第六章杂交育种

1、第六章第六章 有性杂交育种有性杂交育种1学习要点：学习要点： 掌握：杂交育种的概念及类型；亲本选择的原掌握：杂交育种的概念及类型；亲本选择的原则；亲本选配的原则；则；亲本选配的原则； 熟悉：杂交的方式；杂交育种的一般步骤；熟悉：杂交的方式；杂交育种的一般步骤； 了解：杂交技术，提高有性杂交效率的方法。了解：杂交技术，提高有性杂交效率的方法。 不作要求：杂交后代的选育；花卉杂交育种的不作要求：杂交后代的选育；花卉杂交育种的成就。成就。2主要内容：主要内容： 一、杂交育种的概念及意义一、杂交育种的概念及意义 二、杂交育种计划的制定和准备工作二、杂交育种计划的制定和准备工作 三、杂交技术三、杂交技术

2、 四、杂交后代的选育四、杂交后代的选育（不作要求）（不作要求） 五、杂交后代遗传稳定性分析五、杂交后代遗传稳定性分析 六、提高有性杂交效率的方法六、提高有性杂交效率的方法3一、概念及意义一、概念及意义 1. 定义定义 杂交育种杂交育种是指通过是指通过两个遗传性不同的个两个遗传性不同的个体之间进行有性杂交体之间进行有性杂交获得杂种，继而选择获得杂种，继而选择培育以创造新品种的培育以创造新品种的方法。方法。42. 2. 分类分类 根据进行杂交的亲本间亲缘关系的远根据进行杂交的亲本间亲缘关系的远近，又可区分为近缘杂交和远缘杂交两大近，又可区分为近缘杂交和远缘杂交两大类。类。 近缘杂交近缘杂交: :

3、是指是指品种内品种内、品种间品种间或或类型类型间间的杂交。它用于提高后代生活力及选育的杂交。它用于提高后代生活力及选育新品种。新品种。 远缘杂交：远缘杂交：是是种间种间、属间属间或地理上相隔或地理上相隔很远不同生态类型间的杂交。它主要用于很远不同生态类型间的杂交。它主要用于创造更丰富的变异类型。创造更丰富的变异类型。53. 3. 杂交的作用杂交的作用 1）遗传物质重组遗传物质重组 2）物种进化）物种进化 3）品种改良创始性途径）品种改良创始性途径性状重组性状重组基因互作产生新性状基因互作产生新性状积累基因产生积加作用积累基因产生积加作用6紫叶紫叶李李宫粉梅宫粉梅美人美人梅梅1）遗传物）遗传物质

4、重组质重组7杏杏梅梅杏梅杏梅2 2）物种进化）物种进化83）品种改良）品种改良：杂交培育的西番莲品种：杂交培育的西番莲品种94. 4. 杂交的意义杂交的意义 遗传学研究遗传学研究的基本方法的基本方法； 育种途径中育种途径中主要的技术；主要的技术；10杂交是遗传学研究的基本方法杂交是遗传学研究的基本方法 孟德尔豌豆杂交试验孟德尔豌豆杂交试验发现发现分离和独立分分离和独立分配规律配规律 贝特生香豌豆杂交试验贝特生香豌豆杂交试验发现发现连锁遗传现连锁遗传现象象 柯伦斯紫茉莉杂交试验柯伦斯紫茉莉杂交试验发现发现细胞质遗传细胞质遗传（母性遗传）（母性遗传）115. 5. 杂交技术的应用范围杂交技术的应用

5、范围 种内品种间种内品种间 品种改良品种改良 染色体工程；染色体工程； 中间亲缘关系探讨；中间亲缘关系探讨； 遗传基本规律探讨。遗传基本规律探讨。经济性状经济性状抗逆性抗逆性品种复壮品种复壮12二、杂交育种计划的制定和准备工作二、杂交育种计划的制定和准备工作制定杂交育种计划应包括：育种制定杂交育种计划应包括：育种目标的确定，杂交组合、杂交方式的目标的确定，杂交组合、杂交方式的选择，亲本开花授粉生物学特性的了选择，亲本开花授粉生物学特性的了解，调节花期的措施，亲本种源的选解，调节花期的措施，亲本种源的选择，杂交数量和日程安排，克服杂交择，杂交数量和日程安排，克服杂交不孕性的措施和人力、物品、经济

6、预不孕性的措施和人力、物品、经济预算等。算等。13育种目标的确定育种目标的确定亲本开花授粉生亲本开花授粉生物学特性的了解物学特性的了解杂交组合、方式的确定杂交组合、方式的确定调节花期调节花期花粉储藏花粉储藏亲本种源的选择亲本种源的选择杂交数量杂交数量日程安排日程安排克服杂交不克服杂交不孕性的措施孕性的措施杂交后代的选育杂交后代的选育杂交育种计划杂交育种计划人力物品人力物品经济预算经济预算141. 1. 育种目标的确定育种目标的确定 育种目标必须从花卉生产和园育种目标必须从花卉生产和园林绿化的实际需要出发，目标要规林绿化的实际需要出发，目标要规定得具体，有针对性，重点突出，定得具体，有针对性，重

7、点突出，使育种工作有的放矢。一般一次只使育种工作有的放矢。一般一次只要求解决一个重点问题，切勿面面要求解决一个重点问题，切勿面面俱到，以免一事无成。俱到，以免一事无成。152. 亲本选择的原则（重点）亲本选择的原则（重点） 1 1）明确亲本选择的目标性状，分清主）明确亲本选择的目标性状，分清主次。次。 2 2）扩大育种原始材料库，精选亲本。）扩大育种原始材料库，精选亲本。 3 3）亲本具有尽可能多的优良性状。）亲本具有尽可能多的优良性状。 4 4）亲本优良性状的遗传力要强。）亲本优良性状的遗传力要强。 5 5）重视选用地方品种。）重视选用地方品种。 16遗传力比较遗传力比较（重点）（重点） 一

8、般来说，野生种比栽培种；一般来说，野生种比栽培种； 老的栽培品种比新的栽培品种；老的栽培品种比新的栽培品种； 当地品种比外来品种；当地品种比外来品种； 纯种比杂种；纯种比杂种； 成年植株比幼年实生苗；成年植株比幼年实生苗； 自根植株比嫁接在其它种砧木上的自根植株比嫁接在其它种砧木上的植株，遗传传递能力要强。植株，遗传传递能力要强。 173.亲本选配的原则亲本选配的原则 （重点）（重点） 1 1）父母本性状互补。父母本性状互补。亲本优点多，而且主亲本优点多，而且主要性状突出；缺点少又容易克服；亲本主要性状突出；缺点少又容易克服；亲本主要性状的优缺点能够互补。要性状的优缺点能够互补。183. 亲本

9、选配的原则亲本选配的原则 亲本双方可以有共同的优点，绝不可以亲本双方可以有共同的优点，绝不可以有共同的缺点。有共同的缺点。上海植物园早菊品种（国庆）的培育上海植物园早菊品种（国庆）的培育亲本：普通秋菊亲本：普通秋菊( (花型大、色彩丰富，花花型大、色彩丰富，花期晚期晚) ) 五九菊五九菊( (花型小、花色单调，花期花型小、花色单调，花期早早) )193. 亲本选配的原则亲本选配的原则 2 2）不同生态型或不同地理起源的亲本）不同生态型或不同地理起源的亲本相组配相组配 。 一球悬铃木一球悬铃木 法国梧桐法国梧桐 ( (美国东部美国东部) () (地中海西部地中海西部) ) 二球悬铃木二球悬铃木（

10、16461646年在英国伦敦育成，又名英国悬年在英国伦敦育成，又名英国悬铃木）铃木）20 3 3）尽量选择具有较多优良性状的亲本作母本）尽量选择具有较多优良性状的亲本作母本 母本对杂种后代的影响常比父本强，尽可能母本对杂种后代的影响常比父本强，尽可能选择优良性状较多的作母本。选择优良性状较多的作母本。 将具有胞质遗传特性的亲本作为母本。将具有胞质遗传特性的亲本作为母本。 紫茉莉花叶、耧斗菜的重瓣性遗传等属紫茉莉花叶、耧斗菜的重瓣性遗传等属于母性遗传。于母性遗传。 需要改良性状的亲本作父本。需要改良性状的亲本作父本。 栽培品种栽培品种野生种野生种 本地品种本地品种外地品种外地品种3. 亲本选配的

11、原则亲本选配的原则213. 亲本选配的原则亲本选配的原则 4 4）根据性状的遗传规律选配亲本。）根据性状的遗传规律选配亲本。 育种目标性状如果属于质量性状，那么双亲育种目标性状如果属于质量性状，那么双亲之一必须具有这一性状，否则杂种后代就不之一必须具有这一性状，否则杂种后代就不会出现这种性状。会出现这种性状。 目标性状为显性性状时，亲本之一应具有这目标性状为显性性状时，亲本之一应具有这种显性性状。种显性性状。 目标性状为隐性时，至少有一亲本要表现出目标性状为隐性时，至少有一亲本要表现出该隐性目标性状。该隐性目标性状。223. 亲本选配的原则亲本选配的原则 5 5）选择一般配合力高的亲本配组。）

12、选择一般配合力高的亲本配组。 因为一般配合力是由基因的加性因为一般配合力是由基因的加性效应决定的，选用一般配合力高的品种效应决定的，选用一般配合力高的品种杂交，杂交后代可能出现超亲变异。杂交，杂交后代可能出现超亲变异。配合力配合力(combining ability)(combining ability)：是指作为：是指作为亲本杂交后亲本杂交后F1F1表现优良与否的能力。表现优良与否的能力。233. 亲本选配的原则亲本选配的原则 6 6）要注意亲本材料的育性及亲本杂交）要注意亲本材料的育性及亲本杂交亲和力。亲和力。 应避免选择不能进行正常有性生应避免选择不能进行正常有性生殖或自交不亲和的品种为

13、亲本。殖或自交不亲和的品种为亲本。 以结实性强的材料作母本，花粉以结实性强的材料作母本，花粉量大的材料作父本。量大的材料作父本。244. 4. 杂交方式的确定杂交方式的确定1)成对杂交成对杂交又称单杂交，即两个亲本一为母本一为父又称单杂交，即两个亲本一为母本一为父本配成一对进行杂交。本配成一对进行杂交。当两个亲本优缺点能互补时，性状总体基当两个亲本优缺点能互补时，性状总体基本上能符合育种目标时，应尽可能采取单杂交，本上能符合育种目标时，应尽可能采取单杂交，因单交只需杂交一次即可完成，杂交及后代选因单交只需杂交一次即可完成，杂交及后代选择的规模不需很大。择的规模不需很大。 A X B25以以A

14、AB B表示，若表示，若A AB B表示正交，则表示正交，则B BA A表示反交。表示反交。 正交正交反交反交 AB F1 BA F126 成对杂交的特点成对杂交的特点 亲本明确亲本明确; ; 便于重复便于重复; ; 综合性状少综合性状少. .272)多系杂交（或称复合杂交）多系杂交（或称复合杂交）即在两个以上亲本之间进行杂交，一般即在两个以上亲本之间进行杂交，一般先配成单交，然后根据单交的缺点再选配另先配成单交，然后根据单交的缺点再选配另一单交组合或亲本，以使多个亲本的优缺点一单交组合或亲本，以使多个亲本的优缺点能互相弥补。能互相弥补。（AXB）X C（AXB）X （CXD）28复合杂交配合

15、方式复合杂交配合方式1) 综合性状好的亲本最后杂交；综合性状好的亲本最后杂交；2) 含主要目标性状的亲本最后杂交。含主要目标性状的亲本最后杂交。29实例：杂种香水月季育种实例：杂种香水月季育种 月月红月月红突厥蔷薇突厥蔷薇 波邦蔷薇波邦蔷薇法国蔷薇等法国蔷薇等 杂种波邦杂种波邦 月月红月月红 杂种长春月季杂种长春月季香水月季香水月季 现代杂种香水月季现代杂种香水月季 杂种香水月季杂种香水月季:四季开花，花香浓郁，花蕾秀四季开花，花香浓郁，花蕾秀丽，花色、花形丰富、花梗长而坚韧等多种优丽，花色、花形丰富、花梗长而坚韧等多种优点，是近代月季的基础和主要品种群点，是近代月季的基础和主要品种群。 四季

16、开花四季开花具许多形态优具许多形态优点，但一季或点，但一季或一季半开花一季半开花30类型类型复交的方式又因采用亲本数目及杂交复交的方式又因采用亲本数目及杂交方式不同而有以下几种：方式不同而有以下几种： 三交三交 四交四交 双交双交 回交回交 多父本混合授粉多父本混合授粉 聚合杂交聚合杂交 31（一）三交（一）三交 指有三个亲本参与杂交的杂交方式。指有三个亲本参与杂交的杂交方式。以以(AB)C，或，或A/B/C，或，或A/B/C（/表示第二次杂交）表示。表示第二次杂交）表示。 AB F1C （A/B/C） 32三交配合方式三交配合方式1)1)综合性状好的亲本最后杂交综合性状好的亲本最后杂交2)2

17、)含主要目标性状的亲本最后杂交含主要目标性状的亲本最后杂交3)3)具有显性性状的亲本先进行杂交具有显性性状的亲本先进行杂交 33（二）四交（二）四交 有四个亲本参与的杂交，用有四个亲本参与的杂交，用(AXB)CD，或，或A/B/C/D（/表表示第若干次杂交）表示。示第若干次杂交）表示。 AB F1C F1 D F134实例实例 英国野生菊英国野生菊 栽培雏菊栽培雏菊 F F1 1德国雏菊德国雏菊 F F1 1日本雏菊日本雏菊大花、纯白、高度重瓣的大花、纯白、高度重瓣的沙斯塔沙斯塔雏菊雏菊35（三）双交（三）双交（double cross）双交：有四个亲本参与杂交，用（双交：有四个亲本参与杂交，

18、用（AB）（CD），或），或A/B/C/D。 AB CD FAB FCD 双交杂种双交杂种 双交优点：分散于多个亲本上的优良性双交优点：分散于多个亲本上的优良性状综合于杂种状综合于杂种36（四）回交（四）回交（back crossback cross） 两亲本杂交所得后代两亲本杂交所得后代F F1 1与原亲与原亲本之一进行杂交，以本之一进行杂交，以 （A AB B）AAA A。37 一般在第一次杂交时选具有优良特性的一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本，而在以后各次回交时作父品种作母本，而在以后各次回交时作父本，这个亲本在回交时叫本，这个亲本在回交时叫轮回亲本轮回亲本（recurren

19、t parentrecurrent parent）或受体亲本）或受体亲本（receptor receptor ）。）。 另一个亲本称为非轮回亲本另一个亲本称为非轮回亲本(non-(non-recurrent parent)recurrent parent)或供体亲本或供体亲本(donor)(donor)。38回交的遗传学效应回交的遗传学效应1)1) 测定测定F1F1基因型基因型; ;2)2) 增加回交亲本的遗传成分增加回交亲本的遗传成分; ;3)3) 基因型纯和度受回交亲本影响基因型纯和度受回交亲本影响; ;39回交育种注意事项回交育种注意事项1)1) 轮回亲本适应性强轮回亲本适应性强; ;2

20、)2) 非轮回亲本目标性状明显非轮回亲本目标性状明显; ;3)3) 回交后代加强选择回交后代加强选择; ;4)4) 回交次数，有限回交通常回交次数，有限回交通常1-31-3次，次，饱和回交通常饱和回交通常4-64-6次次; ;5)5) 数量性状的改良不用回交法。数量性状的改良不用回交法。40回交的目的：回交的目的： 是使亲本的优良特性在杂种后代是使亲本的优良特性在杂种后代中慢慢加强，以把亲本的某一优点中慢慢加强，以把亲本的某一优点转移到杂种为目的。转移到杂种为目的。回交育种法近年主要用于培育回交育种法近年主要用于培育抗性抗性品种品种或用于远缘杂交中恢复可孕性或用于远缘杂交中恢复可孕性和恢复栽培

21、品种优点等。和恢复栽培品种优点等。41实例实例 鹿子百合鹿子百合 山百合山百合 F1 BC1 BC2(育成育成美白美白新品种，花大反卷，花色带新品种，花大反卷，花色带红红)42（五）多父本混合授粉（五）多父本混合授粉（multiple parental pollination） 以一个以上的父本品种花粉混合授给以一个以上的父本品种花粉混合授给一个母本品种的方式。一个母本品种的方式。 A A(B+C+D(B+C+D ) 去雄后任其自由授粉实质上也是多父去雄后任其自由授粉实质上也是多父本混合授粉。本混合授粉。43多父本混合授粉的特点多父本混合授粉的特点简便易行；简便易行；花粉来源广泛花粉来源广泛,

22、 , 后代变异丰富；后代变异丰富；利用父本一个明显性状筛除假杂种。利用父本一个明显性状筛除假杂种。有助于解决远缘杂交不育性的问题。有助于解决远缘杂交不育性的问题。44（六）聚合杂交（六）聚合杂交定义：多个基因型不同的亲本通过定义：多个基因型不同的亲本通过多次、多向杂交，将所需亲本的基多次、多向杂交，将所需亲本的基因集中到一个或多个杂种群体中的因集中到一个或多个杂种群体中的一种杂交方式。一种杂交方式。目的：把多个亲本的优良基因集中目的：把多个亲本的优良基因集中到杂种组合中去。到杂种组合中去。454. 4. 花部构造和开花习性花部构造和开花习性 杂交亲本确定杂交亲本确定后就要了解花部构后就要了解花

23、部构造，开花习性和传造，开花习性和传粉特点等，以便采粉特点等，以便采取有效措施确保杂取有效措施确保杂交成功。交成功。46花部构造花部构造 两性花两性花 单性花单性花雌雄蕊同熟雌雄蕊同熟;雌蕊早熟雌蕊早熟;雄蕊早熟雄蕊早熟;柱头异长柱头异长;雌雄蕊不等长雌雄蕊不等长.雌雄同株雌雄同株雌雄异株雌雄异株47传粉方式传粉方式风媒花风媒花虫媒花虫媒花鸟媒花鸟媒花48授粉特性授粉特性1 1）自花授粉）自花授粉; ;2 2）异花授粉）异花授粉; ;3 3）常异花授粉：）常异花授粉：天天然异交率在然异交率在5-20%之之间的植物。是指既可间的植物。是指既可以自花授粉也可以异以自花授粉也可以异花授粉，但以自花授

24、花授粉，但以自花授粉为主的植物。如棉粉为主的植物。如棉花、高粱、甘蓝型油花、高粱、甘蓝型油菜等。菜等。495. 5. 花期调整与花粉处置花期调整与花粉处置1) 花期调整花期调整 开花时间的不一致，造成杂交工作的困开花时间的不一致，造成杂交工作的困难。难。 首先要摸清亲本的生长发育规律及对温首先要摸清亲本的生长发育规律及对温度、光照的要求。找出影响开花的主导因度、光照的要求。找出影响开花的主导因子，就能有效地调整花期。子，就能有效地调整花期。 第二第二, 要进行栽培调控要进行栽培调控 。502）花粉的收集）花粉的收集 在杂交时可采取已散在杂交时可采取已散粉的花朵，直接授于母粉的花朵，直接授于母本

25、柱头上，但不能保证本柱头上，但不能保证花粉的纯洁。最好预先花粉的纯洁。最好预先套袋，以免掺杂其它花套袋，以免掺杂其它花粉。粉。也可也可摘取即将开放的花摘取即将开放的花朵，在室内阴干，花药朵，在室内阴干，花药开裂后收取花粉开裂后收取花粉。51采采集集花花粉粉523)3) 花粉的贮藏花粉的贮藏 花粉贮藏的意义：花粉贮藏的意义： 解决花期不遇问题解决花期不遇问题 克服亲本相距较远的障碍克服亲本相距较远的障碍 花粉贮藏的原理花粉贮藏的原理: :低温、干燥。低温、干燥。 花粉贮藏的方法花粉贮藏的方法: :花粉阴干，分装于小花粉阴干，分装于小瓶瓶(1/5)(1/5)，置于干燥器，于，置于干燥器，于2233

26、阴凉、阴凉、黑暗环境下保存。黑暗环境下保存。 53取花粉取花粉54装瓶装瓶并并标记标记554) 花粉生活力的测定花粉生活力的测定1 1）直接授粉法）直接授粉法 2 2）形态鉴定法）形态鉴定法3 3）培养法）培养法4 4）染色法）染色法56三、杂交技术三、杂交技术571. 1. 母株和花朵的选择母株和花朵的选择 1 1）根据育种目标的的要求，选择生长健壮，）根据育种目标的的要求，选择生长健壮，发育良好的作为母株；发育良好的作为母株； 2 2）在母株数量较多时，以确保杂交工作的）在母株数量较多时，以确保杂交工作的安全为准；安全为准； 3 3）去雄的花朵以选择植株的中上部和向阳）去雄的花朵以选择植株

27、的中上部和向阳的花为好；的花为好； 4 4）每枝保留的花朵数一般以朵为宜。）每枝保留的花朵数一般以朵为宜。58 2. 2. 去雄去雄在雄蕊尚未成熟在雄蕊尚未成熟前进行；前进行；防止伤及雌蕊；防止伤及雌蕊；彻底；彻底；防止污染；防止污染；59去去雄雄60去去雄雄消消毒毒613. 3. 套袋套袋 保护雌蕊；保护雌蕊； 防止非计划授粉；防止非计划授粉； 防治昆虫及其它伤害；防治昆虫及其它伤害； 标记植株。标记植株。62杂交工具杂交工具63杂交工具杂交工具644. 授粉授粉 授粉时机：柱头分泌粘液而发亮时授粉时机：柱头分泌粘液而发亮时 授粉量：具体分析授粉量：具体分析 授粉次数：连续授授粉次数：连续授

28、2 23 3次次 授粉工具和方法：毛笔、棉花球、圆锥授粉工具和方法：毛笔、棉花球、圆锥形橡皮、喷粉器、形橡皮、喷粉器、65授授粉粉66授粉授粉消毒：消毒：70%酒精酒精67授粉后应立即封好套袋。授粉后应立即封好套袋。标记：标记： 花枝挂牌花枝挂牌 注明杂交组合、杂交日期、授粉数注明杂交组合、杂交日期、授粉数等。等。68挂标挂标签签69有性杂交登记表有性杂交登记表 组合名称：组合名称：本号 去雄日期授粉日期授粉花数果实成熟期结果数有效种子数果均种子数备注705. 5. 杂交后的管理杂交后的管理1.1.除套袋：柱头萎蔫后进行除套袋：柱头萎蔫后进行2.2.管理管理 花灌木：摘心，去蘖花灌木：摘心，去

29、蘖( (增加种子饱满度增加种子饱满度) ) 防治病虫害和防止人为的破坏防治病虫害和防止人为的破坏 适时采收杂种种子适时采收杂种种子716. 6. 室内切枝杂交室内切枝杂交种子小而成熟期短的某些园林植物，种子小而成熟期短的某些园林植物，如杨树、柳树、榆树、野菊、小菊、杭如杨树、柳树、榆树、野菊、小菊、杭菊等可剪下枝条，在室内水培杂交。菊等可剪下枝条，在室内水培杂交。室内切枝杂交步骤：室内切枝杂交步骤：1)1) 枝条的采取和修剪；枝条的采取和修剪；2)2) 水培和管理；水培和管理；3)3) 去雄、隔离和授粉；去雄、隔离和授粉；4)4) 果实发育期管理和种子采收。果实发育期管理和种子采收。72四、杂交后代的选择四、杂交后代的选择（不作要求）（不作要求）1.1.有性繁殖的草本花卉杂种后代有性繁殖的草本花卉杂种后代的选择的选择2.2.木本园林植物杂种后代的选择木本园林植物杂种后代的选择73五、杂交后代遗传稳定性分析五、杂交后代遗传稳定性分析1. 性状表达的强度；性状表达的强度；2.2. 目标性状在群体中出现的比率；目标性状在群体中出现的比率；3.3. 目标性状在不同世代间的差异；目标性状在不同世代间的差异；4.4. 特殊变异。特殊变