雄性不育系两性花植物中 雄性器官表现退化 畸形或丧失功能的现象 称为雄性不育性 2 雄性不育的表现形式雄蕊退化或变形花药异常雌雄蕊异长产雌性 3 雄性不育的遗传类型 细胞质不育型完全是由细胞质基因控制 与细胞核无关 核不育型由核基因单独控制的 核质互作不育型由核基因和细胞质基因共同控制的