杂交育种与诱变育种 ppt上课

1、 第六章第六章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种第一节杂交育种与诱变育种2000年国家最高科学技术奖年国家最高科学技术奖2004年十大感动中国人物之一年十大感动中国人物之一上海世博会上海世博会太空家园馆太空家园馆太空育种厅太空育种厅 试试一试：植物杂交育种的方法一试：植物杂交育种的方法锈病锈病DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗DDddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优一、杂交育种一、杂交育种 杂交育种是将杂交育种是将通过

2、交通过交配配集中集中在一起，再经过在一起，再经过选择和培育选择和培育，获得新品种，获得新品种的方法。的方法。1.概念：概念：3.方法方法杂交杂交自交自交选优选优自交自交2.原理：原理：（1 1）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？（2）能否有新的基因和新的性状产生？能否有新的基因和新的性状产生？ （3 3）从）从杂交后代可能出现的各种类型及育种时杂交后代可能出现的各种类型及育种时间间来来 看看，杂交育种有哪些缺点？，杂交育种有哪些缺点？思考与讨论思考与讨论如果要培育出新的基因和新的如果要培育出新的基因和新的性状，应该怎样做？性状，应该怎样做？重达重达3

3、00斤的斤的太空南瓜太空南瓜太空黄瓜太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比太空葡萄（左）和普通葡萄（右）对比2.2.什么因素会诱发基因突变？什么因素会诱发基因突变？物理因素有：物理因素有：化学因素有：化学因素有：紫外线、紫外线、X射线、激光等射线、激光等亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等1.原理：原理：3.概念概念19431943年从自然界分离出年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青来的青霉菌只能产生青霉素霉素2020单位单位/mL/mL。后来人。后来人们对青霉菌多次进行们对青霉菌多次进行X X射射线、紫外线照射以及综线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉合处理，培育成了青霉素高产菌株，素高

4、产菌株，目前青霉目前青霉素的产量已达到素的产量已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。思考与讨论思考与讨论长相奇特的南瓜长相奇特的南瓜 奇怪的奇怪的“太空椒太空椒”单倍体育种单倍体育种 还有什么育种方法有可能还有什么育种方法有可能缩短育种年缩短育种年限限，使具有小麦的矮杆抗锈病的品，使具有小麦的矮杆抗锈病的品种能更迅速在生产实践上得到应用？种能更迅速在生产实践上得到应用？ 纯合体纯合体花药离体培养花药离体培养P P高杆高杆抗病抗病 DDTTDDTT矮杆感矮杆感病病 ddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTt配子配子DTDTDtDtdTdTdtdt

5、DTDTDtDtdTdTdtdtDDTTDDTTDDttDDtt ddTTddTTddttddtt 秋水仙素秋水仙素需要的矮抗品种需要的矮抗品种第第1 1年年第第2 2年年单倍体育种方法单倍体育种方法育种年限：育种年限：2 2年年依据原理：依据原理：明显缩短年限明显缩短年限优点：优点：染色染色体数目变异体数目变异高杆抗病高杆抗病 矮杆易感病矮杆易感病F1花药离体培养花药离体培养单倍体植株幼苗单倍体植株幼苗正常植株正常植株选择选择符合要求的品种符合要求的品种秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗DDTT XddttDdTt1DT : 1Dt : 1dT : 1dt1DDTT：1DDtt：1ddTT：1

6、ddttddTT 矮抗矮抗单倍体育种方法单倍体育种方法依据原理：依据原理：明显缩短年限明显缩短年限优点：优点：染色染色体数目变异体数目变异育种年限：育种年限：2 2年年育种的方法有多种，各有各的优点，我们育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的达到要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。各种目的。如果水稻的某迟熟（如果水稻的某迟熟（AA)品种品种,那么我们有什那么我们有什么好办法快速的得到早熟（么好办法快速的得到早熟（aa）品种？）品种？人工诱变人工诱变 + + 单倍体育种单倍体育种早熟早熟品种品种(aa)(aa)花药离花药离体培养体培养当年就可以培育出优良新

7、品种！当年就可以培育出优良新品种！迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)杂合杂合子子(Aa)(Aa)人工人工诱变诱变 幼苗幼苗 （A） 幼苗幼苗（a）秋水仙秋水仙素处理素处理迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)秋水仙秋水仙素处理素处理时间：时间：四种育种方法的比较四种育种方法的比较原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用杂交杂交育种育种诱变诱变育种育种单倍体单倍体育种育种基因基因重组重组基因基因突变突变染色体染色体变异变异杂交杂交自自交交选优选优自交自交物理、化物理、化学因素诱学因素诱变变 先花药的离先花药的离体培养，然体培养，然后再秋水仙后再秋水仙素处理素处理 明显缩短明显缩短育种进程育种进程难以控制

8、突变的难以控制突变的方向；方向；需大量处理需大量处理供试材料。供试材料。技术复杂，技术复杂，须与杂交育须与杂交育种配合种配合培育矮秆培育矮秆抗病小麦抗病小麦快速培育快速培育矮秆抗病矮秆抗病小麦小麦高产青高产青霉菌、霉菌、太空椒太空椒多倍体多倍体育种育种染色体染色体变异变异用一定浓度用一定浓度的秋水仙素的秋水仙素处理萌发种处理萌发种子或幼苗子或幼苗茎秆粗壮，茎秆粗壮，器官大，营器官大，营养含量高养含量高发育延迟，发育延迟，结实率低结实率低三倍体无三倍体无籽西瓜、籽西瓜、八倍体小八倍体小黑麦、黑麦、单倍体育种单倍体育种 DDTTDDTT高秆抗锈病高秆抗锈病 ddttddtt矮秆易染锈病矮秆易染锈病

9、DdTtDdTt高秆抗锈病高秆抗锈病DTDT、dTdT、DtDt、dtdt花药离花药离 体培养体培养 ddTTddTT矮秆抗锈病矮秆抗锈病DTDT、dTdT、DtDt、dtdt秋水仙秋水仙 素处理素处理 单倍体单倍体 幼苗幼苗 花粉花粉 纯合体纯合体 植株植株 F F1 1 P P单倍体育种单倍体育种 为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？纯合体纯合体单倍体育种单倍体育种花药离体培养花药离体培养P P高杆高杆抗病抗病 DDTTDDTT矮杆感矮杆感病病 ddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTt配子配子DTDTDtDtdTdTdtdtDT

10、DTDtDtdTdTdtdtDDTTDDTTDDttDDtt ddTTddTTddttddtt 秋水仙素秋水仙素需要的矮抗品种需要的矮抗品种第第1 1年年第第2 2年年 杂交育种杂交育种P P高杆高杆抗病抗病 DDTTDDTT矮杆感矮杆感病病 ddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTt第第1 1年年第第2 2年年第第3 36 6年年ddTTddTT需要的矮抗品种需要的矮抗品种F F2 2D_T_D_T_ D_ttD_tt ddTddT_ _ ddttddtt矮抗矮抗练习练习 :请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草

11、新品种的方法）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是是 。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。（4 4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于质上属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和

12、不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种1、 下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品种的示意图，试分析回答：种的示意图，试分析

13、回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用和培育所采用的）用和培育所采用的D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（2）用培育所采用的）用培育所采用的E和和H步骤步骤分别是分别是 、 和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（3）用培育所采用的）用培育所采用的G步骤是步骤是 。其遗传学原。其遗传学原理是理是 。 (4)由由培育所用的育种方法是培育所用的育种方法是 。 H杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变