1、園藝植物育種學第5章有性雜交育種2什么是雜交?什么是雜種?回顧歷史園藝植物育種學第5章有性雜交育種3園藝植物育種學第5章有性雜交育種4w常規雜交育種常規雜交育種w 又稱組合育種或重組育種，是根又稱組合育種或重組育種，是根據品種選育目標選配親本，通過人工據品種選育目標選配親本，通過人工雜交的手段，把分散在不同親本上的雜交的手段，把分散在不同親本上的優良性狀組合到雜種之中，對其后代優良性狀組合到雜種之中，對其后代進行培育選擇，比較鑒定，獲得遺傳進行培育選擇，比較鑒定，獲得遺傳性相對穩定、有栽培和利用價值的定性相對穩定、有栽培和利用價值的定型新品種的一種重要育種途徑。型新品種的一種重要育種途徑。園藝

2、植物育種學第5章有性雜交育種5雜種親本1親本2親本3親本4親本5親本n園藝植物育種學第5章有性雜交育種6 指不存在雜交障礙的同一物種內，不同品種或變種間的雜交。 指植物學上不同種、屬以上類型間的雜交。園藝植物育種學第5章有性雜交育種7 1、雜交可以實現基因重組，獲得變異類型，從而為優良品種的選育提供更多的機會。遺傳效果綜合親本的優良性狀改善基因位點間的互作關系，產生新的性狀打破不利基因基因間的連鎖園藝植物育種學第5章有性雜交育種8 2、有性雜交可廣泛應用于各種授粉方式和繁殖方式的園藝植物。自花授粉作物有性繁殖作物無性繁殖作物常異花授粉作物 異花授粉作物園藝植物育種學第5章有性雜交育種9子代PF

3、1子代變異被“放大”變異被“放大”變異被“放大”園藝植物育種學第5章有性雜交育種10知識點：正反交（胞質遺傳） 回交 添加雜交 合成雜交 多父本授粉 聚合雜交園藝植物育種學第5章有性雜交育種11 添加雜交P1P2F1F1F1PnF1P3P41、參與雜交的親本數2、參與雜交的次序育種年限的長短受性狀遺傳力的影響3、優為隱，先自交先高后低F1F2 P園藝植物育種學第5章有性雜交育種12P1P2F1 合成雜交P3P4F1F1園藝植物育種學第5章有性雜交育種13P1F1F1P1P1 回交P2F1P1F1輪回親本非輪回親本OR供體親本多次回交后，回交后代的性狀與輪回親本基本一致輪回親本最初作為母本出現的

4、，但問題例外園藝植物育種學第5章有性雜交育種14飽和回交:不飽和回交: 近等基因系:除個別基因和非輪回親本相同外,其他基因都和輪回親本相同的品系.自交和回交純合效率的比較:園藝植物育種學第5章有性雜交育種15月月紅月月紅香水玫瑰香水玫瑰 波邦薔薇波邦薔薇法國薔薇法國薔薇 雜種波邦雜種波邦月月紅月月紅 雜種長春月季雜種長春月季香水月季香水月季 雜種香水月季雜種香水月季例如：月季品種例如：月季品種雜交香水月季就是雜交香水月季就是 采用添加雜交結合回交育成的。采用添加雜交結合回交育成的。園藝植物育種學第5章有性雜交育種16園藝植物育種學第5章有性雜交育種17據育種目標選用具優良性狀的品種類型作為親本

5、園藝植物育種學第5章有性雜交育種18從入選親本中選用哪些親本配組雜交從入選親本中選用哪些親本配組雜交園藝植物育種學第5章有性雜交育種19&廣泛搜集符合育種目標原始材料，精選親本&親本應盡可能具有較多的優良性狀&明確親本的目標性狀，分清目標性狀的主次&重視選用地方品種&親本的一般配合力要高廣廣精精明明土土高高&優先考慮數量性狀和稀貴性狀材料貴貴園藝植物育種學第5章有性雜交育種20&父母本性狀互補&以具有較多優良性狀的親本作母本&親本之一的性狀應符合育種目標&注意父母本的開花期和雌蕊的育性&用一般配合力要高的親

6、本配組&選用不同生態類型、遺傳基礎差異大的親本配組互補互補態差態差優母優母符符高高期育期育園藝植物育種學第5章有性雜交育種21雜交前的準備雜交前的準備雜交步驟及方法雜交步驟及方法*雜交技術雜交技術園藝植物育種學第5章有性雜交育種221. 制定雜交計劃：制定雜交計劃： 確定雜交組合數確定雜交組合數 配組方式配組方式 父母本的確定父母本的確定 每組合種植株數每組合種植株數 每個組合的雜交花數等。每個組合的雜交花數等。（一）雜交前的準備（一）雜交前的準備園藝植物育種學第5章有性雜交育種232. 準備雜交工具：準備雜交工具： 主要有授粉用的鑷子、硫酸主要有授粉用的鑷子、硫酸紙袋、標簽、授粉用具

7、；貯紙袋、標簽、授粉用具；貯藏花粉用的干燥器和干燥劑；藏花粉用的干燥器和干燥劑；消毒用的酒精等。消毒用的酒精等。園藝植物育種學第5章有性雜交育種243. 親本的培育：親本的培育： 確定父母本適宜的播種期，確定父母本適宜的播種期，使其花期相遇；使其花期相遇； 采用合理的栽培管理技術，采用合理的栽培管理技術，培育健壯種株，使親本性狀培育健壯種株，使親本性狀能充分表現。能充分表現。園藝植物育種學第5章有性雜交育種25* * （二）雜交步驟及方法（二）雜交步驟及方法1.選擇雜交用花：在母本植株上選選擇雜交用花：在母本植株上選擇健康的花枝和適當大小的花蕾，擇健康的花枝和適當大小的花蕾，去掉已開的花、果實

8、和過小的花去掉已開的花、果實和過小的花蕾，及多余的枝條。蕾，及多余的枝條。2.隔離：父母本均需隔離，可以用隔離：父母本均需隔離，可以用紙袋局部隔離、父母本距離隔離、紙袋局部隔離、父母本距離隔離、網罩隔離等。網罩隔離等。園藝植物育種學第5章有性雜交育種263.花粉采集、貯存和生活力檢驗：花粉采集、貯存和生活力檢驗：花粉壽命較長時，可以提前采花粉壽命較長時，可以提前采集，貯存備用；花粉壽命短時，集，貯存備用；花粉壽命短時，一般邊采集花粉邊授粉。一般邊采集花粉邊授粉。 花粉生活力鑒定方法有：花粉生活力鑒定方法有： 形態檢驗法、化學試劑染色法、形態檢驗法、化學試劑染色法、培養基發芽實驗法和授粉檢驗培養

9、基發芽實驗法和授粉檢驗法等。法等。園藝植物育種學第5章有性雜交育種27園藝植物育種學第5章有性雜交育種28授粉前后均需套袋授粉前后均需套袋園藝植物育種學第5章有性雜交育種29F2后代種植數量計算總結一、保證雜種后代的正常發育二、培育條件相對一致三、培育條件與育種目標相適應園藝植物育種學第5章有性雜交育種30P1P2對照對照株系株系對照對照株行株行區域試驗區域試驗生產試驗生產試驗對照對照品系品系對照對照設置重復設置重復系譜法的特點：系譜法的特點：優點優點基因型穩定的速度比基因型穩定的速度比較快，容易追溯親本來源。較快，容易追溯親本來源。缺點缺點手續較復雜，費工多。手續較復雜，費工多。園藝植物育種

10、學第5章有性雜交育種31系譜法的工作要點系譜法的工作要點（單交種或自花授粉作物品種間雜交種）（單交種或自花授粉作物品種間雜交種）F1種植：種植：按雜交組合播種，每組合按雜交組合播種，每組合 幾十株，兩側以父母本為對照。幾十株，兩側以父母本為對照。選擇：選擇：只淘汰組合中的雜株只淘汰組合中的雜株和劣株。和劣株。隔離：隔離：組合內植株間不隔離，但組合內植株間不隔離，但要與父母本或其它材料間隔離開。要與父母本或其它材料間隔離開。留種：留種：以組合為單位，混合留種。以組合為單位，混合留種。園藝植物育種學第5章有性雜交育種32F2種植方式：種植方式：用從組合混合收用從組合混合收獲的種子分區播種，株行距要

11、大。獲的種子分區播種，株行距要大。種植規模種植規模：根據控制目標性狀基：根據控制目標性狀基因的數量和顯隱關系來確定。因的數量和顯隱關系來確定。選擇：選擇：淘汰不良的組合，在優良淘汰不良的組合，在優良的組合中選擇優良的單株。主要針的組合中選擇優良的單株。主要針對遺傳力高的質量性狀進行選擇。對遺傳力高的質量性狀進行選擇。留種：留種：當選單株分株收獲、留當選單株分株收獲、留種，并編寫組合號、行號、株號。種，并編寫組合號、行號、株號。園藝植物育種學第5章有性雜交育種33F3種植：種植：每株系種一個小區，順序排列，每區每株系種一個小區，順序排列，每區30-50株株 ，每，每5-10個小區設置一個對照。個

12、小區設置一個對照。選擇：選擇：首先比較系統間的優劣，在當選首先比較系統間的優劣，在當選的優系中選擇優株（的優系中選擇優株（6-10株），以質量性株），以質量性狀選擇為主，同時開始關注遺傳力大的數狀選擇為主，同時開始關注遺傳力大的數量性狀的選擇。量性狀的選擇。留種：留種：當選單株分株收獲、留種，并編號。當選單株分株收獲、留種，并編號。園藝植物育種學第5章有性雜交育種34F4種植：種植：每株系種一個小區，每區每株系種一個小區，每區30-100株株 ， 重復重復2-3次，隨機排列。次，隨機排列。選擇：選擇：首先比較系統群間的優劣，在當首先比較系統群間的優劣，在當選的系統群內選擇優系，再在當選的優系選

13、的系統群內選擇優系，再在當選的優系中選擇優株。中選擇優株。對質量性狀和數量性狀的選擇并重。對質量性狀和數量性狀的選擇并重。留種：留種：當選單株分株收獲、留種，對性狀遺當選單株分株收獲、留種，對性狀遺傳穩定的系統可混合留種，下一代升級鑒定。傳穩定的系統可混合留種，下一代升級鑒定。園藝植物育種學第5章有性雜交育種35F5種植：種植：每株系種一個小區，每區每株系種一個小區，每區30-100株株 ， 重復重復3-4次，隨機排列。次，隨機排列。選擇：選擇：首先比較系統群間的優劣，在當首先比較系統群間的優劣，在當選的系統群內選擇優系。選的系統群內選擇優系。以數量性狀選擇為主，系統間的差異通過以數量性狀選擇

14、為主，系統間的差異通過統計分析來確定。統計分析來確定。留種：留種：對性狀遺傳穩定有相對一致的系統可對性狀遺傳穩定有相對一致的系統可混合留種，下一代升級鑒定。混合留種，下一代升級鑒定。園藝植物育種學第5章有性雜交育種36優點優點：1、分離世代群體大，不會丟失最優良的基因型；分離世代群體大，不會丟失最優良的基因型；2、選擇效率高；、選擇效率高；3、易獲得對生物有利的性狀；、易獲得對生物有利的性狀；4、適于多系雜種的選擇；、適于多系雜種的選擇；5、可能得到育種目標以外的優良類型。、可能得到育種目標以外的優良類型。缺點：缺點：1、人工選擇與自然選擇目標不一致的性狀易丟失；、人工選擇與自然選擇目標不一致

15、的性狀易丟失；2、未選擇，存在許多不良基因類型；、未選擇，存在許多不良基因類型；3、雜種后代要求大群體；、雜種后代要求大群體；4、高代選擇工作量大；、高代選擇工作量大；5、親緣關系無法考證。、親緣關系無法考證。園藝植物育種學第5章有性雜交育種37與混合法比較：與混合法比較：優點優點：1、適于株行距大的作物和保護地加代；適于株行距大的作物和保護地加代；2、F2個體繁殖機會均等，規模易控制；個體繁殖機會均等，規模易控制；與系譜法比較：與系譜法比較：優點：優點：1、減少了、減少了F3、F4分系種植和選擇的工作量；分系種植和選擇的工作量；2、保證了高世代選留單株較多時，仍有大量性、保證了高世代選留單株

16、較多時，仍有大量性狀差異狀差異較大的純育株系供比較選擇；較大的純育株系供比較選擇；缺點：缺點：1、育種目標期望的性狀可能丟失；、育種目標期望的性狀可能丟失；2、親緣關系無法考證。、親緣關系無法考證。園藝植物育種學第5章有性雜交育種38控制目標性狀的等位基因對數目標性狀表現及各自所占比例1顯隱3/41/42雙顯（3/4）2雙隱（1/4）2顯隱（3/4)(1/4）隱顯（3/4）(1/4）.n（3/4）n（1/4）n（1/4）r（3/4）d園藝植物育種學第5章有性雜交育種39若要保證具目標性狀的植株至少有1株出現的幾率為a，那么需種植多少F2植株設至少需種植n株，則有：種植株數目標性狀出現的幾率非目

17、標性狀出現的幾率P 11P 2P22P(1-P) （1P）2 CinPi(1-P) n-i+.nPn（1P）n .P（1P）n-1 +（1/4）r（3/4）d可以看成是種植 1 株雜種后代中出現目標性狀的機會；園藝植物育種學第5章有性雜交育種40園藝植物育種學第5章有性雜交育種411、回交與基因型純合、回交與基因型純合增加雜種后代增加雜種后代群體內具有輪回親本性狀個體比例。群體內具有輪回親本性狀個體比例。分析：回交與自交作用一樣，可以分析：回交與自交作用一樣，可以使雜合基因型減少，使純合基因型使雜合基因型減少，使純合基因型增加。其增加。其純合基因型變化的頻率均純合基因型變化的頻率均為為(1-1

18、/2r)n ，但兩者基因型純化，但兩者基因型純化的方向和速度截然不同。的方向和速度截然不同。自交后代純合基因自交后代純合基因型（型（aa）頻率頻率回交后代純合基因型回交后代純合基因型（aa）頻率頻率 1 2 n 1 2 n125 6.25（2-1/22）n50 25 （2-1/2）n237.5 14.06 （2-1/23）n75 56.25（22-1/22）n343.75 19.14 （2-1/24）n87.5 76.56（23-1/23）n446.875 21.97 （2-1/25）n93.75 89.9 （24-1/24）n548.438 23.46（2-1/26）n96.87 93.8

19、（25-1/25）nr（2r-1/2r+1）（ 2r-1/2r+1）n（2r-1/2r） （2r-1/2 r）n雜合體雜合體Aa自交及與自交及與aa回交各世代基因型頻率的變化回交各世代基因型頻率的變化自（回）自（回）交次數交次數雜合基因雜合基因 對數對數園藝植物育種學第5章有性雜交育種432、親本基因頻率的變化、親本基因頻率的變化增強雜種后增強雜種后代的輪回親本性狀代的輪回親本性狀輪回親本和非輪回親本雜交后，雙親的基因頻率在輪回親本和非輪回親本雜交后，雙親的基因頻率在F1F1中各占中各占50% 50% 。輪。輪回親本與雜交種每回交一次，其基因頻率在原有基礎上增加回親本與雜交種每回交一次，其基因

20、頻率在原有基礎上增加1/21/2，而非，而非輪回親本的基因頻率相應的遞減，直到輪回親本的基因型接近恢復。輪回親本的基因頻率相應的遞減，直到輪回親本的基因型接近恢復。輪回親本基輪回親本基因恢復的頻因恢復的頻率可用公式率可用公式1-（1/2）n+1推算推算非輪回親本非輪回親本基因遞減的基因遞減的頻率可用公頻率可用公式（式（1/2）n+1推算推算輪回親本和非輪回親本在回交后代中基因頻率的變化輪回親本和非輪回親本在回交后代中基因頻率的變化世代親本基因頻率輪回親本 非輪回親本F1BC1F150755025BC2F187.512.5BC3F193.756.25BC4F196.8753.125BC5F198

21、.43751.5625.BCnF11-（1/2）n+1（1/2）n+1園藝植物育種學第5章有性雜交育種453.回交與基因連鎖回交與基因連鎖不存在連鎖時：從輪回親本導入基因的純合體比率可用公式：(11/2r)n存在連鎖時：輪回親本優良基因置換供體親本基因的進程依連鎖的緊密程度而減緩。在不加選擇的情況下，輪回親本的相對基因置換供體不良基因，獲得重組的幾率可用公式：1(1C)r園藝植物育種學第5章有性雜交育種46園藝植物育種學第5章有性雜交育種47園藝植物育種學第5章有性雜交育種48園藝植物育種學第5章有性雜交育種49回交次數關系到輪回親本優良農藝性狀的恢復和非輪回交次數關系到輪回親本優良農藝性狀的

22、恢復和非輪回親本目標性狀的導入程度。一般雙親差異小，回交回親本目標性狀的導入程度。一般雙親差異小，回交次數可少；相反，親本差異大或需轉移的基因與不良次數可少；相反，親本差異大或需轉移的基因與不良基因間存在連鎖關系時，應適當增加回交次數。基因間存在連鎖關系時，應適當增加回交次數。回交次數主要由三個因素決定：回交次數主要由三個因素決定：1.與對輪回親本性狀恢復的程度有關與對輪回親本性狀恢復的程度有關2.與非輪回親本目標性狀基因和不利性狀與非輪回親本目標性狀基因和不利性狀基因連鎖的程度有關基因連鎖的程度有關3.與回交轉育的性狀屬性有關與回交轉育的性狀屬性有關園藝植物育種學第5章有性雜交育種50關于回

23、交后代群體規模可由公式：關于回交后代群體規模可由公式：n= 式種：式種：n為所需株數；為所需株數；P為在為在雜種群體中合乎雜種群體中合乎需要的基因型的期望比率；需要的基因型的期望比率；a為概率水平。為概率水平。回交所需株數回交所需株數需要轉移的基因對數需要轉移的基因對數123456帶有轉移優良基因帶有轉移優良基因的植株的預期比率的植株的預期比率1/21/41/81/16 1/32 1/64幾率水平幾率水平 0.954.310.4 22.446.3 95191幾率水平幾率水平 0.996.616.0 34.571145296園藝植物育種學第5章有性雜交育種51回交育種程序是由雜交、回交、自交和系

24、統比較鑒定等部分構成。回交育種程序是由雜交、回交、自交和系統比較鑒定等部分構成。1.雜交雜交根據育種目標和親本選配的原則，根據育種目標和親本選配的原則，首先選擇輪回親本首先選擇輪回親本A和非輪回親和非輪回親本本B雜交，產生雜交種雜交，產生雜交種F1。2.回交回交將雜交種將雜交種F1同同A回交，產生回交，產生BC1F1,如果回交轉移的性狀是如果回交轉移的性狀是顯性顯性（抗（抗病性），在回交一代中嚴格選擇具病性），在回交一代中嚴格選擇具有該性狀（即抗病）的植株，將其有該性狀（即抗病）的植株，將其在同在同A回交，產生回交，產生BC2F1 。以后依以后依次辦法繼續回交。次辦法繼續回交。如果如果回交轉移

25、的性狀是回交轉移的性狀是隱性隱性？一種方法是讓每次回交的后代一種方法是讓每次回交的后代自交一次，然后從其分離的后自交一次，然后從其分離的后代中選擇具有回交轉移性狀的代中選擇具有回交轉移性狀的優良單株與優良單株與A回交回交另一種方法是讓每代所有植株另一種方法是讓每代所有植株都留種進行回交，然后自交一都留種進行回交，然后自交一次，從其分離的后代中選擇具次，從其分離的后代中選擇具有回交轉移性狀的優良單株。有回交轉移性狀的優良單株。園藝植物育種學第5章有性雜交育種523.自交自交經過必需次數的回交以后，回交后代經過必需次數的回交以后，回交后代群體的基因型在大多數性狀上已聚合群體的基因型在大多數性狀上已

26、聚合成與輪回親本相同的純合體，但對于成與輪回親本相同的純合體，但對于回交轉移的目標性狀仍然是雜合的。回交轉移的目標性狀仍然是雜合的。因此，對末次回交子代還必須讓其進因此，對末次回交子代還必須讓其進行行1-2代自交，將輪回親本的轉換基因代自交，將輪回親本的轉換基因排除掉，育成含有非輪回親本純合目排除掉，育成含有非輪回親本純合目標基因所控制的優良性狀及與輪回親標基因所控制的優良性狀及與輪回親本性狀極相似的回交新類型。本性狀極相似的回交新類型。？園藝植物育種學第5章有性雜交育種534.系統比較鑒定系統比較鑒定將綜合了雙親優良性狀、基因型純將綜合了雙親優良性狀、基因型純合的系統混合，經過適當的比較鑒合的系統混合，經過適當的比較鑒定，達到育種目標要求后，即可提定，達到育種目標要求后，即可提供生產推廣應用。供生產推廣應用。園藝植物育種學第5章有性雜交育種54園藝植物育種學第5章有性雜交育種55園藝植物育種學第5章有性雜交育種56園藝植物育種學第5章有性雜交育種57遠緣雜交時表現不能結籽遠緣雜交時表現不能結籽或結籽不正常的現象或結籽不正常的現象內部遺傳組成內部遺傳組成外部物化條件外部