园艺植物育种学杂种优势育种

1、园艺植物育种学杂种优势育 种 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种2 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种3 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种4 杂种优势自交衰退 概念概念 杂 交 自 交 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种5 产生原因 over 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种6 D AA bb cc Dd aa BB CC d A b c Dd a B C D AA bb cc Dd

2、 aa BB CC d P1P2F1 P1P2 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种7 Aa AA和 aa a1a2 a1a3 a1a4 . anan-1 a1a1 a2a2 a3a3 . anan 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种8 D AA bb cc Dd aa BB CC d A b c Dd a B C D AA bb cc Dd aa BB CC d P1P2F1 P1P2 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种9 杂种优势的度量 中亲优势（mid-parent

3、 heterosis） 超亲优势 （over-parent heterosis） 超标优势（over-standare heterosis） 杂种优势指数（index of heterosis） 离中优势 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种10 相同点 相异点 基本原理和采用的手段相同 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种11 杂种优势的表现及利用 杂种优势的表现 特点 类型 相对性 杂种优势的利用价值和方式 利用价值的评价 影响杂种种子成本的主要因素 杂种优势的早期预测与固定 杂种产生的经济效益 VS 生产杂种

4、种子的成本 生产用种量和繁殖系数； 去雄、授粉的劳动成本 营养型 生殖型 适应性 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种12 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种13 酵 母 杂种谱带类型（与双亲相比）杂种谱带类型（与双亲相比） 无差别型 互补型 杂种型 单一亲本型 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种14 分子遗传学测定 作物遗传差异的手段 杂种 优势 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种15 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-

5、4-24园艺植物育种学杂种优势育种16 又称组合力，是衡量亲本系在其所配的F1中某种性 状的好坏与强弱的指标。 指某一亲本系与其他亲本系所配的几个F1某种性 状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。 指某特定组合的某性状的实测值与据双亲一般配 合力算得的理论值的离差。 图 解 与 实 例 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种17 10.2 11.0 10.6 10.8 10.1 10.0 9.6 9.8 9.2 12.0 11.6 10.8 10.6 10.3 11.1 11.5 10.7 9.9 10.9 10.9 10.010.910.710.

6、710.6 平 均 平均g.c.a 0.1 -0.7 0.3 0.3 g.c.a -0.60.30.10.1 2134 A B C D 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种18 new new 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种19 一个个体的遗传组成所固有的遗传信息，它所含的基因 位点数是一定的，能稳定地传递给后代。 也就是说各位点的基因各自所控制的遗传效应是相对独 立地传递到下一代中的，在后代中它们表现为简单的相加关 系。 Aa b B c c ABc Abc aBc abc 即无论是A、a、B还是b，它们传

7、递到下一代 基本不会改变，A还是A，无论亲本间发生杂 交与否，它本身所含的遗传信息不变。所有 这些效应的积加构成加性效应。亲本携带的 优良基因多，它与其它个体配组产生的优良 性状也就多，表现为一般配合力好。 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种20 aa b B C c AA b b c c aa b B c c 。 在各个不同的亲本个体中下述三种遗传效应在各 种基因间发生或说出现的几率是不定的，也就是说三者出现的 机会不等，从而各亲本杂交所产生的后代在最终的性状表达上 各不相同，即产生的优势不同，表现为各自配组的特殊配合力 不同。 同加性效应一起 产生

8、杂种优势 虽然各个亲本所携带的遗传信息能稳定传递到后代，它们 在各自的位点上出现的机会不同，或者它们之间的关系表现 的机会不同。 Aa B B c c 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种21 第三节 杂交种子的生产 一、简易制种法 二、利用苗期标记性状的的制种法 三、利用化学去雄剂的制种法 四、利用雄性不育系的制种法 五、利用自交不亲和系的制种法 六、利用雌性系的制种法 七、利用雌株系的制种法 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种22 杂交优势育种利用化学去雄剂的制种法 返回 21世纪多媒体教学软件系列之一 20

9、21-4-24园艺植物育种学杂种优势育种23 杂交优势育种利用化学去雄剂的制种法 它是不经人工去雄, 选用某种化学药剂, 在植株生长发育的一定时期喷洒于母本, 直 接杀伤或抑制雄性器官, 造成生理不育, 以 达到去雄的目的 返回 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种24 杂交优势育种利用化学去雄剂的制种法 所谓适宜的施用时期，是指能诱导最大的雄 性不育度，而对雌蕊育性无影响或影响甚小，并 不产生或极少产生其他不良效应的施用时期。 返回 选择适合的去雄剂； 选择适宜的时期； 选择浓度和剂量。 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学

10、杂种优势育种25 杂交优势育种利用雌性系的制种法 雌性系是指具有雌性基因，只生雌花不生 雄花且能稳定遗传的品系。 从国内外引进雌性系直接利用或转育； 从以雌性系为母本的F1代杂种自交分离选育雌性系； 用雌雄株与完全花株或雌全株杂交，可以从后代 内分离出纯雌株，再经回交、诱雄、自交得到。 继续 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种26 杂交优势育种利用雌性系的制种法 雌性系的繁殖需在隔离区用赤霉素、硝酸银或硫 代硫酸钠处理促使部分雌性株产生雄花，利用天 然授粉，采收的种子供下一代母本之用。赤霉素 （GA3）诱雄的有效浓度是11.5g/L；AgNO3为 50

11、500mg/L，硫代硫酸钠为920mg/L。 返回 雌 性 系 繁 殖 F1及父本的种子生产 1：35 ： 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种27 杂交优势育种利用雌株系的制种法 返回 菠菜雌株系的选育是从优良品种群体中选择优良的纯 雌株作母本，以该品种中优良的强雌两性株作父本杂交， 其F1就是纯株系（纯雌株占95以上）。 利用雌株系的制种法 下一节 基本方法同雌性系制种法，不同是雌株系的获得因植 物不同而异。 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种28 第四节 雄性不育系的选育利用 一、雄性不育系的概念 二、雄性

12、不育系的选育 三、利用雄性不育系制种的方法和步骤 杂交优势育种雄性不育系的选育利用 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种29 杂交优势育种雄性不育系的选育利用 返回 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种30 杂交优势育种雄性不育系的选育利用概念 两性花植物中，雄性器官表现退化、畸形 或丧失功能的现象，称为雄性不育性。 对于可遗传的雄性不育，经过选育可育成不育性 稳定的系统，该系统即雄性不育系，简称不育系 或A系。 返回 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种31 杂交优势育种雄

13、性不育系的选育利用表现形式 雄蕊退化或变形雄蕊退化或变形 花药异常花药异常 雌雄蕊异长雌雄蕊异长 产产 雌雌 性性 返回 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种32 杂交优势育种雄性不育系的选育利用遗传类型 核不育型核不育型 胞核不育型胞核不育型 （Genetic male sterility，简称，简称GMS） （Cytoplasmic-genic male sterility，简称，简称CMS） 返回 细胞质不育型细胞质不育型 （cytoplasmic male sterility） 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种

14、优势育种33 杂交优势育种雄性不育系的选育利用利用价值 省去了人工去雄省去了人工去雄 提高杂种一代种子质量提高杂种一代种子质量 为一些因花器小，人工去雄困难的十为一些因花器小，人工去雄困难的十 字花科、百合科、伞形科等园艺植物字花科、百合科、伞形科等园艺植物 的杂种优势利用开辟了新途径的杂种优势利用开辟了新途径 返回上一级 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种34 杂交优势育种雄性不育系的选育利用选育 1原始雄性不育材料的获得和临时保存原始雄性不育材料的获得和临时保存 利用自然变异 远缘杂交 人工诱变 自交和品种间杂交 引种和选育 获得 21世纪多媒体教

15、学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种35 杂交优势育种雄性不育系的选育利用选育 1原始雄性不育材料的获得和临时保存原始雄性不育材料的获得和临时保存 无性繁殖 人工自交 隔离区内自由授粉 两亲回交法 临时保存 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种36 用来给雄性不育系授粉，使杂种一代品种群体中每 个植株恢复雄性繁殖能力的纯合自交系。 用来给雄性不育系授粉，使每个后代植株继续保持 着雄性不育特性的纯合自交系 。 杂交优势育种雄性不育系的选育利用选育 2CMS系的选育和利用系的选育和利用 雄性不育系（简称不育系或A系） 是指具有雄性不育

16、的特性且能稳定遗传的纯合系统。 雄性不育保持系（简称保持系或B系） 雄性不育恢复系（简称恢复系或C系） 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种37 不育系和保持系的选育 杂交优势育种雄性不育系的选育利用选育 选育保持系常用的方法有测交筛选保持系和人 工合成保持系两种。 测交筛选保持系的程序是在获得原始雄性不育株 的品种群体或其他品种群体中，选择若干经济性 状良好的植株，分别作两种交配，一是测交，测 定各个父本株对雄性不育性的保持能力，二是各 个父本株自交，繁殖后代 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种38 父 本 母

17、本 （育性分离，淘汰） 杂交优势育种雄性不育系的选育利用选育 父本株（S0代） 原始不育株 S (msms) F（msms） （1） （3） （2） F（MsMs） S（MsMs） 1S（MsMs）2S(Msms)1S(msms) (1) S (msms) 全 是 不 育 株 （该F1为雄性 不育系。父本 为保持系）。 （3） 1S (Msms) 1S (msms) 育性分离 织(继续筛 选） （2） S (Msms) 全 部 是 可 育 株 的 组 合（淘汰） 图 6-4 测 交 筛 选 保 持 系 示 意 图 S1代群体 F（msms）（保持系） F（MsMs） S（MsMs） (BC1代

18、) S (msms) 不育系 F (msms) 保持系 S (Msms) 全可育 F (MsMs) 全可育 全可育育性分离 S1全可育 S (msms)F (msms)S (msms)F (MsMs)S (msms)F (Msms) F（Msms） S（Msms） N 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种39 雄性不育系的转育 杂交优势育种雄性不育系的选育利用转育 通常的转育方法有直接转育法和间接转育法两种。通常的转育方法有直接转育法和间接转育法两种。 CMS系的利用 继续继续 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种

19、40 杂交优势育种雄性不育系的选育利用选育 S (msms) F (msms) 甲品种 不育系 S (msms) 乙品种 测交筛选 F (msms) S (msms) 乙品种A系 F (msms) 乙品种B系 图6-6 CMS系直接转育示意图 返回 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种41 3GMS的选育和利用的选育和利用 杂交优势育种雄性不育系的选育利用选育 GMS与两用系的概念与两用系的概念 GMS系的选育系的选育 将受一对隐性核基因支配的GMS经选育可获得一 个既作不育系用又作保持系用的稳定遗传的系统。 由一对核基因决定的雄性不育性，其基因型为 m

20、sms。两用系的选育就是把同一品种中的不育株 msms和杂合可育株Msms筛选出来。再进行多代 兄妹交即可。 图图 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种42 杂交优势育种雄性不育系的选育利用选育 原始不育株 msms 1msms : 1MsMs : 2Msms 全可育淘汰 育性分离 50不育株 50可育株 msms Msms 1msms1Msms 两用系 多代兄妹交 图67 GMS系选育示意图 同品种可育株 MsMs Msms 全部可育Msms 育性分离 50不育株 50可育株 返回 多代兄妹交 1msms1Msms 两用系 msms Msms 21世纪

21、多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种43 测验种 亲本测验者 X1X2X3X4 324 1 2 3 1 X12X13X14 X23X24 X34 4 n i n ij ij n i i X nn X n acg )2( 4 2 1 . n i n ij ij n j j n i i n i n ij ij X nn XX n Xacs )2)(1( 4 )( 2 1 . 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种44 隔离区制种区 混 播 间行播种 1：3 隔 离 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学

22、杂种优势育种45 在幼苗期用来区别真假杂种的隐性性状 1、稳定遗传的隐性质量性状 2、必须在苗期出现 3、极易目测辨认 隐 显 播种后及时拔除具隐性性状的假杂种 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种46 父本株（S0代） 原始不育株 S (msms) （1）S（MsMs） S1代群体 S（MsMs） （1）（育性分离，淘汰） 1S（MsMs）2S(Msms)1S(msms) S（Msms） （2）F（MsMs） F（MsMs） S（MsMs） S (Msms)S（MsMs） S（Msms）S（Msms） S（msms） (1) S (Msms) (2)

23、S (Msms) F（MsMs） F（MsMs） F（Msms） S（Msms） S（Msms） S（msms） 1S（msms）2S(Msms)1S(MsMs) 1S（msms）2S(Msms)1S(MsMs) S (msms) 不育系 S (Msms)1S (Msms) 1S (msms) F (msms) 保持系 F（MsMs） 1F（msms）2F(Msms)1F(MsMs) S（MsMs） S（Msms） S（msms） 全可育 全可育 S（MsMs） 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种47 自交系配合力的测定 配组方式的确定 优良自交系的选

24、育 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种48 概念 评价 选育自交系的一般方法 选育自交系的理由 优良自交系的选育 轮回选择法选育自交系 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种49 选育自交系的理由 教你读书 自 交 系 选 育 的 理 论 依 据 P128 多代 不利 性状 AaB b c c AAb b C c aAB B c c aa b b C c 不同自交系 遗传组成不同 纯合 AAB B c c AAb b C C AAB B c c aa b b C C S1S2S3S4 正因为基因型纯合：F1才会整齐

25、一致；性状间的互补才会明显 杂种优势 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种50 选育自交系的一般方法 原始材料的 优株的选择与自交 逐代自交选择淘汰 搜集 鉴定 选择 我 单果 重 高 我 抗病性 强 还适密植 条件：丰产性好 招聘广告 满足条件者请速来报名 我们合作 会更强 这样的 成员我 有上几 个就可 以了， 不必太 多 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种51 原始群体原始群体 根据配合力测定结果 淘汰S1株系 S1 据经济性状优劣选优系，优系中选 优株 S2 针对经济性状，生活力选优株 同时要注意特殊优株

26、的选择 S3开始注意定向选择，以利优良性状的稳定纯合 S4 -S6可育成优良的自交系 S0 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种52 轮回选择法 单轮回选择法 配合力轮回选择法 交互轮回选择法 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种53 单轮回选择法 第一个周期第二个周期 选优株自交 混合留种 系间互交 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种54 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种55 图例 第一个周期第二个周期 选优株 21世纪多媒体教

27、学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种56 A0群体B0群体 测验交 对入选优株 同时进行 测验交 F1F1F1 F1 群体群体 CMS两区三系制种法 杂交一代制种区不育系繁殖区 杂种一代种子 恢复系不育系保持系 不育系种子恢复系种子 部分 保持系种子 部分 保持系种子 部分 不育系种子恢复系种子 部分 杂种一代种子 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种58 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种59 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种60 指两性花植物

28、，雌雄性器官，在不同基 因型的株间授粉能正常结籽，但是 结籽或结籽率的特性 通过连续多代自交选择，可育成具有自交不亲 和性特点，且能稳定遗传的自交系 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种61 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种62 异型不亲和示意图-二形花柱 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种63 异型不亲和示意图-三形花柱 21世纪多媒体教学软件系列之一 2021-4-24园艺植物育种学杂种优势育种64 S s 雌蕊 花粉 S s 1、存在相同基因 和雌配子体具有不同S 基因的花粉为亲和花粉 反之，为不亲和花粉 纯 x 杂 2、无相同基因 纯 x 纯、杂 x 杂完全相同 部分相同 完全不同 完全不亲和 部分亲和 完全亲和 S1 S1X S1 S1S1 S2X S1 S2 S1 S1 x S1 S2 S1 S1X S2 S2S1 S1X S2 S3 21世纪多媒体教学软件系