杂交育种与诱变育种课件(精美)

第一节杂交育种与诱变育种,九十年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，撰文说到下世纪年代，中国人口将达到亿，到时谁来养活中国。,问题情境,袁隆平向世界宣布：“中国完全能解决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问题”。,古人驯化野生动物家禽、家畜,植物驯化,选择育种,自然变异,长期人工选择,原理,缺点,2可选择的范围有限,1育种周期太长,玉米品种A子粒多，但不抗黑粉病，品种B子粒少，但抗黑粉病。,1用什么方法既把两个品种的优良性状结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？,2预计实际操作中可能会遇到哪些困难？怎样解决这些困难？,3你还能说出哪些杂交育种实例？,袁隆平,“三系杂交稻”,“二系杂交稻”,“超级杂交稻”,“杂交水稻之父”,06年度国家最高科学技术奖-李振声院士,小麦远缘杂交的奠基人,其培育的小麦抗病强、产量高,现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt）。如果你是育种工作者，你应该怎样操作才能得到矮秆抗病（ddTT）的优良品种？,高抗矮不抗,F1高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,9高抗3高不抗3矮抗1矮不抗,ddTT,矮抗矮不抗,ddTTddTt,杂交,F3,假如从播种到收获种子要一年，那么培育出一个能稳定遗传的纯种矮抗小麦至少要78年,F2,试一试：动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,长毛立耳,BbEe,长毛立耳,BbEe,长立长折短立短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,F1中雌雄交配,选优,测交,F3,长折,短折,比植物杂交育种所需年限短,一、杂交育种,1、概念,杂交育种是将两个或两个以上的优良性状通过交配集中在一起，在经过选择和培育，获得新品种的方法。,2、原理,基因重组,3、方法,例如：高产、矮秆水稻的培育抗病、矮秆小麦的培育,4、应用,杂交水稻之父：袁隆平,从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决6000万人的粮食问题。,中国荷斯坦牛：荷斯坦弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达305天，年产乳量可达6300kg以上。,荷斯坦牛,中国黄牛,5、优点,6、缺点,1.育种所需时间较长（一般需78年）2.只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。,思考与讨论P99,二、单倍体育种,方法：花药离体培养,普通植株,花粉,单倍体幼苗,纯合子幼苗,筛选所需的品种,减数分裂,花药离体培养,秋水仙素处理,DDTT,DdTt,花药离体培养,DTDtdTdt单倍体幼苗,秋水仙素,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt二倍体植株,筛选所需的品种,ddtt,DTDtdTdt,杂交,矮抗（ddTT）小麦的培育,二倍体,四倍体,秋水仙素处理,二倍体,三倍体种子,三倍体植株,不能形成正常的卵细胞,无子西瓜,种下去,联会紊乱,第一年,第二年,授二倍体的花粉,三、多倍体育种,（方法：秋水仙素处理萌发的种子和幼苗）,5、优点,目的性强，通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上（“集优”）；可表现“杂种优势”,6、缺点,1.育种所需时间较长（一般需78年）2.只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。,思考与讨论P99,物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）能诱发基因突变，产生新的基因。,1、概念,利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。,2、原理,基因突变,四、诱变育种,“黑农五号”大豆、青霉菌的选育太空作物的培育等。,3、应用,“黑农五号”大豆,黑龙江农科院用辐射方法处理大豆，培育成“黑农五号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5%，大豆产量提高了16%。,青霉菌高产菌株的选育,1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到5000060000单位/mL。,太空中各种辐射、失重、宇宙粒子、弱地磁，高真空等综合作用，产生地面上难以实现的变异。,太空育种,甘肃种植的太空育种的蔬菜,“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜,太空水稻搭载前后株系对比,太空育种辣椒,太空黄瓜,、优点,提高基因突变频率，加速育种进程。产生新基因，大幅度地改良某些性状。获得前所未有的新性状。,难以控制突变方向，具有一定的盲目性,有利个体少;需大量处理实验材料，工作量大。,、缺点,思考与讨论P100,四种育种方法的比较,基因突变,染色体组成倍增加（染色体变异）,基因重组,染色体组成倍减少（染色体变异）,杂交自交选优自交（至纯种）,物理或化学的方法处理生物,花药离体培养后再用秋水仙