杂交育种和回交育种

关于杂交育种和回交育种第一页，共六十一页，编辑于2023年，星期一1、杂交：不同基因型配子结合或相互交配产生杂种的过程。它是生物遗传变异的重要来源。杂交包括有性杂交和无性杂交。

2、杂交育种：通过种内不同品种间杂交获得杂种，继而对杂种后代进行选择、培育育成符合生产要求新品种的方法。

第二页，共六十一页，编辑于2023年，星期一杂交育种是选育作物新品种的主要方法之一。是与其它育种途径相配套的重要程序杂交育种可同时改良多个目标性状杂种后代有可能出现亲本所不具有的新类型。杂交育种是目前国内外应用最普遍、最有成效的一种育种方法。第一节杂交育种的意义第三页，共六十一页，编辑于2023年，星期一杂交育种的遗传原理1、基因重组综合双亲优良性状可将不同亲本的优良基因集中于新品种中。2、基因互作产生新的性状不同显性基因互作或互补产生新性状，互作的基因在二亲本上，则通过杂交可使互补基因相互结合而产生新性状。3、基因积累产生超亲性状对数量性状来说，由分散在双亲中的微效多基因累积在后代中引起。第四页，共六十一页，编辑于2023年，星期一第二节杂交亲本的选配

亲本选配是指选用哪些材料作亲本，配置什么样的杂交组合。亲本的选择：指根据育种目标选用具有优良性状的品种类型作为杂交亲本。亲本的选配：指从入选的亲本中选用哪些亲本杂交，怎样杂交。第五页，共六十一页，编辑于2023年，星期一一、亲本选配工作的重要性亲本选配是杂交育种成败的关键.亲本选配得当，在杂交后代中就能选育出优良品种。而亲本选配不当则往往事倍功半，甚至劳而无获。提供了广泛而适宜的遗传基础.有利基因一般存在于种内不同变种、不同品种的不同种质内，亲本选配就是根据育种目标选择携带不同有利基因的亲本，进行适当的组配，从而为杂交后代提供恰当而广泛的遗传基础，创造出更多的选择机会，为杂交育种的成功准备了必要的条件。

第六页，共六十一页，编辑于2023年，星期一二、亲本选配的一般原则1、双亲都具有较多的优点，没有突出的缺点，在主要性状上的优缺点尽可能互补.2、亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的推广品种。3、选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的材料作亲本。4、

选用一般配合力好的材料作亲本。第七页，共六十一页，编辑于2023年，星期一第三节杂交技术和杂交方式一、杂交技术二、杂交方式第八页，共六十一页，编辑于2023年，星期一一、杂交技术杂交的方法与技术依作物特点而异，但其共同原则有以下几点：

（一）调节开花期

（二）控制授粉

（三）授粉后的管理第九页，共六十一页，编辑于2023年，星期一二、杂交方式杂交方式：指杂交亲本的组合方式，即杂交组合用多少亲本，以及各亲本间如何配置的问题。杂交方式是影响杂交育种成效的重要因素之一，并决定杂种后代的变异程度。杂交方式一般根据育种目标的性状要求、亲本材料的性状组成、性状的遗传规律以及试验条件等决定亲本的组合方式。第十页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（一）单交（singlecross）或成对杂交用两个亲本进行杂交称单交。两个品种一为母本，一为父本，只进行一次杂交的方法称为单交，用A×B或A/B表示。单交简单易行，育种时间短，杂种后代群体规模也相对较小。当A、B两个亲本主要优缺点能互补、两亲本性状的综合基本上能符合育种目标要求时，应尽量采用单交方式。第十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（二）复交复交是指用三个或三个以上的品种作亲本，进行两次或两次以上的杂交。一般是先将一些亲本配成单交组合，再进行单交组合之间或单交组合与其它亲本的杂交。第十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期一复交的方式有：

1、三交：三交即三个品种间的杂交，即以单交的F1或其它世代杂种再与另一个品种杂交，用A/B//C表示。一般用综合性状优良的品种或具有重要目标性状的亲本作最后一次杂交的亲本。

1、三交第十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期一2、双交双交是指两个单交的F1再次杂交，参加杂交的亲本可以是3个，也可以是4个，A/B//C/D、A/B//A/C。三亲本双交是将一个亲本分别与其它两亲本先配成单交，再将两单交F1进行杂交。第十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期一3、四交

四交:四个亲本先后杂交(A×B)×C×D或A/B//C/3/D

四交是选用4个亲本的杂交

五交,六交……

双交只需杂交两次，而四交则需要杂交三次，因此，一般宜用双交，而不是四交，四交只是在弥补三交不足时才采用。四交杂种的遗传基础丰富，育成新类型的可能性较大。第十五页，共六十一页，编辑于2023年，星期一当育种目标所要求的性状增加，难以培育出超过现有的品种水平的新品种时，采用不同形式的聚合杂交，采用复交和有限回交相结合的方法把集中分散在不同亲本中的优良性状，集中到重点改造的品种中，使其更加完善，并产生超亲的后代。

4、聚合杂交第十六页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（1）根据最大重组原理的聚合杂交

第一年

A×BC×DE×FG×HA占50%

第二年

× × A占25%

第三年

× A占13% 第十七页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（2）根据超亲重组原理的聚合杂交

第一年

A×BA×CA×DA×E A占50%

第二年

× ×A占50%

第三年

× A占50%

第十八页，共六十一页，编辑于2023年，星期一复交一般在下述情况下运用：单交后代不完全符合育种目标，现有亲本中也找不到一个亲本能对其缺点完全补偿，或某亲本有非常突出的优点，但缺点也很明显，一次杂交对其缺点难以克服时宜采用复交。复交一般应遵循的原则是：综合性状较好、适应性较强、并有一定丰产性的亲本应安排在最后一次杂交，以使其核遗传组成在杂种中占有较大的比重，从而增强杂种后代的优良性状。第十九页，共六十一页，编辑于2023年，星期一第四节杂种后代的选择杂种后代处理的方法有：系谱法混合法衍生系统法和单籽传法系谱法是目前国内外作物杂交育种工作中最常用的一种方法。第二十页，共六十一页，编辑于2023年，星期一一、系谱法(一）概念

系谱法：自杂种第一次分离世代(单交F2复交F1)开始选株，分别种成株行，每株行成为一个系统（株系），以后各世代在优良系统中连续选单株，直到选出优良一致系统，升级进行产量试验。在选择过程中，各世代都给以系统的编号，以便查找系统史和血缘关系。特点：以株建系，可查祖谱。第二十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期一杂种一代(F1)

主要任务是分辨真假杂种，除掉与母本完全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。不进行选单株。（1）种植：按杂交组合排列种植，点播、组合两旁分别种植父母本.种植数决定于F2群体的大小及繁殖系数。（2）特点：性状表现一致，群体小（3）选择：去假杂种：与母本为对照，注意标志性状；淘汰有严重缺点的组合：如早衰、病虫害严重的（4）收获:同一组合的单株混合收获，写明行号、组合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。（二）系谱法的工作要点第二十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期一杂种二代(F2)或复交一代—选择的关键世代

主要任务是选定优良组合，淘汰不良组合，并从优良组合中选拔优良单株，其中选单株是这一世代的工作重点。（1）种植：按杂交组合点播,组合前后分别种植父母本，同时，每逢10或20行种植一行推广品种做为对照。（2）特点：性状分离的重点世代，群体量大。第二十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（3）选择：是选择的关键世代,也是选择难度最大的世代;

先选组合，后选单株;复交组合多选（最后一次杂交的亲本尚未重组）；选择数量几株到几十株不等。（4）收获：入选植株分株收获,稻麦等有分蘖的禾谷类作物应连根拔起，将同一组合的各个单株捆成一捆，并标明行号。在田间选择的基础上，在室内进行细致的分株考种脱粒，分株保存。并编写组合号、行号和株号。第二十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期一杂种第三代(F3)—对入选F2单株进一步鉴定和选择的重要世代

主要工作内容是选拔优良株系，淘汰不良系统。（1）种植：按组合排列，当选单株点播成行；在适当位置种植对照品种。（2）特点：不同株系间差异显著，同一株系内植株间性状存在分离。分离幅度小于F2，主要性状表现趋势明显，个别株行基本稳定。（3）选择：优良组合中确定优良系统，从中选择优良单株；入选的系统选择3-10株不等；个别系统性状基本整齐一致，而且表现突出，可以提前参加产量试验。（4）收获：每个单株按组合株系分别收获、编号;按株分别脱粒保存。第二十五页，共六十一页，编辑于2023年，星期一杂种四代(F4)及其以后世代—选拔优良一致的系统主要工作内容是选择优良系统群中的优良系统,并从中选拔优良单株。（1）种植：按组合、按系统排列，当选单株点播成行；设对照。（2）特点：株系群间差异大，同一株系群内各株系间差异较小，同一株系内单株间基本相似，但仍有性状分离。（3）选择:首先选择系统群，再从优良系统内选优良株系，再选择优良单株；部分株系稳定一致，选择优系升级为品系，下季产量试验（鉴定或品比）；进一步淘汰不良系统。（4）收获：

收获同F3。将优良系统的中选单株连根拔起，同一系内的单株捆成一捆，挂牌标明行号，按株分别脱粒保存。第二十六页，共六十一页，编辑于2023年，星期一F5及其以后世代的工作与F4相同第二十七页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（三）系谱法的优缺点优点

缺点①对质量性状和遗传力高的数量性状早代选择便于优中选优，能及早获得优良性状，可及时组织试验、示范、繁殖；①数量性状早代选择中选率低，多基因控制的性状易丢失；②能排除基因型间竞争而导致的不同类型的消长；③逐代选系选株，逐代建立系谱档案，便于查源，便于研究。②工作繁重。工作量大，占地多，往往受人力、土地条件的限制，不能种植足够大的杂种群体，使优异类型丧失了出现的机会第二十八页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（一）概念：在杂种分离世代，按组合代代混合种植，不加选择，直到遗传性趋于稳定,杂种后代纯合个体达80%以上时(约在F5—F8)，才开始选择一次单株，下年种成系统(株系)，然后选择优良株系，升级产量比较试验。二、混合法

第二十九页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（二）混合法的理论依据1、很多重要的经济性状是由微效多基因控制的，早代遗传力低，纯合个体少，表现型受环境影响大，选择的可靠性差。例如产量、穗粒数、分蘖力、衣分、含油量等等。早代选择损失大量优良基因和重组类型。2、混合法可以在后代群体中保存各种优良基因，并增加以后世代中优良基因重组的机会。混合世代自然选择有利于群体适应当地生态和逆境。第三十页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（三）工作要点：

杂种分离世代按组合混收混种，混合群体要大，代表性要强，每组合种上万株。

杂种后代遗传性趋于稳定的世代，稀植点播，大量进行单株选择，每组合选3000～5000株（纯合个体数达80%左右的世代，约F5～F8）

株系比较，当选单株种成株行，选拔优良株系，按系混收

升级试验。第三十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（四）混合法优缺点优点

缺点（1）早代不选，混收混种工作简便；（1）不能尽早掌握优良性状，不便于优中选优，育种年限长；（2）多基因控制的优良性状混合法可以提高选择

的准确性，不易丢失。混合法可保存较多的类型和优良基因，有利于基因广泛重组，有利于数量性状的形成和选择；（3）混合法可使杂种群体经受自然选择，有利于发展抗逆性和适应性，利于选出适应性强的个体。（2）基因间竞争会导致不同类型的消长；一些人类需要的性状可能丢失，如：大粒、早熟、矮秆等类型；（3）选株世代工作量大，因缺乏历史的观察和亲缘参照单株难选，优良类型不易确定；在F2群体选择单株十分困难；株系比较工作量大。第三十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期一混合法和系谱法的比较对于质量性状和简单遗传的数量性状，系谱法早代选择，能较早集中精力选择优系。混合法高代选株，选择数量大，后期工作量大，需要的年限也较长。系谱法对家系记载清楚，针对历史表现评定取舍。混合法无法考证历史，评定取舍比较困难。系谱法F2起严格选株，中选率低，易丢失好类型，混合法在同一个组合内保留多种类型，有更多的机会选到优良的株系。系谱法年年选择，工作较繁琐。混合法则比较简单。第三十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期一1、工作要点（低代高代选两头）F2或F3世代进行一次单株选择；单株繁殖的后代混合种植成衍生系统，混种混收几代；淘汰明显不良的衍生系统，直至性状趋于稳定（F5～F8）；从中再进行一次单株选择，种成株系（系统）；优系升级为品系进入产量试验。三、衍生系统法第三十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期一2、衍生系统法的特点：兼具系谱法和混合法的优点，克服了两种方法的缺点：在早代，主要遗传力高的性状进行一次选择，中选数量上可以比系谱法多，保留较多的基因型；按株行种植，在株行内可以及早获得优良株系；在高代，主要选择遗传力低的性状，保证了选择的可靠性，减少了选择世代的工作量。第三十五页，共六十一页，编辑于2023年，星期一1、方法：从F2开始，各世代淘汰不良单株，其余按组合每株采收一粒或几粒种子，混合繁殖，直到F5或F6代，再选株，下年种成株系，选择优系参加产量比较试验。四、单籽传法（SSD法)第三十六页，共六十一页，编辑于2023年，星期一2、优缺点：优点：

保持组合内株间变异，保留群体丰富遗传基础。

各世代从每株采收等量种子，使不同类型在群体中维持稳定比例，适应性弱的性状，不易被自然选择所淘汰。

每株收一粒种子,种植规模小,利于温室异地加代。缺点：

缺乏历史记载，评定取舍比较困难。

后期进行一次选择,保留类型多,工作量大。第三十七页，共六十一页，编辑于2023年，星期一选种圃↓杂交原始材料和亲本圃鉴定圃↓升级的品系品种比较试验↓升级的品系生产试验和多点试验↓优异的品种（系）一、杂交育种程序第五节杂交育种程序和加速育种进程的方法第三十八页，共六十一页，编辑于2023年，星期一二、加速育种进程的方法

加速世代进程

加速试验进程

加快种子繁殖第三十九页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（一）加速世代进程

1.异地加代：

（1）北种南繁：如：水稻在海南岛可种三季，11月-来年四月可到海南岛加一代。（2）南种北繁：如：广东省冬种春麦收后到东北或西北或云贵高原可再种一季。2.当地加代

第四十页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（二）加速试验进程

1.早代测产：F3-F5对各株系边选择边测产。

2.提早升级：对突出的低世代优异系统提前升级，提早参加多点试验3.提早繁殖：边选育边试验边繁殖，提早进行生产试验，繁殖种子。第四十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期一第六节回交育种一、回交育种的意义及遗传效应二、回交育种方法三、回交的特点及其应用价值四、回交育种程序第四十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期一一、回交育种的意义及遗传效应（一）回交育种的意义1、回交和回交育种回交：两亲本杂交以后，子一代和双亲之一重复杂交。回交育种：从回交后代中选择特定的植株，再回交于该亲本，如此循环进行若干次，再经自交，选择育成新品种。第四十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期一2、轮回亲本和非轮回亲本

轮回亲本（受体亲本）：用于多次回交的亲本。

非轮回亲本（供体亲本）：只在第一次杂交时应用的亲本。

3、回交的表达方式

[（A×B）×A]×A;A3×B;A×3/B

BC1

回交一次BC1F1

回交一次的一代

BC2

回交二次BC1F2

回交一次自交一次二代第四十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期一回交育种是改进现有品种个别性状的一种方法。当A品种有许多优良性状，而存在个别缺点时，可选择具有A品种所需性状的B品种与A品种杂交，F1及以后各代均用A品种进行一系列回交和选择，使A品种的原有性状得以恢复，同时获得了需要改进的性状。第四十五页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（二）回交育种的遗传效应1、回交后代的基因型纯合类型受轮回亲本的控制。2、回交后代的某基因型纯合进度大于自交。3、回交消除不利基因连锁的概率高于自交。

第四十六页，共六十一页，编辑于2023年，星期一二、回交育种方法

A×B

F1×ABC1F1×A

BC2F1×ABC3F1×ABC4F1

第四十七页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（一）亲本选择1、轮回亲本的选择：

各农艺性状都很好，只有个别缺点需要改造的品种；这些缺点经回交可以得到改良，并在改良后仍能在生产上有较长时期的使用价值。最好是当地适应性强、产量高、综合性状较好的推广品种，改良后有发展前途。第四十八页，共六十一页，编辑于2023年，星期一2、非轮回亲本的选择：具有轮回亲本需要的目标性状；目标性状要突出；目标性状遗传传递力强，受少数基因控制，经回交数次后，该性状能保持足够的强度；目标性状最好是显性，目标性状鉴定方便；遗传背景尽可能接近轮回亲本,以减少回交次数；

没有严重的缺陷。第四十九页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（二）回交后代的选择回交育种成效:

鉴定和选择鉴定:创造条件使该性状充分显现(如转移抗病性,创造病害流行条件);分子标记辅助选择(MAS)。选择:回交1代(分离世代)。具有目的基因(性状)的个体,其它性状在表型上尽可能接近轮回亲本。第五十页，共六十一页，编辑于2023年，星期一1、质量性状单基因的回交转育（1）目标性状为显性第五十一页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（2）目标性状为隐性第五十二页，共六十一页，编辑于2023年，星期一2、数量性状的回交转育当导入数量性状基因时，回交工作成功与否有两种因素影响控制目标性状的基因数目环境对基因表现的作用

第五十三页，共六十一页，编辑于2023年，星期一（1)逐步回交（A受体亲本，B、C、D供体亲本）将一个轮回亲本与非轮回亲本回交，某种性状得到改进后再将它作为轮回亲本与另一个非轮回亲本回交，以导入新的目标基因，如此逐步回交。可将若干非轮回亲本的目标性状逐步导入导轮回亲本中：（2）聚合回交3、多个性状的回交转移第五十四页，共六十一页，编辑于2023年，星期一回交次数以轮回亲本的特征特性基本得到恢复为准。一般双亲差异小，回交次数可少些；相反，亲本差异大，或目标性状与不良性状连锁时，应适当增加回交次数；回交过程中，增加对轮回亲本性状的选择可减少回交次