杂交育种演示课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 杂交育种,1,一 杂交育种的意义及遗传原理,二 亲本选配,三 杂交方式与杂交技术,四 杂交后代的选育,五 杂交育种程序和加速育种进程的方法,2,一 杂交育种的意义及遗传原理,1,杂交育种的意义,（,1,）,杂交育种,：,利用作物具有不同遗传性的品种或类型相互杂交，创造遗传变异，然后再通过选择和系统的试验鉴定，培育成新品种的方法。,3,(2),杂交育种的意义,杂交育种是适用作物,最广,的方法。,可综合双亲优良性状，并可获得超亲新性状。,杂交育种是,成效最大,的育种方法。我国主要作 物的推广品种，包括一些引进品种，大部分都是通过杂交育种育成的。,杂交育种已广泛应用于不同繁殖方式和授粉方式的作物群体。,4,2,杂交育种的遗传原理,（,1,）基因重组，综合双亲优良性状,“,碧蚂一号,”,的育成：,成熟期 抗条锈 抗倒伏,籽粒大小,碧玉麦 较早 抗病 强 大,蚂蚱麦 中 感染 弱 小,碧蚂一号 中 高抗 中 大,从遗传上：,AAbb aaBB,AABB AAbb aaBB aabb,（其中,A,、,B,为优良基因）,5,(2),基因互作，产生新性状,如两个感霜霉病的大豆品种杂交，在后代中出现了大量抗病新个体（,9,抗：,7,感）。,6,（,3,）利用基因累加，产生超亲性状,数量性状,容易通过微效多基因积累（累加），产生,超亲性状,。,因为数量遗传性状由于基因重组，将控制双亲相同性状的不同基因，在新品种积累起来，形成超亲现象。,7,如在产量上，可出现比双亲更高的后代；在品质方面，可获得比双亲品质更好的后代；在生育期方面，可出现比早熟亲本更早，或比晚熟亲本更晚的个体；在抗病性方面，可出现比抗病亲本更抗的后代。,8,二 亲本选配,1,亲本选配的重要性,亲本选配即亲本的选择与搭配。亲本选配决定杂种后代的遗传基础，是杂交育种成败的关键。,如从小麦,“,碧蚂,4,号,早洋麦,”,组合中，河南省选出了郑州,24,号，山东省选出了济南,2,号，北京市选出了北京,8,号。其它许多地区也选出了优良品种。有许多亲本组合，则未选出任何品种。,9,二 亲本选配,2,亲本选配的一般原则,（,1,）亲本优点多，主要性状突出，缺点少又较 易克服，双亲的优缺点能互补。,性状互补要注重主要性状。,亲本间互补性状不宜过多。,两亲本不能有共同的缺点，更不宜亲本之一有严重缺陷。,10,二 亲本选配,（,2,）亲本之一最好为当地优良品种,因为当地优良品种本身就具有丰产性和适应性强的特性。,（,3,）杂交亲本在生态型和系统来源上应有所,不同,不同生态类型、不同地理来源、不同亲缘关系的品种，后代分离广，易选出好品种。,11,（,4,）杂交亲本应具有较好的配合力,好品种并不一定是好亲本，二者具有一定的区别。,好亲本,指是一般配合力高的亲本；,好品种,则指具有许多优良性状的品种。,例如：美国小麦品种,Gaines,，曾创世界单产纪录，不是好亲本；其姊妹系,Pullmanioi,，曾育出了多个优良杂交品种。,12,三 杂交方式与杂交技术,1,杂交方式,（,1,）单交,(Single Cross),或成对杂交,单交：由两个品种或遗传类型成对杂交。,组合方式：,AB,（,A/B,）,特点：,简单易行，育种时间短，后代群体规模小,单交又可分为：,正交：,AB,或,A,（）,/B,（）,反交：,BA,或,B,（）,/A,（）,一般将对当地条件最适应的亲本作母本。,13,（,2,）复交,(Multiple Crossing),复交：涉及三个或三个以上的亲本，要进行两,次或两次以上的杂交。,特点：,a,遗传基础复杂，,F1,代就发生性状分离。,b,杂种比单交的杂种变异类型更多，但,稳定性慢，年限长。,亲本组合的原则：,优良亲本最后一次杂交（使其遗传组成占杂种的比重大），增强后代的优良性状。,14,复交的方式,三交,：先由两个亲本杂交获得一个单交,F1,，然,后再与另一个亲本杂交，称为三交。,组合方式：（,AB,）,C (,或,A/B/C),三交,F1,杂种的遗传组成：,亲本,A,全部胞质和,1/4,胞核,B,1/4,胞核,C,1/2,胞核,（,C,亲本应为综合性状最好亲本）,15,复交的方式,双交：,由四个亲本，先用两两杂交得到两个,F1,，再用两个,F1,杂交，称为双交。,组合方式：,（,AB,）,（,CD,），,即,F1,AB,F1,CD,双交,F1,A/B/C/D,双交,F1,的遗传组成：亲本,A,、,B,、,C,、,D,各提供,1/4,胞核,16,复交的方式,四交：,由四个亲本进行分步杂交，即为四交。,组合方式：,A/B/C/D,聚合杂交：,用多个亲本进行的一种复杂的杂交方式。,方式：如有,5,个杂交亲本,A,、,B,、,C,、,D,、,E,，,第一年 作单交,AB AC AD AE,第二年 第一轮聚合,F1,AB,F1,AC,F1,AD,F1,AE,第三年 第二轮聚合,F1,ABC,F1,ADE,F1,ABCDE,17,2,杂交技术,（,1,）调节开花期：,播期调节,促使花期相遇,温度处理,春化或加温,光照处理,长日或短日,栽培管理调节,施肥、中耕切根、灌水、剪,除大分蘖或剪掉穗子等,18,（,2,）控制授粉,去雄：,人工去雄法,：,适用于各种作物，夹除,剥去雄蕊法,：棉花,高温杀雄法：水稻,化学杀雄法：秋水仙碱,19,棉花剥去雄蕊法,20,棉花的授粉,注：以上三张图片引自四川农业大学精品课网站,21,授粉：,最适时间,每日开花最盛的时间,花粉寿命,：,水稻,5,分钟；小麦,30,分钟，棉,花、油菜,24,小时，玉米,5-6,小时。,雌蕊寿命,：禾谷类开花前,1-2,天即有受精,能力,22,（,3,）授粉后管理,：,套袋,挂牌,及时检查,23,亲本套袋隔离,挂 牌,24,四 杂交后代的选育,1,系谱法,(pedigree method),：,自杂种,第一次分离世代,（单交,F2,，复交,F1,）开始选择单株，分别种植成株行，即系统，以后各世代均在优良系统中继续进行单株选择，直至 选出优良一致的系统升级进行产量试验。各世代都予以系统编号，以考查各株系历史与亲缘，故称系谱法。,25,（,1,）杂种一代（,F1,）：,工作重点：,一般不选单株，,淘汰有严重缺陷的组合，并,淘汰伪杂种。,按组合排列，单粒点播（数株到数十株），设置对照，加强田间管理。分组合混收，脱粒，编号。,种植数量：依据,F2,群体大小及作物的繁殖系数而定。,26,（,2,）杂种二代（,F2,）或复交一代,分离最大的世代，也是选择最重要的世代（,F2,单株决定后代发展趋势）,工作重点：,确定好的组合，淘汰不良组合，在好的,组合中,选择优良单株,。,按照杂交组合点播，群体尽可能大些，株间距离一致,设置对照，并播种亲本,准确选择单株，考虑性状的遗传力（对遗传力大的性状进行选择,单株选择的数量适中,入选单株按组合分株收获，标明行号,27,（,3,）杂种三代（,F3,）,选择可靠性较大的世代,工作重点：,从优良组合中确定优良系统，再从中选择优,良单株。,按组合排列，,F2,单株点播种成株行，即系统，均匀设置对照，编号。,系统：,F3,一个株行内各株都开自同一,F2,植株，从血统上看，可称为系统（或株系）。,选株系和单株时，根据性状的综合表现选择,入选数量根据组合优劣而定（,5,10,株或更多）,将入选单株按系统分株收获，分株脱粒，并编号,28,（,4,）杂种四代及其以后世代,F4,代及其以后世代的种植方法同,F3,。,系统群：来自同一,F3,系统的,F4,诸系统,。,姊妹系：系统群内各系统之间互为姊妹系。,工作重点：,选择优良系统，第二年升入鉴定谱进,行产量试验。,品系：参加产量试验的系统改称为品系。,F5,及其以后世代的工作与,F4,相同，边试验边选择。到,F7,进行生试，繁殖种子，示范推广。,29,（,5,）系谱法后代的系谱的表示方法,组合代号,-F1,选株号,-F2,选株号,-,.Fn,选株号,如,:95(2)-1-5-12-1-,07(3)-2-7-10-3-,30,系谱法的优缺点：,优点：,早期世代，针对一些遗传力高的性状连续选择，起到定向选择的作用。,系统亲缘关系清楚。,缺点：,从,F2,起严格选择，中选率低，优良类型被淘汰,工作量大,31,2,混合法,(bulk method),（,1,）工作要点,混合法是在自花授粉作物的杂种分离世代，按组合混合种植，不加选择，直到估计杂种后代纯合百分率达到,80%,以上时（,F5-F8,），才开始选择一次单株，下一代成为系统（株系），然后选拔优良系统进行升级试验。,32,P1,F1,F3,F4-5,品比试验,品系鉴定,株系鉴定,选优株建系,淘汰劣株,淘汰劣株,大田品种,混合选择法示意图,F2,P2,33,（,2,）理论依据：,很多重要的经济性状是由,微效多基因,控制的，早代遗传力低，纯合个体少，表现型受环境影响大，选择的可靠性差。例如产量、穗粒数、分蘖力、衣分、含油量等等。早代选择损失大量优良基因和重组类型。,混合法可以在后代群体中保存各种优良基因，并增加以后世代中优良基因重组的机会。混合世代自然选择有利于群体适应当地生态和逆境。,34,（,3,）混合法的优缺点,优点：,提高选择优良基因型的准确性，保存大量的有利基因和基因型,。,缺点：,选择困难（群体内不同基因型竞争），选择数量大，年限长。,35,3,衍生系统法,(derived line method),衍生系统：由,F2,或,F3,一个单株所繁衍的后代群,体分别称之为,F2,或,F3,衍生系统。,工作要点：,在,F2,或,F3,进行一次选择，以后各代,分别按衍生系统混合种植，不加选择。对衍,生系统测产，淘汰不良衍生系统，直到产量,及其他性状稳定，再从中选株，种成株系，,从中选择优良系统，进行产量比较试验，直,至育成品种。,优缺点,：,兼具系谱法和混合法的优点，又在不,同程度上消除了两法的缺点,36,（,4,）单籽传法,（,single seed descent method,SSD,法）,用两个亲本杂交，得到,F1,，经自交得到,F2,，在,F2,植株的每一株上或大量选株上各取一粒种子进级到,F3,，在,F3,每株仍取一粒种子进级到,F4,再用同法进级至,F5,、,F6,代，直到所需要的世代。在,F6,代可以选择单株，在,F7,种成株行，选系混收，进行产量比较试验。,工作要点：,从分离世代开始，每株收获一粒种子；之后按组合每年混合种植，每株收获一粒种子；,F5,或,F6,世代群体中选择单株，种成株行；选择优良株行升级成品系进入产量试验。,37,单籽传的特点：,群体遗传变异度大；,节省时间和空间；,优良重组类型少，群体平均水平低下；,只进行一次单株选择，获得突出材料的可能性小；,后期工作量大；,群体越来越小，要求,F2,有足够大的群体。,38,五 杂交育种程序和加速育种进程的方法,1,杂交育种程序,（,1,）原始材料圃和亲本圃,原始材料圃种植从国外搜集来的原始材料，分类型种植，每份种几十株。不断引入新种质，防止材料混杂，定期观察。,从原始材料圃中每年选出合乎杂交育种目的的材料作为亲本，种于亲本圃。分期播种，加大行距。,39,（,2,）选种圃,种植杂交组合各世代群体的地段，称为选种圃。,F1,、,F2,按组合种植，点播稀植，肥力宜高。,F3,开始，种成株行，设置对照。必要时种植亲本。,40,（,3,）鉴定圃,主要种植从选种圃升级的新品种。,条播，密度接近大田生产，进行初步的产量比较试验及性状的进一步评定。小区面积小，重复,2-3,次。,一般，一个品系进行,1-2,年。,41,4,品种比较试验,种植由鉴定圃升级的品系，或继续进行试验的优良品种。小区面积大，重复,4-5,次。,42,5,生产试验和多点试验,不同地点进行生产试验，使品种经受不同地点和不同生产条件的考验，并起示范和繁殖的作用。,43,亲本圃,选种圃,鉴定圃,品比试验,生产试验 区域试验 栽培试验,种子繁殖,大田推广,杂交育种一般程序,44,2,加快育种进程的方法,（,1,）加速世代进程,冬繁（海南、云南等）,夏繁（高纬度、高海拔）,（,2,）加速试验进程,提早测产,(F3),越级提升,(,特优系提前进入品试）,进行多点试验，提早生产试验,45,