群體改良和輪回選擇教學(xué).ppt

第十一章 群體改良和輪回選擇,第十一章 群體改良和輪回選擇,第一節(jié) 群體改良的意義 第二節(jié) 群體改良的原理 第三節(jié) 基礎(chǔ)群體的建立 第四節(jié) 輪回選擇法 第五節(jié) 雄性不育性 在輪回選擇中的應(yīng)用 第六節(jié) 雜種群體改良的其他途徑,第一節(jié) 群體改良的意義,三.群體改良的途徑： 輪回選擇 利用雄性不育性 形成不同的變異類型群體,第二節(jié) 群體改良的原理,一.群體的概念 遺傳學(xué)上的群體： 群體內(nèi)個(gè)體間隨機(jī)交配形成的遺傳平衡 群體。,二. 群體遺傳學(xué)基因平衡定律 Hardy-Weinberg定律 1.在一個(gè)完全隨機(jī)交配群體內(nèi)，如果沒有其他因素干擾，則各世代的基因和基因型頻率保持不變。 2.在任何一個(gè)大群體內(nèi)，不論基因頻率和基因型頻率如何，只要一代的隨機(jī)交配，這個(gè)群體就可達(dá)到平衡。,3.一個(gè)群體在平衡狀態(tài)時(shí)，基因頻率和基因型頻率的關(guān)系是 D=p2，H=2pq，R=q2 二倍體隨機(jī)交配群體 基因 A a 頻率 p q 基因型 AA Aa aa 頻率 p2 2pq q2,三.群體改良的原理： 利用群體進(jìn)化的法則 ， 通過異源種質(zhì)的合成，自由交配、鑒定選擇等手段，促進(jìn)基因重組， 不斷打破優(yōu)良基因與不良基因的連鎖，提高群體優(yōu)良基因頻率和基因型頻率，提高育種效率和育種水平。,第三節(jié) 基礎(chǔ)群體的建立,一. 基礎(chǔ)群體的選擇 二. 基礎(chǔ)群體的合成,一.基礎(chǔ)群體的選擇,開放授粉品種 包括：地方品種和外來品種 復(fù)合品種 復(fù)合雜交品種 綜合品種,二. 基礎(chǔ)群體的合成,1.合成群體的方法： 一父多母或一母多父授粉法 雙列雜交法 等量種子混合種植,2.自花和常異花作物基礎(chǔ)群體的建立 要導(dǎo)入雄性核不育基因建立異交群體 做法：,雜交,第四節(jié) 輪回選擇法,一.輪回選擇的意義 1.概念 輪回選擇：循環(huán)式的選擇、雜交、再選擇、再雜交，將所需要的基因集中起來，形成一個(gè)新群體的育種方法。,輪回選擇的基本方法包括三個(gè)階段： 從原始群體中產(chǎn)生后代系 根據(jù)有重復(fù)的小區(qū)試驗(yàn)評(píng)價(jià)后代系 選擇最優(yōu)后代系進(jìn)行相互雜交，通過重組形成新群體。 這是一個(gè)輪回，如此循環(huán)進(jìn)行，直到群體的目標(biāo)性狀達(dá)到預(yù)期的水平。,成功地輪回選擇應(yīng)達(dá)到的要求： 原始群體得到改良，其平均表現(xiàn)超過原 始群體。 改良后的群體的遺傳變異范圍并不減低。,2.意義： 改良后的群體，可作為栽培品種直接用 于生產(chǎn) 作為雜交育種的親本 作為培育自交系、純系、無性系和合成 品系的優(yōu)良個(gè)體來源,二.輪回選擇的作用,1.提高群體內(nèi)數(shù)量性狀有利基因頻率。 2.打破不利基因鏈鎖，增加有利基因間重組的機(jī)會(huì)。 3.使群體不斷得到改良，并保持較高的遺傳變異水平，增強(qiáng)適應(yīng)性。 4.作為育種工作的戰(zhàn)略思想，把短期的、中期的和長(zhǎng)期的育種目標(biāo)結(jié)合起來。,三.基礎(chǔ)群體的培育,對(duì)基礎(chǔ)群體的要求： 1.親本性狀優(yōu)良，親本間具有不同的親緣關(guān)系 2.組成基礎(chǔ)群體的親本數(shù)目要適當(dāng) 3.親本互交的世代數(shù)視實(shí)際情況而定,四.輪回選擇的方法,群體內(nèi)改良：改良單一群體，目的為了 培育新品種，供生產(chǎn)直接 應(yīng)用或作為雜交親本 群體間改良：改良兩個(gè)群體，目的為了 獲得兩個(gè)改良群體，當(dāng)他 們相互雜交時(shí)，能表現(xiàn)高 度的雜種優(yōu)勢(shì)。,1.群體內(nèi)改良的輪回選擇,（1）表現(xiàn)型輪回選擇 （2）半同胞輪回選擇 （3）全同胞輪回選擇,（1）表現(xiàn)型輪回選擇,在異花授粉作物中，根據(jù)單株表現(xiàn)型, 進(jìn)行周期性的選擇。 第一季：根據(jù)表現(xiàn)型選擇優(yōu)良個(gè)體。 第二季：優(yōu)良個(gè)體中的種子混播，盡可能 進(jìn)行株間互交，每一互交組合獲 得的種子等量混合，即形成第一 周期群體,（3）全同胞輪回選擇,第一季：在基礎(chǔ)群體中，選擇優(yōu)良單株成對(duì)雜交 第二季：將成對(duì)雜交的全同胞家系種子：約一半進(jìn)行種植鑒定，另一半貯藏在室內(nèi)，根據(jù)鑒定結(jié)果，選擇10%左右的最佳優(yōu)系 第三季：合成改良群體：把上代當(dāng)選的10%左右的全同胞家系的貯存種子按組合等量混合，播種在隔離區(qū)內(nèi)，任其自由授粉，合成第一輪改良群體,群體間改良輪回選擇法,半同胞相互輪回選擇 全同胞相互輪回選擇,第五節(jié) 雄性不育性 在輪回選擇中的應(yīng)用,一.隱性雄性不育性 在大麥、小麥輪回選擇中的應(yīng)用 二.顯性雄性不育性 在小麥輪回選擇中的應(yīng)用,一.隱性雄性不育性 在大麥、小麥輪回選擇中的應(yīng)用,A B C D,aa ,所需性狀的品系,不育,F1 F1 F1 F1,F2 F2 F2 F2,不育、可育 不育、可育 不育、可育 不育、可育,第一季 種植每個(gè)群體的F2,從中分別選擇 具有目標(biāo)性狀的不育和可育株， 不育株與其它群體的可育株雜交， 混收雜交種子。 第二季 將所有F1雜交種子混播，不選擇， 混收種子。 第三季 種植F2,選不育株與可育株雜交。,2.改良基礎(chǔ)群體 從基礎(chǔ)群體中，根據(jù)農(nóng)藝性狀和抗病性對(duì)不育株進(jìn)行表型混合選擇，對(duì)可育株進(jìn)行單株選擇。 選擇的不育株與可育株互交的種子，產(chǎn)生第一輪雜交群體（C1）。 單株選擇的可育株種子可供后代鑒定 不育株上的種子產(chǎn)生第二輪雜種群體。,可育株經(jīng)后代鑒定，選擇優(yōu)良株系中優(yōu)良單株，一半混合作為下一輪互交群體中的授粉者，另一半納入常規(guī)育種試驗(yàn)。,第六節(jié) 雜種群體改良的其他途徑,一.復(fù)合雜種群體的形成 4個(gè)以上親本雜交形成的雜種群體 第一種方法：,A1 B1 F1 A1 BC3F1,A2 B2 F1 A2 BC3F1,A3 B3 F1 A3 BC3F1,BC3F1互交,以后選擇優(yōu)良個(gè)體隨機(jī)雜交,一.復(fù)合雜種群體的形成,第二種方法:,A1 B1 F1 A2 BC1F1 A3 BC3F1 A4 BC3F1,A2 B2 F1 A3 BC1F1 A4 BC3F1 A1 BC3F1,二. 異花授粉作物綜合品種育種法,綜合品種（synthetic varieties）： 根據(jù)配合力的測(cè)定，選出一定數(shù)量的基因型，在隔離條件下，經(jīng)過幾輪隨機(jī)交配繁殖形成的群體品種。,第一季 將入選的基因型，保留部分種子，其余 的種植在隔離區(qū)內(nèi)，自由授粉，分別收 獲天然多交的種子。 第二季 測(cè)定配合力，選出配合力最高的基因型 5-10個(gè)。 第三季 中選材料相應(yīng)的原始個(gè)體或系統(tǒng)的自交 后代，種植在隔離區(qū)內(nèi)自由