第六章有性杂交育种111.ppt

1、第六章 有性杂交育种,一、概念及意义 二、杂交育种的方法与步骤 育种目标的确定 杂交亲本选配的原则 杂交方式的确定 花部构造和开花习性 花期调整与花粉处置 杂交技术 杂交后代的选育 杂交后代遗传稳定性分析 优良杂种的鉴定,第一节、杂交育种概念及意义,1. 定义 杂交育种是指通过两个遗传性不同的个体之间进行有性杂交获得杂种，继而选择培育以创造新品种的方法。,2. 分类,(一） 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缘杂交两大类。 近缘杂交: 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选育新品种。 远缘杂交：是种间、属间或地理上相隔很远不同生态类型间的杂交。它主要用

2、于创造更丰富的变异类型。,（二） 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 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。 人工杂交 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为组合育种和优势育种,组合育种 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，这种育种过程称为组合育种。 “先杂后纯” 优势育种 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、表现出很强的优势的F1代杂种，并将F1代杂种直接用于生产，这种育种过程，称为优势

3、育种。 “先纯后杂”,二. 杂交育种的意义作用,遗传物质重组,性状重组 基因互作产生新性状 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。,基因重组,综合亲本的优良性状,改善基因位点间的互作关系，产生新的性状,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) aabb(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 2/16

4、Aabb 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,这样的成员我有上几个就可以了，不必太多,B,N,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,物种进化 品种改良创始性途径,杂交的意义,遗传学研究的基本方法； 育种途径中主要的技术；,. 杂交技术的应用范围,种内品种间 品种改良 染色体工程； 中间亲缘关系探讨； 遗传基本规律探讨。,经济性状 抗逆性 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

5、更好的效果。,韩国引种火炬松时，把火炬松与当地树种刚松进行杂交，得到的杂种表现非常好。,第二节、杂交育种的方法与步骤,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，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，杂交数量和日程安排，克服杂交不孕性的措施和人力、物品、经济预算等。,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,克服杂交不孕性的措施,杂交后代的选育,杂交育种计划,人力物品 经济预算,一. 育种目标的确定,育种目标必须从花卉生产和园林绿化的实际需要出发，目标要规定得具体，有

6、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，以免一事无成。 花色、花期、抗病性,二. 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,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。,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，成功地育成了大批国庆节开花

7、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,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。,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。 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,因为当地推广品种一般对环境的适应性强，以它为亲本之一，就可使选出的杂交后代

8、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,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。,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。 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。 用一般配合力好的品种作亲本，容易选出好的品种。,SC3 =Xc3-u- gc- g3=11.6-10.6-0.3-0.1

9、=0.6,10.6,B,N,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。,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。,此外杂交中，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. 杂交方式的确定,单交 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

10、时，性状总体基本上能符合育种目标时，应尽可能采取单杂交，因单交只需杂交一次即可完成，杂交及后代选择的规模不需很大。,A X B,单交的特点 亲本明确; 便于重复; 综合性状少.,复交 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。,复合杂交配合方式 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。回交的目的是使亲本的优良特性在杂种后代中慢慢加强，以

11、把亲本的某一优点转移到杂种为目的。回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。,回交的遗传学效应 测定F1基因型; 增加回交亲本的遗传成分; 基因型纯和度受回交亲本影响;,回交育种注意事项 轮回亲本适应性强; 非轮回亲本目标性状明显; 回交后代加强选择; 回交次数3-4次; 数量性状的改良不用回交法.,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，而且后代分离类型比较丰富，有利于选择。,多父本混合授粉的特点 简便易

12、行; 花粉来源广泛, 后代变异丰富; 利用父本一个明显性状筛除假杂种.,5）聚合杂交,(AB)(CD) (EF) (GH) (AB)(AC) (AD) (AE),四. 花部构造和开花习性,杂交亲本确定后就要了解花部构造，开花习性和传粉特点等，以便采取有效措施确保杂交成功。,花部构造,两性花 单性花,雌雄蕊同熟; 雌蕊早熟; 雄蕊早熟; 柱头异长; 雌雄蕊不等长.,雌雄同株 雌雄异株,传粉方式 虫媒花 风媒花,授粉特性 自花授粉; 异花授粉; 常异花授粉.,五.杂交技术,（一）花期调整与花粉处置 ）.花期调整 开花时间的不一致，造成杂交工作的困难。 首先要摸清亲本的生长发育规律及对温度、光照的要

13、求。找出影响开花的主导因子，就能有效地调整花期。 第二, 要进行栽培调控 。,花粉的收集 在杂交时可采取以散粉的花朵，直接授于母本柱头上，但不能保证花粉的纯洁。最好预先套袋，以免掺杂其它花粉。也可摘取即将开放的花朵，在室内阴干，花药开裂后收取花粉。,花粉的贮藏,花粉贮藏的意义：,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:低温、干燥。,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:,将花粉采集后先阴

14、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。,花粉生活力的测定,直接授粉法,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,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,花粉发芽过程中有些酶能引起氧化还原反应，进而使生物

15、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,有1%2%的琼脂和5%20%的蔗糖配制成培养基，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,1. 母株和花朵的选择 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； 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；

16、 每枝保留的花朵数一般以朵为宜。,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。,人工套,人工授粉 杂交前准备,摄像：陈雪平 演示：罗双霞顾爱侠杨莹,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.,七、杂交后代的选育,杂种培育 提高杂交种子数量 杂种种子的加工、贮藏、播种、育苗等方法上也应特别仔细。 为提高选择的正确性，培育杂种苗时，应注意培育条件的一致性。 为防止混淆，要随时做好挂牌、观测、登记等项工作。,2.杂种后代的选择,选择应贯穿于杂种培育的全过程。 一般一二年生的草花，杂交后往往在第一代就发生分离，所以在第一代就可以进行单株选择。如果选出符合要求的优良单株能够进行无性繁殖的，就建立无性系，不能进行无性繁殖的，可选择出几株优良单株，在它们之间进行授粉杂交，再从中选出优良单株。早花性和抗性一般分离比较早，所以可进行早期选择，并根据育种目标淘汰不必要的组合。,对于多年生植物，尤其是木本植物