常規(guī)雜交育種

關(guān)于常規(guī)雜交育種第一節(jié)雜交的意義第二節(jié)雜交育種計劃的制定和準(zhǔn)備工作第三節(jié)有性雜交技術(shù)第四節(jié)雜交后代的選擇第2頁,共63頁，2024年2月25日，星期天常規(guī)雜交育種：按育種目標(biāo)選擇選配親本，通過人工雜交的方法將親本的優(yōu)良性狀集于雜交后代，再通過對雜交后代的培育選擇，獲得基因型純合或接近純合的新品種的育種途徑。

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說明

從廣義上講，有性雜交育種應(yīng)包括常規(guī)雜交育種、回交育種、遠(yuǎn)緣雜交育種、優(yōu)勢雜交育種等。由于這些育種途徑在親本的利用、遺傳機制、方法技術(shù)等方面有較大差異，故在不加說明時，有性雜交育種一般指的是常規(guī)雜交育種。第5頁,共63頁，2024年2月25日，星期天

第一節(jié)雜交的意義1、是重要的育種手段之一

作物育種途徑很多，包括引種、選擇育種、雜交育種、誘變育種、倍性育種、生物技術(shù)育種等。其中傳統(tǒng)的最有成效的育種途徑是雜交育種。由于雜交可以實現(xiàn)基因重組，能分離出許許多多的變異類型，可為優(yōu)良品種的選育提供更多的機會，所以雜交育種被廣泛采用。第6頁,共63頁，2024年2月25日，星期天2、實現(xiàn)基因重組，獲得變異類型,從而為優(yōu)良品種的選育提供更多的機會?；蛑亟M綜合親本的優(yōu)良性狀改善基因位點間的互作關(guān)系，產(chǎn)生新的性狀打破不利基因基因間的連鎖第7頁,共63頁，2024年2月25日，星期天例：當(dāng)前世界上廣泛栽培的雜種香水月季，就是綜合了歐洲薔薇和中國月季多個親本的優(yōu)良特性，而育成的四季開花，又芳香馥郁的優(yōu)良品種。第8頁,共63頁，2024年2月25日，星期天3、遺傳學(xué)研究的基本方法第9頁,共63頁，2024年2月25日，星期天4、物種進(jìn)化5、品種改良創(chuàng)始性途徑第10頁,共63頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)雜交育種計劃的制定和準(zhǔn)備工作通常把一對交配的親本叫一個雜交組合?！猓耗副荆弧幔焊副?；×：雜交父本、母本統(tǒng)稱親本，一般母本寫在前面，父本寫在后面。雜交后得到的種子長成的植株叫雜種一代，以“F1”表示，雜種一代自交得到的種子長成的植株叫雜種第二代，以“F2”表示，依此類推。第11頁,共63頁，2024年2月25日，星期天育種目標(biāo)的確定開花授粉特性的了解雜交組合、方式的確定調(diào)節(jié)花期花粉儲藏

親本的選擇雜交數(shù)量日程安排克服雜交不孕性的措施雜交后代的選育雜交育種計劃的制定人力物品經(jīng)濟(jì)預(yù)算雜交第12頁,共63頁，2024年2月25日，星期天一、育種目標(biāo)的確定必須從實際需要出發(fā)，目標(biāo)要具體，有針對性，重點突出，有的放矢。一般一次只要求解決一個重點問題，切勿面面俱到，以免一事無成。第13頁,共63頁，2024年2月25日，星期天二、雜交親本選配的原則選擇的親本目標(biāo)性狀，綜合性狀好;兩個親本的優(yōu)缺點要能互相彌補；考慮兩個親本遺傳傳遞能力的強弱；雙親一般配合力好,具有較好的雜交親和性;親本中有一方能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)厮?雙親來源在地理上較遠(yuǎn),生態(tài)類型不同；

盡量選花期相近的親本配組，如果父母本花期不遇，則以晚花類型為母本。第14頁,共63頁，2024年2月25日，星期天選擇結(jié)實性強的種類作母本，而以花粉多而正常的作父本，以保證獲得種子。第15頁,共63頁，2024年2月25日，星期天三、雜交方式的確定1、成對雜交

又稱單雜交，即兩個親本一為母本以為父本配成一對雜交。當(dāng)兩個親本優(yōu)缺點能互補時，性狀總體基本上能符合育種目標(biāo)時，應(yīng)盡可能采取單雜交，因單交只需雜交一次即可完成，雜交及后代選擇的規(guī)模不需很大。

AXB第16頁,共63頁，2024年2月25日，星期天成對雜交的特點:親本明確便于重復(fù)綜合性狀少第17頁,共63頁，2024年2月25日，星期天2、復(fù)合雜交即在兩個以上親本之間進(jìn)行雜交，一般先配成單交，然后根據(jù)單交的缺點再選配另一單交組合或親本，以使多個親本的優(yōu)缺點能互相彌補。（AXB）XC（AXB）X（CXD）第18頁,共63頁，2024年2月25日，星期天（1）添加雜交：多個親本逐個參與的雜交。[(A×B)×C]×D…添加的親本越多，雜種綜合的性狀越多，但各個親本在雜種后代的遺傳組成比例是不同的。由于最后加的親本遺傳組成所占的比例最大，因此要將經(jīng)濟(jì)性狀最優(yōu)的親本最后加入。

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例如，目前在園林中廣泛栽培的雜種香水月季，就是通過復(fù)交培育成的。其雜交育種程序如下：月月紅（中國月季）×香水玫瑰↓波邦薔薇×法國薔薇↓雜種波邦×月月紅↓雜種長春月季×香水月季↓雜種香水月季第21頁,共63頁，2024年2月25日，星期天（2）合成雜交：參加雜交的親本先兩兩配成單交種，而后兩個單交種再雜交。（A×B）×（C×D）…第22頁,共63頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共63頁，2024年2月25日，星期天

3、回交：雜交后代與親本之一再次交配。回交的目的在于增加雜種后代某一親本優(yōu)良性狀出現(xiàn)的比率。

[(A×B)×A]×A…

輪回親本：多次參與回交的親本。

非輪回親本：在回交過程中只參加第一次雜交的親本。第24頁,共63頁，2024年2月25日，星期天P1F1F1P1×P1×P2×F1P1×F1BC1F1BCnF1輪回親本有利性狀多次回交后，回交后代的性狀與輪回親本基本一致非輪回親本第25頁,共63頁，2024年2月25日，星期天回交導(dǎo)致核置換第26頁,共63頁，2024年2月25日，星期天4、多父本混合授粉（自由授粉）

以一個以上的父本品種花粉混合授給一個母本品種的方式，稱為父本混合授粉。去雄后任其自由授粉實質(zhì)上也是多父本混合授粉。第27頁,共63頁，2024年2月25日，星期天多父本混合授粉的特點:

簡便易行花粉來源廣泛,后代變異豐富利用父本一個明顯性狀篩除假雜種第28頁,共63頁，2024年2月25日，星期天四、花部構(gòu)造和開花習(xí)性

雜交親本確定后就要了解花部構(gòu)造，開花習(xí)性和傳粉特點等，以便采取有效措施確保雜交成功。第29頁,共63頁，2024年2月25日，星期天花部構(gòu)造兩性花單性花雌雄蕊同熟雌蕊早熟雄蕊早熟柱頭異長雌雄同株雌雄異株第30頁,共63頁，2024年2月25日，星期天傳粉方式蟲媒花風(fēng)媒花第31頁,共63頁，2024年2月25日，星期天授粉特性自花授粉;異花授粉;常異花授粉.第32頁,共63頁，2024年2月25日，星期天五、花期調(diào)整與花粉處置1、花期調(diào)整

開花時間的不一致，造成雜交工作的困難。首先要摸清親本的生長發(fā)育規(guī)律及對溫度、光照的要求。找出影響開花的主導(dǎo)因子，就能有效地調(diào)整花期。第二,要進(jìn)行栽培調(diào)控。第33頁,共63頁，2024年2月25日，星期天2、花粉的收集

在雜交時可采取以散粉的花朵，直接授于母本柱頭上，但不能保證花粉的純潔。最好預(yù)先套袋，以免摻雜其它花粉。也可摘取即將開放的花朵，在室內(nèi)陰干，花藥開裂后收取花粉。第34頁,共63頁，2024年2月25日，星期天3、花粉的貯藏花粉貯藏的意義：花粉貯藏的原理：低溫、干燥。第35頁,共63頁，2024年2月25日，星期天4、花粉生活力的測定

經(jīng)長期貯藏或從外地寄來的花粉，為保證雜交成功，在雜交前必須對花粉生活力進(jìn)行測定。方法如下：（1）直接授粉法：將待測花粉直接授在同樣植物的雌蕊柱頭上，并隔離。一段時間后切下柱頭，顯微鏡下檢查花粉萌發(fā)情況，或看結(jié)籽情況。第36頁,共63頁，2024年2月25日，星期天第37頁,共63頁，2024年2月25日，星期天（2）形態(tài)鑒定法：將花粉放在顯微鏡下觀察，失去生活力的花粉通常表現(xiàn)為畸形、皺縮等。（3）染色法：花粉發(fā)芽過程中有些酶能引起氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而使生物染料產(chǎn)生顏色變化。采用氯化2，3，5-三苯基四唑（TTC），有活力的花粉能使TTC由無色溶液變成紅色。第38頁,共63頁，2024年2月25日，星期天（4）花粉發(fā)芽試驗：有1～2%的瓊脂和5～20%的蔗糖配制成培養(yǎng)基，將花粉撒播在培養(yǎng)基上，在25℃左右培養(yǎng)，隔一定時間的顯微鏡下檢查花粉萌發(fā)情況。第39頁,共63頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)有性雜交技術(shù)

對育種工作者來說，掌握熟練的有性雜交技術(shù)是最起碼的要求。植物有性雜交一般包括以下環(huán)節(jié)：

第40頁,共63頁，2024年2月25日，星期天一、母株和花朵的選擇根據(jù)育種目標(biāo)的的要求，選擇生長健壯，發(fā)育良好的作為母株；在母株數(shù)量較多時，以確保雜交工作的安全為準(zhǔn)；去雄的花朵以選擇植株的中上部和向陽的花為好；每枝保留的花朵數(shù)一般以３－５朵為宜。第41頁,共63頁，2024年2月25日，星期天

二、雜交工具準(zhǔn)備

鑷子紙袋指形管授粉器紙牌鉛筆酒精等第42頁,共63頁，2024年2月25日，星期天

三、隔離措施

保護(hù)雌蕊；防止非計劃授粉；防治昆蟲及其它傷害；標(biāo)記植株。第43頁,共63頁，2024年2月25日，星期天第44頁,共63頁，2024年2月25日，星期天

四、父本花粉采集花粉可以從隔離條件下的父本株當(dāng)天盛開的花朵上取得。也可在開花前一天采取含苞待放的父本花蕾，取出花藥于培養(yǎng)皿中陰干，待花藥開裂散出花粉后，將花粉收集在指形管中備用。

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五、母本花去雄授粉

兩性花植物的母本在授粉前必須去除雄蕊以防自交。去雄可在開花前一天下午。

雌雄異熟的尤其是雌性先熟的類型要掌握好去雄時間，一般在柱頭分泌粘液前就要將花藥去除。第46頁,共63頁，2024年2月25日，星期天

去雄防止傷及雌蕊；徹底；防止污染；第47頁,共63頁，2024年2月25日，星期天授粉

授粉時機；授粉量；授粉次數(shù)；授粉方法。

第48頁,共63頁，2024年2月25日，星期天六、雜交標(biāo)記、結(jié)果檢查與登記授粉套袋后的花或花枝應(yīng)掛牌標(biāo)記（雜交組合、編號、時間），并建立有性雜交登記表。授粉受精后（柱頭變色干枯）及時拆袋檢查座果情況，必要時立即補做雜交。第49頁,共63頁，2024年2月25日，星期天香瓜育種圃第50頁,共63頁，2024年2月25日，星期天室內(nèi)切枝雜交對于種子小而成熟期短的植物，如楊樹、柳樹、榆樹、菊花等，可剪下枝條，在室內(nèi)水培。這樣可避免上大樹雜交的困難，便于隔離和管理，且可免受風(fēng)、霜影響。第51頁,共63頁，2024年2月25日，星期天1、花枝的采集和修剪從已選定的母本植物上剪取無病蟲害、生長粗壯的枝條，長短視培養(yǎng)空間而定，父本枝條可稍短些。采回的枝條水培前要先進(jìn)修剪，除去無花芽的徒長枝。母本花枝保留花朵不宜過多。菊花每組合3-4朵花蕾，楊樹每枝留1-2個葉芽和3-5個花芽，多余的除去，以免消耗枝條養(yǎng)分，影響種子發(fā)育。第52頁,共63頁，2024年2月25日，星期天2、水培和管理把修好的枝條，插在盛清水的瓦罐或廣口瓶中，每隔3-4天換水或修剪枝條基部。培養(yǎng)花枝期間要注意保持適時溫度、濕度，保持室內(nèi)空氣流通，防止病蟲害發(fā)生。第53頁,共63頁，2024年2月25日，星期天3、去雄、隔離和授粉如果是兩性花，開花前要進(jìn)行去雄工作，方法同前所述。如果是單性花，為防止花粉污染，可在雌花上套袋。假如室內(nèi)條件允許，可把不同的組合或不同的父本，分別放在不同室內(nèi)。由于同一花序中不同部位的小花開放時間存在一定差異，如楊樹基部和前端花期相差可達(dá)2-3天，所以授粉工作應(yīng)分多次進(jìn)行。第54頁,共63頁，2024年2月25日，星期天4、果實發(fā)育期管理和種子采收枝條頂芽開放后，保留2-3枚葉片。為避免種子飛散，在果實即將成熟時，及時套袋。成熟后連同袋于一起取下，注明雜交組合，授粉時期和采種期，并按組合分別保存。第55頁,共63頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)雜種后代的選育通過雜交取得雜種，是雜交育種的開始，而不是結(jié)束。雜種要經(jīng)過培育、鑒定、選擇，最后才能實現(xiàn)雜交育種的目的。第56頁,共63頁，2024年2月25日，星期天一、雜種培育人工雜交取得的雜交種子數(shù)量較少，且容易出現(xiàn)種子不成熟、出苗率低等問題。因此，為了能在雜種后代中選出符合育種目標(biāo)的優(yōu)良品種，必須提高雜交種子數(shù)量。一般雜種的材料多，選擇優(yōu)良品種的可能性就大，所以在人力物力等條件允許時，盡可能地在一個雜交組合內(nèi)爭取雜交更多的花朵，并在授粉時提供大量有生活力的花粉，采取多次授粉等措施，以獲得較多的雜種材料。第57頁,共63頁，2024年2月25日，星期天二、