遺傳育種學(xué)第十一章雜交育種

1、第十一章第十一章 雜交育種雜交育種1.概念、分類及意義概念、分類及意義 1.1 定義定義 雜交育種雜交育種是指通是指通過兩個(gè)基因型不同的過兩個(gè)基因型不同的個(gè)體之間進(jìn)行有性雜個(gè)體之間進(jìn)行有性雜交獲得雜種，繼而選交獲得雜種，繼而選擇培育以創(chuàng)造新品種擇培育以創(chuàng)造新品種的方法。的方法。1.2 1.2 分類分類 根據(jù)進(jìn)行雜交的親本間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，根據(jù)進(jìn)行雜交的親本間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，又可區(qū)分為近緣雜交和遠(yuǎn)緣雜交兩大類。又可區(qū)分為近緣雜交和遠(yuǎn)緣雜交兩大類。 近緣雜交近緣雜交: : 是指品種內(nèi)、品種間或類型間是指品種內(nèi)、品種間或類型間的雜交。它用于提高后代生活力及選育新品的雜交。它用于提高后代生活力及選育新

2、品種。種。 遠(yuǎn)緣雜交：遠(yuǎn)緣雜交：是種間、屬間或地理上相隔很是種間、屬間或地理上相隔很遠(yuǎn)不同生態(tài)類型間的雜交。它主要用于創(chuàng)造遠(yuǎn)不同生態(tài)類型間的雜交。它主要用于創(chuàng)造更豐富的變異類型。更豐富的變異類型。 一二年生有性繁殖的園林植物的雜交一二年生有性繁殖的園林植物的雜交育種，根據(jù)其雜交效應(yīng)的利用方式一般育種，根據(jù)其雜交效應(yīng)的利用方式一般分為組合育種和優(yōu)勢育種。分為組合育種和優(yōu)勢育種。 組合育種組合育種 優(yōu)勢育種優(yōu)勢育種1.3 1.3 雜交的作用雜交的作用 遺傳物質(zhì)重組遺傳物質(zhì)重組 物種進(jìn)化物種進(jìn)化 品種改良創(chuàng)始性途徑品種改良創(chuàng)始性途徑性狀重組性狀重組基因互作產(chǎn)生新性狀基因互作產(chǎn)生新性狀積累基因產(chǎn)生積加

3、作用積累基因產(chǎn)生積加作用1.4 1.4 雜交的意義雜交的意義 遺傳學(xué)研究的基本方法；遺傳學(xué)研究的基本方法； 育種途徑中主要的技術(shù)；育種途徑中主要的技術(shù)；1.5 1.5 雜交技術(shù)的應(yīng)用范圍雜交技術(shù)的應(yīng)用范圍 種內(nèi)品種間種內(nèi)品種間 品種改良品種改良 染色體工程；染色體工程； 中間親緣關(guān)系探討；中間親緣關(guān)系探討； 遺傳基本規(guī)律探討。遺傳基本規(guī)律探討。經(jīng)濟(jì)性狀經(jīng)濟(jì)性狀抗逆性抗逆性品種復(fù)壯品種復(fù)壯2.雜交育種計(jì)劃的制定和準(zhǔn)備工作雜交育種計(jì)劃的制定和準(zhǔn)備工作制定雜交育種計(jì)劃應(yīng)包括：育種目標(biāo)的制定雜交育種計(jì)劃應(yīng)包括：育種目標(biāo)的確定，雜交組合、雜交方式的選擇，親本開確定，雜交組合、雜交方式的選擇，親本開花授粉

4、生物學(xué)特性的了解，調(diào)節(jié)花期的措施，花授粉生物學(xué)特性的了解，調(diào)節(jié)花期的措施，親本種源的選擇，雜交數(shù)量和日程安排，克親本種源的選擇，雜交數(shù)量和日程安排，克服雜交不孕性的措施和人力、物品、經(jīng)濟(jì)預(yù)服雜交不孕性的措施和人力、物品、經(jīng)濟(jì)預(yù)算等。算等。育種目標(biāo)的確定育種目標(biāo)的確定親本開花授粉生親本開花授粉生物學(xué)特性的了解物學(xué)特性的了解雜交組合、方式的確定雜交組合、方式的確定調(diào)節(jié)花期調(diào)節(jié)花期花粉儲(chǔ)藏花粉儲(chǔ)藏親本種源的選擇親本種源的選擇雜交數(shù)量雜交數(shù)量日程安排日程安排克服雜交不克服雜交不孕性的措施孕性的措施雜交后代的選育雜交后代的選育雜交育種計(jì)劃雜交育種計(jì)劃人力物品人力物品經(jīng)濟(jì)預(yù)算經(jīng)濟(jì)預(yù)算2.1 2.1 育種目

5、標(biāo)的確定育種目標(biāo)的確定 育種目標(biāo)必須從花卉生產(chǎn)和園林綠化育種目標(biāo)必須從花卉生產(chǎn)和園林綠化的實(shí)際需要出發(fā)，目標(biāo)要規(guī)定得具體，有的實(shí)際需要出發(fā)，目標(biāo)要規(guī)定得具體，有針對性，重點(diǎn)突出，使育種工作有的放矢。針對性，重點(diǎn)突出，使育種工作有的放矢。一般一次只要求解決一個(gè)重點(diǎn)問題，切勿一般一次只要求解決一個(gè)重點(diǎn)問題，切勿面面俱到，以免一事無成面面俱到，以免一事無成。2.2 2.2 雜交親本選配的原則雜交親本選配的原則選擇的親本目標(biāo)性狀，綜合性狀好選擇的親本目標(biāo)性狀，綜合性狀好; ;重點(diǎn)優(yōu)良性狀突出重點(diǎn)優(yōu)良性狀突出; ;兩個(gè)親本的優(yōu)缺點(diǎn)要能互相彌補(bǔ)；兩個(gè)親本的優(yōu)缺點(diǎn)要能互相彌補(bǔ)；雙親來源在地理上較遠(yuǎn)雙親來源在

6、地理上較遠(yuǎn), ,生態(tài)類型不同；生態(tài)類型不同；親本中有一方能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)厮劣H本中有一方能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)厮? ;考慮兩個(gè)親本遺傳傳遞能力的強(qiáng)弱；考慮兩個(gè)親本遺傳傳遞能力的強(qiáng)弱；雙親一般配合力好雙親一般配合力好, ,具有較好的雜交親和性具有較好的雜交親和性; ;選擇結(jié)實(shí)性強(qiáng)的種類作母本，而以花粉多而選擇結(jié)實(shí)性強(qiáng)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。正常的作父本，以保證獲得種子。2.3 2.3 雜交方式的確定雜交方式的確定1) 成對雜交成對雜交又稱單雜交，即兩個(gè)親本一為母本又稱單雜交，即兩個(gè)親本一為母本一為父本配成一對雜交。當(dāng)兩個(gè)親本優(yōu)一為父本配成一對雜交。當(dāng)兩個(gè)親本優(yōu)缺點(diǎn)能互補(bǔ)時(shí)，性

7、狀總體基本上能符合缺點(diǎn)能互補(bǔ)時(shí)，性狀總體基本上能符合育種目標(biāo)時(shí)，應(yīng)盡可能采取單雜交，因育種目標(biāo)時(shí)，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。代選擇的規(guī)模不需很大。 A X B成對雜交的特點(diǎn)：成對雜交的特點(diǎn)：1)1) 親本明確親本明確; ;2)2) 便于重復(fù)便于重復(fù); ;3)3) 綜合性狀少綜合性狀少. .2)復(fù)合雜交復(fù)合雜交即在兩個(gè)以上親本之間進(jìn)行雜交，一即在兩個(gè)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(diǎn)再選般先配成單交，然后根據(jù)單交的缺點(diǎn)再選配另一單交組合或親本，以使多個(gè)親本的配另一單交組合或親本，以使多個(gè)親

8、本的優(yōu)缺點(diǎn)能互相彌補(bǔ)。優(yōu)缺點(diǎn)能互相彌補(bǔ)。（AXB）X C（AXB）X （CXD）復(fù)合雜交配合方式：復(fù)合雜交配合方式：1) 綜合性狀好的親本最后雜交綜合性狀好的親本最后雜交2) 含主要目標(biāo)性狀的親本最后雜交含主要目標(biāo)性狀的親本最后雜交3)回交回交 兩親本雜交后子一代所選單株與原兩親本之一進(jìn)兩親本雜交后子一代所選單株與原兩親本之一進(jìn)行雜交，稱為回交。一般在第一次雜交時(shí)選具有優(yōu)良行雜交，稱為回交。一般在第一次雜交時(shí)選具有優(yōu)良特性的品種作母本，而在以后各次回交時(shí)作父本，這特性的品種作母本，而在以后各次回交時(shí)作父本，這個(gè)親本在回交時(shí)叫輪回親本?；亟坏哪康氖鞘褂H本的個(gè)親本在回交時(shí)叫輪回親本。回交的目的是使

9、親本的優(yōu)良特性在雜種后代中慢慢加強(qiáng)，以把親本的某一優(yōu)優(yōu)良特性在雜種后代中慢慢加強(qiáng)，以把親本的某一優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到雜種為目的?；亟挥N法近年主要用于培育點(diǎn)轉(zhuǎn)移到雜種為目的?；亟挥N法近年主要用于培育抗性品種或用于遠(yuǎn)緣雜交中恢復(fù)可孕性和恢復(fù)栽培品抗性品種或用于遠(yuǎn)緣雜交中恢復(fù)可孕性和恢復(fù)栽培品種優(yōu)點(diǎn)等。種優(yōu)點(diǎn)等。DAXBBEDAXBBEB回交的遺傳學(xué)效應(yīng)：回交的遺傳學(xué)效應(yīng)：1)1) 測定測定F1F1基因型基因型; ;2)2) 增加回交親本的遺傳成分增加回交親本的遺傳成分; ;3)3) 基因型純和度受回交親本影響基因型純和度受回交親本影響; ;回交育種注意事項(xiàng)回交育種注意事項(xiàng)1)1) 輪回親本適應(yīng)性強(qiáng)輪回親

10、本適應(yīng)性強(qiáng); ;2)2) 非輪回親本目標(biāo)性狀明顯非輪回親本目標(biāo)性狀明顯; ;3)3) 回交后代加強(qiáng)選擇回交后代加強(qiáng)選擇; ;4)4) 回交次數(shù)回交次數(shù)3-43-4次次; ;5)5) 數(shù)量性狀的改良不用回交法數(shù)量性狀的改良不用回交法. .4) 多父本混合授粉（自由授粉）多父本混合授粉（自由授粉） 以一個(gè)以上的父本品種花粉混合授給一個(gè)以一個(gè)以上的父本品種花粉混合授給一個(gè)母本品種的方式，稱為父本混合授粉。去雄母本品種的方式，稱為父本混合授粉。去雄后任其自由授粉實(shí)質(zhì)上也是多父本混合授粉。后任其自由授粉實(shí)質(zhì)上也是多父本混合授粉。這種授粉方式雖然有時(shí)父本不清楚，但比較這種授粉方式雖然有時(shí)父本不清楚，但比較

11、簡單易行，而且后代分離類型比較豐富，有簡單易行，而且后代分離類型比較豐富，有利于選擇。利于選擇。多父本混合授粉的特點(diǎn)多父本混合授粉的特點(diǎn)1) 簡便易行簡便易行;2) 花粉來源廣泛花粉來源廣泛, 后代變異豐富后代變異豐富;3) 利用父本一個(gè)明顯性狀篩除假雜種利用父本一個(gè)明顯性狀篩除假雜種.2.42.4花部構(gòu)造和開花習(xí)花部構(gòu)造和開花習(xí)性性 雜交親本確雜交親本確定后就要了解花部定后就要了解花部構(gòu)造，開花習(xí)性和構(gòu)造，開花習(xí)性和傳粉特點(diǎn)等，以便傳粉特點(diǎn)等，以便采取有效措施確保采取有效措施確保雜交成功。雜交成功?；ú繕?gòu)造花部構(gòu)造 兩性花兩性花 單性花單性花雌雄蕊同熟雌雄蕊同熟;雌蕊早熟雌蕊早熟;雄蕊早熟雄

12、蕊早熟;柱頭異長柱頭異長;雌雄蕊不等長雌雄蕊不等長.雌雄同株雌雄同株雌雄異株雌雄異株傳粉方式傳粉方式1) 蟲媒花蟲媒花2) 風(fēng)媒花風(fēng)媒花授粉特性授粉特性1)1) 自花授粉自花授粉; ;2)2) 異花授粉異花授粉; ;3)3) 常異花授粉常異花授粉. .2.5 2.5 花期調(diào)整與花粉處置花期調(diào)整與花粉處置1) 花期調(diào)整花期調(diào)整 開花時(shí)間的不一致，造成雜交工開花時(shí)間的不一致，造成雜交工作的困難。作的困難。 首先要摸清親本的生長發(fā)育規(guī)律及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。主導(dǎo)因子，就能有效地調(diào)整花期。 第二

13、第二, 要進(jìn)行栽培調(diào)控要進(jìn)行栽培調(diào)控 。2)花粉的收集花粉的收集 在雜交時(shí)可采取在雜交時(shí)可采取以散粉的花朵，直接授以散粉的花朵，直接授于母本柱頭上，但不能于母本柱頭上，但不能保證花粉的純潔。最好保證花粉的純潔。最好預(yù)先套袋，以免摻雜其預(yù)先套袋，以免摻雜其它花粉。也可摘取即將它花粉。也可摘取即將開放的花朵，在室內(nèi)陰開放的花朵，在室內(nèi)陰干，花藥開裂后收取花干，花藥開裂后收取花粉。粉。3) 花粉的貯藏花粉的貯藏 花粉貯藏的意義：花粉貯藏的意義： 花粉貯藏的原理花粉貯藏的原理: :低溫、干燥。低溫、干燥。 花粉貯藏的方法花粉貯藏的方法: : 4) 花粉生活力的測定花粉生活力的測定雜交法雜交法 培養(yǎng)法培

14、養(yǎng)法染色法染色法3.雜交技術(shù)雜交技術(shù)3.1 3.1 母株和花朵的選擇母株和花朵的選擇 根據(jù)育種目標(biāo)的的要求，選擇生長健壯，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；發(fā)育良好的作為母株； 在母株數(shù)量較多時(shí)，以確保雜交工作的在母株數(shù)量較多時(shí)，以確保雜交工作的安全為準(zhǔn)；安全為準(zhǔn)； 去雄的花朵以選擇植株的中上部和向陽去雄的花朵以選擇植株的中上部和向陽的花為好；的花為好； 每枝保留的花朵數(shù)一般以朵為宜。每枝保留的花朵數(shù)一般以朵為宜。 3.2 3.2 去雄去雄防止傷及雌蕊；防止傷及雌蕊；徹底；徹底；防止污染；防止污染；3.3 3.3 套袋套袋 保護(hù)雌蕊；保護(hù)雌蕊； 防止非計(jì)劃授粉；防止非計(jì)劃

15、授粉； 防治昆蟲及其它傷害；防治昆蟲及其它傷害； 標(biāo)記植株。標(biāo)記植株。3.4 3.4 授粉授粉 授粉時(shí)機(jī)；授粉時(shí)機(jī)； 授粉量；授粉量； 授粉次數(shù)；授粉次數(shù)； 授粉方法。授粉方法。 3.5 3.5 雜交后的管理雜交后的管理 栽培管理栽培管理 雜種種子的保護(hù)雜種種子的保護(hù) 雜種種子的采收雜種種子的采收 3.6 3.6 室內(nèi)切枝雜交室內(nèi)切枝雜交1) 枝條的采取和修剪枝條的采取和修剪;2) 水培和管理水培和管理;3) 去雄、隔離和授粉去雄、隔離和授粉;4) 果實(shí)發(fā)育期管理和種子采收果實(shí)發(fā)育期管理和種子采收.4.雜交后代的選育雜交后代的選育一二年生草花的選育；一二年生草花的選育；木本植物的選育；木本植物

16、的選育；營養(yǎng)繁殖植物材料的選育。營養(yǎng)繁殖植物材料的選育。5.雜交后代遺傳穩(wěn)定性分析雜交后代遺傳穩(wěn)定性分析性狀表達(dá)的強(qiáng)度；性狀表達(dá)的強(qiáng)度；目標(biāo)性狀在群體中出現(xiàn)的比率；目標(biāo)性狀在群體中出現(xiàn)的比率；目標(biāo)性狀在不同世代間的差異；目標(biāo)性狀在不同世代間的差異；特殊變異。特殊變異。6.優(yōu)良雜種的鑒定優(yōu)良雜種的鑒定形態(tài)學(xué)分析形態(tài)學(xué)分析細(xì)胞學(xué)鑒定細(xì)胞學(xué)鑒定生理指標(biāo)的測定生理指標(biāo)的測定DNADNA鑒定鑒定 7.雜交育種的一般程序雜交育種的一般程序種質(zhì)資源的調(diào)查種質(zhì)資源的調(diào)查育種目標(biāo)的制定育種目標(biāo)的制定雜交方式的確定雜交方式的確定雜交技術(shù)的應(yīng)用雜交技術(shù)的應(yīng)用雜種后代的選育雜種后代的選育優(yōu)良雜種的鑒定優(yōu)良雜種的鑒定品

17、種試驗(yàn)和品種推廣品種試驗(yàn)和品種推廣雜交親本的選配雜交親本的選配8.花卉雜交育種的成就花卉雜交育種的成就 月季育種月季育種 牡丹育種牡丹育種 菊花育種菊花育種 茶花育種茶花育種 百合育種百合育種9.9.遠(yuǎn)緣雜交育種遠(yuǎn)緣雜交育種 9.1 概念和特點(diǎn)概念和特點(diǎn) 遠(yuǎn)緣雜交：分類上屬于不同種、不同屬、甚至不同科間的植物為親本進(jìn)行雜交。 遠(yuǎn)緣雜種： 遠(yuǎn)緣雜交特點(diǎn)： 不親和性 不育性 雜交后代分離的廣泛性和不規(guī)則性 雜種優(yōu)勢 遠(yuǎn)緣雜交的分類： 精卵結(jié)合型：通過受精過程，結(jié)合自己成了精核和卵的全部遺傳信息的雜種； 非精卵結(jié)合型：由獲得遠(yuǎn)緣父本部分遺傳信息的卵發(fā)育成。這部分遺傳信息可能來源于父本配子細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的DNA或mRNA等。9.2 9.2 作用和意義作用和意義遠(yuǎn)緣雜交的作用： 提高花卉的抗病性和抗逆性 創(chuàng)造花卉新類型 利用雜種優(yōu)勢遠(yuǎn)緣雜交的意義：一定程度上打破物種間的界限培育全新品種創(chuàng)造雄性不育系的重要方法 9.3 遠(yuǎn)緣雜交不親和性及其克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性及其克服 影響雜交親和性的影響雜交親和性的6大因素大因素 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性的克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性的10大方法大方法遠(yuǎn)緣雜種不育性表現(xiàn)：遠(yuǎn)緣雜種不育性表現(xiàn)： 受精后的幼胚不發(fā)育、發(fā)育不正?；蛑型臼芫蟮挠着卟话l(fā)育、發(fā)育不正?；蛑型就Ｖ雇Ｖ?雜種幼胚、胚乳和子房之間缺乏協(xié)調(diào)性，雜種