第六章 雜交育種2015

1、2021-7-22種子生產(chǎn)與管理種子生產(chǎn)與管理鄧其明四川省綿陽(yáng)農(nóng)業(yè)學(xué)校2021-7-22第六章 雜交育種一一 雜交育種的意義及遺傳原理雜交育種的意義及遺傳原理二二 親本選配親本選配三三 雜交方式與雜交技術(shù)雜交方式與雜交技術(shù)四四 雜交后代的選育雜交后代的選育五五 雜交育種程序和加速育種進(jìn)程的方雜交育種程序和加速育種進(jìn)程的方法法2021-7-22一 雜交育種的意義及遺傳原理1 雜交育種的意義雜交育種的意義（1）雜交育種雜交育種：2021-7-22(2) 雜交育種的意義2021-7-222 雜交育種的遺傳原理2021-7-222021-7-222021-7-222021-7-22二 親本選配1 親本

2、選配的重要性親本選配的重要性親本選配即親本的選擇與搭配。親本親本選配即親本的選擇與搭配。親本選配決定雜種后代的遺傳基礎(chǔ)，是雜交育選配決定雜種后代的遺傳基礎(chǔ)，是雜交育種成敗的關(guān)鍵。種成敗的關(guān)鍵。2021-7-22二 親本選配2 親本選配的一般原則親本選配的一般原則2021-7-222021-7-222021-7-22三 雜交方式與雜交技術(shù)1 雜交方式雜交方式2021-7-222021-7-222021-7-222021-7-222021-7-22回交回交：兩個(gè)品種雜交后，子一代與其親本之兩個(gè)品種雜交后，子一代與其親本之一再進(jìn)行雜交，稱(chēng)為一再進(jìn)行雜交，稱(chēng)為回交回交。 AB B為輪回親本，為輪回親本

3、，A A為供體親本為供體親本 F1B BC1, BC1B BC2用于多次回交的親本稱(chēng)輪回親本；只在用于多次回交的親本稱(chēng)輪回親本；只在第一次雜交時(shí)應(yīng)用的親本稱(chēng)非輪回親第一次雜交時(shí)應(yīng)用的親本稱(chēng)非輪回親本本2021-7-22什么時(shí)候采用回交育種？什么時(shí)候采用回交育種？輪回親本綜合性狀輪回親本綜合性狀( (背景性狀，背景性狀，) )優(yōu)良，但有個(gè)別缺點(diǎn)；優(yōu)良，但有個(gè)別缺點(diǎn)；非輪回親本恰好具有能克服缺點(diǎn)非輪回親本恰好具有能克服缺點(diǎn)的有利性狀的有利性狀( (目標(biāo)性狀目標(biāo)性狀) ) 。2021-7-22回交育種步驟回交育種步驟年次年次回交程序回交程序工作內(nèi)容工作內(nèi)容1ABB雜交，雜交，A為輪回親本，為輪回親本

4、，B為抗病親本，為抗病親本，（抗病性為顯性）（抗病性為顯性）2 F1AAF1與與A回交回交3 BC1F1AA一次回交一代中選抗病株與一次回交一代中選抗病株與A回交回交4 BC2F1AA二次回交一代中選抗病株與二次回交一代中選抗病株與A回交回交5 BC3F1AA三次回交一代中選抗病株與三次回交一代中選抗病株與A回交回交6 BC4F1四次回交一代四次回交一代F1自交并選優(yōu)良抗病株自交并選優(yōu)良抗病株7 BC4F2自交，選抗病株種成株系，選農(nóng)藝性狀優(yōu)良的抗病自交，選抗病株種成株系，選農(nóng)藝性狀優(yōu)良的抗病株系株系2021-7-22（1） 調(diào)節(jié)開(kāi)花期：調(diào)節(jié)開(kāi)花期：2021-7-22（2）控制授粉：適用于各種

5、作物，夾除：適用于各種作物，夾除2021-7-22植物雜交實(shí)訓(xùn)2021-7-22草本植物雜交實(shí)訓(xùn)2021-7-22園林植物雜交實(shí)訓(xùn)2021-7-22 去雄與授粉2021-7-222021-7-222021-7-22每日開(kāi)花最盛的時(shí)間每日開(kāi)花最盛的時(shí)間 ：水稻水稻5分鐘；小麥分鐘；小麥30分鐘，分鐘，棉棉 花、油菜花、油菜24小時(shí)，玉米小時(shí)，玉米5-6 小時(shí)。小時(shí)。 ：禾谷類(lèi)開(kāi)花前：禾谷類(lèi)開(kāi)花前1-2天即有受天即有受精精 能力能力2021-7-22：v 套袋套袋v 掛牌掛牌v 及時(shí)檢查及時(shí)檢查2021-7-222021-7-22四 雜交后代的選育1 系譜法系譜法(pedigree method)

6、 ： 自雜種自雜種第一次分離世代第一次分離世代（單交（單交F2，復(fù)交復(fù)交F1）開(kāi)始選擇單株，分別種植成株）開(kāi)始選擇單株，分別種植成株行，即系統(tǒng)，以后各世代均在優(yōu)良系統(tǒng)行，即系統(tǒng)，以后各世代均在優(yōu)良系統(tǒng)中繼續(xù)進(jìn)行單株選擇，直至中繼續(xù)進(jìn)行單株選擇，直至 選出優(yōu)良一選出優(yōu)良一致的系統(tǒng)升級(jí)進(jìn)行產(chǎn)量試驗(yàn)。各世代都致的系統(tǒng)升級(jí)進(jìn)行產(chǎn)量試驗(yàn)。各世代都予以系統(tǒng)編號(hào)，以考查各株系歷史與親予以系統(tǒng)編號(hào)，以考查各株系歷史與親緣，故稱(chēng)系譜法。緣，故稱(chēng)系譜法。2021-7-22（1）雜種一代（）雜種一代（F1）：）：淘汰有嚴(yán)重缺陷的組合，淘汰有嚴(yán)重缺陷的組合，并并 淘汰偽雜種。淘汰偽雜種。 按組合排列，單粒點(diǎn)播（數(shù)株到

7、數(shù)十株），設(shè)按組合排列，單粒點(diǎn)播（數(shù)株到數(shù)十株），設(shè)置對(duì)照，加強(qiáng)田間管理。分組合混收，脫粒，編號(hào)。置對(duì)照，加強(qiáng)田間管理。分組合混收，脫粒，編號(hào)。 種植數(shù)量：依據(jù)種植數(shù)量：依據(jù)F2F2群體大小及作物的繁殖系數(shù)群體大小及作物的繁殖系數(shù)而定。而定。2021-7-22（2）雜種二代（F2）或復(fù)交一代 分離最大的世代，也是選擇最重要的世代（F2單株決定后代發(fā)展趨勢(shì)）v按照雜交組合點(diǎn)播，群體盡可能大些，株間距離按照雜交組合點(diǎn)播，群體盡可能大些，株間距離一致一致v設(shè)置對(duì)照，并播種親本設(shè)置對(duì)照，并播種親本v準(zhǔn)確選擇單株，考慮性狀的遺傳力（對(duì)遺傳力大準(zhǔn)確選擇單株，考慮性狀的遺傳力（對(duì)遺傳力大的性狀進(jìn)行選擇的性狀

8、進(jìn)行選擇v單株選擇的數(shù)量適中單株選擇的數(shù)量適中v入選單株按組合分株收獲，標(biāo)明行號(hào)入選單株按組合分株收獲，標(biāo)明行號(hào)2021-7-22（3）雜種三代（F3）v按組合排列，按組合排列，F(xiàn)2單株點(diǎn)播種成株行，即系統(tǒng)，均勻單株點(diǎn)播種成株行，即系統(tǒng)，均勻設(shè)置對(duì)照，編號(hào)。設(shè)置對(duì)照，編號(hào)。v系統(tǒng)：系統(tǒng)：F3 一個(gè)株行內(nèi)各株都開(kāi)自同一一個(gè)株行內(nèi)各株都開(kāi)自同一F2植株，從植株，從血統(tǒng)上看，可稱(chēng)為系統(tǒng)（或株系）。血統(tǒng)上看，可稱(chēng)為系統(tǒng)（或株系）。v選株系和單株時(shí)，根據(jù)性狀的綜合表現(xiàn)選擇選株系和單株時(shí)，根據(jù)性狀的綜合表現(xiàn)選擇v入選數(shù)量根據(jù)組合優(yōu)劣而定（入選數(shù)量根據(jù)組合優(yōu)劣而定（510株或更多）株或更多）v將入選單株按系

9、統(tǒng)分株收獲，分株脫粒，并編號(hào)將入選單株按系統(tǒng)分株收獲，分株脫粒，并編號(hào)2021-7-22（4）雜種四代及其以后世代vF4代及其以后世代的種植方法同代及其以后世代的種植方法同F(xiàn)3。 系統(tǒng)群：來(lái)自同一系統(tǒng)群：來(lái)自同一F3系統(tǒng)的系統(tǒng)的F4諸系統(tǒng)諸系統(tǒng)。 姊妹系：系統(tǒng)群內(nèi)各系統(tǒng)之間互為姊妹系。姊妹系：系統(tǒng)群內(nèi)各系統(tǒng)之間互為姊妹系。vF5及其以后世代的工作與及其以后世代的工作與F4相同，邊試驗(yàn)邊相同，邊試驗(yàn)邊選擇。到選擇。到F7進(jìn)行生試，繁殖種子，示范推廣。進(jìn)行生試，繁殖種子，示范推廣。2021-7-22（5）系譜法后代的系譜的表示方法 2021-7-22系系譜譜法法2021-7-22系譜法的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)

10、點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：u早期世代，針對(duì)一些遺傳力高的性狀連續(xù)選早期世代，針對(duì)一些遺傳力高的性狀連續(xù)選擇，起到定向選擇的作用。擇，起到定向選擇的作用。u系統(tǒng)親緣關(guān)系清楚。系統(tǒng)親緣關(guān)系清楚。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：u從從F2起嚴(yán)格選擇，中選率低，優(yōu)良類(lèi)型被淘起嚴(yán)格選擇，中選率低，優(yōu)良類(lèi)型被淘汰汰u工作量大工作量大2021-7-222 混合法(bulk method) （1）工作要點(diǎn)）工作要點(diǎn) 混合法是在自花授粉作物的雜種分離世混合法是在自花授粉作物的雜種分離世代，按組合混合種植，不加選擇，直到估計(jì)代，按組合混合種植，不加選擇，直到估計(jì)雜種后代純合百分率達(dá)到雜種后代純合百分率達(dá)到80%以上時(shí)（以上時(shí)（F5-F8），才開(kāi)始選

11、擇一次單株，下一代成為系），才開(kāi)始選擇一次單株，下一代成為系統(tǒng)（株系），然后選拔優(yōu)良系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)試統(tǒng)（株系），然后選拔優(yōu)良系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)試驗(yàn)。驗(yàn)。2021-7-22P1F1F3F4-5品比品比試驗(yàn)試驗(yàn)品系品系鑒定鑒定株系鑒定株系鑒定選優(yōu)株建系選優(yōu)株建系淘汰劣株淘汰劣株淘汰劣株淘汰劣株大田品種大田品種F2P22021-7-22（2）理論依據(jù)：u很多重要的經(jīng)濟(jì)性狀是由很多重要的經(jīng)濟(jì)性狀是由微效多基因微效多基因控制的，控制的，早代遺傳力低，純合個(gè)體少，表現(xiàn)型受環(huán)境影早代遺傳力低，純合個(gè)體少，表現(xiàn)型受環(huán)境影響大，選擇的可靠性差。例如產(chǎn)量、穗粒數(shù)、響大，選擇的可靠性差。例如產(chǎn)量、穗粒數(shù)、分蘗力、衣分、含油

12、量等等。早代選擇損失大分蘗力、衣分、含油量等等。早代選擇損失大量?jī)?yōu)良基因和重組類(lèi)型。量?jī)?yōu)良基因和重組類(lèi)型。u 混合法可以在后代群體中保存各種優(yōu)良基因，混合法可以在后代群體中保存各種優(yōu)良基因，并增加以后世代中優(yōu)良基因重組的機(jī)會(huì)?；旌喜⒃黾右院笫来袃?yōu)良基因重組的機(jī)會(huì)?；旌鲜来匀贿x擇有利于群體適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和逆境。世代自然選擇有利于群體適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和逆境。 2021-7-22（3）混合法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 提高選擇優(yōu)良基因型的準(zhǔn)確性，保存大量提高選擇優(yōu)良基因型的準(zhǔn)確性，保存大量的有利基因和基因型的有利基因和基因型。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 選擇困難（群體內(nèi)不同基因型競(jìng)爭(zhēng)），選選擇困難（群體內(nèi)不同基因型競(jìng)爭(zhēng)）

13、，選擇數(shù)量大，年限長(zhǎng)。擇數(shù)量大，年限長(zhǎng)。2021-7-223 衍生系統(tǒng)法(derived line method) 衍生系統(tǒng)：由衍生系統(tǒng)：由F2F2或或F3F3一個(gè)單株所繁衍的后代一個(gè)單株所繁衍的后代群群 體分別稱(chēng)之為體分別稱(chēng)之為F2F2或或F3F3衍生系統(tǒng)。衍生系統(tǒng)。工作要點(diǎn)：工作要點(diǎn)：在在F2F2或或F3F3進(jìn)行一次選擇，以后各進(jìn)行一次選擇，以后各代代分別按衍生系統(tǒng)混合種植，不加選擇。對(duì)衍分別按衍生系統(tǒng)混合種植，不加選擇。對(duì)衍生系統(tǒng)測(cè)產(chǎn)，淘汰不良衍生系統(tǒng)，直到產(chǎn)量生系統(tǒng)測(cè)產(chǎn)，淘汰不良衍生系統(tǒng)，直到產(chǎn)量及其他性狀穩(wěn)定，再?gòu)闹羞x株，種成株系，及其他性狀穩(wěn)定，再?gòu)闹羞x株，種成株系，從中選擇優(yōu)良系

14、統(tǒng)，進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)，直從中選擇優(yōu)良系統(tǒng)，進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)，直至育成品種。至育成品種。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)：兼具系譜法和混合法的優(yōu)點(diǎn)，又在兼具系譜法和混合法的優(yōu)點(diǎn)，又在不不 同程度上消除了兩法的缺點(diǎn)同程度上消除了兩法的缺點(diǎn)2021-7-22（4）單籽傳法（single seed descent method, SSD法） 用兩個(gè)親本雜交，得到用兩個(gè)親本雜交，得到F1，經(jīng)自交得到，經(jīng)自交得到F2，在在F2植株的每一株上或大量選株上各取一粒種植株的每一株上或大量選株上各取一粒種子進(jìn)級(jí)到子進(jìn)級(jí)到F3 ，在，在F3每株仍取一粒種子進(jìn)級(jí)到每株仍取一粒種子進(jìn)級(jí)到F4,再用同法進(jìn)級(jí)至再用同法進(jìn)級(jí)至F5、F6代，直到

15、所需要的代，直到所需要的世代。在世代。在F6代可以選擇單株，在代可以選擇單株，在F7種成株行，種成株行，選系混收，進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)。選系混收，進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)。 工作要點(diǎn)：工作要點(diǎn)： 從分離世代開(kāi)始，每株收獲一粒種子；之從分離世代開(kāi)始，每株收獲一粒種子；之后按組合每年混合種植，每株收獲一粒種子；后按組合每年混合種植，每株收獲一粒種子；F5或或F6世代群體中選擇單株，種成株行；選擇世代群體中選擇單株，種成株行；選擇優(yōu)良株行升級(jí)成品系進(jìn)入產(chǎn)量試驗(yàn)。優(yōu)良株行升級(jí)成品系進(jìn)入產(chǎn)量試驗(yàn)。2021-7-22單籽傳的特點(diǎn)：?jiǎn)巫褌鞯奶攸c(diǎn)：v群體遺傳變異度大；群體遺傳變異度大；v節(jié)省時(shí)間和空間；節(jié)省時(shí)間和空間；v

16、優(yōu)良重組類(lèi)型少，群體平均水平低下；優(yōu)良重組類(lèi)型少，群體平均水平低下；v只進(jìn)行一次單株選擇，獲得突出材料的可能性??；只進(jìn)行一次單株選擇，獲得突出材料的可能性??；v后期工作量大；后期工作量大； v群體越來(lái)越小，要求群體越來(lái)越小，要求F2有足夠大的群體。有足夠大的群體。2021-7-22雜種后代處理方法比較圖2021-7-22第五節(jié)第五節(jié) 雜交育種程序雜交育種程序1 1、原始材料圃和親本圃、原始材料圃和親本圃2 2、選種圃、雜種圃或混合種植圃、選種圃、雜種圃或混合種植圃3 3、鑒定圃、鑒定圃4 4、品種比較試驗(yàn)、品種比較試驗(yàn)5 5、區(qū)域試驗(yàn)，生產(chǎn)試驗(yàn)，多點(diǎn)試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)，生產(chǎn)試驗(yàn)，多點(diǎn)試驗(yàn)6 6、種

17、子繁殖、種子繁殖2021-7-221、原始材料圃和親本圃、原始材料圃和親本圃（1）原始材料圃和親本圃）原始材料圃和親本圃 原始材料圃種植從國(guó)外搜集來(lái)的原始材料圃種植從國(guó)外搜集來(lái)的原始材料，分類(lèi)型種植，每份種幾十原始材料，分類(lèi)型種植，每份種幾十株。不斷引入新種質(zhì)，防止材料混雜，株。不斷引入新種質(zhì)，防止材料混雜，定期觀察。定期觀察。 從原始材料圃中每年選出合乎雜從原始材料圃中每年選出合乎雜交育種目的的材料作為親本，種于親交育種目的的材料作為親本，種于親本圃。分期播種，加大行距。本圃。分期播種，加大行距。2021-7-22小麥原始材料圃的苗期小麥原始材料圃的苗期2021-7-22親本圃親本圃2021

18、-7-222、選種圃、選種圃 種植雜種各世代當(dāng)選單株株系或雜種混種植雜種各世代當(dāng)選單株株系或雜種混合群體等。合群體等。（2）選種圃）選種圃 種植雜交組合各世代群體的地種植雜交組合各世代群體的地段，稱(chēng)為選種圃。段，稱(chēng)為選種圃。 F1、F2按組合種植，點(diǎn)播稀植，按組合種植，點(diǎn)播稀植，肥力宜高。肥力宜高。 F3開(kāi)始，種成株行，設(shè)置對(duì)照。開(kāi)始，種成株行，設(shè)置對(duì)照。必要時(shí)種植親本。必要時(shí)種植親本。2021-7-22F1表現(xiàn)整齊一致表現(xiàn)整齊一致2021-7-22F F2 2的分離。的分離。可看到株高、可看到株高、穗形、葉色穗形、葉色等都有分離。等都有分離。2021-7-22F3系統(tǒng)系統(tǒng)2021-7-22F

19、 F3 3系統(tǒng)內(nèi)仍有分離系統(tǒng)內(nèi)仍有分離2021-7-22F4系統(tǒng)群系統(tǒng)群2021-7-223、鑒定圃、鑒定圃主要種植從選種圃升級(jí)的新品系主要種植從選種圃升級(jí)的新品系, ,進(jìn)行初步的產(chǎn)量比較試驗(yàn)及性狀進(jìn)行初步的產(chǎn)量比較試驗(yàn)及性狀的進(jìn)一步評(píng)定。的進(jìn)一步評(píng)定。條播，種植密度接近大田生產(chǎn)。條播，種植密度接近大田生產(chǎn)。一般小區(qū)面積較小，一般小區(qū)面積較小，2-42-4次重復(fù)，次重復(fù)，進(jìn)行進(jìn)行1-21-2年。年。2021-7-22鑒定圃，每一小區(qū)為一品系鑒定圃，每一小區(qū)為一品系2021-7-224、品種比較試驗(yàn)、品種比較試驗(yàn)種植鑒定圃升級(jí)的品系或繼續(xù)進(jìn)種植鑒定圃升級(jí)的品系或繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)的優(yōu)良品種。行試驗(yàn)的優(yōu)良品種。小區(qū)面積較大，重復(fù)可設(shè)小區(qū)面積較大，重復(fù)可設(shè)4-54-5次，次，遵照田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，試遵照田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，試驗(yàn)?zāi)晗掾?yàn)?zāi)晗?-32-3年。年。2021-7-225、區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)、多點(diǎn)試驗(yàn)多點(diǎn)試驗(yàn) 在品種比較試驗(yàn)之后即可將品在品種比較