第十章-杂种优势利用

1、第十章第十章 杂种优势利用杂种优势利用第一节第一节 杂种优势杂种优势第二节第二节 杂交亲本杂交亲本第三节第三节 杂交方式杂交方式第四节第四节 杂交效果预估杂交效果预估第五节第五节 配合力的测定配合力的测定第六节第六节 配套系的杂交配套系的杂交内容目录内容目录第一节第一节 杂种优势的概念杂种优势的概念提高家畜生产效率的育种措施提高家畜生产效率的育种措施 杂种优势杂种优势是提高畜牧生产效率的主要遗传效应之一是提高畜牧生产效率的主要遗传效应之一利用杂种优势已有利用杂种优势已有悠久历史悠久历史（骡、犏牛、大宛马）（骡、犏牛、大宛马）上世纪初上世纪初玉米自交系玉米自交系杂交，提出杂交，提出“杂种优势杂种

2、优势” ” 的概的概念念近近5050年来，年来，杂种优势利用杂种优势利用在畜牧业中也得到普及在畜牧业中也得到普及畜牧发达国家，畜牧发达国家，80809090猪、肉鸡、蛋鸡为杂优猪、肉鸡、蛋鸡为杂优肉牛、肉羊也广泛利用杂种优势肉牛、肉羊也广泛利用杂种优势杂种优势概述杂种优势概述杂种优势利用是一项复杂的系统工程杂种优势利用是一项复杂的系统工程杂种优势利用技术体系中包括：杂种优势利用技术体系中包括：杂交亲本种群的选优提纯（纯繁）杂交亲本种群的选优提纯（纯繁）杂交组合的选择杂交组合的选择杂交工作的组织杂交工作的组织杂种优势利用杂种优势利用v所谓所谓杂种优势杂种优势，即不同种群杂交所产生的，即不同种群杂

3、交所产生的杂种杂种往往在生活力、生长势和生产性能方往往在生活力、生长势和生产性能方面在一定程度上优于两个亲本种群平均面在一定程度上优于两个亲本种群平均)(21BAAByyyH杂种优势杂种优势杂种均值杂种均值亲本群均值亲本群均值杂种优势的概念杂种优势的概念杂种优势机理学说杂种优势机理学说显性基因多为显性基因多为有利基因有利基因，有害基因有害基因多为隐性多为隐性显性基因对隐性基因有显性基因对隐性基因有抑制抑制和和掩盖掩盖作用作用显性基因在杂种群中产生显性基因在杂种群中产生累加效应累加效应，若两亲本种，若两亲本种群各有部分不同的显性基因，则其杂交后代可出群各有部分不同的显性基因，则其杂交后代可出现现

4、显性基因的累加效应显性基因的累加效应非等位基因间的互作（非等位基因间的互作（上位效应上位效应）使一个性状受）使一个性状受到到抑制抑制或者或者增强增强，杂种优势是上位效应促进作用，杂种优势是上位效应促进作用v显性学说显性学说 每一基因座上有一系列的每一基因座上有一系列的等位基因等位基因 每一等位基因又具有每一等位基因又具有独特的作用独特的作用 等位基因间在生理上等位基因间在生理上相互剌激相互剌激 不同等位基因间的生理刺激大于不同等位基因间的生理刺激大于同类等位基因同类等位基因间间 杂合子在生活力和适应性上优于纯合子，即表现杂合子在生活力和适应性上优于纯合子，即表现为杂种优势为杂种优势v超显性学说

5、超显性学说杂种优势机理学说杂种优势机理学说杂种优势是杂种优势是显性和超显性共同作用显性和超显性共同作用的结果，不同情的结果，不同情况下，可能不同效应起主导作用况下，可能不同效应起主导作用在控制一个性状多基因座位中，有在控制一个性状多基因座位中，有各种基因间互作各种基因间互作情况（不完全显性、完全显性、超显性，有上位效情况（不完全显性、完全显性、超显性，有上位效应、或没有上位效应）应、或没有上位效应）各种各种遗传多态性遗传多态性是产生杂种优势的一个重要因素是产生杂种优势的一个重要因素v遗传平衡学说遗传平衡学说E分子水平上的研究将进一步深入解释杂种分子水平上的研究将进一步深入解释杂种优势的机理优势

6、的机理杂种优势机理学说杂种优势机理学说杂种优势度量杂种优势度量杂种优势度量杂种优势度量配合力的概念配合力的概念AByAA21BA21ABABID)(ABpm +一般配合力一般配合力(加性效应加性效应)特殊配合力特殊配合力(非加性效应非加性效应)一般配合力一般配合力的实质是群体的平均加性基因效应的实质是群体的平均加性基因效应，反映的是一个种群同其它种群杂交的一般效果，反映的是一个种群同其它种群杂交的一般效果特殊配合力特殊配合力的其实质是两个种群正交和反交的的其实质是两个种群正交和反交的平均显性效应和上位效应，平均显性效应和上位效应， v群体间特异群体间特异群体间遗传结构的差异群体间遗传结构的差异

7、 v世代间特异世代间特异世代间杂交措施的差异世代间杂交措施的差异v性状间特异性状间特异性状间遗传力的差异性状间遗传力的差异E 低遗传力的性状则可得到较高的杂种优势低遗传力的性状则可得到较高的杂种优势v杂种优势与近交退化是同一个遗传机制的两杂种优势与近交退化是同一个遗传机制的两个方面个方面v杂种优势取决于群体的杂种优势取决于群体的杂合度杂合度, ,杂合度高时杂合度高时则出现杂种优势则出现杂种优势v个体的杂种优势取决于个体的杂种优势取决于基因组合基因组合杂种优势增量的程度在各杂种世代中各不杂种优势增量的程度在各杂种世代中各不相同相同F F1 1代获杂种优势增量最大，在代获杂种优势增量最大，在F F

8、2 2代代或回交代中仅保持原杂种优势的一半或回交代中仅保持原杂种优势的一半, ,相对杂种优势相对杂种优势是与是与F F1 1相比相比, ,某一杂交世代出某一杂交世代出现杂种优势的程度，例如：现杂种优势的程度，例如：F F1 1代的相对杂代的相对杂种优势增量是种优势增量是1,1,而而F F2 2代为代为0.50.5。即杂种优势。即杂种优势逐代丢失一半逐代丢失一半E杂种优势效应只能利用而不能固定也不能杂种优势效应只能利用而不能固定也不能遗传的遗传的！H 不同杂交组合，可能获得不同的杂种优势不同杂交组合，可能获得不同的杂种优势H 同一杂交组合中，不同的生产性状可获得的同一杂交组合中，不同的生产性状可

9、获得的杂种优势不同杂种优势不同，（，（杂种优势杂种优势：繁殖性状繁殖性状生生长发育性状长发育性状饲料效率及胴体性状）饲料效率及胴体性状）E 杂种优势不能累积，也不能遗传，因此不杂种优势不能累积，也不能遗传，因此不能将商品杂交个体作为种畜使用！能将商品杂交个体作为种畜使用！ 第二节第二节 杂交亲本杂交亲本E杂交用的杂交用的亲本种群亲本种群是否妥当，关乎杂种能否是否妥当，关乎杂种能否得到优良、高产及非加性效应大的基因和基得到优良、高产及非加性效应大的基因和基因型，进而决定杂交能否取得最佳效果因型，进而决定杂交能否取得最佳效果E就杂交亲本种群而言，需要注意就杂交亲本种群而言，需要注意类别、初选类别、

10、初选以及选育以及选育三个问题三个问题 杂交亲本杂交亲本亲本群的类别亲本群的类别 家畜品种，数目众多、特点各异家畜品种，数目众多、特点各异 运用品种杂交一直是一种主要的杂交形式，尤其运用品种杂交一直是一种主要的杂交形式，尤其是对猪及大家畜来说是对猪及大家畜来说 品种间的杂交将来也将依然占据一个重要地位品种间的杂交将来也将依然占据一个重要地位v品种品种应用品种作为杂交的亲本群应用品种作为杂交的亲本群种群不纯，种群间的基因频率差异不显著，导致杂种群不纯，种群间的基因频率差异不显著，导致杂种优势不明显；种优势不明显；杂种的一致性差，不能达到商品的规格化；杂种的一致性差，不能达到商品的规格化；杂交效果很

11、不稳定、杂交相关难于预测；杂交效果很不稳定、杂交相关难于预测；个体选种选配特别费事，错选的可能性很大个体选种选配特别费事，错选的可能性很大应用品种作为杂交的亲本群的缺点：应用品种作为杂交的亲本群的缺点：v品种规模大，难于控制种群的纯度，影响杂交效果品种规模大，难于控制种群的纯度，影响杂交效果v家畜品种的培育难度大、时间长，从而限制种群的家畜品种的培育难度大、时间长，从而限制种群的推陈出新、难以适应现代化生产对高速度改进的需要推陈出新、难以适应现代化生产对高速度改进的需要亲本群的类别亲本群的类别 近交系近交系(inbred line)(inbred line)、 合成系（合成系（syntheti

12、c strainsynthetic strain）、）、 专用系（专用系（specific strainspecific strain）、）、 配套系（配套系（specialized strainspecialized strain），）， v品系品系 品系是人工育成的具有一定特点、能够稳定遗传、品系是人工育成的具有一定特点、能够稳定遗传、拥有一定数量的种群拥有一定数量的种群品系已不局限于一个品种之内，不隶属于任何一个品系已不局限于一个品种之内，不隶属于任何一个品种，如配套系品种，如配套系在育成方法上，已不局限于近交一种途径，而是包在育成方法上，已不局限于近交一种途径，而是包括杂交、合成等各种

13、手段括杂交、合成等各种手段品系的特点品系的特点品系培育灵活品系培育灵活品系质量要求不如品种全面，主要突出某些特点品系质量要求不如品种全面，主要突出某些特点品系头数要求不高，分布也不要求很广品系头数要求不高，分布也不要求很广品系培育不需要考虑长期存在品系培育不需要考虑长期存在品系具有下列特点品系具有下列特点培育大量杂交用的品系，增加新的杂交组合，为培育大量杂交用的品系，增加新的杂交组合，为不断筛选新的杂交组合创造有利条件不断筛选新的杂交组合创造有利条件品系形成快，可加快杂种优势利用周转品系形成快，可加快杂种优势利用周转品系的范围较小，因而种群的提纯比较容易，能品系的范围较小，因而种群的提纯比较容

14、易，能提高杂种优势和杂种的整齐度提高杂种优势和杂种的整齐度亲本群的初选亲本群的初选 母本种群应数量多、适应性强母本种群应数量多、适应性强 母本种群的繁殖力要高，泌乳能力要强，母本种群的繁殖力要高，泌乳能力要强，母性要好母性要好 母本种群在不影响杂种生长速度的前提下母本种群在不影响杂种生长速度的前提下，体格不一定要求太大，体格不一定要求太大v母本群的要求母本群的要求 父本群的生长速度要快，饲料利用率要父本群的生长速度要快，饲料利用率要高，胴体品质要好。这些性状的遗传力一高，胴体品质要好。这些性状的遗传力一般较高，可遗传给杂种后代。般较高，可遗传给杂种后代。 父本群的类型应与对杂种的要求相一致。父

15、本群的类型应与对杂种的要求相一致。如要求生产瘦肉型猪时，即应选择瘦肉型如要求生产瘦肉型猪时，即应选择瘦肉型猪作父本。猪作父本。v父本群的要求父本群的要求亲本群的初选亲本群的初选亲本群的选育主要包括选优、提纯两个方面亲本群的选育主要包括选优、提纯两个方面“选优选优”就是通过选择，选出性能优良、合乎就是通过选择，选出性能优良、合乎理想的个体，从而使亲本群内优良、高产的基理想的个体，从而使亲本群内优良、高产的基因频率尽可能增大因频率尽可能增大“提纯提纯”则是通过选配，使亲本群在主要性状则是通过选配，使亲本群在主要性状上纯合子的基因型频率尽可能增加，个体间的上纯合子的基因型频率尽可能增加，个体间的差异

16、尽可能减少差异尽可能减少亲本群的选育亲本群的选育E纯繁和杂交是整个杂种优势利用中两个相纯繁和杂交是整个杂种优势利用中两个相互促进、相互补充、互相不可替代的过程互促进、相互补充、互相不可替代的过程第三节第三节 杂交方式杂交方式 v终端杂交终端杂交v轮回杂交轮回杂交v终端轮回杂交终端轮回杂交v二元杂交(AB) A B AB 肥育肥育 v一代杂种无论是公是母，都不作为种用继一代杂种无论是公是母，都不作为种用继续繁殖，而是全部用作商品续繁殖，而是全部用作商品 这种杂交方式可获得这种杂交方式可获得完全的杂种优势完全的杂种优势不能不能充分利用充分利用母本母本种群繁殖性能方面的种群繁殖性能方面的杂种优杂种优

17、势势维持两个很大规模的纯繁群体，负担重维持两个很大规模的纯繁群体，负担重二元杂交二元杂交v回交（A(AB) A B A AB A(3/4)B(1/4) 肥育肥育v回交是指两个种群杂交，所生杂种母畜再回交是指两个种群杂交，所生杂种母畜再与两个种群之一的公畜杂交，所生杂种不与两个种群之一的公畜杂交，所生杂种不论公母一律用作商品论公母一律用作商品 这种杂交方式可以利用二元杂种这种杂交方式可以利用二元杂种母畜母畜在繁殖性能在繁殖性能方面的杂种优势方面的杂种优势由于二元杂种母畜的由于二元杂种母畜的显性效应损失一半显性效应损失一半，三元杂，三元杂种优势也丧失一半种优势也丧失一半比二元杂交利用比二元杂交利用

18、杂种优势小杂种优势小，回交回交v三元杂交(C(AB) A B C AB C(1/2)A(1/4)B(1/4) 肥育肥育 三元杂种集合了三个种群的差异，单个数量三元杂种集合了三个种群的差异，单个数量性状上的性状上的杂种优势更大杂种优势更大可通过二元杂种母畜充分利用可通过二元杂种母畜充分利用母本母本在繁殖性在繁殖性能方面的能方面的杂种优势杂种优势在组织工作上，要比二元杂交更为在组织工作上，要比二元杂交更为复杂复杂，因，因为它需要有三个种群的纯种畜源为它需要有三个种群的纯种畜源 三元杂交三元杂交v这种杂交是用两个种群杂交，所生杂种母畜这种杂交是用两个种群杂交，所生杂种母畜再与第三个种群杂交，所生二代

19、杂种用作商品再与第三个种群杂交，所生二代杂种用作商品v四元杂交、双杂交(AB)(CD) A B C D AB CD ( A(1/4)B(1/4)C(1/4)D(1/4) 肥育肥育v双杂交是用四个种群分别两两杂交，然后双杂交是用四个种群分别两两杂交，然后再在两种二元杂种间进行杂交，产生四元再在两种二元杂种间进行杂交，产生四元杂种商品畜杂种商品畜， 四元杂交、双杂交四元杂交、双杂交遗传基础更广遗传基础更广一些，可望有较大的杂种优势一些，可望有较大的杂种优势既可利用到母畜的杂种优势，也可以利用既可利用到母畜的杂种优势，也可以利用公畜的杂公畜的杂种优势种优势由于大量利用杂种繁殖，由于大量利用杂种繁殖，

20、纯种就可以少养纯种就可以少养双杂交涉及到四个种群，因此其双杂交涉及到四个种群，因此其组织工作组织工作就更复杂就更复杂v二元轮回杂交(交替杂交)( (AB)rotAB)rot AB A AB B(A(3/4)B(1/4) A(A(1/4)B(3/4) v轮回杂交是用几个种群轮流作为父本杂交，轮回杂交是用几个种群轮流作为父本杂交，杂交用的母本种群均用杂种母畜，每代产生杂交用的母本种群均用杂种母畜，每代产生的杂种除继续杂交外，其余杂种全部作商品的杂种除继续杂交外，其余杂种全部作商品 除第一次杂交外，每代都可利用到除第一次杂交外，每代都可利用到母本杂种优势母本杂种优势比较比较适合繁殖力低适合繁殖力低的

21、性状，每代使用杂种母畜繁殖的性状，每代使用杂种母畜繁殖组织工作简单组织工作简单，每代仅需少量纯种公畜，每代仅需少量纯种公畜每代始终能产生一定的每代始终能产生一定的杂种优势杂种优势轮回杂交（优点）轮回杂交（优点）每代需要每代需要变换公畜品种变换公畜品种，使得公畜不能连，使得公畜不能连续使用续使用杂交组合筛选中的杂交组合筛选中的配合力测定配合力测定难于进行难于进行产品各代间产品各代间产品一致性差产品一致性差，影响市场形象，影响市场形象轮回杂交（缺点）轮回杂交（缺点）v三元轮回杂交三元轮回杂交(ABC)rot AB C (AB) A(C(AB) B(A(5/8)B(1/8)C(1/4) C(A(5/

22、16)B(9/16)C(1/8) v纯种公畜与交替杂交母畜的终端轮回杂交 A(BC)rotv二元杂交公畜与交替杂交母畜的终端轮回杂交 (AB)(CD)rot 用用近交系的公畜近交系的公畜与无亲缘关系的非近交与无亲缘关系的非近交系母畜交配系母畜交配 这种杂交方式主要用于近交系的杂交这种杂交方式主要用于近交系的杂交 父本要高度提纯父本要高度提纯，使得公畜在主要性状，使得公畜在主要性状上基本都是优良的上基本都是优良的显性纯合子显性纯合子。这样即。这样即使母本群的纯度稍差一些，影响也可能使母本群的纯度稍差一些，影响也可能不大不大。顶交顶交第四节第四节 杂交效果预测杂交效果预测影响杂交效果的因素影响杂交

23、效果的因素 杂交种群的杂交种群的平均加性因效应平均加性因效应种群间的种群间的遗传差异遗传差异性状的性状的遗传力遗传力种群的种群的整齐度整齐度母体效应母体效应父母组合父母组合迄今对杂种生产性能的推断是很迄今对杂种生产性能的推断是很笼统和粗糙笼统和粗糙的的人们一直人们一直探索探索一种精确预测杂种生产性能的方法一种精确预测杂种生产性能的方法杂种生产性能的预测杂种生产性能的预测利用分子、生化多态性，计算不同种群间的利用分子、生化多态性，计算不同种群间的遗传遗传距离距离，估计杂种优势的可能的趋势，估计杂种优势的可能的趋势利用估测不同种群间的利用估测不同种群间的配合力配合力（见表（见表10.310.3）第

24、五节第五节 配合力的测定配合力的测定通过亲本种群间具体的杂交试验，筛选最宜杂交方通过亲本种群间具体的杂交试验，筛选最宜杂交方案，并对杂交效果进行预测案，并对杂交效果进行预测试验经费极其试验经费极其昂贵昂贵试验设计更加试验设计更加复杂复杂而且独特；而且独特；次级样本次级样本含量往往很少并且不等；含量往往很少并且不等；是亲本种群是亲本种群纯合程度纯合程度较差且常不同；较差且常不同；同一群体内的公畜、母畜可能因为选择强度不同而致同一群体内的公畜、母畜可能因为选择强度不同而致遗传遗传基础基础有别；有别；母体效应母体效应不容忽略不容忽略配合力测定的意义配合力测定的意义动物杂交试验特点：动物杂交试验特点：这种设计方法是将这种设计方法是将P P个种群分别作为父本和母本所形成的个种群分别作为父本和母本所形成的P P（P P-1-1）个杂交组合再加上）个杂交组合再加上P P个纯繁组合全部进行试验个纯繁组合全部进行试验 完全双列杂交完全双列杂交将将P P个种群分别作为父本和母本所形成的