第六章有性杂交育种

1、 v一、概念及意义一、概念及意义 v二、杂交育种的方法与步骤二、杂交育种的方法与步骤 v育种目标的确定育种目标的确定 v杂交亲本选配的原则杂交亲本选配的原则 v杂交方式的确定杂交方式的确定 v花部构造和开花习性花部构造和开花习性 v花期调整与花粉处置花期调整与花粉处置 v杂交技术杂交技术 v杂交后代的选育杂交后代的选育 v杂交后代遗传稳定性分析杂交后代遗传稳定性分析 v优良杂种的鉴定优良杂种的鉴定 第一节、第一节、杂交育种杂交育种概念及意义概念及意义 1. 定义定义 杂交育种杂交育种是指是指 通过两个遗传性不通过两个遗传性不 同的个体之间进行同的个体之间进行 有性杂交获得杂种，有性杂交获得杂种

2、， 继而选择培育以创继而选择培育以创 造新品种的方法。造新品种的方法。 2. 2. 分类分类 ( (一）一） 根据进行杂交的亲本间亲缘根据进行杂交的亲本间亲缘 关系的远近，又可区分为近缘杂交和远关系的远近，又可区分为近缘杂交和远 缘杂交两大类。缘杂交两大类。 v 近缘杂交近缘杂交: : 是指品种内、品种间或是指品种内、品种间或 类型间的杂交。它用于提高后代生活及类型间的杂交。它用于提高后代生活及 选育新品种。选育新品种。 v 远缘杂交：远缘杂交：是种间、属间或地理上是种间、属间或地理上 相隔很远不同生态类型间的杂交。它主相隔很远不同生态类型间的杂交。它主 要用于创造更丰富的变异类型。要用于创造

3、更丰富的变异类型。 （二）（二） 根据杂种产生的方式可分为根据杂种产生的方式可分为 自然杂交和人工杂交自然杂交和人工杂交 v自然杂交自然杂交 又叫天然杂交，由于自然因又叫天然杂交，由于自然因 素的作用，使植物发生的杂交现象。素的作用，使植物发生的杂交现象。 v人工杂交人工杂交 是指在人工控制条件下，按是指在人工控制条件下，按 照一定的程序，采用一定的方法，按预照一定的程序，采用一定的方法，按预 定的计划、目标所进行的杂交过程。定的计划、目标所进行的杂交过程。 （三）根据杂交效应的利用方式可分（三）根据杂交效应的利用方式可分 为组合育种和优势育种为组合育种和优势育种 v组合育种组合育种 通过杂交

4、，使不同亲本的遗传物质发生通过杂交，使不同亲本的遗传物质发生 重组，从而选出具有双亲优良基因组合的新品种，重组，从而选出具有双亲优良基因组合的新品种， 这种育种过程称为组合育种。这种育种过程称为组合育种。 “先杂后纯先杂后纯” v优势育种优势育种 通过选择配合力良好、产生非加性效应通过选择配合力良好、产生非加性效应 大的亲本组合进行杂交，从而获得杂合程度很高、大的亲本组合进行杂交，从而获得杂合程度很高、 表现出很强的优势的表现出很强的优势的F F1 1代杂种，并将代杂种，并将F1F1代杂种直接代杂种直接 用于生产，这种育种过程，称为优势育种。用于生产，这种育种过程，称为优势育种。 “先先 纯后

5、杂纯后杂” 二二. . 杂交育种的杂交育种的意义意义作用作用 v 遗传物质重组遗传物质重组 性状重组性状重组 基因互作产生新性状基因互作产生新性状 积累基因产生积加作用积累基因产生积加作用 杂交可以实现基因重组，获得变异 类型，从而为优良品种的选育提供 更多的机会。 遗传效果 综合亲本的优良性状综合亲本的优良性状 改善基因位点间的互作改善基因位点间的互作 关系，产生新的性状关系，产生新的性状 打破不利基因基因间的连锁打破不利基因基因间的连锁 亲代: 高杆抗病 矮杆不抗病 杂种子一代 : 高杆抗病 子二代: 高杆抗病,高杆不抗病, 矮杆抗病,矮杆不抗病 P: AABB(高杆抗病高杆抗病) aab

6、b(矮杆不抗矮杆不抗) 配子: AB ab F1 AaBb(高杆抗病) (自交) F2 基因型1/16AABB 2/16AaBB 2/16AABb 4/16AaBb 2/16Aabb 1/16AAbb 1/16aaBB 2/16aaBb 1/16aabb 表现型:9/16高杆抗病,3/16矮杆抗病,3/16高杆不抗 病,1/16矮杆不抗病 我 单果 重 高 我 抗病性 强 还适密植 条件：丰产性好 招聘广告 满足条件者请速来报名 我们合作 会更强 这样的 成员我 有上几 个就可 以了， 不必太 多 有性杂交可广泛应用于各种授粉方式 和繁殖方式的园艺植物。 自花授粉作物 有性繁殖作物无性繁殖作物

7、 常异花授粉作物 异花授粉作物 v 物种进化物种进化 v 品种改良创始性途径品种改良创始性途径 杂交的意义杂交的意义 v 遗传学研究的基本方法；遗传学研究的基本方法； v 育种途径中主要的技术；育种途径中主要的技术； . . 杂交技术的应用范围杂交技术的应用范围 v种内品种间种内品种间 品种改良品种改良 v染色体工程；染色体工程； v中间亲缘关系探讨；中间亲缘关系探讨； v遗传基本规律探讨。遗传基本规律探讨。 经济性状经济性状 抗逆性抗逆性 品种复壮品种复壮 杂交育种若与其他育种方法相结 合，如引种、倍性育种、诱变育 种等，常会取得更好的效果。 v韩国引种火炬松时，把火炬松与当地树 种刚松进行

8、杂交，得到的杂种表现非常 好。 第二节、杂交育种的方法与步骤第二节、杂交育种的方法与步骤 杂交育种的方法与步骤应包括：育种杂交育种的方法与步骤应包括：育种 目标的确定，杂交组合、杂交方式的选择，目标的确定，杂交组合、杂交方式的选择， 亲本开花授粉生物学特性的了解，调节花亲本开花授粉生物学特性的了解，调节花 期的措施，亲本种源的选择，杂交数量和期的措施，亲本种源的选择，杂交数量和 日程安排，克服杂交不孕性的措施和人力、日程安排，克服杂交不孕性的措施和人力、 物品、经济预算等。物品、经济预算等。 育种目标的确定育种目标的确定 亲本开花授粉生亲本开花授粉生 物学特性的了解物学特性的了解 杂交组合、方

9、式的确定杂交组合、方式的确定 调节花期调节花期 花粉储藏花粉储藏 亲本种源的选择亲本种源的选择 杂交数量杂交数量 日程安排日程安排 克服杂交不克服杂交不 孕性的措施孕性的措施 杂交后代的选育杂交后代的选育 杂交育种计划杂交育种计划 人力物品人力物品 经济预算经济预算 一一. . 育种目标的确定育种目标的确定 育种目标必须从花卉生产和育种目标必须从花卉生产和 园林绿化的实际需要出发，目标园林绿化的实际需要出发，目标 要规定得具体，有针对性，重点要规定得具体，有针对性，重点 突出，使育种工作有的放矢。一突出，使育种工作有的放矢。一 般一次只要求解决一个重点问题，般一次只要求解决一个重点问题， 切勿

10、面面俱到，以免一事无成。切勿面面俱到，以免一事无成。 花色、花期、抗病性花色、花期、抗病性 二二. . 杂交亲本选配的原则杂交亲本选配的原则 亲本应该具备育种目标所要求的目标 性状 v亲本在主要目标性状上应表现十分突出，遗 传力大。此外，选择的亲本应具有综合性状 好、优点多、缺点少的特点，两个亲本的优 缺点能够互相弥补，使亲本一方的优点在很 大程度上克服对方的缺点。亲本双方可以有 共同的优点，但绝不可能有共同的缺点。 v上海植物园为了培育出在国庆节开花的早菊 品种，选用了花型大、色彩丰富，但花期晚 的普遍秋菊和花型小、花色单调，但花期早 的“五九菊”杂交，结果杂种后代综合了双 方的优点，成功地

11、育成了大批国庆节开花的 早菊新品种。 选用地理上起源较远，生态型差别较 大和亲缘关系较远的材料作为亲本进 行杂交 v这些杂交组合可以丰富杂种的遗传组成， 获得更多的变异类型和超越双亲的有利 性状，增强杂种优势。由于双亲处于不 同生态环境条件下，有利于选出适应性 广泛和抗逆性强的优良新品种。 v观赏价值高，适应性强，被世界各地广泛栽 培的杂种香水月季就是由地理上起源较远的 欧洲蔷薇和中国月季通过复交而得到的优良 月季品种。 v杂种马褂木就是由产于中国的马褂木与北美 鹅掌楸杂交后得到的，该杂种优势显著，生 长势比亲本旺盛，落叶迟，抗性强。 应选择当地的推广品种作为亲本之一 v因为当地推广品种一般对

12、环境的适应性 强，以它为亲本之一，就可使选出的杂 交后代在抗逆性、适应性等方面表现优 良，避免当地自然灾害对新品种产生巨 大影响。 应选择遗传力强，一般配合力好的材料为亲本 v野生种比栽培种、老的栽培品种比亲的 栽培品种、当地品种比外来品种、纯种 比杂种、成年植株比幼年实生苗、自根 植株比嫁接在其他砧木上的植株其遗传 力要强。另外，母本对杂种后代的影响 比父本大，因此要选择优良性状多的作 母本。 v一般配合力是指某一亲本品种与其他若干品 种杂交后，杂种后代在某个性状上表现的平 均值。 v特殊配合力是指某一亲本品种与另一品种杂 交后，其后代某一性状的表现值。 v用一般配合力好的品种作亲本，容易选

13、出好 的品种。 10.2 11.0 10.6 10.8 10.1 10.0 9.6 9.8 9.2 12.0 11.6 10.8 10.6 10.3 11.1 11.5 10.7 9.9 10.9 10.9 10.010.910.710.710.6 平 均 平均g.c.a 0.1 -0.7 0.3 0.3 g.c.a -0.60.30.10.1 2134 A B C D 应选择雌性器官发育健全、结实性强 的种类作母本，而以花粉多、育性正 常的作父本。 v这样选择亲本，有利于获得杂种种子。 而对于一些奇数多倍体，非整倍体和雄 雌器官极度退化以及工花而不结实的类 型，都不能选作杂交亲本。 v此外杂

14、交中，还应考虑到选择的亲本双方杂 交亲合性要好。所所杂交亲合性又称为杂交 可配性，是指杂交取得有生命的杂种种子的 机率。有时父母本性器官均发育健全，但由 于雄、雄配于间互相不适应而不能结籽，这 种现象就称为杂交不亲合性。当选择亲缘关 系较远的亲本进行杂交时，易出现杂交不亲 合现象。 三三. . 杂交方式的确定杂交方式的确定 v单交单交 即两个亲本一为母本以为父本配成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，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，因单交只需杂交一尽可能采取单杂交，因单

15、交只需杂交一 次即可完成，杂交及后代选择的规模不次即可完成，杂交及后代选择的规模不 需很大。需很大。 A X B v单交的特点单交的特点 v亲本明确亲本明确; ; v便于重复便于重复; ; 1)1)综合性状少综合性状少. . v复交复交 即在两个以上亲本之间进行杂交，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。多个亲本的优缺点能互相弥补。 （AXB）X C （AXB）（CXD） v复合杂交配合方式复合杂交配合方式 v综合性状好的亲本最后杂交综合性状

16、好的亲本最后杂交 1)含主要目标性状的亲本最后杂交含主要目标性状的亲本最后杂交 v回交回交 两亲本杂交后子一代所选单株与原两亲本之两亲本杂交后子一代所选单株与原两亲本之 一进行杂交，称为回交。一般在第一次杂交时选一进行杂交，称为回交。一般在第一次杂交时选 具有优良特性的品种作母本，而在以后各次回交具有优良特性的品种作母本，而在以后各次回交 时作父本，这个亲本在回交时叫轮回亲本。回交时作父本，这个亲本在回交时叫轮回亲本。回交 的目的是使亲本的优良特性在杂种后代中慢慢加的目的是使亲本的优良特性在杂种后代中慢慢加 强，以把亲本的某一优点转移到杂种为目的。回强，以把亲本的某一优点转移到杂种为目的。回

17、交育种法近年主要用于培育抗性品种或用于远缘交育种法近年主要用于培育抗性品种或用于远缘 杂交中恢复可孕性和恢复栽培品种优点等。杂交中恢复可孕性和恢复栽培品种优点等。 D AXB B E D AXB B E B v回交的遗传学效应回交的遗传学效应 v测定测定F1F1基因型基因型; ; v增加回交亲本的遗传成分增加回交亲本的遗传成分; ; v基因型纯和度受回交亲本影响基因型纯和度受回交亲本影响; ; v回交育种注意事项回交育种注意事项 v轮回亲本适应性强轮回亲本适应性强; ; v非轮回亲本目标性状明显非轮回亲本目标性状明显; ; v回交后代加强选择回交后代加强选择; ; v回交次数回交次数3-43-

18、4次次; ; 1)1)数量性状的改良不用回交法数量性状的改良不用回交法. . v多父本混合授粉（自由授粉）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粉。去雄后任其自由授粉实质上也是多 父本混合授粉。这种授粉方式虽然有时父本混合授粉。这种授粉方式虽然有时 父本不清楚，但比较简单易行，而且后父本不清楚，但比较简单易行，而且后 代分离类型比较丰富，有利于选择。代分离类型比较丰富，有利于选择。 多父本混合授粉的特点多父本混合授粉的特点 v简便易行简

19、便易行; v花粉来源广泛花粉来源广泛, 后代变异丰富后代变异丰富; 1)利用父本一个明显性状筛除假杂种利用父本一个明显性状筛除假杂种. 5）聚合杂交）聚合杂交 v(AB)(CD) (EF) (GH) v(AB)(AC) (AD) (AE) 四四. . 花部构造和开花习性花部构造和开花习性 杂交亲本确杂交亲本确 定后就要了解花定后就要了解花 部构造，开花习部构造，开花习 性和传粉特点等，性和传粉特点等， 以便采取有效措以便采取有效措 施确保杂交成功。施确保杂交成功。 花部构造花部构造 v两性花两性花 v单性花单性花 雌雄蕊同熟雌雄蕊同熟; 雌蕊早熟雌蕊早熟; 雄蕊早熟雄蕊早熟; 柱头异长柱头异长

20、; 雌雄蕊不等长雌雄蕊不等长. 雌雄同株雌雄同株 雌雄异株雌雄异株 v传粉方式传粉方式 v虫媒花虫媒花 1)风媒花风媒花 v授粉特性授粉特性 v自花授粉自花授粉; ; v异花授粉异花授粉; ; 1)1)常异花授粉常异花授粉. . 五五. .杂交技术杂交技术 （一）（一）花期调整与花粉处置花期调整与花粉处置 ）.花期调整花期调整 开花时间的不一致，造成杂交工作开花时间的不一致，造成杂交工作 的困难。的困难。 首先要摸清亲本的生长发育规律及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。主导因子，就能有效地调整花期

21、。 第二第二, 要进行栽培调控要进行栽培调控 。 v花粉的收集花粉的收集 在杂交时可采取在杂交时可采取 以散粉的花朵，直接以散粉的花朵，直接 授于母本柱头上，但授于母本柱头上，但 不能保证花粉的纯洁。不能保证花粉的纯洁。 最好预先套袋，以免最好预先套袋，以免 掺杂其它花粉。也可掺杂其它花粉。也可 摘取即将开放的花朵，摘取即将开放的花朵， 在室内阴干，花药开在室内阴干，花药开 裂后收取花粉。裂后收取花粉。 v 花粉的贮藏花粉的贮藏 花粉贮藏的意义：花粉贮藏的意义： v对于双亲花期不能相遇或亲本相距 很远的植物种类，如果父本花先于 母本花开放，可将父木花粉收集后， 妥善贮藏或运输，待母本花开放时

22、再进行授粉，从而打破杂交育种中 双亲时间上和空间上的隔离，扩大 杂交育种范围。 花粉贮藏的原理花粉贮藏的原理: :低温、干燥。低温、干燥。 v尽量创造一个能使花粉代谢 强度降低而延长花粉寿命的 环境条件 花粉贮藏的方法花粉贮藏的方法: : v将花粉采集后先阴干，以不粘为度，再除 去杂质，分别装在小瓶里，数里约为小瓶 容量的1/5左右，瓶口用纱布或棉球封扎， 瓶外贴上标签，注明品种、花粉的采集日 期，然后将小瓶置于干燥器内，干燥器内 底层可盛无水氯化钙、硅胶或比重1.45的 硫酸、醋酸钾饱和溶液或生石灰。将干燥 器放于阴凉、黑暗的地方，最好是放置在 05左右的冰箱中。 v 花粉生活力的测定花粉生

23、活力的测定 直接授粉法直接授粉法 v将待测花粉直接授在同样植物的 雌蕊柱头上，并做到隔离工作。 隔一段时间后切下柱头，在显微 镜下检查花粉萌发的情况，或看 最后的结果，结籽情况。 形态鉴定法 v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 染色法 v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。 花粉在过氧化氢、取苯胺、a茶酚的作 用下，有活力的花粉呈蓝色、红色或紫 红色，没活力的花粉不变色。另外，还 可采用氯化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。 花粉发芽试验 v有1%2%的琼脂和5%20%的蔗 糖配制

24、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。 如果在培养基本加入10ppm的硼酸 对花粉花芽有良好的促进作用。 （二）、杂交方法（二）、杂交方法 1. 1. 母株和花朵的选择母株和花朵的选择 v根据育种目标的的要求，选择生长健壮，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；发育良好的作为母株； v在母株数量较多时，以确保杂交工作的在母株数量较多时，以确保杂交工作的 安全为准；安全为准； v去雄的花朵以选择植株的中上部和向阳去雄的花朵以选择植株的中上部和向阳 的花为好；的花为好； v每枝保留的花朵数一般以朵为宜。每枝保留的花朵数一般以朵为宜。 2. 2. 去雄去雄 防止伤及雌蕊；防止伤及雌蕊； 彻底；彻底； 防止污染；防止污染； 3. 3. 套袋套袋 v 保护雌蕊；保护雌蕊； v 防止非计划授粉；防止非计划授粉； v 防治昆虫及其它伤害；防治昆虫及其它伤害； v 标记植株。标记植株。 4. 4. 授粉授粉 v 授粉时机；授粉时机； v 授粉量；授粉量