杂交育种与诱变育种l

1、袁隆平袁隆平:杂交水杂交水稻稻之父之父。1995年当选为中国工年当选为中国工程院院士。程院院士。李登海李登海“中国紧凑型杂交玉米之父中国紧凑型杂交玉米之父”，使他与，使他与“杂杂交水稻之父交水稻之父”袁隆平齐名，共享袁隆平齐名，共享“南袁北李南袁北李”的美的美誉。誉。李振声-中国小麦远缘杂交育种奠基人，“中国小麦远缘杂交之父” 杂交育种和诱变育种杂交育种和诱变育种思思 考考如何利用纯种的高秆抗锈病如何利用纯种的高秆抗锈病(DDRR)(DDRR)和矮秆和矮秆 不抗锈病不抗锈病(ddrr)(ddrr)的水稻植株获得优良性状且的水稻植株获得优良性状且能稳定遗传的品种。能稳定遗传的品种。P DDRR

2、ddrr F1 DdRrD_R_, D_rr , ddR_, ddrrF2连续自交直至连续自交直至到不再发生性到不再发生性状分离为止状分离为止ddRR(矮抗矮抗) 像这样显性性状像这样显性性状是优良性状，采用杂是优良性状，采用杂交育种必须连续自交交育种必须连续自交4 45 5代后种子才相对代后种子才相对较纯，育种年限至少较纯，育种年限至少5 5年。年。一、杂交育种一、杂交育种1 1、概念、概念: :杂交育种是将杂交育种是将两个或多个品种的优良性状两个或多个品种的优良性状通过通过交配集中在一起交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新，再经过选择和培育，获得新品种的方法。品种的方法。3 3、方法：

3、、方法：2 2、原理：、原理：杂杂 交交自交自交 (选优选优自交自交) 若干次若干次纯种纯种基因重组基因重组植植物物中国黄牛中国黄牛中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛不足：不足：4 4、应用：、应用：可用于可用于农作物农作物品质的改良、产量的提高，培育新品品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于种；也用于家禽、家畜家禽、家畜的育种。的育种。育种所需时间较长育种所需时间较长杂交后代易出现性状分离杂交后代易出现性状分离5 5、 优点优点方法简捷方法简捷使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上太空育种太空育种主要是利用返回主要是利用返回式卫

4、星和高空气球能达到式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过的高空环境，通过强辐射、强辐射、微重力和高真空微重力和高真空等条件使等条件使植物种子的基因发生基因植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。突变的作物育种新技术。我国已培育成功我国已培育成功许多太空作物：许多太空作物：二、二、 诱变育种诱变育种人工利用人工利用物理因素（如物理因素（如X X射线、射线、射线、紫外线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）等）来处理生物，使生物发生来处理生物，使生物发生基因突变基因突变。用于微生物育种用于微生物育种弗莱明（2 2）应用：）应用：农作

5、物新品种的培育农作物新品种的培育（4 4）缺点：缺点：产生的有利变异不多，育种具有一定盲目性产生的有利变异不多，育种具有一定盲目性突变个体难以集中多个优良性状，需要处理突变个体难以集中多个优良性状，需要处理大量材料大量材料（3 3）优点：优点：提高突变率，能够产生多种多样的新类型，为育种提高突变率，能够产生多种多样的新类型，为育种创造丰富的原材料创造丰富的原材料 在较短时间内获得更多的优良变异类型。在较短时间内获得更多的优良变异类型。萌发的种子、幼苗萌发的种子、幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍、不分离染色体加倍、不分离多倍体多倍体（1 1）方法）方法： 用用秋水仙素秋水仙素处理萌发的处理

6、萌发的种子或幼苗种子或幼苗（2 2）过程：）过程：人工诱导多倍体育种人工诱导多倍体育种:二倍体植株二倍体植株单倍体植株单倍体植株人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍恢复成二倍体植株恢复成二倍体植株（纯合体）（纯合体）自交自交纯合体纯合体单倍体育种的过程：单倍体育种的过程：花药离体培养花药离体培养（秋水仙素或低温处理幼苗）（秋水仙素或低温处理幼苗）优点：优点：明显缩短育种年限；自交后代不会发生性状分离。明显缩短育种年限；自交后代不会发生性状分离。AaBbAABB aaBB AAbb aabbAB aB Ab ab基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异（成倍减少）（成倍减少）染色体变

7、异染色体变异（成倍增加）（成倍增加）杂交杂交用物理或化学用物理或化学方法处理生物方法处理生物花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素处理处理操作简单，操作简单，位于不同个位于不同个体的优良性体的优良性状集中于一状集中于一个个体上个个体上提高变异频率，提高变异频率，加速育种进程，加速育种进程，大幅度改良性大幅度改良性状状有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料明显缩短育种明显缩短育种年限，子代均年限，子代均为纯合子为纯合子技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合各种器官大各种器官大营养成分高营养成分高发育延迟发育延迟结实率低结实率低育种时间最长育种时间最长 达标测

8、评达标测评1 1、可获得无籽西瓜、青霉素高产菌株和矮杆抗病小麦、可获得无籽西瓜、青霉素高产菌株和矮杆抗病小麦的方法分别是（）的方法分别是（）诱变育种杂交育种单倍体育种诱变育种杂交育种单倍体育种 多倍体育种多倍体育种A A B B C C D D B2. .在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是：结构的育种方法是： A A、杂交育种、杂交育种 B B、诱变育种、诱变育种 C C、单倍体育种、单倍体育种 D D、多倍体育种、多倍体育种 B B3 3、 下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三 种品

9、种种品种, ,根据上述过程根据上述过程, ,回答下列问题回答下列问题: :AABB aabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用和培育所采用的方法用和培育所采用的方法称为称为_,方法方法称为称为 _,由由和和 培育所依据的原理是培育所依据的原理是_. 用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_,由培育成由培育成的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂_处理的幼苗处理的幼苗,方法方法和和合合 称为称为_育种育种.其优点是其优点是_. 由培育出的常用方法是由培育出的常用方法是_,形成的形成的 叫叫_。依据的原理是。依据的原理是_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水

10、仙素秋水仙素单倍体单倍体明显缩短育种年限明显缩短育种年限用秋水仙素处理用秋水仙素处理多倍体多倍体染色体变异染色体变异杂种优势杂种优势： 是指基因型不同的亲本相互杂交产生的是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂种一代杂种一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。两个亲本的现象。杂种优势在杂种优势在F F1 1代表现最明代表现最明显。显。例如：我国劳动人民用例如：我国劳动人民用马（马（6464条染色体）条染色体）和和驴（驴（6262条染色体）条染色体）杂交获得体力强大，耐杂交获得体力强大

11、，耐力好的杂种力好的杂种骡（骡（6363条染色体）条染色体）。 骡是公驴与母马杂交所产骡是公驴与母马杂交所产生的后代。公马与母驴杂交的后生的后代。公马与母驴杂交的后代叫骡。代叫骡。 至少在至少在30003000年前，在亚洲某年前，在亚洲某些地区人们已经用骡来驮运物品些地区人们已经用骡来驮运物品了，现在世界上许多地区仍在使了，现在世界上许多地区仍在使用骡来干重活儿。用骡来干重活儿。 骡能吃苦耐劳，可以在马、骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦的条件驴等牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与马相似。度、颈部和臀部的形状与马相

12、似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。蹄小和毛短等方面像驴。杂种优势主要利用杂种杂种优势主要利用杂种F F1 1代的优良性状，并不要求遗代的优良性状，并不要求遗传上的稳定。传上的稳定。需年年制种。如水稻和玉米的需年年制种。如水稻和玉米的杂优种杂优种，每年农科站都有供应。每年农科站都有供应。杂种优势是生物界普遍现象，杂种优势是生物界普遍现象，利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科学的主要成就之一学的主要成就之一杂交水稻（杂交水稻（hybrid rice）指选用两个在遗传上有一定）指选用两个在遗传上有一定差异，同时它们的优良性状又能互补的水稻品种，进差异，同时它们的优良性状又能互补的水稻品种，进行杂交，生产具有行杂交，生产具有杂种优势杂种优势的第一代杂交种，用于生的第一代杂交种，用于生产，这就是杂交水稻。杂种优势是生物界普遍现象，产，这就是杂交水稻。杂种优势是生物界普遍现象，利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科学利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科学的主要成就之一的主要成就之一袁隆平袁隆平培养杂交水稻过程中，他利用了哪培养杂交水稻过程中，他利用了哪一种变异的原理？一种变异的原理？ 袁隆平袁隆平 一个属于中国