第1章 植物遗传育种技术

第1章植物遗传育种技术第二节植物品种的概念和育种目标第一节植物遗传的基本知识第三节种质资源第四节引种第五节选择育种第六节杂交育种技术第七节杂种优势的利用第八节良种繁育第一节植物遗传的基本知识一、生物的遗传和变异二、植物遗传的细胞学基础三、遗传的基本规律什么是遗传呢？一、生物的遗传和变异（一）遗传

遗传：亲代与子代以及子代个体之间相似的现象。

子代能表现和亲代一样的特征特性，主要是由遗传物质决定的。因为遗传，物种才能保持稳定性。

（二）变异变异：亲代与子代之间，以及子代个体之间存在差异的现象。

变异是普遍存在的。有了变异，生物才能进化，人类才能选育新品种。变异分为可遗传的变异和不遗传的变异两类。变异性状能反复在后代中出现的称为可遗传的变异，它是由于遗传物质的改变引起的。

不遗传的变异是由于环境条件的影响，引起性状的暂时性变异，这种变异仅在当代表现，并不遗传个后代。（三）遗传、变异和环境

生物只有在合适的环境条件下才能生长和繁衍，其遗传与变异同样也受环境条件制约。基因型:

生物个体的基因组成；基因型是性状发育的基础，一般肉眼看不到表现型:生物体所表现的性状；表现型是生物体表现出来的性状，是遗传物质和环境共同作用的结果。基因型环境条件表现型应用：在育种上除了注意基因型外，还要采取相应的农业措施，促使控制优良性状的基因得到充分表现。＋二、植物遗传的细胞学基础（一）真核细胞的主要结构与遗传物质的分布（二）遗传物质的分子基础——DNA

（三）细胞分裂与染色体行为真核细胞主要结构图：（一）真核细胞的主要结构与遗传物质的分布遗传物质分布：真核细胞的遗传物质主要在细胞核内的染色体上，细胞质中的线粒体、叶绿体也具有遗传功能。在尚未进行分裂的细胞中，可以见到许多因碱性染料染色较深，纤细的网状物，称为染色质或染色线。在细胞分裂时，染色线卷曲、收缩，成为在光学显微镜下可识别的具有一定形态特征的染色体，它由DNA、蛋白质和少量RNA构成。染色体数目是恒定的各种生物的染色体数目是恒定的，它们在体细胞中一般是成双的，在性细胞中一般是成单的，体细胞染色体数是性细胞的两倍，分别以2n和n表示。

体细胞的染色体中，形态和结构相同的一对染色体称为同源染色体。形态和结构不同的染色体称为非同源染色体。（二）遗传物质的分子基础——DNA1953年，沃森和克里克提出了著名的DNA双螺旋结构模型。DNA的化学组成：

DNA又称脱氧核糖核酸，由四种脱氧核苷酸聚合而成。每种脱氧核苷酸由一分子磷酸，一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。DNA的双螺旋结构

DNA分子由两条多核苷酸链构成的。两条链彼此反向平行，围绕同一轴盘旋，形成一个规则的双螺旋结构。两条多核苷酸链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对。碱基对的组成遵从碱基互补配对原则，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，形成两个氢键；鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，形成三个氢键。

基因

基因是DNA分子上的一个片段，包含有成百上千对的核苷酸，其中极少数核苷酸的变化，都可能导致遗传性状的改变。（三）细胞分裂与染色体行为1.有丝分裂2.减数分裂3.植物雌雄配子的形成1.有丝分裂有丝分裂，是生物生长的基础。连续分裂的细胞，从前一次分裂结束到下一次分裂开始为止所经历的时间称细胞周期。细胞周期间期分裂期G1期、S期、G2期

前期、中期、后期和末期有丝分裂时期（1）间期：是细胞连续两次分裂之间的时期，看不到染色体的变化。但间期的核处于高度活跃的生理、生化的代谢阶段，正进行染色体的复制，为下一次细胞分裂做准备。（2）前期：核内出现细长而卷曲的染色体，逐渐缩短变粗，每个染色体含有两条染色单体。但染色体的着丝粒还没有分裂。这时核仁和核膜逐渐模糊不清。在高等植物细胞中，从两极形成纺锤丝。播放录像（3）中期：核仁和核膜消失，各染色体均排列在细胞中央赤道板上，两极伸出的纺锤丝附着在染色体的着丝粒上，形成一个纺锤体。此时所有染色体的着丝粒都分散在一个平面上，最适于染色体的计数和观察。（4）后期：每个染色体的着丝粒分裂为二，此时每条染色单体成为一个染色体。随着纺锤丝的收缩分别向两极移动，使两极各具有与母细胞相同数目的染色体。（5）末期：在两极围绕染色体出现新的核膜，染色体又变得松散细长，核仁又重新出现。接着细胞质分裂，在赤道板区域形成细胞板，分裂为两个子细胞。细胞又进入间期状态。有丝分裂顺口溜有丝分裂分五段间前中后末相连间期首先作准备染体复制在其间膜仁消失现两体赤道板上排整齐均分牵引到两极两消两现新壁建有丝分裂并不难间前中后末相连间期复制DNA蛋白合成在其间前期两消和两现中期着丝列在板后期丝牵染体分两组末期两消两现壁重建有丝分裂遗传学意义通过有丝分裂，核内每条染色体准确复制后，均匀地分配到两个子细胞中去，使两个子细胞具有与母细胞相同的染色体，在遗传组成上完全一样。这种分裂方式保证了物种的连续性和稳定性。2.减数分裂它是生物有性繁殖的基础。是在性母细胞成熟时，配子形成过程中发生的一种特殊的有丝分裂。减数分裂可分为来两次分裂，第一次分裂染色体数目减半，第二次分裂等数分裂。减数分裂----第一次分裂前期Ⅰ

可分为以下五个时期（细、偶、粗、双、终）：

细线期：核内出现细长如线的染色体。

偶线期：各同源染色体分别配对，出现联会现象；2n个染色体联会成n对染色体，联会成对的染色体称为二价体。

粗线期：二价体逐渐缩短变粗。这时每个染色体含有两条染色单体，二价体本身含有四条染色单体，故称为四分体。由一个着丝粒连接着的两条染色单体，互称为姊妹染色单体；而不同染色体的染色单体，互称为非姊妹染色单体。联会在一起的非姊妹染色单体之间可能会部分发生交换。

双线期：四分体继续缩短变粗，各对同源染色体开始分开，但在相邻的非姊妹染色单体之间常相互扭曲，出现交叉现象。这是非姊妹染色单体之间发生交换的结果。

终变期：染色体变得更粗，核仁、核膜消失，纺锤体出现，各个二价体分散在整个核内，可以一一区分开，是鉴定染色体数目的最好时期。中期Ⅰ

各染色体的着丝粒与纺锤丝连接，二价体分散在赤道板上。此时也是鉴定染色体数目的最好时期。后期Ⅰ

由于纺锤丝的牵引，各个二价体相互分开，两条同源染色体彼此分离分别移向两极，每极只得到同源染色体中的一条，实现了染色体数目的减半。但每一条染色体仍包含两条染色单体，由一个着丝粒连接。末期Ⅰ

染色体到达细胞的两极，逐步由粗变细，形成两个子核。同时细胞质分裂为两部分，形成两个子细胞。很快进入第二次分裂。减数分裂----第二次分裂前期Ⅱ

各染色体含有两条染色单体，着丝粒连在一起，染色体收缩、螺旋化，纺锤体出现。中期Ⅱ

每个染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上。后期Ⅱ

着丝粒分裂一分为二，姊妹染色单体分别被拉向两极。末期Ⅱ

分到两极的染色体形成新的子核，核仁、核膜重新出现。经过两次细胞分裂，使１个母细胞产生了４个子细胞，统称为四分孢子。每个子细胞的核内染色体数目减少了一半。减数分裂的基本特点各对同源染色体在细胞分裂的前期配对，或称联会。后期I同源染色体彼此分开，分别移向两极，非同源染色体之间可自由组合。染色体复制一次，细胞分裂两次，第一次减数，第二次等数，因而产生的4个子细胞染色体数为其母细胞的一半。粗线期少量母细胞会发生相邻的非姊妹染色单体间的片段交换。减数分裂顺口溜性原细胞作准备初母细胞先联会排板以后同源分从此染色不成对次母似与有丝同排板接着点裂匆姐妹道别分极去再次质缢各西东染色一复胞二裂数目减半同源别精质平分卵相异往后把题迎刃解减数分裂的遗传学意义(1)经过减数分裂所形成的雌雄性细胞，具有半数的染色体，通过受精作用结合成合子，又恢复为原来的体细胞染色体数目，保证了亲代和子代之间染色体数目的恒定性，保持了遗传的稳定性。(2)减数分裂过程中，同源染色体的非姊妹染色单体之间还可能发生片段的交换，因而可以形成各种不同染色体组成的子细胞。所以，杂合基因型的个体，经有性繁殖的后代会出现性状的分离，产生各种各样的变异类型，有利于生物的进化和人工选择。3.植物雌雄配子的形成

（1）被子植物的雄性配子的形成过程：

雄蕊的花药中分化出孢原细胞，尔后分化为花粉母细胞（2n），经减数分裂形成四分孢子，再进一步发育成4个单核花粉粒。单核花粉粒经过一次有丝分裂，形成营养细胞和生殖细胞；生殖细胞再经一次有丝分裂，才形成为一个成熟的花粉粒，其中包括两个精细胞和一个营养核。这样一个成熟花粉粒在植物学上称为雄配子体。

（2）被子植物雌性配子的形成过程：

雌蕊子房里着生胚珠，在胚珠的珠心里分化出大孢子母细胞（2n），由一个大孢子母细胞经减数分裂，形成直线排列的4个大孢子，靠近珠孔方向的三个退化解体，只有远离珠孔的那一个继续发育，成为胚囊。发育的方式是细胞核经过连续的三次有丝分裂，每次核分裂以后并不接着进行细胞质分裂，形成雌配子体。胚囊继续发育，体积逐渐增大，侵蚀四周的珠心细胞，直到占据胚珠中央的大部分。8核胚囊，每端4个核，以后两端各有一个核移向中央，叫做极核。近珠孔的三个核形成三个细胞，一个卵和两个助细胞。近合点端的3个核形成三个反足细胞。（3）受精：雄配子（精子）和雌配子（卵细胞）融合为一个合子，称为受精。

被子植物的双受精：花粉管通过花柱，进入子房直达胚珠，然后穿过珠孔进入珠心，最后到达胚囊。花粉管进入胚囊一旦接触助细胞，其末端就破裂，管内的内含物，包括营养核和两个精子一起进入胚囊，接着营养核解体，一个精核（n）与卵细胞融合为合子（2n），将来发育成胚；另一个精核与两个极核融合形成胚乳核（3n），将来发育成胚乳。这一过程称为双受精。这是被子植物特有的现象。（4）受精以后，整个胚珠发育为种子

三、遗传的基本规律（一）分离规律（二）自由组合规律（三）连锁遗传规律（四）数量性状的遗传（五）细胞质遗传遗传学的三大经典定律孟德尔从事了８年的豌豆杂交试验，1866年发表“植物杂交试验”论文，首次提出了分离规律和独立分配规律。1906年，贝特生用香豌豆做杂交试验时，发现了连锁遗传现象；1910年，摩尔根等用果蝇为材料进行了大量的试验，提出了连锁遗传规律。分离规律、自由组合规律和连锁遗传规律合称为遗传学的三大经典定律。（一）分离规律1.一对相对性状的遗传试验2.分离现象的解释3.分离规律的验证4.分离规律在育种实践中的应用

生物体所表现出来的形态特征和生理生化特征统称为性状。

性状也可以说是生物体的总的表现型特征。把生物体的性状总体区分为各个单位才能进行详细的研究，这样区分开来的性状叫做单位性状。

同一单位性状不同的表现类型叫做相对性状。1.一对相对性状的遗传试验性状的概念是什么？相对性状又指具体什么？思考一下？？？？？

（1）动物的毛色，植株的花色是单位性状还是相对性状？为什么？（2）玉米株高是是单位性状还是相对性状？其有高株、有矮株等表现类型是单位性状还是相对性状？。（3）果蝇的翅有长翅、短翅之分，这些是是单位性状还是相对性状？

单位性状和相对性状兔子毛色是单位性状；而灰色与白色是相对性状。鸡冠的形状是单位性状单片冠胡桃冠豌豆冠玫瑰冠等是相对性状相对性状差异是遗传研究的基础遗传实验中相关符合解释

P亲本♀母本♂父本F1杂交第一代F2F1自交子代F3F2自交子代×杂交自交×孟德尔用豌豆植株花的颜色实验研究子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。杂种子一代中显现出来的性状，叫做显性性状，如红花；把未显现出来的性状，叫隐性性状，如白花。孟德尔的豌豆杂交实验7对性状的结果

孟德尔的豌豆杂交实验7对性状的结果2.84:1277矮787高高植株高植株×矮植株3.14:1207顶生651腋生腋生花腋生×花顶生2.82:1152黄428绿绿色绿色×黄色豆荚2.95:1299瘪882鼓鼓胀膨大×缢缩豆荚3.15:1224白705紫紫花紫花×白花3.01:12001绿6022黄黄色黄叶×绿色子叶2.96:11850皱5474圆圆形圆形×皱缩子叶F2比例F2F1

豌豆表型豌豆七对相对性状试验分析结果

一是双亲杂交后，杂种一代（F1）只表现一个亲本的性状即显性性状。

二是在杂种二代（F2）双亲的性状都表现出来，即出现性状分离，并且显性、隐性个体的比例都接近3∶1。2.分离现象的解释

（1）孟德尔认为：每对相对性状由相对的遗传因子控制，遗传因子在体细胞中成对存在，一个来自父本，一个来自母本；减数分裂形成配子时，成对的遗传因子彼此分开，分到不同的配子中去，每个配子中只有成对遗传因子中的一个。

生物的性状是由基因控制的。显性性状由显性基因控制，隐性性状是由隐性基因控制，在生物的细胞中，控制性状的基因是成对的。C—红花—显性因子c—白花—隐性因子2.分离现象的解释（2）F1（Cc）自交时，产生C和c两种数目相等的配子，由于在受精时，雌雄配子随机结合，F2便可产生三种基因组合：CC、Cc、cc，且它们的数量比为1：2：Ｉ。由于C对c的显性作用，F2的性状表现有两种类型，红花和白花，且数量比为3：1。在同源染色体相同位点处的一对基因称为等位基因；同源染色体上不同位点处或非同源源染色体上的基因互称非等位基因。等位基因相同的基因型叫纯合基因型，该个体叫纯合体，如红花（CC）、白花（cc）。等位基因不同的基因型叫杂合基因型，该个体叫杂合体，如红花（Cc）。纯合体自交可以保持性状稳定遗传，后代不分离；杂合体自交后代会出现性状分离，表现出各种性状。分离定律的实质成对的基因(等位基因)在配子形成过程中彼此分离，互不干扰，因而配子中只具有成对基因的一个。3.分离规律的验证

测交法：被测验的个体与隐性纯合个体间的杂交所得的后代为测交子代，Ft4.分离规律在育种实践中的应用

（1）利用杂种优势制种时（玉米、水稻西瓜）亲本必须高度纯合，才能保证F1整齐一致，且杂种种子只能在生产中利用一代，制种工作需每年进行。（2）在繁育良种时，需做好去杂保纯工作，防止天然杂交，导致品种退化。

4.分离规律在育种实践中的应用（3）通过性状遗传研究，可以预期后代分离的类型和频率，进行有计划种植，以提高育种效果，加速育种进程。如培育纯合的抗锈病小麦，由于抗锈病是显性性状，所以子代出现抗锈病可能是纯合体，也可能是杂合体，只有让子代连续自交至后代不发生性状分离，才是我们所要的稳定遗传的抗锈病品种。

（二）自由组合规律1.两对相对性状的遗传实验2.自由组合现象的解释3.自由组合规律的验证4.自由组合规律在育种实践中的应用

为了研究两对相对性状的遗传，孟德尔仍以豌豆为材料，选取具有两对相对性状差异的纯合亲本进行杂交。1.两对相对性状的遗传实验

豌豆两对性状的杂交试验

按一对性状进行分析：黄色：绿色=（416：140）≈3：1圆粒：皱粒=（423：133）≈3：1仍然符合分离规律F2群体出现重组型个体(3：1)(3：1)9：3：3：1=×2.自由组合现象的解释

3.自由组合规律的验证

豌豆两对性状的测交试验自由组合规律的实质自由组合规律：控制不同性状的遗传因子，在配子形成时的分离互不干扰、彼此独立；它们之间的组合又是自由的、随机的。出现的原因是由于两对或两对以上的基因处在非同源染色体上，在减数分裂形成配子时，随着同源染色体分开，等位基因彼此分离，随着非同源染色体的随机结合非等位基因自由组合。4.自由组合规律在育种实践中的应用（1）利用不同等位基因重组所产生的多元化变异，创造综合性状优良的变异。在完全显性的条件下，2对杂合基因后代有22种不同的表现型；2对有23种不同的表现型；10对杂合基因后代有210种不同的表现型可供选择利用。（2）在杂种后代选择的同时，结合连续自交已获得纯合体。（3）可以预测某些性状重组个体的大致比率和估算杂交育种的规律。如：两个番茄品种，甲为高茎、裂叶、抗萎蔫病（AAbbCC），乙为矮茎、薯叶、不抗萎蔫病（aaBBcc），三对基因属独立遗传。欲得5株纯合的高茎、薯叶、抗萎蔫病的5株纯合体，需多大杂交规模才能实现？可以预测在F2代中出现纯合的高茎、薯叶、抗萎蔫病（AABBCC）个体比例是1/4×1/4×1/4=1/64，那么5株纯合体，需5×64=320株，即至少需要320株才能实现目标。

（三）连锁遗传规律

1.连锁遗传现象2.连锁遗传的解释和验证3.连锁和交换的遗传机制4.连锁遗传在育种实践中的应用

1.连锁遗传现象

贝特生（BatesonW）等在1906年用香豌豆的两对相对性状亲本做杂交试验时，首先发现了连锁遗传现象。先用这样的两个亲本进行杂交，一个是紫花、长花粉粒，另一个是红花、圆花粉粒。

香豌豆杂交试验（一）香豌豆杂交试验（二）

贝特生又改换了性状不同的亲本进行杂交，选用紫花、圆花粉粒的亲本和红花、长花粉粒亲本杂交。贝特生实验结果★两个试验都表明：与亲本相同的表型（紫、圆和红、长）的实际个数大于理论值，两个重新组合的表型（紫、长和红、圆）实际个体数少于理论数值。这个结果也不符合自由组合规律。★两个试验又表明：原来为同一亲本所具有的两个性状，在F2中常常有联系在一起遗传的倾向，这种现象称为连锁遗传。2.连锁遗传的解释和验证

★解释：就每对相对性状的遗传而言都符合分离规律，但在两对性状上却表现为连锁遗传，其原因在于F1形成四种配子的数目不等。

★验证：玉米种子的有色（C）对无色（c）为显性，饱满（Sh）对凹陷（sh）为显性，用纯种的双亲杂交得F1，再用双隐性（无色、凹陷）纯合亲本与F1进行测交。

玉米连锁性状的测交实验

玉米连锁性状的测交实验结果★亲本型个体＝（4032＋4035）/8368×100%＝96.4%★组合型个体＝（149＋152）/8368×100%＝3.6%★测交结果说明：F1形成的四种配子比例是不相等的；同一亲本的两个基因C和Sh或c和sh是经常连锁遗传的。所以，测交后代表现亲本型的个体数多，而新组合的个体数目少。3.连锁和交换的遗传机制解释

（１）基因在染色体上呈直线排列，各有其一定的位置。相对基因C和c，位于一对同源染色体的相等位置上，故称为等位基因。（２）两对不同的基因，C和Sh，c和sh，分别位于一对同源染色体不相等的位置上，故称为非等位基因。（３）在减数分裂前期，随着同源染色体的配对，等位基因也相互配对，因各个染色体已经通过复制而含有两条染色单体，在染色体上的基因也随之复制了。染色体交换示意图（４）非姊妹染色单体之间某些片段在粗线期发生交换。首先，在两基因之间的某一部位发生断裂，然后重新接合起来，这种交换只涉及同源染色体的非姊妹染色单体之间，而且在同一水平上只发生一个交换。（５）由于基因交换而产生四种基因组合不同的染色单体，其中包括两种亲本组合（CSh，csh）和两种新组合（cSh，Csh），经过减数分裂，形成四种不同基因组合的配子。（６）在减数分裂过程中，并不是所有性母细胞都发生同源染色体非姊妹染色单体的交换，因此，F1形成亲本类型的配子数总是多于新组合的配子数。4.连锁遗传在育种实践中的应用

（1）根据相关性状的特征，提高选种效率。如利用小麦的红叶耳。叶色紫红落叶早的桃早熟等。（2）当杂交时预测杂种后代中重组基因型的出现频率，就能提高实现育种目标的把握性。交换值大，出现频率高，获得理想类型的机会就大。同时还有助于掌握育种规模。（四）数量性状的遗传

1.数量性状遗传的特征2.遗传力的含义3.遗传力在育种上的应用质量性状与数量性状生物界遗传性状的变异有连续变异和不连续变异两种。表现不连续变异的性状为质量性状。如豌豆的红花和白花、小麦的无芒和有芒等。表现连续变异的性状称为数量性状，在生物界中广泛存在着数量性状，如植株的高矮，果实的大小、产量的高低、生育期的长短等。在农业生产上与产品有关的大多数经济性状都属于数量性状遗传。１.数量性状遗传的特征（1）数量性状是可以度量的。如玉米杂交后代穗的长度，植株的高矮，人的身高，棉花的纤维长度，大豆的产量等都可以用数字来表现出来。（2）数量性状的变异表现连续性。１.数量性状遗传的特征（3）数量性状容易受到环境条件的影响。不同的土壤肥力，作物的产量也有差异。（4）数量性状一般认为由微效多基因控制。质量性状和数量性状的区别2.遗传力的含义一个数量性状的变异包括遗传的变异和环境的变异（不可遗传）两个组成部分，即VP（表型方差）＝VG（遗传方差）＋VE（环境方差）为了衡量遗传方差和环境方差在表型方差中的作用，常用遗传力表示。广义遗传力是指遗传方差占表型方差的比值，是表示数量性状从亲代传递给后代的相对能力，一般以h2（%）表示，其公式为hB2＝VG/VP×100％＝VG/（VG+VE）×100％广义遗传力

hB2＝VG/VP×100％＝VG/（VG+VE）×100％

广义遗传力数值愈大表明这一性状变异受环境的影响愈小，遗传的能力越强。反之，表明受环境的影响大，遗传的能力弱。故遗传力可作为性状选择的理论依据。狭义遗传力遗传方差还可划分为三个组成部分，即VG＝VA（加性方差）＋VD（显性方差）＋VI（上位性方差）VA是多基因累加作用的变异量，是可固定遗传的部分VD是基因显性作用的变异量VI是非等位基因间上位性作用的变异量，二者将随世代的增进而消失，是不能固定遗传的部分。

狭义遗传力是指加性方差占表型方差的比值，即hN2＝VA/VP×100%＝VA/[（VA+VD+VI）+VE]×100%因为VA一定小于VG，所以狭义遗传力总是小于广义遗传力。狭义遗传力可以更确切地估算可遗传的变异。

3.遗传力在育种上的应用

（１）不易受环境影响的性状遗传率比较高，易受环境影响的性状则较低。质量性状一般比数量性状有较高的遗传率。（２）变异系数小的性状遗传率高，变异系数大的则较低。（３）性状差距大的两个亲本的杂种后代，一般表现较高的遗传率。（４）遗传率并不是一个固定数值，对自花授粉植物来说，它因杂种世代推移而有逐渐升高的趋势。（五）细胞质遗传1.细胞质遗传的特点2.细胞质遗传的应用

细胞核遗传和细胞质遗传的概念细胞质遗传如紫茉莉的叶色遗传，玉米条纹叶的遗传等。细胞核遗传：真核生物的性状由核基因控制的遗传方式。细胞质遗传：真核生物的性状由质基因控制的遗传方式。遵循孟德尔的遗传定律遗传物质细胞核内细胞质内细胞核遗传（核遗传）细胞质遗传1.细胞质遗传的特点

（1）表现母系遗传在细胞质遗传中，正反交的结果不一样，杂种只表现母本性状，呈母系遗传。而在细胞核遗传中，正反交结果是一样的。

接受花粉枝条♀提供花粉枝条♂种子（F1）植株紫茉莉遗传试验绿色绿色白色花斑绿色绿色绿色白色白色白色花斑花斑花斑白色绿色、白色、花斑绿色、白色、花斑绿色、白色、花斑（2）遗传方式是非孟德尔式的，杂种后代不表现一定比例的分离。

★原因：控制性状的基因不在染色体上，而在细胞质内的细胞器中。细胞分裂时，细胞器随机地分配到子细胞中，而不象染色体那样进行有规律的分离。2.细胞质遗传的应用在细胞质遗传现象中，最重要的就是植物雄性不育性的应用。植物雄性不育的主要特征是雄蕊发育不正常，不能产生有功能的花粉，但它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实。可遗传的植物雄性不育主要有细胞核雄性不育（简称核不育）、细胞质雄性不育以及核质互作雄性不育（简称核质不育型）三种。2.细胞质遗传的应用生产上常用的是核质互作不育型。利用三系配制杂交种，包括两个环节，第一是不育系的繁殖，第二是杂交制种。三系制种程序

返回本章第二节植物品种的概念和育种目标一、品种的概念二、育种目标一、品种的概念★品种是人类在一定的环境条件和经济条件下，根据生产和生活的需要经过人工选择和培育获得的，具有一定经济价值和共同遗传特点的一群生物体。★品种具有明显区别于其他品种的性状，具有相对稳定性和相对一致性，具有一定的地区适应性和时间性。因此，需要不断选育和推广新品种，以满足农业发展的需要。二、育种目标

育种目标

是对所选育新品种的具体要求，即新品种提出应具备哪些优良的特征特性。

育种目标的制定是育种工作的第一步。凡能通过育种可得到改进性状都可以列为育种的目标性状如产量、品质、生育期、抗病虫性、抗倒性、抗耐等。现代农业对新品种的要求1.高产稳产

高产稳产是植物育种普遍追求的基本目标。2.优质

考虑所育品种的营养品质、加工品质、外观品质、观赏品质等方面。

例如：谷类作物品质育种来讲，营养品质方面最主要的是淀粉、脂肪和蛋白质的含量。油料作物品质育种目标为含油量高而其中亚油酸高，芥子酸低、亚麻酸低。棉花育种主要是加工品质，要考虑纤维的长度、强度、成熟度、细度和整齐度等。

3.抗逆性强

抗病、虫、旱、盐碱等

2009年大旱田间小麦小麦条锈病4.适应机械化操作

未来发展方向应具备性状：株型紧凑、秆壮不倒、生长整齐、成熟期一致、结果部位适中、不裂荚、不落粒。例如棉花要求苞叶能自然脱落、棉瓣易于离壳大豆结荚部位与地面有一定距离玉米穗位整齐适中马铃薯和甘薯的块茎和块根集中蔬菜作物中的果菜类要求果实个头大小均匀，果皮韧性强，成熟期一致，成熟后能在植株上留一定时期。

5.早熟提高复种指数早熟可提高复种指数，满足耕作制度改革的要求，同时可减轻或避免某些自然灾害的威胁。制定育种目标应注意的方面：1.要有预见性，满足生产和市场的需求。2.新品种要有较高的经济效益和社会效益突出重点，分清主次，抓住主要矛盾。3.明确具体性状，处理好目标性状与非目标性状之间的关系。4.必须面向特定的生态地区和栽培条件。如西部干旱地区、日光温室栽培条件等。三、育种目标与育种途径原始材料育种目标直接利用可利用的遗传变异人为创造变异有性杂交育种引查选育杂种优势育种诱变育种倍性育种分子育种返回本章第三节种质资源一、种质资源的作用二、种质资源的类别三、种质资源的收集及保存种质资源的概念种质资源又称遗传资源或基因资源。

植物学上的种质资源是指植物材料中能将其特定的遗传信息传递给后代并能表达的遗传物质的总称，携带种质的载体，可以是群体、个体，也可以是器官、组织、细胞、个别染色体乃至DNA片断。一、种质资源的作用1.种质资源是人类赖以生存和发展的基础2.种质资源是人类培育生物新品种的物质基础没有好的种质资源，就不可能育成好的品种。

19世纪中叶欧洲马铃薯晚疫病大流行,饿死几百万人。后来从墨西哥引入抗病的野生种杂交育成抗病品种，才使欧洲的马铃薯种植业得到挽救。

二、种质资源的类别

一般根据其来源可分为四种：1.本地种质资源

包括古老的地方品种和当地推广的改良品种。本地种质资源对当地生态条件具有高度的适应性，包含丰富的基因型，是重要的育种原始材料。

糙青茄（河南）快圆茄（天津）七叶茄（北京）

2.外地种质资源

指从外地区和国外引入的品种或材料。外地种质资源反映了各自原产地区的生态和栽培特点，具有不同的遗传性状，是改良本地品种宝贵的种质资源。乌克兰大樱桃3.野生种质资源

包括栽培植物的近缘野生种和有潜在利用价值的植物野生种。野生种质资源具有很强的适应性和抗逆性，是培育新品种的重要材料。野生茄子品种

4.人工创造的种质资源

包括人工诱变产生的各种突变体或中间材料、远缘杂交创造的新类型、基因工程创造的新种质。人工创造的种质资源也是培育新品种的重要资源。三、种质资源的收集及保存1.种质资源收集的范围

种质资源收集的原则是尽可能地广泛收集，收集对象包括：（1）目前正在栽培的品种，尤其是那些濒临灭绝的优稀地方品种；（2）过去栽培但现在生产上已淘汰的品种；（3）栽培物种的近缘野生种；（4）特殊遗传物质，如突变体，自交系等；（5）对人类可能有利用价值的野生种。2.种质资源的收集及登记★种质资源收集的方法，一般有考察收集、赠予、购买和交换四种途径。但是在收集种质资源前，首先要有一个明确的计划，包括目的、要求、方法和步骤。★收集到的种质资源在入库贮藏之前，必须进行资料的全面记录和编号登记。记录内容主要包括：采种日期、地点、采集人、产地环境、植株性状、入库时间、入库编号、发芽率、净度、种子数、含水量等。3.种质资源的保存

植物种质资源是有生命的资源，种质资源保存必须保持其继续繁殖所需要的生活力。种质资源保存的具体方法，可分为种植保存、贮藏保存和离体试管保存等。

（1）种植保存：就是将种质资源的种子在田间种植，进行繁殖。为了保持种质资源的种子或无性繁殖器官的生活力，并不断补充其数量，种质资源材料必须每隔一定时间播种一次。当发芽率下降到50%时必须种植一次。对于数量繁多的种质资源，如果年年都要种植保存，不但土地、人力、物力有很大限制，而且往往由于人为的差错、天然杂交、生态条件的改变和世代交替、取样偏差等原因，引起遗传变异或导致某些材料原有基因丢失。

（2）贮藏保存：贮藏保存就是用控制贮藏时的温度和湿度、氧气、种子含水量等的方法，长期保持种质资源生活力的一种方法。贮藏保存种质资源采用种质库保存。种质库分为三种：

★长期库：温度控制在-10～-20℃，相对湿度控制在30%，入库种子含水量5%～6%，种子存放在真空包装的铝盒中。可保持种子寿命30～50年，甚至百年以上。

★中期库：温度控制在0～5℃，相对湿度45%，入库种子含水量8%～9%，种子放在密闭的铝盒或玻璃容器中，可保持种子寿命达25年。

★短期库

温度为15～20℃，相对湿度50%左右，种子含水量低于12%，种子存入纸带或布袋中，可保持种子寿命2～5年。（3）离体试管保存：又称植物组织培养保存。植物体的每个细胞在遗传上都是全能的，含有发育所必须的全部遗传信息。采用植物组织培养的方式来保存试管植株、组织和细胞培养物的方法来保存种质资源。（4）超低温冷冻保存：近年发展起来的超低温冷冻保存，可在-40～-196℃的冷冻条件下对培养物实现长期保存。3.种质资源的保存时还应该注意什么？

种质资源的保存除资源材料本身外，还应包括种质资源的各种资料。每一份种质资源材料应有一份档案。档案中记录有编号、名称、来源、研究鉴定年度和结果。档案按材料的永久编号顺序排列存放，并随时将有关各材料的试验结果及文献资料登记在档案中。根据档案记录可以整理出系统的资料和报告。档案资料输入电子计算机贮存，建立数据库，便于资料检索和进行有关的分类和遗传研究。4.种质资源的研究及利用

搜集种质资源的目的是为了有效地利用它们。种质资源的研究内容主要包括性状、生理生化特性的研究，细胞学的研究，遗传性状的评价等。种质资源鉴定一般包括农艺性状，如生育期、形态特征或产量因素等，抗逆性如抗旱、抗寒、抗涝、抗病性、抗虫性等；产品品质，如营养品质、观赏品质等。种质资源的利用方式（1）直接利用：对于搜集到的能适应当地生态环境条件的或引进的品种、品系等，通过试验，如有利用价值，即可在生产上直接利用，往往会收到可观的效益。这种方式从收集到见效，过渡时间短，因而影响较大。（2）间接利用：对于在当地表现不很理想或不能直接用于生产，但具有明显优良性状的材料，可以作为育种原始材料。（3）继续研究：对于一些暂时不能直接或间接利用的材料，也不能忽视。其潜在的基因资源有待进一步深入研究认识、利用。返回本章第四节引种

一、引种的作用及其基本原理二、引种的一般规律三、引种的原则和注意事项一、引种的作用及其基本原理（一）引种的作用广义的引种，是指从外地区或国外引进新植物、新作物、新品种以及进行育种和有关理论研究所需要的各种种质资源材料。

引种是利用现有种质资源最简易最迅速有效的途径，不仅可以扩大当地植物种类和优良品种的种植面积，充分发挥优良品种在生产上的作用，解决当地生产对良种的迫切需要，而且能充实种质资源，丰富育种的物质基础。引种实例（葡萄）红地球又名晚红、红提。是优良的晚熟鲜食品种。美国品种---红地球中国，迅速推广（二）引种的基本原理１.气候相似论

为了减少引种的盲目性，提高引种的预见性和成功率，引种地区间的气候条件必须相似，即气候相似理论。

其基本要点是：地区之间在影响植物生产的主要气候因素方面，应该足以保证植物品种相互引用成功。

例如：

我国从美国中西部引进的小麦品种在华北北部有可能适应；而从意大利引入的小麦品种则有可能适应长江流域或黄淮平原；我国从美国棉区引入的陆地棉品种在长江、黄河流域棉区均有较强的适应性，因为两地间气候、土壤条件基本相似。

２.生态条件和生态型相似原理

任何植物的正常生长发育，都需要适宜的生态条件。一般来讲，生态条件相似的地区引种容易成功。生态条件中各组成因子，如水分、温度、光照等组成的气候生态因子对生物体的影响至关重要。植物由于起源的不同，形成了对生态条件的相应要求和反映。二、引种的一般规律1.低温长日照植物的引种规律

低温长日照植物从高纬度地区（如我国的北方）引种至低纬度地区（如我国的南方）种植，由于低纬度地区冬季温度高于高纬度地区，春季日照短于高纬度地区，往往不能满足其发育对低温和长日照的要求，表现生育期延长，甚至不能进行花芽分化，但营养器官生长旺盛。低纬度地区的植物向高纬度地区引种，由于植物发育过程中对低温的要求能较早得到满足，过快通过由营养生长向生殖生长的转化，表现生育期缩短，植株矮小，产量低，也易遭受冷害。2.高温短日照植物的引种规律

高温短日照植物从低纬度地区引种到高纬度地区，由于高纬度地区不能满足植物生长发育对温度和日照的要求，往往表现生育期延迟，植株增高，穗、粒可能增大但易遭霜冻。从高纬度地区引种到低纬度地区，则表现生育期缩短，提早成熟，植株、穗、粒变小，产量下降，特别是引种到低纬度地区又延迟播种。因此高温短日照植物南种北引，引早熟品种类型；北种南引，引晚熟品种类型，一般较易成功。

引种时还必须考虑海拔高度。一般海拔每升高100米，相当于纬度增加１度，温度降低0.6℃。因此，同纬度的高海拔地区和平原地区之间的引种不易成功，而纬度偏低的高海拔地区与纬度偏高的平原地区间的引种成功率较高，如玉米，在我国由东北向西南这条地带引种比较容易成功。植物类别短日植物长日植物引种方向南北北南南北北南生育期变化引种类型日照变化日照延长日照缩短日照延长日照缩短生育期延长，开花太晚生育期缩短，开花提前生育期缩短，开花提前生育期延长，开花太晚早熟品种晚熟品种晚熟品种早熟品种二、引种的一般规律三、引种的原则和注意事项（一）引种的原则1.引种要有明确的目的性

引种目标：主要考虑市场需求及经济效益引种可行性分析引种植物的生态型引种地区的气候相似性引种地区的生态条件引种地区的栽培技术条件

引种的方式：直接引种间接引种2.要坚持引入试验

对引入的品种要先进行小面积的观察试验，了解其生育期、产量性状、抗逆性、适应性等，并与当地主要栽培品种进行比较。对引入的品种要在较大面积上进行品种比较试验和多点试验，以便更全面地了解引进品种的生产能力和适应性，确定其推广价值和适宜的推广范围。与此同时，要进行栽培试验，摸索适合该品种的栽培技术措施。3.要有组织地进行引种不管是生产性引种还是育种资源材料的引种，都要在有关主管部门领导下，有组织有计划地进行。要建立严格的引种手续和登记、试验、保存制度，引入品种要统一编号登记，国外品种要统一译名，搞好品种交流，扩大利用范围，充分发挥引入品种的作用。三、引种的原则和注意事项（二）引种的注意事项1.加强检疫工作引种是传播病虫害和杂草的重要途径。从外地，特别是国外引进的种子，一定要严格遵守种子检疫制度，做好检疫工作，严防带进检疫性病虫害和杂草。为确保安全，新引入的材料在投入引种试验前，应特设检疫圃，隔离种植。例：苹果绵蚜原产北美洲东部，上世纪传入我国，现已被我国列为农业植物检疫对象。

2.进行种子检验

引种调入种子，必须在调运前先对种子的含水量、发芽率（包括发芽势）、净度和品种纯度等方面，按照各级种子规定的标准进行检验。符合规定标准的，方可调运；不符合规定标准的，则应采取补救措施或停止调运。3.引种与选择相结合

新引入的品种往往会出现一些变异个体为了保持所引品种的优良种性和纯度，在生产种植过程中要注意进行去杂去劣，或采用混合选择法留种。对优良变异植株则分别脱粒、保存、种植，按系统育种程序选育新品种。引种实例（大豆）大豆是典型的短日照作物。南方的大豆北引，必然由于光照时数的延长，而延迟开花成熟，甚至秋霜前不能成熟，宜引早熟品种。北方大豆南引，则由光照时数缩短，花芽分化得快，开花成熟提早，但营养生长期短，产量低，宜引晚熟品种。返回本章第五节选择育种

一、选择育种的概念二、选择的基本方法三、性状鉴定技术四、选择育种的一般程序

一、选择育种的概念选择育种是对现有品种群体中出现的自然变异进行性状鉴定、选择并通过品种比较试验、区域试验和生产试验培育新品种的育种途径。选择育种是植物育种中最基本、简易、快速而又有效的途径。选择育种实质是差别选择。选择育种要点是优中选优和连续选优。选择育种的优缺点优点简单易行育种年限短能保持原品种对当地生态条件适应性缺点不能有目的的创造变异有利变异少，选择率不高应用连续个体选择时，容易导致遗传基础贫乏，对复杂的条件适应能力差改进提高的潜力有限二、选择的基本方法选择的基本方法有单株选择法和混合选择法两种。单株选择法和混合选择法都可以用于对自然变异和人工变异材料进行选择。（一）单株选择法

1.单株选择法

单株选择法是将当选的优良个体分别脱粒、保存，下一年分别种成一行（或小区），根据后代株行的表现来鉴定上年当选单株的优劣，淘汰不良株行。单株选择法可分为一次单株选择法和多次单株选择法。

一次单株选择法○○○○●

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○○○○○○●

○○○○○●

○○○○○●

○○●○●○●○○○○对照品种●

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●选优良单株原始群体分别播种株行比较选优株系混合采种品系比较，选优品系，经生产鉴定后繁殖推广选留品系××××多次单株选择法●

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○对照品种●○●

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●○●○○○●●○选优良单株原始群体分别播种第二次选取优良单株×○●○○○●●○○●○○○●●○○○○○○●●○○●○○○●●●

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●对照品种品系比较，选优品系，经生产鉴定后繁殖推广混合采种分别播种第三次选取优良单株分别播种株行比较选优株系选留品系单株选择法应用范围

单株选择法适用于自花授粉植物及常异花授粉植物群体中自然变异和人工变异个体的选择，如：从水稻、小麦、棉花等作物的自然变异群体中选择优良单株培育新品种，生产原种一般也采用单株选择。异花作物，如玉米，为利用杂种优势，选育自交系也可以采用单株选择法。（二）混合选择法2.混合选择法

混合选择法是从供选群体中，选择性状优良、相似的个体（单株、单穗、或单铃），混合脱粒，下年播种成小区，与原品种进行比较、鉴定。混合选择法可分为一次混合选择法和多次混合选择法。●○○○○○●○○○○○●○○●○○○○○○○●○○●●●●●●●混合采种混合选择播种比较鉴定原始群体选择优良单株一次混合选择原始群体对照品种○●○●○○○○○●○○●○○○●○●○○○第一次选择优良单株原始群体比较鉴定第二次选择单株比较鉴定第三次选择单株混合采种混合采种混合采种多次混合选择○

●○○○●○○○○○●○○○○○○●○●○○○●○

●○○○○●○○

●○○○○○●○○●混合选择法应用范围

混合选择法用于自花授粉植物的品种改良效果较小，但在自花授粉植物的良种繁育工作中经常采用。混合选择法比较适用于对异花授粉植物进行改良和提纯。

选择的次数，自花授粉植物一般进行一次选择即可，常异花和异花授粉植物通常要多次混合选择才有效。混合选择

①方法简单，省工，收效快，可以很快获得大量种子供生产力利用。②不能鉴定个体的后代表现，选择效果较差。③对于异花、常异花授粉作物可保持群体一定程度的异质性，不会导致遗传基础贫乏，引起生活力衰退。单株选择

①方法麻烦，费工，要求技术比较严格。②选择比较准确，可靠，效果好。③后代群体性状趋于一致。单株选择和混合选择的比较选择时应注意的几个问题选择的目标

选择育种的选株：在综合性状优良的基础上主要选择新类型。

良种繁育的选株：符合原品种典型性状。选择的群体的大小和单株的数量

群体越大，数量越多，成功可能性越大，工作量越大。选择的个体数量取决于选择对象的变异程度和选责者对品种的熟悉程度和观察能力。选择条件和时间

选择条件要均匀一致。在性状表现最突出的时期，重点观察、选择。三、性状鉴定技术

性状鉴定是进行有效选择的依据。运用正确的鉴定方法，对育种材料做出客观的科学评价，才能准确的鉴别优劣，做出取舍，从而提高育种效率，加速育种进程。鉴定的作用：鉴定是识别育种材料优劣的重要手段，是对育种材料选优去劣的依据。鉴定的一般方法

1.直接鉴定和间接鉴定2.自然鉴定和诱发鉴定3.当地鉴定和异地鉴定1.直接鉴定和间接鉴定

直接鉴定是根据被鉴定性状本身的表现进行鉴定。例如：一般的形态特征可目测进行感官鉴定；植物抗寒性，可根据植物在低温条件下所受的损害程度进行鉴定；根据小麦面粉在烘烤时的表现鉴定烘烤品质。

间接鉴定是根据被鉴定性状与另外一些性状的相关关系，如通过叶片蜡质层的有无和厚薄、气孔的数目和大小以及茸毛的有无和多少、叶片的持水力等鉴定植物的抗旱性。

对品质性状和生理生化性状需要在实验室内，利用仪器设备才能进行鉴定。2.自然鉴定和诱发鉴定

自然鉴定是在田间自然条件下对育种材料进行的一种较直观的鉴定方法。但鉴定抗逆性时，不良的条件不是每年都发生，需要人工创造逆境条件进行诱发鉴定，如人工创造干旱、低温、病害、虫害等条件，以便鉴定抗旱性、抗寒性、抗病性和抗虫性等。3.当地鉴定和异地鉴定

育种工作中主要是在当地条件下进行鉴定，有时为了鉴定抗病虫性、光温反应特性、适应性等，需要到异地进行鉴定。异地鉴定对个别灾害的抗耐性是有效的，不宜同时鉴定其他目标性状。所以，需要在当地生产条件下表现出的性状，必须在有代表性的地块上进行田间直接鉴定，结果才可靠。随着育种水平的提高和育种目标的多样化需求，对性状的鉴定往往需要田间、室内及多种方法同时进行。四、选择育种的一般程序

选择育种从搜集材料、选优良单株开始，到育成新品种的过程由一系列的选择、淘汰和鉴定工作组成，这些工作的先后顺序称之为选种程序。

1.系统育种程序2.混合选择育种程序1.系统育种程序系统育种是根据育种目标的要求，在现有品种群体中，通过连续单株选择的方法，选出优良的变异个体（单株、单穗或单铃），经过后裔鉴定，进而育成新品种的方法。因为所育成的品种由自然变异中的一个个体发展而来，故称系统育种。当它应用于自花授粉植物时，经常称为纯系育种。系统育种的步骤（1）选择优良变异植株（穗、铃）：在田间或原始材料圃中选择符合育种目标的优良单株，田间选株要挂牌标记，以便识别。再经室内复选，淘汰性状表现不好的单株（穗、铃），当选的单株（穗、铃）分别脱粒（轧花）保存，留作下年试验播种之用。例如选择玉米单个果穗、棉花的单个铃。系统育种的步骤（2）株（穗、铃）系试验：将上年入选的单株分别种植成株行（穗行或铃行），每隔几个株行种上原品种作为对照，后代鉴定是系统育种的关键。在选择的关键时期，如各个生育期，发病严重期、成熟前期，观察鉴定各个单株后代（株系）的一致性和各种性状表现，严格选优。入选的优系再经室内复选，保留几个、十几个、最多几十个优良株（穗、铃）系。如果入选的株系在主要性状上表现整齐一致则可称为品系，下年参加品系比较试验。个别表现优异但尚有分离的株系可继续选株，下年仍参加株系试验，即采用多次单株选择，直到选出主要性状符合育种要求，且表现整齐一致的品系。系统育种的步骤

（3）品系鉴定试验：以较大的小区面积鉴定品系的生产能力和适应性。各入选品系相邻种植，并设置2～3次重复以提高试验结果的准确性。试验条件应与大田生产接近，保证试验的代表性。品系比较试验，进行2~3年。根据田间观察评定和室内较全面的考种以及品质鉴定，选出比对照显著优越的品系1～2个参加品种比较试验。表现优异的品系，在第二年品系比较试验的同时，应加速繁殖种子，以便进行生产试验。系统育种的步骤

（4）品种比较试验：对品系鉴定试验选出的优良品系进行最后的筛选和全面评价。在连续2～3年的品种比较试验中，均比对照品种显著增产或质优的为当选品种，即可申请参加由各省或国家组织的区域性试验，审定合格后，定名推广。

（5）区域化试验：是对各单位选送的品种，根据品种特性划分自然区进行鉴定，以便客观地鉴定新品种的推广价值和最适宜的推广区域，对品系鉴定、品比试验和区域化试验中表现优异的品系、品种可在各地接近大田生产条件下，同时进行大面积生产试验鉴定和栽培试验。系统育种的图示2.混合选择育种程序

混合选择育种是按照育种目标从原始群体中，选择一批单株，混合留种，所留种子下季与原始品种进行种植比较，如果混选群体比原品种优越，就取代原品种，作为改良品种加以繁殖和推广。混合选择育种步骤

（1）从原始群体中进行混合选择：按育种目标，选择一批优良而一致的个体，经鉴定淘汰其中的非典型单株，将入选各株混合脱粒。

（２）比较试验：下一季节，将混合脱粒的种子与原品种相邻种植在同一试验小区内，进行比较，如证明其确比原品种优越，则将其收获、脱粒以供繁殖。

（３）繁殖和推广：经混合选择而改良的群体，加以繁殖，以供大面积推广。返回本章第六节杂交育种技术概念：通过不同品种间杂交获得杂种，再对杂种后代进行选择、鉴定和培育，产生新品种的方法，称为杂交育种。

意义：杂交育种是当前植物育种中最常用和最有效的育种方法。通过人工杂交和选择，有意识地将不同亲本的理想基因组合在一起，创造新的种质资源，选育前所未有的优良新品种，具有重大的创造性意义。

类型：根据进行杂交的亲本间亲缘关系的远近，可分为近缘杂交和远缘杂交两大类。

一、杂交育种的亲本选择与选配★选择选配亲本是杂交育种成败的关键！！！！

什么是亲本？什么是亲本选配？

★亲本就是据育种目标选用具优良性状的品种类型。★亲本选配就是从入选亲本中选用哪些亲本配组杂交。★亲本选择与选配应遵循什么原则？亲本的选择与选配应遵循的原则1.双亲应优点多、缺点少，亲本之间的优、缺点能互补

一少（缺点）、一多（优点）、一好（综合）、一补（优点缺点互补）、一无（无严重缺点）。2.至少应选择当地的推广品种作亲本之一

应重视地方品种（适应性强、丰产性好）。3.注意选用遗传差异性大的亲本

选用生态类型、亲缘关系有较大差异，或地理上距离较远的品种进行杂交。要通过遗传分析，选用遗传差异较大的亲本进行杂交。4.选用遗传力强且一般配合力好的品种做亲本

在选用杂交亲本时，要在品种本身性状表现优良的基础上，考虑其一般配合力以及主要目标性状的遗传力。一般配合力是指某一亲本材料与其他若干亲本材料杂交后，杂种后代在某个性状上表现的平均值。平均值高，一般配合力就好。

二、杂交育种技术

（一）杂交技术（二）杂交方式（三）杂交后代的处理

（一）杂交技术

1.制定杂交计划

包括杂交组合数、具体杂交组合、每个杂交组合的花数等。

2.选择杂交种株及花朵

选具有该亲本典型性状、健壮无病、发育良好的植株作为杂交种株。在入选种株上选健壮的花枝和花蕾进行杂交，疏去过多的、没有进行杂交的花枝或花蕾，以保证杂交种子生长充实饱满。

（一）杂交技术3.隔离和去雄

母本的材料，需在母本雌蕊成熟前进行人工去雄或隔离。最常用的方法是人工夹除雄蕊法。花较大、雄蕊数目不多的禾谷类作物，用镊子夹除雄蕊。棉花的花，在柱头外包有雄蕊管，可将花冠连同雄蕊管用手一起剥掉的方法去雄。花朵小、人工去雄困难的植物，可利用雌雄蕊对温度的不同敏感性实行温度杀雄（如水稻、高粱等）。去雄的花朵要套以玻璃纸袋或硫酸纸袋等进行隔离。

（一）杂交技术

4.花粉收集

杂交时在父本植株上采集正在散粉的花朵，直接授于母本柱头上，也可在授粉前一天，摘取次日将开花的花蕾，带回室内取出花药，干燥条件下使花药开裂，将散出花粉收集到容器中，放在低温（0～5℃）、黑暗和干燥条件下贮藏备用。

5.授粉

授粉最适时间一般是在该植物每天开花最盛的时候，此时柱头受精能力最强。授粉时一般可采用橡皮头、海绵头、毛笔、棉花球等作为授粉工具。为保证授粉成功率，可连续授2～3次。

（二）杂交方式6.授粉后的管理

杂交后在穗或花序下挂上小纸牌，标明父母本名称，去雄、授粉日期，书写要工整。授粉后1~2日及时检查各花朵状态，对授粉未成功的花可补充授粉，以提高结实率，保证杂种种子数量。（二）杂交方式

1.单交２.复交3.回交1.单交

用两个亲本进行一次杂交，又称成对杂交，用符号A×B或A/B表示。

特点

（1）只进行一次杂交，简单易行。（2）分离时间短，稳定的快。（3）杂交的数量和后代群体规模小。单交举例华北187×阿桑晋中849晋阳829２.复交两个以上的亲本先后多次杂交复交三交（A×B）×CA/B//C四交[（A×B）×C]×DA/B//C/3/D双交（A×B）×（C×D）A/B//C/D特点：

（1）要进行两次或两次以上的杂交，杂交的数量和后代群体规模相对大。（2）遗传基础复杂。（3）分离早，分离时间长，类型多。复交举例目前在园林中广泛栽培的杂种香水月季，就是通过复交培育成的。

月月红×香水玫瑰↓波邦蔷薇×法国蔷薇↓杂种波邦×月月红↓杂种长春月季×香水月季↓杂种香水月季两个亲本杂交后，子一代再与双亲之一重复杂交。

回交可表示为A/2﹡B或A/3﹡B。但一般用A×B→F，F×B→BC1（或BC1F1），BC1×B→BC2（或BC2F1）来表示。

用于重复杂交的亲本称轮回亲本，只参加一次杂交的亲本称非轮回亲本。

应用：用于改良某一推广品种的个别缺点，或转移某个目标性状；在育种时，轮回亲本必须是适应性强、丰产性好、综合性状优良，只存在个别缺点，经改良后有继续推广前途的品种。而非轮回亲本作为被改良性状的来源，必须具备轮回亲本需要改良的目标性状，且遗传力强。3.回交回交举例

（丰产感病）农大183×伊利亚能（抗条锈）↓F1×农大183↓B1×农大183↓B2×农大183↓

……农大155农大156（三）杂种后代处理处理方法有：一、系谱法二、混合法一.系谱法

自杂种第一次分离世代（单交二代、复交一代）开始选单株，分别种植成株行，即系统；以后各世代均在优良系统中继续进行单株选择，直至选到优良一致的品系。在选择过程中，典型的系谱法要求对材料所属的杂交组合、单株、株行、株系群等按亲缘关系编制号码并进行性状的记载，以便查找系统历史与亲缘关系，所以称系谱法。系谱法工作要点（F1）（1）杂种一代（F1）：在F1注意田间管理，以便获得足够的种子一般不选单株。

主要工作：淘汰有严重缺点的组合和拔除假杂种。必要时也可选单株。按组合混合收获，写明行号或组合号，如果选择单株，应将所选单株单独收获并编号。系谱法工作要点（F2）（2）杂种二代（F2）或复交一代：按杂交组合播种，布置对照行并播种亲本行。

主要工作：从优良组合中选择单株，同时淘汰不良组合。当选单株按组合分别收获，分别脱粒、编号、保存，一般不必考种，但根据育种目标要求也可进行个别性状的考种工作。系谱法工作要点（F3）（3）杂种第三代（F3）

入选单株播种成行点播株行，按组合排列。在田间均匀分布对照品种行。

主要任务：从优良组合的优良株系中选拔优良单株，每一株行内选择5～10株；株行鉴定并最终选出性状优良一致的品系。将F3当选植株按系统分株收获，分别脱粒和编号。系谱法工作要点（F4、F5…）（4）杂种四代（F4）及其以后各世代：F4及其以后各世代种植方法同F3，来自同一个F3株系的F4株系，称为系统群或株系群。株系群内的各株系互称姊妹系。主要任务：以选株为主转移到以选拔优良系统为主；选拔优良系统群中的优良系统，并从中选拔单株。如果某些组合种植到F5或F6代仍未出现优良单株或系统可予以淘汰。

2.混合法

在自花授粉植物的杂种分离世代，按组合混合种植，不予选择，直到估计杂种后代纯合百分率达到80%以上时（约F5～F8），或在有利于选择时，如病害流行或某种逆境条件如旱害、冻害严重年份，才进行一次单株选择，下年种成株行（系统），根据其后代表现选拔优良系统升级鉴定比较。混合法理论依据

（１）育种目标性状多属于数量性状，早代选择可靠性差，宜高世代选择。（２）杂种F2是不同基因型组成的群体，判断优良基因型准确性差，所以F2的选择工作要十分慎重。（３）由于受到种植群体的限制，对F2进行严格选择，不可避免地会损失许多有利基因，混合法具有较大的杂种群体，可能保存大量的有利基因，提供在各个世代继续重组的机会。