异交作物的生产管理培训课件(共53页).ppt

1、种植生产与管理种植生产与管理张贵合贵州农业职业学院 农艺工程系前课回忆前课回忆l种子生产程序：l我国目前所实行的重复繁殖程序为：l循环选择程序根据时间长短不同可以分为：l三圃制原种生产程序：l 选择单株 株行圃株行比较试验 株系圃株系比较试验 原种圃混系繁殖重复繁殖程序和循环繁殖程序原原种育种家种子 原种 大田用种三圃制、两圃制和一圃制工程三工程三 异交或常异交作物种子异交或常异交作物种子 生产技术生产技术张贵合贵州农业职业学院 农艺工程系一、理解异交或常异交作物种子生产的根底知识 二、掌握杂交种子生产一般原理和方法 三、掌握作物杂交后代处理方法 四、会进行异交和常异交作物的人工杂交操作 五、

2、掌握常见异交和常异交作物的杂交种子生产技术 本章重难知识点本章重难知识点一、杂交种亲本原种的生产一、杂交种亲本原种的生产一杂交原种的一些根本概念 原原种 原种 大田用种二杂交亲本原种的一般标准典型性、一致性、高纯度；生长势、适应性和产量未降低；种子质量好生产用种一般3-4年更换原种二、杂交种子生产二、杂交种子生产杂交种：经过亲本的纯化、选择、选配、配合 力测定等一系列选育的优良杂交组合。杂交种生产的工作内容： 亲本繁殖和保纯；一代杂交种子生产杂交种生产分类杂交种生产分类l根据杂交亲本亲缘关系的远近，可分为近缘杂交和远缘杂交。l近缘杂交指不存在杂交障碍的同一物种内，不同品种或变种间的杂交。l远缘

3、杂交是指种以上分类单位之间的杂交。杂交种生产的意义和原理杂交种生产的意义和原理l杂种后代的变异性质可以通过对亲本的选择选配得到控制，比单纯的选择育种更富创造性和预见性；l杂种后代的变异范围远较一般自然发生的变异广，为选择提供了丰富的根底；l杂交能使控制优良性状的基因通过自由组合或连锁互换到达重组，能够产生新的性状，或者是能够把两个或两个以上亲本的优良性状综合在一个品种中；l杂交能产生杂种优势的遗传效应，对于无性繁殖的作物能直接利用。2 2 杂交种的遗传原理杂交种的遗传原理合作合作881002-12 2 杂交种的遗传原理杂交种的遗传原理 (2) 基因互作，产生新性状基因互作，产生新性状(AAbb

4、)(aaBB)(AABB)二二 亲本选配亲本选配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根底，是杂交育种成败的关键。 我单果重高我抗病性强还适密植条件：丰产性好 抗病性强 品质优异招聘广告有以上特长者请速来报名 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Thats OK二二 亲本选配亲本选配2 亲本选配的一般原那么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。二二 亲本选配亲本选配2亲本之一最好为当地优良品种亲本之一最好为当

5、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。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同杂交亲本在生态型和系统来源上应有所同 不同生态类型、不同地理来源、不同亲缘关系的品种，后不同生态类型、不同地理来源、不同亲缘关系的品种，后代别离广，易选出好品种。代别离广，易选出好品种。4 杂交亲本应具有较好的配合力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；好品种那么指具有许多优良性状的品种。一般配合力高的亲本；好品种那么指具有许多优

6、良性状的品种。 例如：美国小麦品种例如：美国小麦品种Gaines，曾创世界单产纪录，不是好亲本；，曾创世界单产纪录，不是好亲本；其姊妹系其姊妹系Pullmanioi，曾育出了多个优良杂交品种。，曾育出了多个优良杂交品种。二二 亲本选配亲本选配三三 杂交方式杂交方式1 单交单交(Single Cross)或成对杂交或成对杂交 单交：单交：由两个品种或遗传类型成对杂交。由两个品种或遗传类型成对杂交。 组合方式：组合方式：AB 单交有正反交之分。单交有正反交之分。 特点：特点：简单易行，育种时间短，后代群体规模小简单易行，育种时间短，后代群体规模小 ，一般将对当地条件，一般将对当地条件最适应的亲本作

7、母本。最适应的亲本作母本。 ABF1正交反交 从遗传学的角度考虑从遗传学的角度考虑, 正正反交遗传学效应有何不同？反交遗传学效应有何不同？想一想想一想复交：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。交。特点：特点：a a 遗传根底复杂，遗传根底复杂，F1F1代就发生性状别离。代就发生性状别离。 b b 杂种比单交的杂种变异类型更多，但稳定性慢，年限长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那么：亲本组合的原那么： 优良亲本最后一次杂交使其遗传组成占杂种的比重大，优良亲本最后一次杂交使其遗传组成占杂种的比重

8、大，增强后代的优良性状。增强后代的优良性状。2 2 复交复交(Multiple Crossing)(Multiple Crossing)复交的方式复交的方式三交：先由两个亲本杂交获得一个单交三交：先由两个亲本杂交获得一个单交F1，然后再与另一个亲，然后再与另一个亲 本杂交，称为三交。本杂交，称为三交。 组合方式：组合方式： ABC (或或 A/B/C )三交三交F1杂种的遗传组成：杂种的遗传组成： 亲本亲本 A 全部胞质和全部胞质和1/4胞核胞核 B 1/4胞核胞核 C 1/2胞核胞核 C亲本应为综合性状最好亲本亲本应为综合性状最好亲本三亲本双交：三亲本双交： 由由3个亲本，一个亲本分别与两外

9、两个亲本进行单交，再将两个杂个亲本，一个亲本分别与两外两个亲本进行单交，再将两个杂交交F1进行杂交。组合方式：进行杂交。组合方式：ABCD， F1代杂种的遗传组成：代杂种的遗传组成：A-25%，B-25%，C-50%。复交的方式复交的方式CABCF1F1F1复交的方式复交的方式四亲本双交：四亲本双交： 由由4个亲本，先用两两杂交得到两个个亲本，先用两两杂交得到两个F1，再用两个，再用两个F1杂交，杂交，称为双交。组合方式：称为双交。组合方式：ABCD，双交双交F1的遗传组成：的遗传组成： 亲本亲本A、B、C、D各提供各提供1/4胞核胞核DACBF1F1F1 A BF1 C F1 D F1添加杂

10、交后代的核遗传组成添加杂交后代的核遗传组成四四 杂交后代的选育杂交后代的选育1 系谱法系谱法(pedigree method) ： 自杂种第一次别离世代单交自杂种第一次别离世代单交F2，复交，复交F1开开始选择单株，分别种植成株行，即系统，以后各世始选择单株，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，直至代均在优良系统中继续进行单株选择，直至 选出优选出优良一致的系统升级进行产量试验。各世代都予以系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。统编号，以考查各株系历史与亲缘，故称系谱法。1杂种一代F1： 工作重点：一般不选单株，

11、淘汰有严重缺陷的组合，并淘汰伪工作重点：一般不选单株，淘汰有严重缺陷的组合，并淘汰伪杂种。杂种。 按组合排列，单粒点播数株到数十株，设置对照，加强按组合排列，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。田间管理。分组合混收，脱粒，编号。 种植数量：依据种植数量：依据F2群体大小及作物的繁殖系数而定。群体大小及作物的繁殖系数而定。种植个体数种植个体数10502杂种二代杂种二代F2或复交一代或复交一代 别离最大的世代，也是选择最重要的世代F2单株决定后代开展趋势3杂种三代杂种三代F3 4 4杂种四代杂种四代F4F4lF4代的种植方法同代的种植方法同F3。 系统群：来自同一

12、系统群：来自同一F3系统的系统的F4各个株系各个株系。 姊妹系：系统群内各系统之间互为姊妹系。姊妹系：系统群内各系统之间互为姊妹系。 工作重点：工作重点： 品系：参加产量试验的系统改称为品系。品系：参加产量试验的系统改称为品系。lF5多数系统已经稳定，所以主要进行系统的比较和选择。lF5还不稳定的材料需要继续单株选择，直到选出整齐一致的系统为止。5 5杂种五代杂种五代F5F5及以后世代及以后世代6系谱法后代的系谱的表示方法系谱法后代的系谱的表示方法 系谱法的优缺点：系谱法的优缺点：优点：优点：u早期世代，针对一些遗传力高的性状连续选择，起到定向选择的早期世代，针对一些遗传力高的性状连续选择，起

13、到定向选择的作用。作用。u系统亲缘关系清楚。系统亲缘关系清楚。缺点：缺点：u从从F2起严格选择，中选率低，优良类型被淘汰起严格选择，中选率低，优良类型被淘汰u工作量大工作量大lF1选优势组合选优势组合lF2选择优势组合中的优良单选择优势组合中的优良单株株lF3选定优良的系统选定优良的系统lF4促进系统的稳定促进系统的稳定系谱法的要点是什么系谱法的要点是什么？想一想想一想2 混合法混合法(bulk method) u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。早代选择损失大个体少，

14、表现型受环境影响大，选择的可靠性差。早代选择损失大量优良基因和重组类型。量优良基因和重组类型。u 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时机。混合世代自然选择有利于群体适应当地生态和良基因重组的时机。混合世代自然选择有利于群体适应当地生态和逆境。逆境。 1混合法的理论依据混合法的理论依据混混 合合 单单 株株 选选 择择 法法2 2工作要点：工作要点： 混合法是在自花授粉作物的杂种别离世代，按组合混合种植，混合法是在自花授粉作物的杂种别离世代，按组合混合种植，不加选择，直到估计杂种后代纯合百分率到达不加选

15、择，直到估计杂种后代纯合百分率到达80%以上时以上时F5-F8，才开始选择一次单株，下一代成为系统株系，然后选，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。拔优良系统进行升级试验。3混合法的优缺点优点：优点：别离世代群体大，不会丧失最优良的基因型；别离世代群体大，不会丧失最优良的基因型；选择效率高；选择效率高；易获得对生物有利的性状；易获得对生物有利的性状；适于多系杂种的选择；适于多系杂种的选择；可能得到育种目标以外的优良类型可能得到育种目标以外的优良类型缺点：缺点： 人工选择与自然选择目标不一致的性状易丧失；选择数量大，人工选择与自然选择目标不一致的性状易丧失；选择

16、数量大，年限长，后代亲缘关系无法考证。年限长，后代亲缘关系无法考证。系谱法与混合法的比较l选择方法的比较选择方法的比较l系谱法从第一次别离世代开始选单株，直至外部形态性状根本稳定；系谱法从第一次别离世代开始选单株，直至外部形态性状根本稳定；l混合法在别离的早期世代不选单株，按组合混合种植，直到群体中纯混合法在别离的早期世代不选单株，按组合混合种植，直到群体中纯合体频率达合体频率达80%左右的世代选择一次单株；左右的世代选择一次单株；l在获得稳定株系后，两种方法在处理品系方面采用相同或相似的手段在获得稳定株系后，两种方法在处理品系方面采用相同或相似的手段。 实际生产中，如何综合利用系谱法和实际生

17、产中，如何综合利用系谱法和混合法来实现两种方法的优点互相补混合法来实现两种方法的优点互相补充充？想一想想一想系谱法与混合法的比较选择效果比较：选择效果比较：对质量性状及遗传力高的数量性状系谱法可及早掌握优良材料，对质量性状及遗传力高的数量性状系谱法可及早掌握优良材料，效率高；效率高；对遗传力低的数量性状混合法在晚代进行选择，效果好；对遗传力低的数量性状混合法在晚代进行选择，效果好；系谱法利于消除不同植株间的生存竞争，保存育种目标性状，混系谱法利于消除不同植株间的生存竞争，保存育种目标性状，混合法利于开展植株的适应性和抗逆性，但也会保存不利性状。合法利于开展植株的适应性和抗逆性，但也会保存不利性

18、状。 系谱法与混合法的比较工作量等比较：工作量等比较：系谱法工作量大，混合法工作量小；系谱法工作量大，混合法工作量小；系谱法便于及时繁殖推广优良品种；系谱法便于及时繁殖推广优良品种；系谱法系谱详尽，且当代选择结果在次年可得到验证；系谱法系谱详尽，且当代选择结果在次年可得到验证；混合法育种年限较长。混合法育种年限较长。3 衍生系统法衍生系统法(derived line method) 衍生系统：衍生系统：由由F2F2或或F3F3一个单株所繁衍的后代群体分别称之一个单株所繁衍的后代群体分别称之为为F2 F2 或或F3F3衍生系统。衍生系统。工作要点：在工作要点：在F2F2或或F3F3进行一次选择，

19、以后各代分别按衍生系进行一次选择，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。中选择优良系统，进行产量比较试验，直至育成品种。衍生系统法的优点衍生系统法的优点v系谱法与混合法相结合：在混合进级过程中，表现了混系谱法与混合法相结合：在混合进级过程中，表现了混合法的优点，在杂种早代选株又表达了系谱法的优点。合法的优点，在杂种早代选株又表达了系谱法的优点。v既可尽早获得优

20、良株系材料，又可在系统内保存较大的既可尽早获得优良株系材料，又可在系统内保存较大的变异。变异。v既可减少早期世代的工作量，又可防止混播条件下群体既可减少早期世代的工作量，又可防止混播条件下群体中不同类型的竞争。中不同类型的竞争。4 4单籽传法单籽传法single seed descent method, SSDsingle seed descent method, SSD法法 用两个亲本杂交，得到用两个亲本杂交，得到F1，经自交得到，经自交得到F2，在，在F2植株的每一株上或大植株的每一株上或大量选株上各取一粒种子进级到量选株上各取一粒种子进级到F3 ，在，在F3每株仍取一粒种子进级到每株仍取

21、一粒种子进级到F4,再用再用同法进级至同法进级至F5、F6代，直到所需要的世代。在代，直到所需要的世代。在F6代可以选择单株，在代可以选择单株，在F7种成株行，选系混收，进行产量比较试验。种成株行，选系混收，进行产量比较试验。 P1 P2 PF1F2F3F4F5品系比较品系比较株系比较株系比较遗遗传传逐逐渐渐稳稳定定 F6工作要点：工作要点： 从别离世代开始，每株收获一粒种子；之后按组合每年从别离世代开始，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；混合种植，每株收获一粒种子；F5F5或或F6F6世代群体中选择单株，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

22、验。种成株行；选择优良株行升级成品系进入产量试验。单子传代法的优缺点单子传代法的优缺点l与混合法比较具有如下优点：l适于株行距大的作物和保护地加代；lF2个体繁殖时机均等，规模易控制；l与系谱法比较具有如下优点：l减少了F3、F4分系种植和选择的工作量；l保证了高世代选留单株较多时，仍有大量性状差异较大的纯育株系供比较选择；l缺点l育种目标期望的性状可能丧失；l亲缘关系无法考证。 原始材料圃种植从国外搜集来的原始材料，分类型种植，每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。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符合杂交育种目的的材料作为亲本，从原始材料圃中每年选出符合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。种于亲本圃。分期播种，加大行距。1原始材料圃和亲本圃原始材料圃和亲本圃 2选种圃选种圃 种植杂交组合各世代群体的