杂种优势育种课件

杂种优势育种杂种优势育种12022/12/29园艺育种学－杂种优势育种2杂种优势育种的概念与利用价值杂种优势育种的一般程序杂交种子的生产雄性不育系的选育利用自交不亲和系的选育与利用2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种2杂种优势育种的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种3杂种优势育种的概念与利用价值概念产生原因度量方法杂种优势的表现及利用配合力的测定BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种3杂种优势育种的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种4杂种优势自交衰退两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1植株在生活力、生长势、抗逆性和丰产性等方面超过双亲的现象概念异花授粉植物连续自交多代出现生理机能衰退，如植株生长势及抗性减弱，生活力下降，经济性状退化，产量降低的现象杂交显性自交隐性同一遗传效应BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种4杂种优势自交衰2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种5产生原因显性假说（dominancehypothesis）超显性假说（overdominancehypothesis）上位性与杂种优势基因组互补与杂种优势基因多态性与杂种优势基因网络系统与杂种优势BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种5产生原因显性假2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种6观点：优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间这些显性效应的累积作用DAAbbccDdaaBBCCdAbcDdaBCDAAbbccDdaaBBCCdP1P2F1P1P2BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种6观点：优势来源2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种7观点：优势来源于等位基因间的互作，基因间无显、隐关系。Aa＞AA和aa若在一基因位点上存在若干复等位基因，那么a1a2a1a3a1a4…...anan-1＞a1a1a2a2a3a3…...ananBN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种7观点：优势来源2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种8观点：优势来源于非等位基因间的互作，即基因位点间非加性遗传效应。BNDAAbbccDdaaBBCCdAbcDdaBCDAAbbccDdaaBBCCdP1P2F1P1P22022/12/28园艺育种学－杂种优势育种8观点：优势来源2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种9杂种优势的度量中亲优势（mid-parentheterosis）超亲优势（over-parentheterosis）超标优势（over-standareheterosis）杂种优势指数（indexofheterosis）Hm=(F1-MP)/MP100%Hp=(F1-Ph)/Ph100%Hs=(F1-CK)/CK100%Hi=F1/MP100%注：MP=(P1+P2)/2离中优势H=2(F1-MP)/(P1－P2）

100%BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种9杂种优势的度量2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种10优势育种与杂交育种的比较相同点相异点基本原理和采用的手段相同杂种1、所利用的遗传效应不同优势育种杂交育种加性效应显性效应上位性效应部分2、育种程序不同先纯后杂先杂后纯3、制种方法不同程序繁杂，成本高方法简便，成本低BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种10优势育种与杂2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种11杂种优势的表现及利用杂种优势的表现特点类型相对性杂种优势的利用价值和方式利用价值的评价影响杂种种子成本的主要因素杂种优势的早期预测与固定杂种产生的经济效益VS生产杂种种子的成本生产用种量和繁殖系数；去雄、授粉的劳动成本营养型生殖型

适应性2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种11杂种优势的表2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种12杂种优势的早期预测与固定早期预测群体遗传学方法生理遗传学方法分子遗传学方法固定双二倍体法无性繁殖法二倍体无融合生殖法平衡致死法BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种12杂种优势的早2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种13生理遗传学方法线粒体、叶绿体和匀浆互补法酵母培养法同工酶和酶活性法酵母P1P2≈P1

＋P2F1≈＜杂种谱带类型（与双亲相比）无差别型互补型杂种型单一亲本型BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种13生理遗传学方2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种14BNRFLP(restrictionfragmentLengthPolymorphism)RAPD(RandomAmplifiedPolymorphicDNA)分子遗传学测定作物遗传差异的手段亲本的遗传差异测定杂种优势2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种14BNRFLP2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种15配合力的测定配合力的概念配合力与育种的关系配合力的测定方法BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种15配合力的测定2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种16配合力的概念一般配合力特殊配合力又称组合力，是衡量亲本系在其所配的F1中某种性状的好坏与强弱的指标。指某一亲本系与其他亲本系所配的几个F1某种性状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。指某特定组合的某性状的实测值与据双亲一般配合力算得的理论值的离差。图解与实例g.c.as.c.aBN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种16配合力的概念2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种17SC3=Xc3-u-gc-

g3=11.6-10.6-0.3-0.1=0.610.211.010.610.810.110.09.69.89.212.011.610.810.610.311.111.510.79.910.910.910.010.910.710.710.6平均平均g.c.a0.1-0.70.30.3g.c.a-0.60.30.10.12134ABCD某亲本组合的性状调查值BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种17SC3=X2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种18配合力与育种的关系深入理解各种遗传效应配合力－遗传效应－育种途径加性效应非加性效应显性效应超显性效应上位性效应g.c.a－加性效应－杂交育种s.c.a－非加性效应－优势育种BNnewnew2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种18配合力与育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种19加性效应一个个体的遗传组成所固有的遗传信息，它所含的基因位点数是一定的，能稳定地传递给后代。也就是说各位点的基因各自所控制的遗传效应是相对独立地传递到下一代中的，在后代中它们表现为简单的相加关系。AabBccABcAbcaBcabc即无论是A、a、B还是b，它们传递到下一代基本不会改变，A还是A，无论亲本间发生杂交与否，它本身所含的遗传信息不变。所有这些效应的积加构成加性效应。亲本携带的优良基因多，它与其它个体配组产生的优良性状也就多，表现为一般配合力好。加性效应决定g.c.a的优劣2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种19加性效应2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种20aabBCc非加性效应显性效应超显性效应上位性效应AAbbccaabBcc等位基因间的“互作”效应非等位基因间的“互作”效应

。在各个不同的亲本个体中下述三种遗传效应在各种基因间发生或说出现的几率是不定的，也就是说三者出现的机会不等，从而各亲本杂交所产生的后代在最终的性状表达上各不相同，即产生的优势不同，表现为各自配组的特殊配合力不同。同加性效应一起产生杂种优势BN等位基因间的“显－隐”效应虽然各个亲本所携带的遗传信息能稳定传递到后代，它们在各自的位点上出现的机会不同，或者它们之间的关系表现的机会不同。决定s.c.a的优劣AaBBcc2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种20aabBCc2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种21第三节杂交种子的生产

一、简易制种法二、利用苗期标记性状的的制种法三、利用化学去雄剂的制种法四、利用雄性不育系的制种法五、利用自交不亲和系的制种法六、利用雌性系的制种法七、利用雌株系的制种法BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种21第三节杂2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种22杂交优势育种－利用化学去雄剂的制种法概念化学去雄剂的种类化学去雄的机理制种方法返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种22杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种23杂交优势育种－利用化学去雄剂的制种法概念它是不经人工去雄,选用某种化学药剂,在植株生长发育的一定时期喷洒于母本,直接杀伤或抑制雄性器官,造成生理不育,以达到去雄的目的返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种23杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种24杂交优势育种－利用化学去雄剂的制种法所谓适宜的施用时期，是指能诱导最大的雄性不育度，而对雌蕊育性无影响或影响甚小，并不产生或极少产生其他不良效应的施用时期。制种方法返回选择适合的去雄剂；选择适宜的时期；选择浓度和剂量。2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种24杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种25杂交优势育种－利用雌性系的制种法概念雌性系的选育雌性系是指具有雌性基因，只生雌花不生雄花且能稳定遗传的品系。从国内外引进雌性系直接利用或转育；从以雌性系为母本的F1代杂种自交分离选育雌性系；用雌雄株与完全花株或雌全株杂交，可以从后代内分离出纯雌株，再经回交、诱雄、自交得到。继续2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种25杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种26杂交优势育种－利用雌性系的制种法制种方法雌性系的繁殖需在隔离区用赤霉素、硝酸银或硫代硫酸钠处理促使部分雌性株产生雄花，利用天然授粉，采收的种子供下一代母本之用。赤霉素（GA3）诱雄的有效浓度是1~1.5g/L；AgNO3为50~500mg/L，硫代硫酸钠为920mg/L。返回雌性系繁殖F1及父本的种子生产1：3－5：2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种26杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种27杂交优势育种－利用雌株系的制种法返回菠菜雌株系的选育是从优良品种群体中选择优良的纯雌株作母本，以该品种中优良的强雌两性株作父本杂交，其F1就是纯株系（纯雌株占95％以上）。利用雌株系的制种法下一节雌株系的获得制种方法基本方法同雌性系制种法，不同是雌株系的获得因植物不同而异。2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种27杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种28第四节雄性不育系的选育利用

一、雄性不育系的概念二、雄性不育系的选育三、利用雄性不育系制种的方法和步骤杂交优势育种－雄性不育系的选育利用BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种28第四节雄性2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种29杂交优势育种－雄性不育系的选育利用雄性不育性与雄性不育系雄性不育的表现形式雄性不育的遗传类型雄性不育系的利用价值返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种29杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种30杂交优势育种－雄性不育系的选育利用概念雄性不育性雄性不育系两性花植物中，雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象，称为雄性不育性。对于可遗传的雄性不育，经过选育可育成不育性稳定的系统，该系统即雄性不育系，简称不育系或A系。返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种30杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种31杂交优势育种－雄性不育系的选育利用表现形式雄蕊退化或变形花药异常雌雄蕊异长产雌性返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种31杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种32杂交优势育种－雄性不育系的选育利用遗传类型核不育型胞核不育型（Geneticmalesterility，简称GMS）（Cytoplasmic-genicmalesterility，简称CMS）返回细胞质不育型（cytoplasmicmalesterility）2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种32杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种33杂交优势育种－雄性不育系的选育利用利用价值省去了人工去雄提高杂种一代种子质量为一些因花器小，人工去雄困难的十字花科、百合科、伞形科等园艺植物的杂种优势利用开辟了新途径返回上一级2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种33杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种34杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育1．原始雄性不育材料的获得和临时保存利用自然变异远缘杂交人工诱变自交和品种间杂交引种和选育获得2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种34杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种35杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育1．原始雄性不育材料的获得和临时保存无性繁殖人工自交隔离区内自由授粉两亲回交法临时保存2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种35杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种36用来给雄性不育系授粉，使杂种一代品种群体中每个植株恢复雄性繁殖能力的纯合自交系。用来给雄性不育系授粉，使每个后代植株继续保持着雄性不育特性的纯合自交系。杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育2．CMS系的选育和利用雄性不育系（简称不育系或A系）是指具有雄性不育的特性且能稳定遗传的纯合系统。雄性不育保持系（简称保持系或B系）雄性不育恢复系（简称恢复系或C系）2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种36用来给雄性不2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种37不育系和保持系的选育杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育选育保持系常用的方法有测交筛选保持系和人工合成保持系两种。测交筛选保持系的程序是在获得原始雄性不育株的品种群体或其他品种群体中，选择若干经济性状良好的植株，分别作两种交配，一是测交，测定各个父本株对雄性不育性的保持能力，二是各个父本株自交，繁殖后代2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种37不育系和保持2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种38

父本母本（育性分离，淘汰）杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育父本株（S0代）原始不育株

S(msms)F（msms）（1）（3）（2）F（MsMs）S（MsMs）1S（MsMs）∶2S(Msms)∶1S(msms)

(1)S(msms)全是不育株（该F1为雄性不育系。父本为保持系）。（3）1S(Msms)∶1S(msms)育性分离织(继续筛选）（2）S(Msms)全部是可育株的组合（淘汰）

图6-4测交筛选保持系示意图S1代群体F（msms）（保持系）F（MsMs）S（MsMs）(BC1代)S(msms)不育系F(msms)保持系S(Msms)全可育F(MsMs)

全可育全可育育性分离×S1全可育S(msms)×F(msms)S(msms)×F(MsMs)S(msms)×F(Msms)F（Msms）S（Msms）人工合成保持系N2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种38（育性分离，2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种39雄性不育系的转育杂交优势育种－雄性不育系的选育利用转育通常的转育方法有直接转育法和间接转育法两种。CMS系的利用图继续2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种39雄性不育系的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种40杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育S(msms)

×

F(msms)甲品种不育系S(msms)×乙品种测交筛选F(msms)S(msms)乙品种A系F(msms)乙品种B系饱和回交图6-6CMS系直接转育示意图返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种40杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种413．GMS的选育和利用杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育GMS与两用系的概念GMS系的选育将受一对隐性核基因支配的GMS经选育可获得一个既作不育系用又作保持系用的稳定遗传的系统。由一对核基因决定的雄性不育性，其基因型为msms。两用系的选育就是把同一品种中的不育株msms和杂合可育株Msms筛选出来。再进行多代兄妹交即可。图2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种413．GMS的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种42杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育原始不育株msms1msms:1MsMs:2Msms全可育淘汰育性分离

50％不育株50％可育株

msms×Msms1msms∶1Msms两用系多代兄妹交××图6－7GMS系选育示意图同品种可育株MsMsMsms全部可育Msms育性分离

50％不育株50％可育株返回×多代兄妹交1msms∶1Msms两用系msms×Msms2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种42杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种43配合力的测定方法顶交法不等配组法半轮配法测验种亲本测验者X1X2X3X4优点缺点适用情况优点缺点适用情况3241231X12X13X14X23X24X344BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种43配合力的测定2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种44雌雄异株异花授粉植物雌雄同株异花授粉植物雌雄同花自花授粉植物雌雄同花异花授粉植物隔离区制种区混播间行播种1：3隔离BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种44雌雄异株异花2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种45利用苗期标记性状制种法苗期标记性状概念要求双亲特点制种方法在幼苗期用来区别真假杂种的隐性性状1、稳定遗传的隐性质量性状2、必须在苗期出现3、极易目测辨认隐显播种后及时拔除具隐性性状的假杂种BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种45利用苗期标记2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种46人工合成保持系父本株（S0代）原始不育株

S(msms)（1）S（MsMs）S1代群体S（MsMs）×（1）（育性分离，淘汰）1S（MsMs）∶2S(Msms)∶1S(msms)

S（Msms）（2）F（MsMs）F（MsMs）×S（MsMs）S(Msms)S（MsMs）S（Msms）S（Msms）S（msms）(1)S(Msms)(2)S(Msms)F（MsMs）×F（MsMs）F（Msms）S（Msms）S（Msms）S（msms）1S（msms）∶2S(Msms)∶1S(MsMs)1S（msms）∶2S(Msms)∶1S(MsMs)S(msms)不育系S(Msms)1S(Msms)∶1S(msms)F(msms)保持系F（MsMs）1F（msms）∶2F(Msms)∶1F(MsMs)S（MsMs）S（Msms）S（msms）全可育全可育S（MsMs）BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种46人工合成保持2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种47自交系配合力的测定配组方式的确定优良自交系的选育杂种优势育种的一般程序BN优势育种与杂交育种的比较2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种47自交系配合力2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种48概念评价选育自交系的一般方法“三高”、“两抗”、“一优”选育自交系的理由优良自交系的选育BN轮回选择法选育自交系2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种48概念评价2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种49BN选育自交系的理由教你读书自交系选育的理论依据P128多代不利性状AaBbccAAbbCcaABBccaabbCc不同自交系遗传组成不同纯合AABBccAAbbCCAABBccaabbCCS1S2S3S4正因为基因型纯合：F1才会整齐一致；性状间的互补才会明显杂种优势2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种49BN选育自交2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种50选育自交系的一般方法原始材料的优株的选择与自交逐代自交选择淘汰搜集鉴定选择我单果重高我抗病性强还适密植条件：丰产性好招聘广告满足条件者请速来报名

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BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种50选育自交系的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种51BN原始群体cs根据配合力测定结果淘汰S1株系S1据经济性状优劣选优系，优系中选优株S2针对经济性状，生活力选优株同时要注意特殊优株的选择S3开始注意定向选择，以利优良性状的稳定纯合S4-S6可育成优良的自交系S02022/12/28园艺育种学－杂种优势育种51BN原始群体2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种52BN轮回选择法单轮回选择法配合力轮回选择法交互轮回选择法2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种52BN轮回选择2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种53单轮回选择法第一个周期第二个周期选优株自交混合留种系间互交BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种53单轮回选择法2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种54杂交组合方式的确定配组的确定亲本选择选配的原则杂交组合方式的确定双亲的一般配合力高，特殊配合力高双亲性状优良，互补双亲亲缘关系差异适当双亲自身产量高，花期相近单交种双交种三交种BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种54杂交组合方式2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种55CCCCC图例第一个周期SCSCSCSCSCG1G2G3CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSS第二个周期BN选优株2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种55CCCCC图2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种56A0群体B0群体Y1Y1测验交交互轮回选择法对入选优株同时进行BxA0A1测验交AxB0B1Y2Y2F1F1F1F1BNY3Y3入选株系间互交A2群体B2群体2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种56A0群体B0CMS两区三系制种法杂交一代制种区不育系繁殖区×杂种一代种子恢复系不育系保持系×不育系种子恢复系种子部分保持系种子部分保持系种子部分×不育系种子恢复系种子部分×××杂种一代种子BNCMS两区三系制种法杂交一代制种区不育系繁殖区×杂种一代种子572022/12/29园艺育种学－杂种优势育种582022/12/28园艺育种学－杂种优势育种582022/12/29园艺育种学－杂种优势育种59自交不亲和系的选育和利用自交不亲和系自交不亲和性的遗传和生理机制选育自交不亲和系的方法利用自交不亲和系制种的方法自交不亲和系的繁殖BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种59自交不亲和系2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种60自交不亲和系概念意义指两性花植物，雌雄性器官正常，在不同基因型的株间授粉能正常结籽，但是花期自交不能结籽或结籽率极低的特性自交不亲和性self-incompatibility自交不亲和系通过连续多代自交选择，可育成具有自交不亲和性特点，且能稳定遗传的自交系BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种60自交不亲和系2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种61自交不亲和性的类型和遗传机制自交不亲和性异型SI同型SI二形三形配子体孢子体孢子体-配子体型报春花科、荞麦千屈菜科单基因单基因梧桐科可可双基因多基因茄科、豆科禾本科毛莨科多基因十字花科、菊科十字花科芝麻菜自交不亲和性生理机制BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种61自交不亲和性2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种62异型不亲和示意图-------二形花柱BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种62异型不亲和示2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种63异型不亲和示意图-------三形花柱BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种63异型不亲和示2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种64配子体自交不亲和性Ss雌蕊花粉Ss1、存在相同基因和雌配子体具有不同S基因的花粉为亲和花粉反之，为不亲和花粉纯x杂2、无相同基因纯x纯、杂x杂完全相同部分相同完全不同完全不亲和部分亲和完全亲和S1S1XS1S1S1S2XS1S2S1S1xS1S2S1S1XS2S2S1S1XS2S3BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种64配子体自交不2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种65孢子体自交不亲和性亲和与否取决于产生花粉的个体携带的S基因是否相同BNSsSsSxSySxSxSySyISx<SySx<SySxSxSySySxSyIIISx>SySx<SySxSxSySySxSyIVSx*SySx*SySxSxSySySxSyIISx:SySx:Sy2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种65孢子体自交不2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种66自交不亲和性生理机制认可反应假说糖蛋白假说

BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种66自交不亲和性2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种67BNP1AABBccDDAcBD显隐超显性上位性逐代自交选择可定型?A或a?B或b?C或c?D或d??利用的是加性效应，主要考查性状g.c.a的好坏有性杂交育种非加性效应优势育种，则只杂交一次综合起作用可能产生强优势利用的是加性效应，主要考查性状g.c.a的好坏2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种67BNP1AA2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种68BN选育自交不亲和系的方法优良自交不亲和系应具备的条件高度稳定的花期自交不亲和性较高的蕾期自交亲和指数自交多代生活力衰退不显著选育的方法入选的S0代做两种自交选SI性强、配合力高、综合性状优良的植株2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种68BN选育自交2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种69利用SI系制种的方法SIx亲和系父本繁殖区制种区：2-4：1蕾期自交留种其余株成熟后去杂去劣混留严选去劣优株套袋姊妹交花期杂交得F1下年2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种69利用SI系制2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种70利用SI系制种的方法SIxSIBN一区制种法两区制种法三区制种法注：共同的特点是父母本上都可收F12022/12/28园艺育种学－杂种优势育种70利用SI系制2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种71BN自交不亲和系的繁殖蕾期人工授粉隔离区自然授粉钢刷授粉电助授粉控制环境CO2浓度花粉或柱头处理2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种71BN自交不亲GMS三区三系制种法×杂种一代种子父本系两用系×杂种一代种子BN父本系繁殖区两用系繁殖区杂种一代制种区两用系父本系父本系种子父本系两用系种子两用系保持系种子部分父本系种子×父本系两用系GMS三区三系制种法×杂种一代种子父本系两用系×杂种一代种子722022/12/29园艺育种学－杂种优势育种73BNMsMsIiMsMsiiMsmsiimsmsiiMsmsiiMsMsiiMsMsIiMsmsiimsmsiiMsms核基因互作模式复等位基因互作模式50%50%50%50%MsMsMsfMsMsMsMsfMs50%50%MsmsmsmsMsmsmsms50%50%甲型两用系乙型两用系甲型两用系乙型两用系2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种73BNMsMs杂种优势育种杂种优势育种742022/12/29园艺育种学－杂种优势育种75杂种优势育种的概念与利用价值杂种优势育种的一般程序杂交种子的生产雄性不育系的选育利用自交不亲和系的选育与利用2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种2杂种优势育种的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种76杂种优势育种的概念与利用价值概念产生原因度量方法杂种优势的表现及利用配合力的测定BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种3杂种优势育种的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种77杂种优势自交衰退两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1植株在生活力、生长势、抗逆性和丰产性等方面超过双亲的现象概念异花授粉植物连续自交多代出现生理机能衰退，如植株生长势及抗性减弱，生活力下降，经济性状退化，产量降低的现象杂交显性自交隐性同一遗传效应BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种4杂种优势自交衰2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种78产生原因显性假说（dominancehypothesis）超显性假说（overdominancehypothesis）上位性与杂种优势基因组互补与杂种优势基因多态性与杂种优势基因网络系统与杂种优势BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种5产生原因显性假2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种79观点：优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间这些显性效应的累积作用DAAbbccDdaaBBCCdAbcDdaBCDAAbbccDdaaBBCCdP1P2F1P1P2BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种6观点：优势来源2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种80观点：优势来源于等位基因间的互作，基因间无显、隐关系。Aa＞AA和aa若在一基因位点上存在若干复等位基因，那么a1a2a1a3a1a4…...anan-1＞a1a1a2a2a3a3…...ananBN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种7观点：优势来源2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种81观点：优势来源于非等位基因间的互作，即基因位点间非加性遗传效应。BNDAAbbccDdaaBBCCdAbcDdaBCDAAbbccDdaaBBCCdP1P2F1P1P22022/12/28园艺育种学－杂种优势育种8观点：优势来源2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种82杂种优势的度量中亲优势（mid-parentheterosis）超亲优势（over-parentheterosis）超标优势（over-standareheterosis）杂种优势指数（indexofheterosis）Hm=(F1-MP)/MP100%Hp=(F1-Ph)/Ph100%Hs=(F1-CK)/CK100%Hi=F1/MP100%注：MP=(P1+P2)/2离中优势H=2(F1-MP)/(P1－P2）

100%BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种9杂种优势的度量2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种83优势育种与杂交育种的比较相同点相异点基本原理和采用的手段相同杂种1、所利用的遗传效应不同优势育种杂交育种加性效应显性效应上位性效应部分2、育种程序不同先纯后杂先杂后纯3、制种方法不同程序繁杂，成本高方法简便，成本低BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种10优势育种与杂2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种84杂种优势的表现及利用杂种优势的表现特点类型相对性杂种优势的利用价值和方式利用价值的评价影响杂种种子成本的主要因素杂种优势的早期预测与固定杂种产生的经济效益VS生产杂种种子的成本生产用种量和繁殖系数；去雄、授粉的劳动成本营养型生殖型

适应性2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种11杂种优势的表2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种85杂种优势的早期预测与固定早期预测群体遗传学方法生理遗传学方法分子遗传学方法固定双二倍体法无性繁殖法二倍体无融合生殖法平衡致死法BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种12杂种优势的早2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种86生理遗传学方法线粒体、叶绿体和匀浆互补法酵母培养法同工酶和酶活性法酵母P1P2≈P1

＋P2F1≈＜杂种谱带类型（与双亲相比）无差别型互补型杂种型单一亲本型BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种13生理遗传学方2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种87BNRFLP(restrictionfragmentLengthPolymorphism)RAPD(RandomAmplifiedPolymorphicDNA)分子遗传学测定作物遗传差异的手段亲本的遗传差异测定杂种优势2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种14BNRFLP2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种88配合力的测定配合力的概念配合力与育种的关系配合力的测定方法BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种15配合力的测定2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种89配合力的概念一般配合力特殊配合力又称组合力，是衡量亲本系在其所配的F1中某种性状的好坏与强弱的指标。指某一亲本系与其他亲本系所配的几个F1某种性状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。指某特定组合的某性状的实测值与据双亲一般配合力算得的理论值的离差。图解与实例g.c.as.c.aBN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种16配合力的概念2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种90SC3=Xc3-u-gc-

g3=11.6-10.6-0.3-0.1=0.610.211.010.610.810.110.09.69.89.212.011.610.810.610.311.111.510.79.910.910.910.010.910.710.710.6平均平均g.c.a0.1-0.70.30.3g.c.a-0.60.30.10.12134ABCD某亲本组合的性状调查值BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种17SC3=X2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种91配合力与育种的关系深入理解各种遗传效应配合力－遗传效应－育种途径加性效应非加性效应显性效应超显性效应上位性效应g.c.a－加性效应－杂交育种s.c.a－非加性效应－优势育种BNnewnew2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种18配合力与育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种92加性效应一个个体的遗传组成所固有的遗传信息，它所含的基因位点数是一定的，能稳定地传递给后代。也就是说各位点的基因各自所控制的遗传效应是相对独立地传递到下一代中的，在后代中它们表现为简单的相加关系。AabBccABcAbcaBcabc即无论是A、a、B还是b，它们传递到下一代基本不会改变，A还是A，无论亲本间发生杂交与否，它本身所含的遗传信息不变。所有这些效应的积加构成加性效应。亲本携带的优良基因多，它与其它个体配组产生的优良性状也就多，表现为一般配合力好。加性效应决定g.c.a的优劣2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种19加性效应2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种93aabBCc非加性效应显性效应超显性效应上位性效应AAbbccaabBcc等位基因间的“互作”效应非等位基因间的“互作”效应

。在各个不同的亲本个体中下述三种遗传效应在各种基因间发生或说出现的几率是不定的，也就是说三者出现的机会不等，从而各亲本杂交所产生的后代在最终的性状表达上各不相同，即产生的优势不同，表现为各自配组的特殊配合力不同。同加性效应一起产生杂种优势BN等位基因间的“显－隐”效应虽然各个亲本所携带的遗传信息能稳定传递到后代，它们在各自的位点上出现的机会不同，或者它们之间的关系表现的机会不同。决定s.c.a的优劣AaBBcc2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种20aabBCc2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种94第三节杂交种子的生产

一、简易制种法二、利用苗期标记性状的的制种法三、利用化学去雄剂的制种法四、利用雄性不育系的制种法五、利用自交不亲和系的制种法六、利用雌性系的制种法七、利用雌株系的制种法BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种21第三节杂2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种95杂交优势育种－利用化学去雄剂的制种法概念化学去雄剂的种类化学去雄的机理制种方法返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种22杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种96杂交优势育种－利用化学去雄剂的制种法概念它是不经人工去雄,选用某种化学药剂,在植株生长发育的一定时期喷洒于母本,直接杀伤或抑制雄性器官,造成生理不育,以达到去雄的目的返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种23杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种97杂交优势育种－利用化学去雄剂的制种法所谓适宜的施用时期，是指能诱导最大的雄性不育度，而对雌蕊育性无影响或影响甚小，并不产生或极少产生其他不良效应的施用时期。制种方法返回选择适合的去雄剂；选择适宜的时期；选择浓度和剂量。2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种24杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种98杂交优势育种－利用雌性系的制种法概念雌性系的选育雌性系是指具有雌性基因，只生雌花不生雄花且能稳定遗传的品系。从国内外引进雌性系直接利用或转育；从以雌性系为母本的F1代杂种自交分离选育雌性系；用雌雄株与完全花株或雌全株杂交，可以从后代内分离出纯雌株，再经回交、诱雄、自交得到。继续2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种25杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种99杂交优势育种－利用雌性系的制种法制种方法雌性系的繁殖需在隔离区用赤霉素、硝酸银或硫代硫酸钠处理促使部分雌性株产生雄花，利用天然授粉，采收的种子供下一代母本之用。赤霉素（GA3）诱雄的有效浓度是1~1.5g/L；AgNO3为50~500mg/L，硫代硫酸钠为920mg/L。返回雌性系繁殖F1及父本的种子生产1：3－5：2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种26杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种100杂交优势育种－利用雌株系的制种法返回菠菜雌株系的选育是从优良品种群体中选择优良的纯雌株作母本，以该品种中优良的强雌两性株作父本杂交，其F1就是纯株系（纯雌株占95％以上）。利用雌株系的制种法下一节雌株系的获得制种方法基本方法同雌性系制种法，不同是雌株系的获得因植物不同而异。2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种27杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种101第四节雄性不育系的选育利用

一、雄性不育系的概念二、雄性不育系的选育三、利用雄性不育系制种的方法和步骤杂交优势育种－雄性不育系的选育利用BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种28第四节雄性2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种102杂交优势育种－雄性不育系的选育利用雄性不育性与雄性不育系雄性不育的表现形式雄性不育的遗传类型雄性不育系的利用价值返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种29杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种103杂交优势育种－雄性不育系的选育利用概念雄性不育性雄性不育系两性花植物中，雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象，称为雄性不育性。对于可遗传的雄性不育，经过选育可育成不育性稳定的系统，该系统即雄性不育系，简称不育系或A系。返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种30杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种104杂交优势育种－雄性不育系的选育利用表现形式雄蕊退化或变形花药异常雌雄蕊异长产雌性返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种31杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种105杂交优势育种－雄性不育系的选育利用遗传类型核不育型胞核不育型（Geneticmalesterility，简称GMS）（Cytoplasmic-genicmalesterility，简称CMS）返回细胞质不育型（cytoplasmicmalesterility）2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种32杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种106杂交优势育种－雄性不育系的选育利用利用价值省去了人工去雄提高杂种一代种子质量为一些因花器小，人工去雄困难的十字花科、百合科、伞形科等园艺植物的杂种优势利用开辟了新途径返回上一级2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种33杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种107杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育1．原始雄性不育材料的获得和临时保存利用自然变异远缘杂交人工诱变自交和品种间杂交引种和选育获得2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种34杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种108杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育1．原始雄性不育材料的获得和临时保存无性繁殖人工自交隔离区内自由授粉两亲回交法临时保存2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种35杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种109用来给雄性不育系授粉，使杂种一代品种群体中每个植株恢复雄性繁殖能力的纯合自交系。用来给雄性不育系授粉，使每个后代植株继续保持着雄性不育特性的纯合自交系。杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育2．CMS系的选育和利用雄性不育系（简称不育系或A系）是指具有雄性不育的特性且能稳定遗传的纯合系统。雄性不育保持系（简称保持系或B系）雄性不育恢复系（简称恢复系或C系）2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种36用来给雄性不2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种110不育系和保持系的选育杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育选育保持系常用的方法有测交筛选保持系和人工合成保持系两种。测交筛选保持系的程序是在获得原始雄性不育株的品种群体或其他品种群体中，选择若干经济性状良好的植株，分别作两种交配，一是测交，测定各个父本株对雄性不育性的保持能力，二是各个父本株自交，繁殖后代2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种37不育系和保持2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种111

父本母本（育性分离，淘汰）杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育父本株（S0代）原始不育株

S(msms)F（msms）（1）（3）（2）F（MsMs）S（MsMs）1S（MsMs）∶2S(Msms)∶1S(msms)

(1)S(msms)全是不育株（该F1为雄性不育系。父本为保持系）。（3）1S(Msms)∶1S(msms)育性分离织(继续筛选）（2）S(Msms)全部是可育株的组合（淘汰）

图6-4测交筛选保持系示意图S1代群体F（msms）（保持系）F（MsMs）S（MsMs）(BC1代)S(msms)不育系F(msms)保持系S(Msms)全可育F(MsMs)

全可育全可育育性分离×S1全可育S(msms)×F(msms)S(msms)×F(MsMs)S(msms)×F(Msms)F（Msms）S（Msms）人工合成保持系N2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种38（育性分离，2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种112雄性不育系的转育杂交优势育种－雄性不育系的选育利用转育通常的转育方法有直接转育法和间接转育法两种。CMS系的利用图继续2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种39雄性不育系的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种113杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育S(msms)

×

F(msms)甲品种不育系S(msms)×乙品种测交筛选F(msms)S(msms)乙品种A系F(msms)乙品种B系饱和回交图6-6CMS系直接转育示意图返回2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种40杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种1143．GMS的选育和利用杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育GMS与两用系的概念GMS系的选育将受一对隐性核基因支配的GMS经选育可获得一个既作不育系用又作保持系用的稳定遗传的系统。由一对核基因决定的雄性不育性，其基因型为msms。两用系的选育就是把同一品种中的不育株msms和杂合可育株Msms筛选出来。再进行多代兄妹交即可。图2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种413．GMS的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种115杂交优势育种－雄性不育系的选育利用选育原始不育株msms1msms:1MsMs:2Msms全可育淘汰育性分离

50％不育株50％可育株

msms×Msms1msms∶1Msms两用系多代兄妹交××图6－7GMS系选育示意图同品种可育株MsMsMsms全部可育Msms育性分离

50％不育株50％可育株返回×多代兄妹交1msms∶1Msms两用系msms×Msms2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种42杂交优势育种2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种116配合力的测定方法顶交法不等配组法半轮配法测验种亲本测验者X1X2X3X4优点缺点适用情况优点缺点适用情况3241231X12X13X14X23X24X344BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种43配合力的测定2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种117雌雄异株异花授粉植物雌雄同株异花授粉植物雌雄同花自花授粉植物雌雄同花异花授粉植物隔离区制种区混播间行播种1：3隔离BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种44雌雄异株异花2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种118利用苗期标记性状制种法苗期标记性状概念要求双亲特点制种方法在幼苗期用来区别真假杂种的隐性性状1、稳定遗传的隐性质量性状2、必须在苗期出现3、极易目测辨认隐显播种后及时拔除具隐性性状的假杂种BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种45利用苗期标记2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种119人工合成保持系父本株（S0代）原始不育株

S(msms)（1）S（MsMs）S1代群体S（MsMs）×（1）（育性分离，淘汰）1S（MsMs）∶2S(Msms)∶1S(msms)

S（Msms）（2）F（MsMs）F（MsMs）×S（MsMs）S(Msms)S（MsMs）S（Msms）S（Msms）S（msms）(1)S(Msms)(2)S(Msms)F（MsMs）×F（MsMs）F（Msms）S（Msms）S（Msms）S（msms）1S（msms）∶2S(Msms)∶1S(MsMs)1S（msms）∶2S(Msms)∶1S(MsMs)S(msms)不育系S(Msms)1S(Msms)∶1S(msms)F(msms)保持系F（MsMs）1F（msms）∶2F(Msms)∶1F(MsMs)S（MsMs）S（Msms）S（msms）全可育全可育S（MsMs）BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种46人工合成保持2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种120自交系配合力的测定配组方式的确定优良自交系的选育杂种优势育种的一般程序BN优势育种与杂交育种的比较2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种47自交系配合力2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种121概念评价选育自交系的一般方法“三高”、“两抗”、“一优”选育自交系的理由优良自交系的选育BN轮回选择法选育自交系2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种48概念评价2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种122BN选育自交系的理由教你读书自交系选育的理论依据P128多代不利性状AaBbccAAbbCcaABBccaabbCc不同自交系遗传组成不同纯合AABBccAAbbCCAABBccaabbCCS1S2S3S4正因为基因型纯合：F1才会整齐一致；性状间的互补才会明显杂种优势2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种49BN选育自交2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种123选育自交系的一般方法原始材料的优株的选择与自交逐代自交选择淘汰搜集鉴定选择我单果重高我抗病性强还适密植条件：丰产性好招聘广告满足条件者请速来报名

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BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种50选育自交系的2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种124BN原始群体cs根据配合力测定结果淘汰S1株系S1据经济性状优劣选优系，优系中选优株S2针对经济性状，生活力选优株同时要注意特殊优株的选择S3开始注意定向选择，以利优良性状的稳定纯合S4-S6可育成优良的自交系S02022/12/28园艺育种学－杂种优势育种51BN原始群体2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种125BN轮回选择法单轮回选择法配合力轮回选择法交互轮回选择法2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种52BN轮回选择2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种126单轮回选择法第一个周期第二个周期选优株自交混合留种系间互交BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种53单轮回选择法2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种127杂交组合方式的确定配组的确定亲本选择选配的原则杂交组合方式的确定双亲的一般配合力高，特殊配合力高双亲性状优良，互补双亲亲缘关系差异适当双亲自身产量高，花期相近单交种双交种三交种BN2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种54杂交组合方式2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种128CCCCC图例第一个周期SCSCSCSCSCG1G2G3CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSS第二个周期BN选优株2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种55CCCCC图2022/12/29园艺育种学－杂种优势育种129A0群体B0群体Y1Y1测验交交互轮回选择法对入选优株同时进行BxA0A1测验交AxB0B1Y2Y2F1F1F1F1BNY3Y3入选株系间互交A2群体B2群体2022/12/28园艺育种学－杂种优势育种56A0群体B0CMS两区三系制种法杂交一代制种区不育系繁殖区×杂种一代种子恢复系不