杂交育种课件1

杂交育种§1杂交亲本和杂交方式的选择一、林木杂交育种的有关概念杂交（Hybridization）：不同基因型个体间的交配。通过生殖细胞相互融合的过程称为有性杂交；体细胞相互融合的过程称为体细胞杂交。杂种（Hybrid）：杂交产生的后代。§1杂交亲本和杂交方式的选择远缘杂交：不同种属间的交配称为远缘杂交，所得个体称远缘杂种。属间、种间、亚种间各体的交配。近缘杂交：种内小种间、类型间、品种间的杂交。§1杂交亲本和杂交方式的选择近交（Inbreeding）：亲缘关系极近的个体间杂交称为近亲交配或近交。例如自交，全同胞个体之间，半同胞个体之间杂交，孤立种群成员之间的杂交。自交（Selfing）：同一个体或同一无性系的不同个体间交配称为自交。异交（Outbreeding）：除自交之外的一切交配，不论亲体双方的基因型有无差异都属于异交。§1杂交亲本和杂交方式的选择杂交育种（Hybridizationbreeding）：以基因型不同的个体（种间、品种间、类型间等）进行交配或结合形成杂种，通过培育选择，获得新品种的过程。§1杂交亲本和杂交方式的选择二、杂交育种历史2000BC，第一次报道枣椰子(Phoenixdactylifera)人工授粉；我国，宋代，范成大《范村梅谱》梅花品种杂交；18世纪，欧洲，观赏植物杂交育种；20世纪，杂种优势利用。林木中，杨，柳，松，落叶松，杉，桉，经济林果等。§1杂交亲本和杂交方式的选择三、杂交育种的意义杂交育种是创造新品种的重要手段；杂交育种是物种进化等理论研究的手段；利用种间杂交来组配特殊的性状；为建立林木种子园提供科学依据。§1杂交亲本和杂交方式的选择四、林木的天然杂交：基因渐渗现象杂种群：由两个种及其杂种与衍生杂种组成的群体基因渐渗（Introgression）：是指一个种的遗传物质通过杂交与反复回交穿越种间障碍转入到另一个物种内的现象,又称渐渗杂交（Introgressivehybridization）。渐渗的三个阶段：即开始形成杂种；杂种和亲本树种的一方或双方进行回交；通过自然选择，有利重组类型出现。§1杂交亲本和杂交方式的选择渐渗的证实：群体中察觉渐渗，首先要证实两点（不能单靠对形态特征和天然表现型的观察），一是杂交和回交确已发生；二是和杂交区以外的亲本树相比，变异性增加了，而这种变异性的增加是由于杂交，而不是由于强度选择。实例：南京地区的黄松，是黑松和马尾松的天然杂种；高山松是油松与云南松的天然杂种；黄山松与马尾松也存在基因渐渗。§1杂交亲本和杂交方式的选择四、林木的天然杂交：天然杂种的测定天然杂种常出现在两个种的接壤地带和地理紊乱地区如山地或火山地区，这些地区在短距离内环境变化很大，因此为种的混杂和杂种的建立提供了机会。在天然群体中判断两个种是不是发生杂交,往往会有严重失误，判定时最主要的是了解亲本种的变异范围；§1杂交亲本和杂交方式的选择推定天然杂种的方法已有很多报道。最简单的方法是Anderson的“杂种指数”法，还有Smouse和Saylar(1973)的规范分析方法以及Namkoong（1963）的复杂的统计分类方法。林木中大多数杂种的识别是靠形态和解剖特征；现在可利用同工酶标记及分子标记等。§1杂交亲本和杂交方式的选择四、林木的天然杂交：天然杂种在林木改良中的价值桉树、柳树、杨树能迅速利用无性繁殖推广自然杂种，如欧美杨；作为育种材料中的变异来源；在物种的形成与物种进化过程中起了很重要的作用。§1杂交亲本和杂交方式的选择五、育种目标的确定

育种目标的确定要结合林业生产实际，目标要具体，有针对性，重点突出。提高产量；改进木材品质；提高抗性；增强适应性；增强观赏性。§1杂交亲本和杂交方式的选择六、杂交亲本的选择和选配

1.杂交组合的选配原则优缺点互补；地理相距远，生态习性差异大；性状的遗传力大；亲本配合力高。§1杂交亲本和杂交方式的选择2．杂交亲本植株（杂交母树）的选择育种性状典型；生长健壮，无病虫害；如为两性花，选择综合性状优良的个体作母本。§1杂交亲本和杂交方式的选择3.杂交方式

单交：A×B北京杨：(钻天杨×青杨)

三交：(A×B)×C，南林杨：(河北杨×毛白杨)×响叶杨

双交：(A×B)×(C×D)(毛白杨×新疆扬)×(银白杨×灰杨)

回交：(A×B)×B或(A×B)×A(毛白杨×新疆杨)×毛白杨

多父本混合授粉：A×(B+C+D+…)

群众杨：小叶杨×(钻天杨+旱柳)§2花粉技术和杂交技术一、树木的开花习性和生殖生物学1.开花习性始花树龄花器构造单性花雌雄同株异花（松树），雌雄异株（银杏、杨柳树）两性花雌雄同花（刺槐、榆树）§2花粉技术和杂交技术2.生殖生物学（交配系统）传粉虫媒/风媒，花粉结构，传播距离，主风方向受精自花/异花§2花粉技术和杂交技术二、花粉技术1.花期调整：光敏，温敏2.花粉收集：适时采粉，合理收集树上收集（量多质轻，松树）；采集花枝收集（杨柳榆等）3.花粉贮藏：低温、干燥、黑暗贮藏花粉；4.花粉生活力测定直接测定；间接测定（染色法，培养基法）§2花粉技术和杂交技术

§2花粉技术和杂交技术三、杂交技术(控制授粉技术)1树上杂交（适用于松、杉、落叶松等开花结实过程长的树种）去雄：防止自交。雌雄异株或雌雄同株异花的树种，只需分别套袋而不必去雄。两性花要去雄，最适当的时期是花朵张开、花粉呈绿色还未成熟时。对于闭花授粉的树种，如刺槐，应在含苞欲放之前去雄。去雄最适当的方法是用镊子或尖头小剪刀彻底剔除花中的雄蕊。不能损伤雌蕊，更不能刺破花药。完成一个亲本的去雄后，用95%的酒精消毒干净后再对下一个亲本去雄。自花不孕或自交不亲和的树种，不必去雄，开花前套袋即可。§2花粉技术和杂交技术套袋隔离：防止花粉污染。为防止其它花粉的侵入，授粉前必须对雌花套袋隔离。若为单性花，凡从外部形态能清楚识别雌花芽的，在雌球花突破芽鳞时可套袋隔离。雌雄异株的树种，如果附近没有同种雄株，可以不套袋。隔离袋的大小，因树种而异，松树雌球花盛在当年生嫩枝的顶端，并随着嫩枝伸长，隔离袋要大一些，让嫩枝有伸展的余地，如可用5cm×28cm或7.5cm×30cm的隔离袋。§2花粉技术和杂交技术

隔离袋要防水、透光、透气。风媒花树种，如松树等，可用羊皮纸或硫酸纸做的袋子，透明、透气又便于授粉和观察雌花的发育。虫媒花可用细纱布或细麻布袋子，两端开口，顶端向下卷折，用回形针夹住，下端缚在老枝上。应为当年生嫩枝脆弱易断，扎缚处要用棉花裹衬，以免风折或机械损伤，并防止昆虫潜入传粉。§2花粉技术和杂交技术授粉：掌握可授期。事先调查雌花开放的时期和雌蕊最适合接受花粉的时间。对阔叶树种，一般用棉花球或毛笔蘸着花粉授粉。针叶树授粉使用授粉器，或用改装的喉头喷雾器喷射花粉。授粉1～3d后，柱头开始变干，雌球花的胚珠变色、萎缩，证明授粉良好。如柱头仍膨大、湿润，说明授粉不好，应重新授粉。为了保证授粉充足，可隔日再授一次粉。§2花粉技术和杂交技术

不同杂交组合的授粉应换授粉器，防止花粉污染。授粉后，必须在着生授粉雌花的枝条上标牌、标记，并作记录。在正常情况下，授粉3～10d后，柱头因已受精而干枯，雌球花珠鳞增厚，闭合，这时应拆除隔离袋，以免妨碍杂种果实的发育。为防虫、鸟危害，可改套网袋。§2花粉技术和杂交技术标记：不能混淆；摘袋：透气透水，光照；管理：水肥，病虫害，动物，人。

§2花粉技术和杂交技术2室内切枝杂交（适用于杨、柳、榆等开花结实过程短的树种）花枝采集与修剪水培和管理去雄与隔离授粉去袋与果实发育期的管理种子采摘§2花粉技术和杂交技术四、克服远缘杂交不亲和性的方法

1杂交不亲和性（Incompatibility）及其克服（1）概念：是指亲缘关系较远的物种，在漫长的进化过程中，形成了各种生殖隔离机制。（2）主要表现：父本花粉不能在母本柱头上萌发；花粉管生长缓慢，或花粉管太短，不能到达胚囊；花粉管虽然到达胚囊，但受精不正常；胚停止发育、落果等。

§2花粉技术和杂交技术（3）克服远源杂交不亲和性的方法正确选择亲本和杂交组合桥梁亲本（中介亲本法）移植父本柱头或喷父本柱头液§2花粉技术和杂交技术特殊授粉方法：蒙导花粉（没有生活力的亲和性花粉）授粉；混合花粉授粉；重复授粉；提前或延迟授粉预先无性系渐进法：两个不易杂交的树种嫁接，砧木与接穗营养物质互相同化，生理上逐渐接近，然后进行杂交。沈农1955-1958把苹果接到梨上，开花后用梨的花粉授粉，得到了苹果与梨的杂交种。§2花粉技术和杂交技术

2杂种不育（Sterility）及其克服（1）概念：是指远缘杂交所得种子不能发芽或幼苗夭折，一些杂种虽能成活，但不能开花结实，或虽能开花结实，但配子败育，不能繁衍后代。（2）杂种不育的克服方法胚培养杂种染色体加倍杂种回交§3杂种的测定、选择和推广通过杂交得到杂种种子，这是杂交育种的开端，而不是结束；杂种种子必须进行一步培育，杂种苗木还要经过多次的选择淘汰，最后才能实现杂交育种的目的；杂种F1在培育过程中必须进行选择§3杂种的测定、选择和推广

一、杂种苗的培育杂种种子的育苗同常规育苗。应特别仔细。由于种子数量少，要尽可能获得最多杂种苗。对小粒种子，如杨、柳、泡桐等可在温室盆播，幼苗移至杂种圃；松类可再用营养钵育苗。要保证培育条件的一致性，以客观评定和选择。防止混淆，做好挂牌、观测、登记等工作。§3杂种的测定、选择和推广二、杂种的测定和选择插条繁殖为主的树种：杂种苗初选→杂种无性系繁殖和测定→杂种无性系初选→区域造林测定→决选优良杂种无性系。种子繁殖的树种：杂种家系与亲本种子代的对比试验→杂种家系和优良杂交亲本组合初选→区域化试验→决选优良杂种家系和优良杂交亲本组合。§3杂种的测定、选择和推广三、杂交品种的繁殖、推广和命名1杂交品种的繁殖与推广（1）对主要依靠种子繁殖的树种：利用具有杂种优势的亲本建立杂种种子园利用杂种第一代衍生的各种种子：如F1自交或F1与亲本回交获得的种子。§3杂种的测定、选择和推广（2）对幼龄能无性繁殖的杂种：建立幼龄杂种采穗圃，生产扦插苗，如松、云杉、落叶松等。应用微体繁殖技术（体细