园艺植物及良种繁育学四章杂交育种

第四章杂交育种第一节常规杂交育种一、杂交育种的概念及分类1.定义

杂交育种(crossbreeding)：以基因型不同的园艺植物种或品种进行进行有性杂交形成杂种，并通过培育选择，获得新品种的育种方法。2.分类

近缘杂交:亲缘关系较近的亲本之间的杂交，分类上属于同一种的不同变种或品种类型之间的杂交。远缘杂交：不同种属或亲缘关系更远的物种之间的杂交。二、杂交育种计划的制定育种目标的确定亲本开花授粉生物学特性的了解杂交组合、方式的确定调节花期花粉储藏亲本种源的选择杂交数量日程安排克服杂交不孕的措施杂交后代的选育人力物品经济预算1.育种目标的确定育种目标必须从生产实际需要出发，目标要规定得具体，有针对性，重点突出，使育种工作有的放矢。一般一次只要求解决一个重点问题，切勿面面俱到。2.杂交亲本选配的原则亲本综合性状好、目标性状突出;两个亲本的优缺点要能互相弥补；双亲来源在地理上较远,生态类型不同；考虑两个亲本遗传传递能力的强弱；优良性状较多的作母本；双亲一般配合力好,具有较好的杂交亲和性;选择结实性强的种类作母本，而以花粉多而正常的作父本。3.杂交方式的确定单交又称成对杂交，即两个亲本之间的杂交。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，应尽可能采取单交，因单交只需杂交一次即可完成，杂交及后代选择的规模不需很大。AXB正反交、胞质遗传复合杂交两个以上亲本之间的杂交，一般先配成单交，然后再与另一单交组合或另一亲本杂交。（AXB）XC（AXB）X（CXD）综合性状好的亲本最后杂交；含主要目标性状的亲本最后杂交。

回交

两亲本杂交后的子一代再与原亲本之一进行杂交。一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本，而在以后各次回交时作父本，这个亲本在回交时叫轮回亲本。轮回亲本(recurrentparent):多次参加回交的亲本。非轮回亲本(nonrecurrentparent):只参加一次杂交的亲本。P1F1F1P1×P1×P2×F1P1×F1BC1F1BCnF1轮回亲本非轮回亲本OR供体亲本有利性状多次回交后，回交后代的性状与轮回亲本基本一致

轮回亲本用父本还是母本好？想一想结论：轮回亲本最初作为母本出现的，但问题例外育性?多父本混合授粉（自由授粉）

以一个以上的父本品种的花粉混合授给一个母本品种的方式。这种授粉方式虽然有时父本不清楚，但简单易行，而且后代分离类型比较丰富，有利于选择。4.花期调整与花粉处置

花期调整花粉的收集

花粉的贮藏

花粉生活力的测定

1.母株和花朵的选择选择生长健壮，发育良好的作为母株；在母株数量较多时，以确保杂交工作的安全为准；去雄的花朵以选择植株的中上部和向阳的花为好；每枝保留的花朵数一般以３－５朵为宜。三、杂交技术

2.去雄防止伤及雌蕊；彻底；防止污染；3.套袋

保护雌蕊；防止非计划授粉；防治昆虫及其它伤害；标记植株。4.授粉

授粉时机；授粉量；授粉次数；授粉方法。

5.杂交后的管理

栽培管理杂种种子的保护杂种种子的采收

6.室内切枝杂交枝条的采取和修剪;水培和管理;去雄、隔离和授粉;果实发育期管理和种子采收.四、杂交后代的选育1.自花授粉和常异花授粉植物

F1代：主要进行组合选择。按组合进行混合选择，选择不要太严格；F2代进行单株选择；2.异花授粉植物

F1代进行优良组合选择的同时可以进行优良单株选择；3.一二年生草花：F1代单株选择4.木本植物的选育；经过3-5年的观察比较淘汰杂种5.营养繁殖植物：选出优良单株可以采用无性繁殖建立无性系。第二节远缘杂交育种一、远缘杂交的概念植物分类学上不同种属或亲缘关系更远的物种之间的杂交。此类杂交产生的后代称远缘杂种。二、远缘杂交的特点1.远缘杂交的不亲和性;2.远缘杂种的不育性;3.远缘杂种后代分离的广泛性;4.远缘杂种的杂种优势.三、远缘杂交的不亲和性及其克服措施1.

不亲和性的概念由于亲缘关系较远，在长期进化过程中，形成了各种隔离机制，受精过程很难进行，致使杂交不能正常结实和获得种子。2.远缘杂交不亲和的表现

1）花粉在异种植物的柱头上不能发芽;2）花粉管不能进入柱头;3）花粉管生长缓慢或花粉管太短，不能进入子房到达胚囊中;4）花粉管虽能进入子房，到达胚囊，但不能受精;5）受精后的幼胚不发育，或发育不正常或发育中途停止;6）杂交种子的幼胚、胚乳和子房组织之间缺乏协调性，胚乳不能为杂种胚提供正常生长所需的营养，影响杂种胚的发育。

3.远缘杂交不亲和性的克服方法（十大方法）１)选择适当亲本并注意正反杂交

选择亲本时，除了选择具有最多的优良性状的类型作杂交亲本外，还必须考虑到远缘杂交不亲和特点，选择和选配适当亲本，以提高远缘杂交的成功率。在选定作亲本的种属内，选择亲和性较好的种类作为杂交亲本。２)混合花粉和多次重复授粉混合花粉：在选定的父本花粉内，掺入少量其他品种甚至包括母本的花粉，然后授于母本花朵柱头上。重复授粉：在同一母本花的蕾期、开放期和花朵即将凋谢等不同时期，进行多次重复授粉。３)选择第一次开花的幼龄杂种实生苗作母本４)柱头移植、剪短法将父本花粉先授予同种植物的柱头上，在花粉管尚未完全伸长之前，切下柱头，移植到异种的母本花朵的柱头上。５）预先无性接近法杂交前先将亲本互相嫁接在一起，使它们彼此的生理活动得到协调或改变原来的生理状态，而后再进行有性杂交。６）媒介法用两亲之一先与第三类型丙进行杂交，将杂交得到的杂种再与另一亲本杂交。７）化学药剂的应用赤霉素、萘乙酸、吲哚丁酸、硼酸等化学药剂处理可克服某些远缘杂交不结实的缺点。８)组织培养技术的应用应用人工培养基，从母本花朵中取出胎座或胚珠，置于试管中进行人工授粉受精。

９)应用温室或保护地杂交，改善授粉受精条件10)花粉预先用低剂量辐射处理花粉用低剂量射线处理后，活性增加：花粉发芽率提高，花粉管生长迅速。再行杂交可以提高杂交成功率。远缘杂种的不育性：指杂种种子不能成活或虽然成活但不能开花结实延续后代的特性。四、远缘杂种的不育性及其克服措施1.概念１)杂种胚的离体培养将杂交所得的不饱满种子或未成熟种子，或在其发育中期取出幼胚，置于一定的培养基中培养。2.远缘杂种不育性的克服方法（6大措施）

２)杂种染色体的加倍在种子发芽的初期或苗期用0.1-0.3%秋水仙碱液处理，使体细胞染色体数加倍，获得异源四倍体（即双二倍体）.

双二倍体在形成配子的减数分裂过程中，每个染色体都有相应的同源染色体可以正常进行配对联合，从而大大提高结实率。３)回交法在亲本染色体数不同和减数分裂不规则的情况下，杂交产生的雌配子一般是不平衡的，但仍有部分可能接受正常的雄配子而得到结实，并且通过连续的回交，其结实能力逐渐得到加强。４)改善营养条件远缘杂种由于生理机能不协调，当提供优良的生长条件时，可能逐步复正常生长。５)人工辅助授粉采用混合花粉的人工辅助授粉，将使杂种受精选择性得到更大满足，可以得高结实率。６）延长培育世代、加强选择远缘杂种的结实性，往往随生育年龄的增高、有性世代的增加逐步提高。五、远缘杂种的分离和选择1.远缘杂种分离的特点1)分离的世代更长;2)远缘杂交的后代具有更为复杂的分离.2.远缘杂种后代的类型综合（中间）性状类型、亲本性状类型、新物种类型.

远缘杂种的分离现象极为复杂，目前对分离规律性还很不了解。１)扩大杂种的群体数量远缘杂种由于亲本的亲缘关系较远，分离更为广泛。杂种中具有优良的新性状组合所占的比例不会很多。如与野生亲本远缘杂交，常伴随产生一些野生的不利性状。因此，尽可能提供较大的杂种群体，以增加更多的选择机会。3.远缘杂种的选择２)增加杂种的繁殖世代远缘杂种往往分离世代甚长，有些杂种一代虽不出现变异，而在以后的世代中，仍然可能出现性状分离。因此，一般不宜过早淘汰。３)继续进行杂交选择由于远缘杂种后代分离延续世代较长，对于杂种一代，除了一些比较优良类型的直接利用外，还可以进行要种单株间的再杂交或回交，并对以后的世代继续进行选择。４)培育与选择相结合对于远缘杂种应注意培育，给予杂种充分的营养和优越的生育条件，促进优良性状的充分发育，再结合细胞学的鉴定方法，严格进行后代的选择，以便获得符合育种目标具有较多优良性状的杂种后代。六、杂交育种的一般程序种质