1、第四章 有性雜交育種1代育種技術常規雜交2代育種技術雜交+分子標記輔助3代育種技術雜交+基因聚合 不同基因型間的配子結合產生雜種，謂之雜交。它是生物遺傳變異的重要來源。雜交的遺傳學基礎是基因重組，通過雜交途徑獲得新品種叫雜交育種cross breeding）。 根據作物繁殖習性、育種程序、育成品種的類別的不同，可將雜交育種分為常規雜交育種包括回交）、優勢雜交育種和營養系雜交育種。 本章僅介紹常規雜交育種的原理與技術。指木本果樹先通過有性雜交后，獲得有優勢的組合后，再通過無性繁殖保持優勢性狀1 不是對品種的改良，而是創造新的品種。 通過基因重組，利用基因的互補效應，綜合雙親的優良性狀。利用基因的

2、累加效應，產生超親性狀2、預見性強3、周期長、戰地多、見效慢，需要高額投資。因此，從事育種事業，特別需要：敬業精神，奉獻精神4.1 有性雜交育種的概念 常規雜交育種(conventional cross breeding)也稱組合育種，重組育種，雜交育種、有性雜交育種等，系通過人工雜交，把分散于不同親本上的優良性狀組合到雜種中，對其后代進行多代培育選擇，獲得基因型純合或接近純合的新品種的育種途徑。 根據雜交親本親緣關系的遠近，可分為近緣雜交和遠緣雜交。常規雜交育種一般是指不存在雜交障礙的同一物種之內不同品種或變種之間的雜交。 遠緣雜交是指種以上類型之間的雜交。遠緣雜交有些與一般雜交不同的特點，

3、將另述。4.1.1.有性雜交育種的意義雖然目前在生產上，已經大量使用雜種一代品種，但對某些有性繁殖的自花授粉植物來說，如豆類蔬菜作物、萵苣、鳳仙、千日紅、飛燕草、一串紅、雞冠花等，由于每授粉一朵花所結的種子數少，但又沒有簡化生產雜種一代種子方法。因此，雜種種子生產成本很高，在這種情況下，常規雜交育種法仍是最主要的育種方法。 有性雜交育種目前主要用于自花授粉作物，自花授粉作物的自然變異性比異花受粉作物小，且通過選種獲得優良品種的機會小，而用于雜交后代選擇的主要選擇方法，易于在自花授粉作物上進行。意義 孟德爾的雜交試驗奠定了雜交在育種中的重要地位。 由于雜交可以實現基因重組，把不同育種材料上的優良

4、性狀組合在一起，能分離出更多的變異類型，可為優良品種的選育提供更多的機會。通過基因重組，它可以用有利位點代替不利位點包括質量性狀和數量性狀）；改善位點間的互作關系，產生新性狀；打破不利的連鎖關系。番茄抗病基因與黃化基因連鎖，可以打破常規雜交育種可育成純育品種；自交系；多系品種和自由授粉品種等。綜合雙親優良性狀；產生新的性狀；產生超親性狀；花卉中紅色與黃色雜交，得到橙色花4.2園藝植物主要性狀遺傳表現 自己看書產量、果重、質量、熟性、成熟期等屬于數量性狀產量、果重、質量、熟性、成熟期等屬于數量性狀 大多數性狀雜交后，表現為中間型大多數性狀雜交后，表現為中間型4.3 雜交親本的選擇與選配4.3.1

5、親本的選擇 親本選擇的意義親本選擇的意義 是指根據品種選育目標選用具有優良性狀是指根據品種選育目標選用具有優良性狀的品種類型作為雜交親本。的品種類型作為雜交親本。 根據育種目標，選用親本是雜種后代性狀根據育種目標，選用親本是雜種后代性狀形成的基礎，親本選用得如何直接影響到雜交形成的基礎，親本選用得如何直接影響到雜交育種的效果。如果親本選得不好，則降低育種育種的效果。如果親本選得不好，則降低育種效率，或難以實現預期目標。因此，必須認真效率，或難以實現預期目標。因此，必須認真選擇最符合要求的原始材料作親本。選擇最符合要求的原始材料作親本。 4.3.1.1 親本選擇原則 4.3.1.1.1 從大量種

6、質資源中精選親本從大量種質資源中精選親本 首先應該盡可能多地搜集資源，然后從中精選具有育種目首先應該盡可能多地搜集資源，然后從中精選具有育種目標性狀的材料作親本。標性狀的材料作親本。4.3.1.1.2盡可能選用優良性狀多的種質材料作親本盡可能選用優良性狀多的種質材料作親本 優良性狀越多，需要改良完善的性狀越少，從而可以提高優良性狀越多，需要改良完善的性狀越少，從而可以提高選育出符合育種目標要求的品種的概率。選育出符合育種目標要求的品種的概率。 4.3.1.1.3 明確目標性狀，突出重點 目標性狀要具體，更重要的是要明確目標性狀的構成性狀。 因為許多經濟性狀如產量、品質等都可以分解成許多構成性狀

7、。構成性狀比由它們構成的綜合性狀的遺傳更簡單，更具可操作性，選擇效果更好(如番茄的單株產量是由單位面積株數、單株花數、坐果率和單果重等性狀構成的)。在抗病育種中要明確抵抗的具體病害的種類和主次(主抗和兼抗)，生理小種(或株系)，期望達到的抗病水平(病情指數)。育種目標涉及的性狀很多，要求所有性狀均優良的材料是不現實的。在這種情況下只能根據育種目標，突出主要性狀。如春甘藍育種中不易先期抽薹比產量更重要。因此，盡管不易先期抽薹產量較低，但不易先期抽薹的材料更適合作親本。 4.3.1.1.4 重視選用地方品種 地方品種是在當地長期自然選擇和人工選擇的產物。對當地的自然條件和栽培條件都有良好的適應性，

8、也適合當地居民的消費習慣。用它們做親本選育的品種對當地的適應性強，容易在當地推廣。因為很多園藝植物產品受歡迎的程度與當地的消費或欣賞習慣有很大的關系。如華南人偏愛長紫茄，北方人喜歡圓茄等。4.3.1.1.5優先考慮數量性狀 數量性狀受多基因控制，它的改良比質量性狀困難得多。因此數量性狀和質量性狀都要考慮時，應首先根據數量性狀的優劣選擇親本，然后再考慮質量性狀。 4.3.1.1.6 用一般配合力高的材料作親本 一般配合力是指某一親本品種或品系與其它品種或品系雜交的全部組合的平均表現。它主要決定于可以固定遺傳的加性效應。但是一般配合力高低目前還不能根據親本性狀的表現估算，只能根據雜種的表現來判斷。

9、4.3.1.1.7 優先考慮用具稀有可貴性狀的材料作親本 在現有的種質資源中，有些性狀出現的頻率比較高，有些珍稀可貴性狀出現的頻率很低。如雌雄同株黃瓜很普遍，雌性株極少。抗熱而品質優良的夏秋甘藍少，品質好不耐熱的秋甘藍材料比較多。風仙花花型中單花型、葉腋開花型常見，并蒂雙開的對子型，枝端開花型罕見，花色中紫、紅、白等色普遍，而綠、黃色為珍稀類型。 4.3.2親本的選配4.3.2.1 概念與意義 親本的選配是指從人選的親本中選用哪些親本配組雜交。多親雜交時，應確定采取添加雜交還是合成雜交。合成雜交時，應確定哪兩個親本先配成單交種，然后再用它們配組雜交。親本選配得當，可以提高育種效率。4.3.2.

10、2 親本選配的原則 4.3.2.2.1 父母本性狀互補父母本性狀互補 性狀互補是指父本或母本的缺點能被另一方的優性狀互補是指父本或母本的缺點能被另一方的優點彌補。性狀互補還包括同一性狀不同構成性狀的互補。點彌補。性狀互補還包括同一性狀不同構成性狀的互補。莢用菜豆豐產育種中用長莢品種相互雜交的效果不如長莢用菜豆豐產育種中用長莢品種相互雜交的效果不如長莢與短莢但肉厚的效果好，如一尺青莢與短莢但肉厚的效果好，如一尺青(長莢長莢) 棍兒棍兒豆豆(厚莢肉厚莢肉)，一尺青，一尺青皂角豆皂角豆(寬莢寬莢)，豐收，豐收1號號(長莢，多長莢，多莢莢) 肯特奇異肯特奇異(厚莢肉，多莢厚莢肉，多莢)等。配組親本雙方

11、可以等。配組親本雙方可以有共同的優點，而且愈多愈好。但不允許有共同的缺點有共同的優點，而且愈多愈好。但不允許有共同的缺點特別是難以改進的缺點。特別是難以改進的缺點。 親本性狀互補，后代并非完全表現優親的性狀。數親本性狀互補，后代并非完全表現優親的性狀。數量性狀，雜種往往難以超過大值親本量性狀，雜種往往難以超過大值親本(優親優親)，甚至連中，甚至連中親值都達不到。如小果、抗病的番茄與大果不抗病的番親值都達不到。如小果、抗病的番茄與大果不抗病的番茄雜交，雜種一代的果實重量多接近于雙親的幾何平均茄雜交，雜種一代的果實重量多接近于雙親的幾何平均值值()，而不是算術平均值，而不是算術平均值(P1+P2)

12、2。因此要選育大果。因此要選育大果抗病的品種，必須避免選用小果親本。抗病的品種，必須避免選用小果親本。4.3.2.2.2 選用不同生態型的親本配組選用不同生態型的親本配組 在不同生態條件下，經長期自然選擇，可能產生了在不同生態條件下，經長期自然選擇，可能產生了一些變異，尤其是在適應性方面。因此，用不同生一些變異，尤其是在適應性方面。因此，用不同生態型材料作雜交親本，在其后代選育出廣適應性品態型材料作雜交親本，在其后代選育出廣適應性品種的可能性會更大。種的可能性會更大。 近年來國內在甜瓜育種中利用大陸性氣候生態群近年來國內在甜瓜育種中利用大陸性氣候生態群和東亞生態群的品種間雜交育成了一批優質、高

13、產和東亞生態群的品種間雜交育成了一批優質、高產、抗病、適應性廣的新品種，使厚皮甜瓜的栽培區、抗病、適應性廣的新品種，使厚皮甜瓜的栽培區由傳統的大西北東移到華北各地由傳統的大西北東移到華北各地(周長久等，周長久等，2019)。4.3.2.2.3用經濟性狀優良、遺傳差異大的親本配組用經濟性狀優良、遺傳差異大的親本配組 在一定的范圍內，親本間的遺傳差異愈大，后代中分離出的在一定的范圍內，親本間的遺傳差異愈大，后代中分離出的變異類型愈多，選出理想類型的機會愈大。變異類型愈多，選出理想類型的機會愈大。4.3.2.2 4以具有較多優良性狀的親本作母本以具有較多優良性狀的親本作母本 細胞質控制的性狀只能通過

14、母性遺傳父本只提供核基因），細胞質控制的性狀只能通過母性遺傳父本只提供核基因），為了使胞質基因控制的有用性狀也得到充分利用，一般應以具為了使胞質基因控制的有用性狀也得到充分利用，一般應以具有較多優良性狀的親本作母本，只具少數特殊優良性狀的材料有較多優良性狀的親本作母本，只具少數特殊優良性狀的材料作父本。在實際育種工作中，用栽培品種與野生類型雜交時，作父本。在實際育種工作中，用栽培品種與野生類型雜交時，一般用栽培品種作母本。外地品種與本地品種雜交時，一般用一般用栽培品種作母本。外地品種與本地品種雜交時，一般用本地品種作母本。本地品種作母本。 4.3.2.2.5 借鑒前人的經驗 前人所得出的成功經

15、驗可以反映所用親本材料具有較高的一般配合力。用已取得成功的材料作親本可提高選育優良新品種的可能性。 4.3.2.2.6 繁殖器官的能育性和結實性 用雌性器官發育正常和結實性好的材料作母本。用雄性器官發育正常，花粉量多的材料作父本。如果正交的結實率很低，可考慮進行反交，因為在胞子體自交不親和性材料中，親和性存在正反交差異。 4.3.2.2.7 開花期開花期 如果兩個親本的花期不遇，則用開花晚的材料做母如果兩個親本的花期不遇，則用開花晚的材料做母本，開花早的材料做父本。因為花粉可在適當的條件本，開花早的材料做父本。因為花粉可在適當的條件下貯藏一段時間，等到晚開花親本開花后授粉。而雌下貯藏一段時間，

16、等到晚開花親本開花后授粉。而雌蕊是無法貯藏的。蕊是無法貯藏的。 以上只是一般的指導性原則。由于園藝植物的種類多以上只是一般的指導性原則。由于園藝植物的種類多，性狀多，群體小，至今仍有很多園藝植物的許多性，性狀多，群體小，至今仍有很多園藝植物的許多性狀的遺傳規律尚不清楚。只能通過大量地配制雜交組狀的遺傳規律尚不清楚。只能通過大量地配制雜交組合，來增加選出優良品種的機會。合，來增加選出優良品種的機會。 4.3.2.3 多親雜交的親本選配特點多親雜交的親本選配特點 多親雜交的親本選配除了應遵循前面所介紹的一般原則多親雜交的親本選配除了應遵循前面所介紹的一般原則外，還應根據多親雜交自身的特點考慮。外，

17、還應根據多親雜交自身的特點考慮。（1添加雜交中先參加雜交的親本對后代的影響較小，添加雜交中先參加雜交的親本對后代的影響較小，因此應使優良性狀多的親本及性狀的遺傳力低的親本較因此應使優良性狀多的親本及性狀的遺傳力低的親本較晚地參加雜交。晚地參加雜交。（2隱性目標性狀在雜結合狀態時無法根據表型進行選隱性目標性狀在雜結合狀態時無法根據表型進行選擇，通常須通過自交或互交，使隱性目標性狀不致在添擇，通常須通過自交或互交，使隱性目標性狀不致在添加雜交過程中丟失。也可以先找到它們的分子標記加雜交過程中丟失。也可以先找到它們的分子標記或利用前人已經報道的分子標記，然后根據分子標記直或利用前人已經報道的分子標記

18、，然后根據分子標記直接選擇。接選擇。4.4有性雜交的方式與技術有性雜交的方式與技術 4.4.1 兩親雜交 顧名思義，兩親雜交是指參加雜交的原始親本只有兩個。如果只雜交一次叫做單交。如果某一個親本連續雜交多次稱為回交。 （一單交（ single cross） 單交又叫成對雜交。AB示A為母本，B為父本。單交有正反交之分。正反交是相對而言的。如AB叫正交，則BA為反交。單交的方法簡便，變異較易控制，在常規雜交育種中普遍采用。 （二） 回交(back cross) 多次參加回交的親本叫輪回親本(recurrent parent), 只參加一次雜交的親本稱作非輪回親本(nonrecurrent par

19、ent)或供體。(后述) 4.4.2多親雜交 參加雜交的親本是3個或3個以上的雜交叫多親雜交(multiple cross)，又稱復合雜交或復交。根據親本參加雜交的次序不同可分為添加雜交和合成雜交。 (一一)添加雜交添加雜交 多個親本逐個參與雜交的叫添加雜交。每雜交一次，加入一個親多個親本逐個參與雜交的叫添加雜交。每雜交一次，加入一個親本的性狀。添加的親本越多，雜種綜合優良性狀越多，當然也可能本的性狀。添加的親本越多，雜種綜合優良性狀越多，當然也可能綜合不良性狀，這就需要我們去選擇。但參與雜交的親本也不宜太綜合不良性狀，這就需要我們去選擇。但參與雜交的親本也不宜太多。否則育種年限會延長。一般以

20、多。否則育種年限會延長。一般以34個親本為宜。個親本為宜。 A B F1 C F1 D 添加雜交示意圖添加雜交示意圖 例如原沈陽農學院育成的早熟、豐產、有限生長、大果的沈農2號番茄，就是以3個親本通過添加雜交方式育成的。它綜合了克洛特克斯塔基的早熟、直立、有限生長特性，矮紅金的果實發育快、有限生長、果色一致、果形良好性和比松的早花、矮生性。 矮紅金 克洛特克斯塔基 69號 比松 （ 多代選擇） 沈農2號番茄 布爾班克用英國野生菊、英國栽培雛菊、德國雛菊、日本雛菊經過多次添加雜交，選育出了大花、純白、高度重瓣的理想型沙斯塔雛菊。 添加雜交也可用于選育雜種一代的親本自交系，如中國農科院蔬菜花卉研究

21、所張寶璽等2019于1981年以抗TMV（煙草花葉病毒），中抗CMV黃瓜花葉病毒的辣椒抗源材料“二斧頭作父本與經濟性狀優良、抗病性弱的晚熟甜椒75-7-3-1“ 進行雜交，1982年回交，1983年在回交分離后代中選擇抗病性強的單株再與引自法國的大果型、田間抗病性強的甜椒自交系 78-1進行添加雜交，獲得了優良雜種一代甜椒新品種“中椒11號的優良親本。添加雜交方式的圖解呈階梯狀，因而也被稱為“階梯雜交”。添加雜交的親本數愈多，早期參加雜交的親本在雜種遺傳組成中所占的比例愈小。 一般把綜合性狀好的或具有主要育種目標性狀的親本放在最后雜交。( (二二) ) 合成雜交合成雜交 參加雜交的親本先兩兩配

22、成單交雜種，然后將兩個單交雜種雜交。這種多親雜交方式叫做合成雜交(雙雜交，見下圖)。合成雜交與添加雜交相比，可以在短期內綜合多個親本的優良性狀，若目標性狀是隱性性狀，應把單交雜種自交，從分離的，F2中選出綜合性狀優良且含目標性狀的個體進行不同F2之間的雜交。 AB、 CD 單交選系單交選系 合成雜交種 合成雜交示意圖多親雜交與兩親雜交相比，最大的優點是將分散于多數親本上多親雜交與兩親雜交相比，最大的優點是將分散于多數親本上的優良性狀綜合于雜種中，豐富了雜種的遺傳基礎，增加了變的優良性狀綜合于雜種中，豐富了雜種的遺傳基礎，增加了變異類型，為選育出適應性強，綜合經濟性狀優良的品種，提供異類型，為選

23、育出適應性強，綜合經濟性狀優良的品種，提供了更多的機會。為了育成綜合優良經濟性狀更多，適應性更強了更多的機會。為了育成綜合優良經濟性狀更多，適應性更強的品種，多系雜交后代變異幅度大，故后代播種群體要大，以的品種，多系雜交后代變異幅度大，故后代播種群體要大，以增加出現綜合多數親本優良性狀個體的機會。增加出現綜合多數親本優良性狀個體的機會。美國美國Florida大學農業研究中心大學農業研究中心JMCrall等等(1977)曾歷時曾歷時17年年(19611977)，使用，使用W5，Summit等等6個親本通過合成雜交育個親本通過合成雜交育成了多抗、優質的西瓜品種成了多抗、優質的西瓜品種Sugarle

24、e和和Dixlee。（三多父本混合授粉雜交（三多父本混合授粉雜交 屬于多親雜交的范疇，將多個父本的花粉同時授予同一母本株上，減少多次雜交的麻煩，用于遠緣雜交，可以有助于解決遠緣雜交的不育性問題，提高結實率，雜交親和性。4.4.3 雜交技術 園藝植物的種類繁多，花器結構和授粉習性因植物種類而有很大的差異。 在這里主要介紹共性的雜交技術環節。 4.4.3.1 4.4.3.1 雜交前的準備雜交前的準備 (一一)制定雜交計劃制定雜交計劃 根據整個育種計劃要求，育種對象的開花授粉習性，制定詳細的雜交工作計劃，包括雜交組合數；具體的雜交組合根據整個育種計劃要求，育種對象的開花授粉習性，制定詳細的雜交工作計

25、劃，包括雜交組合數；具體的雜交組合(是否進行是否進行正反交等正反交等)；每個雜交組合雜交的花數；每個雜交組合雜交的花數(雜交株數和每株雜交的花數等雜交株數和每株雜交的花數等)。雜交花數取決于計劃培育的雜種株數。雜交花數取決于計劃培育的雜種株數。(二二)親本種株及雜交花的培育選擇親本種株及雜交花的培育選擇 親本選定后，從中選擇具有該親本典型特征特性的植株，親本選定后，從中選擇具有該親本典型特征特性的植株，用適當的栽培條件和栽培管理技術，使性狀能充分表現，植用適當的栽培條件和栽培管理技術，使性狀能充分表現，植株發育健壯，以保證有足夠數量的母本植株和雜交用花，并株發育健壯，以保證有足夠數量的母本植株

26、和雜交用花，并能獲得充實飽滿的雜交種子。如果種株生長瘦弱，既會影響能獲得充實飽滿的雜交種子。如果種株生長瘦弱，既會影響柱頭接受花粉的能力以及父本花粉的生活力，也會影響雜交柱頭接受花粉的能力以及父本花粉的生活力，也會影響雜交種子的發育，嚴重時得不到雜交種子。種株的培育除了要注種子的發育，嚴重時得不到雜交種子。種株的培育除了要注意肥水管理、防蟲、防病等外，還應注意親本花期的調節。意肥水管理、防蟲、防病等外，還應注意親本花期的調節。 通常采取以下措施調節花期：通常采取以下措施調節花期： 調節播種期調節播種期 1年生花卉和蔬菜通過這種方法調節開花期一年生花卉和蔬菜通過這種方法調節開花期一般是有效的。通

27、常將母本按正常時期播種，父本分期播種，保般是有效的。通常將母本按正常時期播種，父本分期播種，保證使其中的一期與母本相遇。證使其中的一期與母本相遇。 植株調整植株調整 對于開花過早的親本，可摘除已開花的花枝和對于開花過早的親本，可摘除已開花的花枝和花朵，達到調節開花期的目的。花朵，達到調節開花期的目的。 溫度、光照處理溫度、光照處理 很多園藝植物的開花與溫度和光照有關。很多園藝植物的開花與溫度和光照有關。一般來說，低溫促進一般來說，低溫促進2年生園藝植物年生園藝植物(如蘿卜、甘藍、白菜等如蘿卜、甘藍、白菜等)，短日照促進短日性植物如瓜類、豆類作物、波斯菊、大花牽牛、短日照促進短日性植物如瓜類、豆

28、類作物、波斯菊、大花牽牛、一串紅等花芽的形成。形成花芽后的植株置于高溫下可促進抽一串紅等花芽的形成。形成花芽后的植株置于高溫下可促進抽薹開花，低溫下延遲開花。長日照促進長日性植物薹開花，低溫下延遲開花。長日照促進長日性植物(如翠菊、如翠菊、蒲包花蒲包花)提前開花。瓜葉菊花芽分化要求短日照，而開花要求提前開花。瓜葉菊花芽分化要求短日照，而開花要求長日照。長日照。 采用適當的栽培管理措施采用適當的栽培管理措施 通過控制氮、磷、鉀施用量與比通過控制氮、磷、鉀施用量與比例及土壤濕度等均可在一定程度上改變花期。一般來說，氮肥例及土壤濕度等均可在一定程度上改變花期。一般來說，氮肥可延遲開花。斷根也是控制開

29、花的辦法，一般有提早花期的作可延遲開花。斷根也是控制開花的辦法，一般有提早花期的作用。用。 植物生長調節劑處理植物生長調節劑處理 植物生長調節劑植物生長調節劑(如赤霉素、萘乙酸等如赤霉素、萘乙酸等)可改變植物營可改變植物營養生長和生殖生長的平衡關系，起到調節花期的效果。養生長和生殖生長的平衡關系，起到調節花期的效果。10mgL的赤霉素的赤霉素(GA3)對對2年生作物有促進開花的作用。年生作物有促進開花的作用。ABA可促進牽牛、草莓等植物開花，但使萬壽可促進牽牛、草莓等植物開花，但使萬壽菊延遲開花。在誘導開花的低溫期用菊延遲開花。在誘導開花的低溫期用10mgL鄰氯苯氧丙酸鄰氯苯氧丙酸(CIPP)

30、處理甘藍、芹處理甘藍、芹菜可延遲抽薹。但如果在花芽形成后處理反而會促進抽薹開花。菜可延遲抽薹。但如果在花芽形成后處理反而會促進抽薹開花。 切枝貯藏、切枝水培切枝貯藏、切枝水培 對于父本可以通過這一措施延遲或提早開花。對母本對于父本可以通過這一措施延遲或提早開花。對母本一般不采取這種方法，因為一般來說，切枝水培難以結出飽滿的果實和種子。但一般不采取這種方法，因為一般來說，切枝水培難以結出飽滿的果實和種子。但楊樹、柳樹、榆樹等的切枝在水培條件下雜交也可收到種子。楊樹、柳樹、榆樹等的切枝在水培條件下雜交也可收到種子。嫁接嫁接 把晚開花的嫁接在早開花的砧木同一物種其它品種或嫁接親和的其把晚開花的嫁接在

31、早開花的砧木同一物種其它品種或嫁接親和的其它物種均可上，可以誘導接穗提早開花。在大豆中，有這樣的成功報道。馬鈴它物種均可上，可以誘導接穗提早開花。在大豆中，有這樣的成功報道。馬鈴薯嫁接到番茄上，也獲得了成功。薯嫁接到番茄上，也獲得了成功。 在雜交前還要選擇健壯的花枝、花蕾和花朵，以保證雜交種子充實飽滿。十在雜交前還要選擇健壯的花枝、花蕾和花朵，以保證雜交種子充實飽滿。十字花科和傘形科植物應選主枝和一級側枝上的花朵雜交。百合科植物以選上、中字花科和傘形科植物應選主枝和一級側枝上的花朵雜交。百合科植物以選上、中部花雜交為宜。番茄以第二花序上的第部花雜交為宜。番茄以第二花序上的第13朵花較好。茄子應

32、選門果花雜交。葫朵花較好。茄子應選門果花雜交。葫蘆科植物以第蘆科植物以第23朵雌花雜交才能結出充實飽滿的果實和種子。豆科植物以下部朵雌花雜交才能結出充實飽滿的果實和種子。豆科植物以下部花序上的花雜交為好。菊科植物以周圍的花適合。花序上的花雜交為好。菊科植物以周圍的花適合。 4.4.3.2 隔離和去雄 (一一)隔離隔離(isolation) 隔離的目的是防止隔離范圍外花粉的混入。父本和母本都需要隔離。隔離的方法有很多種，大致上可分為空間隔離、器械隔離和隔離的目的是防止隔離范圍外花粉的混入。父本和母本都需要隔離。隔離的方法有很多種，大致上可分為空間隔離、器械隔離和時間隔離三大類。器械隔離包括網室隔

33、離，硫酸紙袋隔離等。空間隔離一般用于種子生產。在育種試驗地里，一般用硫酸紙袋或紗網時間隔離三大類。器械隔離包括網室隔離，硫酸紙袋隔離等。空間隔離一般用于種子生產。在育種試驗地里，一般用硫酸紙袋或紗網或尼龍網罩或大棚網室進行器械隔離。對于較大的花朵也可用塑料夾將花冠夾住或用細鐵絲將花冠束住，也可用廢紙做成比即將開花或尼龍網罩或大棚網室進行器械隔離。對于較大的花朵也可用塑料夾將花冠夾住或用細鐵絲將花冠束住，也可用廢紙做成比即將開花的花蕾稍大的紙筒，套住第二天將要開花的花蕾。對辣椒也可用棉花將花蕾在開放前一天裹起來。花枝太纖細的材料，如苦瓜和風仙的花蕾稍大的紙筒，套住第二天將要開花的花蕾。對辣椒也可

34、用棉花將花蕾在開放前一天裹起來。花枝太纖細的材料，如苦瓜和風仙等最好用網室隔離。時間隔離一般很少采用，因為時間隔離與花期相遇是一對矛盾。等最好用網室隔離。時間隔離一般很少采用，因為時間隔離與花期相遇是一對矛盾。(二二)去雄去雄(emasculation) 去雄是除去隔離范圍的花粉來源，包括雄株、雄花和雄蕊。對去雄是除去隔離范圍的花粉來源，包括雄株、雄花和雄蕊。對于兩性花，除嚴格自交不親和和雄性不育材料外，在花藥開裂前必于兩性花，除嚴格自交不親和和雄性不育材料外，在花藥開裂前必須去雄，包括去除雄蕊或殺死隔離范圍內的花粉，去雄時間因植物須去雄，包括去除雄蕊或殺死隔離范圍內的花粉，去雄時間因植物種類

35、而異。除閉花受精植物種類而異。除閉花受精植物(如菜豆和豌豆應在開花前如菜豆和豌豆應在開花前35天去雄天去雄)外，一般都在開花前外，一般都在開花前2448h去雄。去雄。 去雄方法因植物種類不同而不同。一般用鑷子先將花瓣或花冠去雄方法因植物種類不同而不同。一般用鑷子先將花瓣或花冠苞片剝開，然后用鑷子將花絲一根一根地夾斷去掉。也可用專用的苞片剝開，然后用鑷子將花絲一根一根地夾斷去掉。也可用專用的剝蕾器去雄，剝蕾器的內徑與花蕾直徑一樣大或稍大剝蕾器去雄，剝蕾器的內徑與花蕾直徑一樣大或稍大(茄科植物和茄科植物和十字花科植物可采用此法十字花科植物可采用此法)。菊科植物一般用吸管吸足水后用水流。菊科植物一般

36、用吸管吸足水后用水流沖去花粉。某些嚴格自交不親和的蟲媒花植物如雛菊、熊耳草可摘沖去花粉。某些嚴格自交不親和的蟲媒花植物如雛菊、熊耳草可摘去花冠，免除去雄和套袋。去雄必須及時和徹底。在去雄操作中，去花冠，免除去雄和套袋。去雄必須及時和徹底。在去雄操作中，不能損傷子房、花柱和柱頭，不能弄破花藥或有所遺漏。如果連續不能損傷子房、花柱和柱頭，不能弄破花藥或有所遺漏。如果連續對兩個以上材料去雄，給下一個材料去雄時，所有用具及手都必須對兩個以上材料去雄，給下一個材料去雄時，所有用具及手都必須用用70酒精處理以殺死前一個親本附著的花粉。酒精處理以殺死前一個親本附著的花粉。4.4.3.3花粉的制備 通常在授粉

37、前一天摘取次日將開放的花蕾，帶回室內，挑取花藥置于培養皿內，在室溫和干燥條件下，經過一定時間，花藥會自然開裂。將散出的花粉收集于小瓶中，貼上標簽，注明品種，盡快置于盛有氯化鈣或變色硅膠的干燥器內，放在低溫(05oC)、黑暗和干燥條件下貯藏。但要注意有些植物的花粉不適宜在干燥條件下貯藏，如郁金香、君子蘭等花粉貯藏的濕度不得低于40。也可用蜂棒或海綿頭在散粉時收集花粉。番茄等茄科植物也可使用電力震動采粉器采粉。不同植物的花粉壽命不同。如百合花粉在05oC、35相對濕度的條件下貯藏194天后仍有很高萌發率；蘋果、松、雪松、，銀杏等的花粉在一般冰箱和干燥器中保存一年以上仍有較高的發芽率；郁金香花粉在2

38、0 oC 、90相對濕度下，貯藏10天后，萌發率便由45降至15；蘿卜花粉在自然條件下可保持3天的生活力；唐菖蒲花粉在室溫下2天就失去發芽力；黃瓜花粉在自然條件下45h后便喪失生活力。 經長期貯藏或從外地寄來的花粉，在雜交前應先檢驗花粉的生活力。授粉之前檢驗花粉生活力的方法有形態檢驗法、化學試劑染色檢驗法和培養基發芽檢驗法。簡要介紹如下： 形態檢驗法：在顯微鏡下觀察，一般畸形、皺縮的花粉無生活力。 化學試劑染色檢驗法：用過氧化氫、聯苯胺和-萘酚染色后，花粉呈藍色、紅色或紫紅色者表示有生活力，不變色者無生活力。此外還可用I-KI2、中性紅和氯化三苯基四氮唑染色檢驗。 培養基發芽檢驗法：采用懸滴法

39、將花粉以適當的密度撒播或條播在5一15蔗糖和1瓊脂的固體培養基上，懸蓋于事先制好的保濕小室玻璃環內，在2025 oC下，經數小時至24h(因作物而異)便可開始檢查花粉生活力。在培養基中加入lmgL硼酸可促進花粉萌發。 授粉花柱壓片鏡檢：授粉后1824h取授粉花柱壓片直接在顯微鏡下檢查，花粉萌發表示花粉有生活力。 4.4.3.4授粉、標記和登錄(一一) 授粉授粉授粉是將花粉傳播到柱頭上的操作過程。少量授粉可直接將正在散粉的父本雄蕊碰觸母本柱頭，也可用鑷子挑取花粉直接涂抹到母本柱頭上。 如果授粉量大或用專門貯備的花粉授粉，則需要授粉工具。授粉工具包括橡皮頭，海綿頭，毛筆，蜂棒等。在十字花科植物中，

40、一個收集足量花粉的蜂棒可授粉100朵花左右。裝在培養皿或指形管中的花粉，可用橡皮頭或毛筆蘸取花粉授在母本的柱頭上。母本花最好是在雌蕊生活力最強的時期。父本花粉最好也是生活力最強的，這樣可以提高雜交結實率。大多數植物的雌、雄蕊都是開花當天生活力最強。 (二二)標志標志 為了防止收獲雜交種子時發生差錯，對套袋授粉的花枝必須掛牌標記。標記牌上標明父母本及其株號，授粉花數和授粉日期，以便以后考種。由于標牌較小，不宜寫字太多，通常雜交組合等內容可用符號代替，并記在記錄本中。為了一目了然，便于找到雜交花朵，可用不同顏色的牌子加以區分。牌子應掛在雜交花枝最下面的一朵花的下面。掛牌部位以上的花都是授過粉的花

41、(三三)登錄登錄 除對雜交組合、花數、日期等有關雜交的情況進行掛牌標記外，除對雜交組合、花數、日期等有關雜交的情況進行掛牌標記外，還應該登記在記錄本上，以供以后分析總結，同時，也可防止遺漏，還應該登記在記錄本上，以供以后分析總結，同時，也可防止遺漏，登記表如下表登記表如下表 。母本株號去雄日期授粉日期授粉花數果實成熟期結果數結果率有效種子數果均種子數備注 組合名稱：4.4.3.5 4.4.3.5 授粉后的管理授粉后的管理 為防止套袋不嚴、脫落或破損，保證結果準確可靠，雜交后的頭幾天內應注意檢查，以便及時采取補救措施。雌蕊的有效期過去后，應及時摘袋，加強母本種株的管理，如提供良好的肥水條件，及時

42、摘除沒有雜交的花果等，保證雜交果實發育良好。對易倒伏的種株，還應該在種株旁插竹竿，將種株扎縛在竹竿上。還要注意防治病蟲害、鳥害和鼠害。 4.4.3.6 4.4.3.6 雜交種子的收獲與貯存雜交種子的收獲與貯存果實達到生理成熟后應該及時收獲，防止組合混雜，及時脫粒，儲存。提高有性雜交效率的方法提高有性雜交效率的方法 （1提高雜交受精可能性 利用雌蕊不同年齡時期授粉 采用正反交 調節親本花期 異地采粉或花粉儲藏 （2提高雜交結實率和種子數 提高結實率 選用結實率高的親本 提高雜交種子數 進行多次重復授粉，授生活力高的花粉 提高雜交工作效率見書）4.5雜種后代的處理4.5.1雜種的培育 雜種的培育應

43、遵循下列原則：使雜種能正常發育 根據不同的作物和不同的生長季節的需要，提供雜種生長所需的條件，使雜種能夠正常地發育，以供選擇；培育條件均勻一致 培育條件通常應均勻一致，減少由于環境對雜種植株的影響而產生的差異，以便正確選擇；創造使目標性狀的遺傳差異能充分表現的培育條件，作為雜種后代的培育條件，則不一定與生產性栽培的條件完全一致。 如，抗病育種要有意識地創造發病條件。選育抗先期抽薹的春甘藍品種時，應該比春甘藍正常播種時間提前10d左右播種等。在這種條件下選育出來的品種，便能經受嚴峻條件的考驗，即使遇上了多年難遇的不利于春甘藍生長和結球的條件，也不至于大量抽薹。但選擇壓不能太大，需掌握好這個“度”

44、。要通過試驗找出一個感病對照和抗病對照。創造一個使感病對照出現癥狀而抗病對照不出現明顯癥狀的最適條件。4.5.2雜種的選擇蔬菜及花卉植物雜種后代選擇常用系譜法、；混合法和單子傳代法。 (一一)系譜法系譜法(pedigree method) 工作程序和內容如圖工作程序和內容如圖 （ 1雜種一代(F1) 分別按雜交組合播種，每組合種植約30-50株。兩邊種植母本和父本，以便鑒別假雜種和鑒定性狀的遺傳表現。理論上，自花授粉植物品種間雜交，F1植株間沒有多大的差異，因此，在F1代一般不作嚴格的選擇，只是淘汰假雜種和個別顯著不良的植株。組合內F1植株間不隔離，但應與父母本和其它材料隔離。 以組合為單位混

45、收種子。多親雜交的Fl(指最后一個親本參與雜交所得到的雜種一代)和異花授粉植物品種間雜交F1的處理同自花授粉植物單交種的F2，不僅播種的株數要多，而且從Fl起在優良組合內就進行單株選擇。 （2）雜種二代(F2) 將從每組合混收獲的種子分區播種。F2是性狀強烈分離的世代。種植的株數要多，才能使每一種基因型都有表現的機會。理論上F2的種植株數可作如下估算： 如果控制目標性狀為單基因隱性，且具相對性狀的親本基因型為純合時，F2出現具有目標性狀個體的比率為14；若目標性狀為顯性，則F2出現具目標性狀個體的比率為34。控制目標性狀的隱性基因為r對，顯性基因為d對，而又無連鎖時，則F2出現具有目標性狀個體

46、的比率應為 (14)r(34)dp當機率為a時，出現1株具有目標性狀個體所需要種植的株數要滿足1-pn1-a，即種植的株數應為 x=log(1-a)log(1-p)x為F2種植的株數，a為機率，p為F2出現具有目標性狀個體的比率。若目標性狀為主效顯、隱性基因各3對所控制，且基因不連鎖，為保證有95時機(a=095)出現1株，則F2種植的株數應該為：x=log(1-a)log(1-p) =log(1-0.95)log1-（143(34)3 =451.39(株) 若保證有99%的機會出現1株，至少需種植694.4株 如果育種目標要求的性狀較多，或連鎖或目標性狀是由多基因控制的或為多親雜交的后代，種

47、植的株數要求更多。在實際育種工作中，F2一般都要求種植1000株以上。株行距很大的植株如西瓜、冬瓜等園藝植物的F2群體可適當減少。種植F2可不設重復。首先進行組合間的比較選擇，淘汰綜合表現較差的組合。自花授粉植物品種間雜交的F2是開始分離的世代，重點針對質量性狀進行選擇，因為數量性狀易受環境的影響，必須根據有重復的群體的表現才能較準確地選擇。 異花授粉、自由授粉和常自花授粉植物品種間或多親雜交的F2，按自花授粉植物品種間雜交F3的選擇標準和內容進行選擇。 當選植株必須單株自交留種(異花授粉、自由授粉和常自花授粉植物須套袋自交)。（3）雜種三代）雜種三代(F3) 每個株系每個株系(一個一個F2單

48、株的后代單株的后代)種一個小區，按順序排列。種一個小區，按順序排列。每小區種植每小區種植3050株，每隔株，每隔510個小區設一個對照小區。個小區設一個對照小區。F3的選擇仍以質量性狀選擇為主，并開始對數量性狀尤其是的選擇仍以質量性狀選擇為主，并開始對數量性狀尤其是遺傳力較大的數量性狀進行選擇。遺傳力較大的數量性狀進行選擇。 淘汰不良株，當選的優良單株應自交留種淘汰不良株，當選的優良單株應自交留種(異花和常自花授異花和常自花授粉植物必須隔離自交粉植物必須隔離自交)。 F3人選的系統人選的系統(株系株系)應多一些，每個當選系統選留的單株應多一些，每個當選系統選留的單株可以少一些可以少一些(每系統

49、人選每系統人選610株株)，似防優良系統漏選。，似防優良系統漏選。 如果在如果在F3中發現比較整齊一致而又優良的系統中發現比較整齊一致而又優良的系統(這種情況這種情況很少很少)，則可系統內混合留種，則可系統內混合留種(系統內單株間不必隔離，只須系統內單株間不必隔離，只須防止本系統外的花粉傳粉防止本系統外的花粉傳粉)，下一代升級鑒定。，下一代升級鑒定。 （4雜種四代(F4) 重復F3代的工作，優系中選優株自交，直到系內純合一致。 F3人選優良單株的后代(株系)種一個小區。每小區種植30100株(因植物種類而異)，重復23次，隨機排列。 來自F3同一系統的不同F4系統為一個系統群(sib grou

50、p)，同一系統群內系統為姊妹系(sib line)。不同系統群之間的差異一般比同一系統群內不同姊妹系之間的差異大。因此，在F4應首先比較系統群的優劣，在當選系統群內，選擇優良系統，再從當選系統中選擇優良單株。 F4是對質量性狀和數量性狀選擇并重的世代。因此，必須有重復(凡對數量性狀進行選擇都應有重復)，而且小區內種植的株數也要多于F3。 F4可能開始較多出現穩定的系統。對穩定的系統，可系統內自由授粉留種(系統間隔離)，下一代升級鑒定。雜種五代(F5)及其以后世代 這是以對數量性狀選擇為主的世代。每個系統種一個小區，隨機排列，每小區種植30100株(因植物種類而異)，34次重復。對數量性狀進行統

51、計學上的差異顯著性檢驗，表現一致或者很相近的都混合留種。性狀不同的系統間仍需隔離(嚴格的自花授粉植物不必人為隔離)。 系譜法的優點是基因型穩定的速度比較快；容易追溯親本來源。缺點是手續較復雜、費工多。 4、品種比較試驗、品種比較試驗 條件一致、三次重復、設置對照條件一致、三次重復、設置對照ck），保護行。人選最佳品系。），保護行。人選最佳品系。5、區域試驗多點試驗）、區域試驗多點試驗） 在與品比試驗方法相似的基在與品比試驗方法相似的基礎上，按不同地區多點設置。一般由省或省級以上品種審礎上，按不同地區多點設置。一般由省或省級以上品種審定委員會安派，相應級別種子管理部門組織實施。定委員會安派，相應

52、級別種子管理部門組織實施。 育種者可申請參加。最優者通過品種審定。育種者可申請參加。最優者通過品種審定。(二二)混合一單株選擇法混合一單株選擇法 (derived bulk selection) （混合法）（混合法）這種方法適合于株行距比較小的自花授粉植物，異花授粉植物的雜交后代選擇，其程序如圖 從F1開始分組合(甚至不分組合)混合播種，一直到F4或F5。一種植物的一個育種計劃(工程)最好能有5000株以上。株行距較大(30cm以上)的植物也應有3000株左右。在F4或F5代以前只針對質量性狀和遺傳力大的性狀進行混合選擇；有時甚至在此之前不進行選擇。到F4或F5進行一次單株選擇。入選的株數為2

53、00500株，盡可能包括各種類型。F5或F6按株系種植，每小區3050株，隨機區組設計，2-3次重復。對質量性狀和數量性狀都進行選擇。入選少數優良株系約5%），升級鑒定。 改良混合選擇法的理論依據是：自花授粉植物經過45代繁殖后，群體內大多數個體的基因型已接近純合。在分離世代保持較大的群體，可保證各種重組基因型都有表現的機會。 混合選擇法的優點有： 優良基因型被丟失的可能性小；方法簡便易行；用于自花授粉植物的選擇效果不亞于系譜法；可以利用自然選擇的作用，使對生物本身有利的性狀得到改良；有可能獲得育種目標以外的優良類型。 該法的缺點是：與自然選擇方向不一致的優良性狀難以積累改良；高代群體大，增加

54、了選擇工作量，因為許多不良類型均保留到了高世代；占地比較多；無法考證人選系統的歷史、親緣關系。 (三)單子傳代法(single seed descent method) 常簡寫成SSD法，這是混合選擇法的一種變通形式。適用于自花授粉植物 ，從F2開始，每代都保持同樣規模的群體。一般為200400株。單株采種。每代從每一單株上收獲的種子中，選一粒非常健康飽滿的種子播種下一代，保證下一代仍有同樣的株數。各代均不進行選擇。繁殖到遺傳性狀穩定不再分離的世代為止(一般為45代)。再從每一單株上多收獲一些種子，按株系播種，構成200400個株系。進行株系間的比較選擇。次選出符合育種目標要求，性狀整齊一致的

55、品系，進行品種比較試驗、區域試驗和生產試驗。 番茄單子傳代法與系譜法育成品系的產量比較 單位：kg組合世代系普法平均產量單子傳代法平均產量優 于 系 譜 法（%）1F770.874.24.82F846.262.735.7 SSD法與混合選擇法相比的優點有：約束F3至F5(F2一F4進行單子傳代時)代群體大小不超過F2，而且群體不大，可以節約土地和人力，適于株行距大的植物和在保護地內加代繁殖選擇。在栽培條件和措施都有保障的情況下，可保證每個F2個體都有同樣的機會繁殖后代，F2有多少單株，F5仍有多少單株，而混合選擇法則不能辦到。因此，近年來多采用SSD法。亞洲蔬菜研究發展中心在番茄育種中廣泛采用

56、SSD法進行番茄的抗熱和抗青枯病育種取得了顯著成果。SSD法也有一些缺點：當目標性狀為多基因控制的性狀，而F2的群體又較小時，有些優良基因型可能從已出現的雜合體后代中分離出來，但由于每個F2個體只繁殖一個后代，上述基因型被分離出來的機會少。系譜法對F2進行了選擇，為那些基因型頻率比較低而性狀又優良的個體提供了更多的繁殖機會。混合選擇法由于有較大的群體，使雜合體后代有較多的機會分離和表現出來。同混合選擇法一樣無法考證親緣關系，缺乏多代表現的系譜考證資料。因而對株系的取舍難以精確地判斷。由于影響植物生長發育的因素很多，難以保證每一粒種子播種后都能萌發、正常地生長發育直至結出種子。因此，F2以200

57、400粒種子單子傳下去，到F5一般都難以保證仍有200400個株系供選擇，從而有可能導致優良基因型的丟失。針對上述不足，SSD法的程序可作適當的改進。可在F2種植較大的群體，針對遺傳力高的性狀進行一次選擇。可以彌補一些不足。 雜種后代的選擇方法除上述3種外，還有多種。在選擇育種中介紹的選擇方法幾乎都能用。究竟采用哪種方法，可根據植物種類、繁殖習性、種植密度、育種目標和F2的分離情況靈活掌握。當F2分離很大時，最好用系譜法；分離小時，用單子傳代法也可取得較好的選育效果。 對異花授粉植物，不宜采用系譜法，不宜連續多代自交。可以采用母系選擇法或單株選擇和混合選擇交叉進行。 為了加快育種進程，在雜種后

58、代的選擇過程中，可利用已有的分子標記或通過試驗找出目標性狀的分子標記，在表型尚未充分表現出來的早期世代進行選擇。 如果在F1發現了雜種優勢很強的組合，也可改變育種方式，采用優勢雜交育種。 回交育種5.回交育種5.1 回交的概念 雜交一代及其以后世代與其親本之一再進行雜交稱為回交，應用多次回交的方法育成新品種，稱為回交育種。多次參加回交的親本叫輪回親本(recurrent parent), 只參加一次雜交的親本稱作非輪回親本(nonrecurrent parent)或供體。如大花型的麝香石竹與花色豐富的中國石竹雜交，因F1花型不夠大，就與麝香石竹進行回交，取得了花型較大的回交后代。雜種一代與親本

59、回交的后代為回交一代，記作BC1(或BCFl)，BC1再與輪回親本回交，其后代為BC2或BC2Fl，BC1自交一代叫BC1F2。雜種一代無論與哪個親本雜交都叫回交一代(BCl)。 多次回交使回交后代的性狀與輪回親本基本一致，這種回交叫飽和回交。從回交后代可培育輪回親本的近等基因系(near isogenic lines)。5.2 回交對后代的影響 回交可以增加雜種后代內具有輪回親本性狀個體的比率。隨著回交世代的增加，后代中純合體的比率與自交一樣都按下式增加(2r1)/2rn，式中r為回交世代數。n為雜合基因對數。 增強雜交后代的輪回親本性狀在各對基因獨立分配的情況下，F1自交與回交造成后代內某

60、種純合基因型的頻率差異如表61。從表61可見，涉及的基因數越多，回交與自交后代群體內某種純合基因型所占比率相差越大。因此，回交雜種分離世代種植的群體無需很大。 表 F1自交與回交后代群體內某種純合基因型出現的頻率交 配 方式雜 合 基 因 對 數1234567NFl自交1/41/161/641/2561/10241/40961/16384（1/4nF1純合 親 本(回交)1/21/41/81/161/321/641/128(1/2)n 5.3 回交育種方法 (一一) 回交的親本選配特點回交的親本選配特點 在回交中除了要遵循親本選配的一般原則外，還要根據回交自身的特點，考慮以下原則：在回交中除了