用体细胞杂交法克服甘薯组种间杂交不亲和性的研究课件

第九章近亲繁殖和杂种优势第九章近亲繁殖和杂种优势1第一节近亲繁殖及其遗传效应

一、近亲繁殖的概念异交：亲缘关系较远的个体间相互交配近交：亲缘关系相近的个体间交配按亲缘关系远近程度，可分为：全同胞、半同胞、亲表兄妹植物还有：自交、回交自交是最极端的方式第一节近亲繁殖及其遗传效应2自交↓回交（父女或母子交配）↓全同胞交配（同父母的兄妹交配）↓半同胞交配（同父或同母的兄妹交配）↓表兄妹交配↓品种内交配↓品种间交配↓远缘杂交（种间及其以上)自交3近亲繁殖的程度，用近交系数(F)来度量：指个体的某个基因位点上两个等位基因来源于共同祖先某个基因的概率。

F=0～1二、自交的遗传效应1、杂合体通过自交，使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化近亲繁殖的程度，用近交系数(F)来度量：指个体的某个基因位点4

自交AA×aa杂合体纯合体代数AaAA+aa↓

F10Aa(1/2)00

↓F211AA2Aa

1aa(1/2)11-(1/2)1

↓F324AA

2AA4Aa

2aa4aa(1/2)21-(1/2)2......Fr+1r(1/2)r1-(1/2)r设有n对异质基因，自交r代

1则纯合体频率x=(1-)n2r自交AA×a5某一种纯合基因型的频率：

11

(1-)n╳

2r2nn对基因均杂合的个体的频率：[1+(2r-1)]n的展开为Fr+1群体中各种个体数的分布如：n=3r=5[1+(25-1)]3=1+93+2883+29791nr某一种纯合基因型的频率：nr6图9-2杂种所涉及的基因对数与自交后代纯合的关系(育种)图9-2杂种所涉及的基因对数与自交后代纯合的关系(育种)72、杂合体通过自交导致等位基因纯合，淘汰有害隐性纯合体3、杂合体通过自交，获取不同纯合基因型。利用该点选育自交系、新品种2、杂合体通过自交导致等位基因8三、回交的遗传效应回交（backcross）：杂种后代与其两个亲本之一再次交配如A×B→F1F1×B→BC1，BC1×B→BC2……F1×A→BC1，B

C1×A→BC2……BC1表示回交一代BC2表示回交二代，其余类推三、回交的遗传效应9甲×乙甲：非轮回亲本

↓乙：轮回亲本(♂)

F1×乙↓BC1×乙↓BC2×乙

↓……

用体细胞杂交法克服甘薯组种间杂交不亲和性的研究课件10回交也能使回交后代基因型纯合，但是:1、纯合基因型严格受轮回亲本的控制，

1种纯合基因型；

自交是2n种纯合基因型。用体细胞杂交法克服甘薯组种间杂交不亲和性的研究课件112、纯合率同样用：

1

纯合体频率x=(1-)n

2r但是，纯合率包含的内容不同自交后代每一种基因型的纯合率为：11

(1-)n×()n2r2回交后代最后只有一种接近轮回亲本的纯合基因型，纯合率为：1

(1-)n因此，回交在基因型纯合2r进度上大于自交，一般回交5-6代即可

2、纯合率同样用：121、假设一个群体内杂合体（Aa）占25%，自交两代后，这个群体内杂合体和纯合体的比例各占多少？2、有一杂合（Aa）的群体，需要经过连续自交几代才能得到93.75%的纯合体？1、假设一个群体内杂合体（Aa）占25%，自交两代后，这个群13第二节纯系学说纯系学说：约翰生1909年提出。他以自花授粉的菜豆天然混杂群体为试验材料，按豆粒的轻重分别播种，从中选出19个单株。这19个单株的后代，即19个株系，在平均粒重上彼此具有明显的差异，而且是能够稳定遗传的。他又在19个株系中分别选择最轻和最重的两类种子分别种植，如此连续进行6年，发现在各年份里同一株系内轻粒和重粒的后代平均粒重几乎没有差异。第二节纯系学说14纯系学说：(1)在自花授粉植物的天然混杂群体中，可分离出许多基因型纯合的纯系。在一个混杂群体中选择是有效的。(2)在纯系内个体所表现的差异，那只是环境的影响，是不能遗传的。所以，在纯系内继续选择是无效的。

局限性纯系:从一个基因型纯合个体自交产生的后代。

（自交系）纯系学说：15第三节杂种优势

一、杂种优势表现杂种优势：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量、品质等上优越于双亲的现象。杂种优势所涉及的性状大都为数量性状。XF1第三节杂种优势XF116如果杂种的性状表现超过双亲的均值，这种优势称为中亲优势（平均优势）

F1-MP中亲优势（%）=×100%MP如果杂种的性状表现超过双亲的均值，17在实际育种中常使用超亲优势，即超越优亲的杂种优势

F1-HP超亲优势（%）=×100%HP在实际育种中常使用超亲优势，即超越优亲的杂种优势18杂种优势表现类型营养型：杂种营养体发育较旺生殖型：生殖器官发育较盛适应型：杂种对外界不良环境适应能力较强用体细胞杂交法克服甘薯组种间杂交不亲和性的研究课件19杂种优势表现特点①不是某一二个性状单独表现突出，而是许多性状综合表现突出。如产量②杂种优势的大小，取决于双亲性状间的相对差异和相互补充。亲本选配③杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有关。

单交种、双交种、品种间④杂种优势大小与环境条件有关。F1表现杂种优势，F2出现衰退现象，因为F2会出现性状分离。杂种优势表现特点20

二、杂种优势理论①显性假说双亲的显性基因全部聚集在杂种中产生互补作用。不能有效解释数量性状杂种优势的遗传机理。②超显性假说（等位基因异质结合假说）杂种优势来源于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的互作。未考虑不同基因位点之间相互作用即上位性效应。③上位性假说

杂种优势的遗传实质上在于数量性状基因各个遗传效应的综合作用：加性、显性、上位性、GE互作效应。二、杂种优势理论21第四节近亲繁殖与杂种优势的利用

一、近亲繁殖在育种上的利用（自学）二、杂种优势利用①无性繁殖作物直接利用(甘薯)②人工去雄，直接利用(玉米)③雄性不育系的利用(水稻)④化学杀雄(小麦)第四节近亲繁殖与杂种优势的利用22三、杂种优势固定①无性繁殖法②无融合生殖法③多倍体法(双二倍体-永久杂种)④平衡致死法(易位，纯合结合子致死)⑤人工种子三、杂种优势固定23第九章近亲繁殖和杂种优势第九章近亲繁殖和杂种优势24第一节近亲繁殖及其遗传效应

一、近亲繁殖的概念异交：亲缘关系较远的个体间相互交配近交：亲缘关系相近的个体间交配按亲缘关系远近程度，可分为：全同胞、半同胞、亲表兄妹植物还有：自交、回交自交是最极端的方式第一节近亲繁殖及其遗传效应25自交↓回交（父女或母子交配）↓全同胞交配（同父母的兄妹交配）↓半同胞交配（同父或同母的兄妹交配）↓表兄妹交配↓品种内交配↓品种间交配↓远缘杂交（种间及其以上)自交26近亲繁殖的程度，用近交系数(F)来度量：指个体的某个基因位点上两个等位基因来源于共同祖先某个基因的概率。

F=0～1二、自交的遗传效应1、杂合体通过自交，使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化近亲繁殖的程度，用近交系数(F)来度量：指个体的某个基因位点27

自交AA×aa杂合体纯合体代数AaAA+aa↓

F10Aa(1/2)00

↓F211AA2Aa

1aa(1/2)11-(1/2)1

↓F324AA

2AA4Aa

2aa4aa(1/2)21-(1/2)2......Fr+1r(1/2)r1-(1/2)r设有n对异质基因，自交r代

1则纯合体频率x=(1-)n2r自交AA×a28某一种纯合基因型的频率：

11

(1-)n╳

2r2nn对基因均杂合的个体的频率：[1+(2r-1)]n的展开为Fr+1群体中各种个体数的分布如：n=3r=5[1+(25-1)]3=1+93+2883+29791nr某一种纯合基因型的频率：nr29图9-2杂种所涉及的基因对数与自交后代纯合的关系(育种)图9-2杂种所涉及的基因对数与自交后代纯合的关系(育种)302、杂合体通过自交导致等位基因纯合，淘汰有害隐性纯合体3、杂合体通过自交，获取不同纯合基因型。利用该点选育自交系、新品种2、杂合体通过自交导致等位基因31三、回交的遗传效应回交（backcross）：杂种后代与其两个亲本之一再次交配如A×B→F1F1×B→BC1，BC1×B→BC2……F1×A→BC1，B

C1×A→BC2……BC1表示回交一代BC2表示回交二代，其余类推三、回交的遗传效应32甲×乙甲：非轮回亲本

↓乙：轮回亲本(♂)

F1×乙↓BC1×乙↓BC2×乙

↓……

用体细胞杂交法克服甘薯组种间杂交不亲和性的研究课件33回交也能使回交后代基因型纯合，但是:1、纯合基因型严格受轮回亲本的控制，

1种纯合基因型；

自交是2n种纯合基因型。用体细胞杂交法克服甘薯组种间杂交不亲和性的研究课件342、纯合率同样用：

1

纯合体频率x=(1-)n

2r但是，纯合率包含的内容不同自交后代每一种基因型的纯合率为：11

(1-)n×()n2r2回交后代最后只有一种接近轮回亲本的纯合基因型，纯合率为：1

(1-)n因此，回交在基因型纯合2r进度上大于自交，一般回交5-6代即可

2、纯合率同样用：351、假设一个群体内杂合体（Aa）占25%，自交两代后，这个群体内杂合体和纯合体的比例各占多少？2、有一杂合（Aa）的群体，需要经过连续自交几代才能得到93.75%的纯合体？1、假设一个群体内杂合体（Aa）占25%，自交两代后，这个群36第二节纯系学说纯系学说：约翰生1909年提出。他以自花授粉的菜豆天然混杂群体为试验材料，按豆粒的轻重分别播种，从中选出19个单株。这19个单株的后代，即19个株系，在平均粒重上彼此具有明显的差异，而且是能够稳定遗传的。他又在19个株系中分别选择最轻和最重的两类种子分别种植，如此连续进行6年，发现在各年份里同一株系内轻粒和重粒的后代平均粒重几乎没有差异。第二节纯系学说37纯系学说：(1)在自花授粉植物的天然混杂群体中，可分离出许多基因型纯合的纯系。在一个混杂群体中选择是有效的。(2)在纯系内个体所表现的差异，那只是环境的影响，是不能遗传的。所以，在纯系内继续选择是无效的。

局限性纯系:从一个基因型纯合个体自交产生的后代。

（自交系）纯系学说：38第三节杂种优势

一、杂种优势表现杂种优势：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量、品质等上优越于双亲的现象。杂种优势所涉及的性状大都为数量性状。XF1第三节杂种优势XF139如果杂种的性状表现超过双亲的均值，这种优势称为中亲优势（平均优势）

F1-MP中亲优势（%）=×100%