6-1杂交育种与诱变育种课件

遗传与进化,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,“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。”,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。,一、人类早期的育种方法,选择育种,驯化动物,栽培植物,多种多样的变异,（适应性）,人工选择,长期选择,高产、高质量、抗逆性强等,1.周期长；2.可选择的范围有限。,1.自然变异；2.长期的人工选择。,原理：,特点：,二、杂交育种,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（）的优良品种？,ddTT,以下是杂交的育种参考方案：,高抗矮不抗,高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗高不抗矮抗矮不抗,ddTT,矮抗矮不抗,ddTt,ddTT,杂交,F3,思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？,第一年,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,杂交育种,概念：,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。,原理：,基因重组,方法：,优点：,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，改良作物品质,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,杂交育种,1.育种所需时间较长（一般需78年）,缺点：,三、单倍体育种,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,杂交育种,2.只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。,缺点：,怎么样才能创造新的基因呢？,四、诱变育种,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,原理：,基因突变,应用：,“黑农五号”大豆青霉菌的选育太空作物的培育等,“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,优点：,1.提高基因突变频率，加速育种进程；2.产生新基因，获得前所未有的新性状，大幅度地改良某些性状。,四、诱变育种,缺点：,1.难以控制突变方向，具有一定的盲目性，有利个体少；2.需大量处理实验材料，工作量大。,四、诱变育种,将具有不同优良性状的两亲本杂交,用物理或化学的方法处理萌发的种子或幼苗,花药离体培养；诱导染色体加倍,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,集中优良性状于一个个体上,提高变异频率加速育种进程,明显缩短育种年限,器官大型，营养含量高,育种时间长,有利变异少需大量处理供试材料,技术复杂，需与杂交育种和多倍体