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文档简介
植物离体培养育种植物离体培养的概念与应用:组织与器官培养:花药和花粉培养与单倍体育种:植物细胞培养及其突变体筛选:原生质体培养与体细胞杂交:植物离体培养的概念与应用植物离体培养的概念:植物离体培养的类型:植物离体培养在园艺植物育种中的应用:Back植物离体培养:即广义的植物组织培养,是指通过无菌操作,将植物的组织、器官、细胞以及原生质体等接种于人工配制的培养基上,在人工控制的环境条件下进行培养,以获得再生的完整植株和生产具有经济价值的其他生物产品的一种技术。是现代生物技术的一个重要组成部分。Back生物技术(biotechnology、生物工程或生物工艺学):是指以生命科学为基础,利用生物体系和工程原理创造新品种和生产生物制品的综合性科学技术。基因工程细胞工程酶工程发酵工程生物化学工程蛋白质工程Back基因工程:就是将生物体的遗传物质(DNA)取出进行体外操作,包括基因的分离、剪切、拼接、组合,然后将其转入寄主细胞,外源基因在寄主细胞内大量复制、表达,从而使寄主具有新的遗传性。基因工程是按照人们的预想重新设计生命。因为是遗传物质的重新组合,所以也叫重组DNA工程Back细胞工程:是以细胞为基本单位在离体条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变,从而改良生物品种和创造新种,或加速繁育动植物个体或获得有用物质的过程。细胞工程包括的内容有细胞融合技术、组织培养技术、细胞器移植技术和染色体工程技术。Back酶工程:指利用酶、细胞和细胞器所具有的某些特异催化功能,借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需要的产品的一种技术。
发酵工程:指给微生物提供最适宜的生长条件,利用微生物的某种特定的功能,通过现代化工程技术手段生产人类需要的产品。又称微生物工程。Back生物化学工程:简称生化工程,是由生物科学与化学工程相结合的交叉学科,主要研究将生物技术的实验室研究成果转化为生产力过程中的带有共性的工程技术问题。
蛋白质工程:指利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列进行有目的的改造并分离、纯化蛋白质,从而获取自然界没有的、具有优良性质或适用于工业生产条件的全新蛋白质的技术。Back植物离体培养的类型(按外植体的种类和培养目的来分):胚胎培养组织培养器官培养花粉培养与花药培养细胞培养原生质体培养Back外植体:在离体条件下,分离下来进行培养的部分称为外植体。Back植物离体培养在园艺植物育种中的应用扩大变异范围克服远缘杂交的一些障碍获得体细胞杂种倍性控制突变的诱导和离体选择加速亲本材料的纯化快速无性繁殖获得脱毒苗种质资源的试管保存可作为外源基因转化的受体系统Back组织与器官培养实验室无菌操作室培养室化学实验室、洗涤消毒室和细胞学实验室培养条件步骤与方法Back培养条件培养基无菌操作培养的环境条件Back培养基种类固体培养基液体培养基营养成分配方:常用的有MS、ER、B5、SH、HE等。配制洗涤母液的配制配制步骤Back营养成分无机成分大量元素:N、P、K、Ca、Mg、S等。微量元素:Fe、Na、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I等有机成分天然复合物:常用的有椰乳、酵母提取物、水解酪蛋白等,还有番茄汁、黄瓜汁、橙汁、马铃薯汁等。植物生长调节剂生长素:常用的有2,4-D、NAA、IAA、IBA等细胞分裂素:常用的有6-BA、KT、ZT等赤霉素:GA3Back有机成分能量物质:常用2%~3%蔗糖氨基酸:常用甘氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、精氨酸、酪氨酸、谷氨酸、天冬酰胺等维生素:常用Vc、VB1、VB6、生物素、烟酸、叶酸、肌醇等。Back无菌操作污染来源培养基及玻璃器皿无菌操作室、所用器械外植体材料的消毒消毒剂的种类:Ca(Cl0)2、NaClO、H2O2、AgNO3、HgCl2、酒精等消毒方法:材料修整——流水冲洗——药剂消毒(常用75%乙醇浸渍30s——0.1%升汞浸泡2~10min或2%~10%NaClO浸泡10~30min——无菌蒸馏水冲洗3~5次)Back培养的环境条件光照:白色荧光灯,光强1000~5000Lx,12~16hr,用自动定时器控制光照时间温度:多为25±2℃湿度:容器内湿度:100%环境湿度:要求70%~80%Back组织培养的步骤与方法无菌培养的建立营养繁殖体的增殖诱导腋芽的发生诱导产生不定芽体细胞胚胎发生生根试管苗移栽大田Back花药和花粉培养与单倍体育种单倍体在植物育种上的重要性花药和花粉培养技术单倍体植株的染色体加倍自然加倍人工诱导加倍从愈伤组织再生二倍体植株Back单倍体在植物育种上的重要性单倍体染色体加倍可获得纯合二倍体有利于远缘杂交新类型的培育和稳定与诱变育种相结合可加速育种进程可作为外源基因转化的受体系统Back花药和花粉培养技术花药培养材料的选取材料灭菌接种培养再生单倍体植株花粉培养:影响花药及花粉培养的因素Back花粉培养花粉的分离机械分离法自然散落法花粉的培养浅层液体培养法看护培养法Back影响花药及花粉培养的因素供体植株的基因型培养基小孢子发育阶段供体植株的生理状态及培养前的预处理培养方式Back植物细胞培养及其突变体筛选单细胞培养单离细胞的方法:单细胞培养方法:培养细胞的密度及活力测定:细胞突变体的筛选:Back单离细胞的方法物理方法化学方法酶法Back单细胞培养方法液体浅层培养微滴培养平板培养看护培养饲喂层培养条件培养Back培养细胞的密度及活力测定起始培养的细胞密度:每毫升培养液104~108个细胞细胞活力测定:染色法荧光素双醋酸盐(FDA)酚藏花红Evansblue(Evans蓝)植板率的测定:Back植板率:每个平板接种细胞总数中形成细胞团的百分率植板率=每平板形成的细胞团数/每平板接种的细胞总数×100%每平板接种的细胞总数=每毫升培养液中的细胞数目X该平板细胞培养液的毫升数每平板形成的细胞团数计数方法低倍显微镜下直接计算细胞团显影法Back细胞突变体的筛选细胞突变体筛选的一般技术细胞材料的选择诱发突变的方法突变细胞的选择方法突变性状的遗传基础及其稳定性鉴定农业上有用性状的突变体离体筛选对病害的抗性对土壤障碍的抗耐性对除草剂的抗性对温度的抗耐性Back植物原生质体:是指除去细胞壁的由质膜包裹着的具有生活力的裸细胞。原生质体融合:也称体细胞杂交,指使不同的原生质体相互融合形成杂种细胞,再经过人工培养诱导杂种细胞分化形成植株的过程。原生质体培养与体细胞杂交原生质体的分离原生质体的培养原生质体的融合原生质体融合体的发育及杂种细胞的筛选体细胞杂种植株的再生及其鉴定原生质体的分离分离原生质体的材料来源叶肉组织,无菌苗的子叶,愈伤组织及悬浮细胞最常用。分离植物原生质体的酶原生质体分离的操作程序原生质体的培养原生质体的培养方法原生质体的分裂与增殖植株再生原生质体的融合原生质体融合的类型诱导融合的方法和步骤胚性愈伤组织种质资源的重要性种质源的重要性种质资源是地球生命的基础,也是人类赖以生存和发展的根本,是人类最为宝贵的自然财富。种质资源是利用和改良动物、植物、微生物的物质基础,更是实施各个育种途径的原材料。国内外种质资源的工作概况种质资源的类别种质资源保护的迫切性种质资源的类别本地种质资源:地方品种和当前推广的改良品种外地种质资源:引自外地区或国外的品种或材料野生植物资源:栽培植物的近缘野生种和有潜在利用价值的植物野生种人工创造的种质资源原产中国的园艺植物蔬菜:韭菜、大白菜、茼蒿、山药、荸荠、大豆、金针菜、萝卜、慈菇、茭白等。果树:苹果、梨、桃、李、杏、樱桃、枣、柿、李、猕猴桃、柑桔类、枇杷、龙眼、荔枝等。观赏植物:银杏属、金钱松属、水杉属、水松、珙桐属、观光木属;百合属、龙胆属、绿绒蒿属、萱草属的多个种;梅花、桂花、菊花、荷花、中国水仙、牡丹、黄牡丹、芍药、月季花、香水月季、栀子、南天竹、腊梅、金茶花、翠菊。种质资源的工作内容种质资源的搜集种质资源的保存种质资源的研究种质资源的创新种质资源的利用种质资源的保存就地保存:种质资源在原来所处的生态环境中,不经迁移,采取措施加以保护。种质圃保存:将种质材料迁出自然生长地,集中改种在植物园、树木园、品种资源圃、种质资源圃等处保存。种子保存离体保存:实在适宜条件下,用离体的分生组织、花粉、休眠枝条等保存种质资源。基因文库保存:利用DNA重组技术,将种质材料的总DNA或染色体所有片断随机连接到载体上,然后转移到寄主细胞中,通过细胞增殖,构成各个DNA片断的克隆系。种质资源的研究特征特性鉴定植物学性状鉴定园艺性状鉴定生物学特性品质鉴定抗逆性鉴定抗病、虫性鉴定基础理论研究园艺植物起源与演化研究种内分类研究和生态型研究遗传分析种质资源的创新育种过程中产生的新品种、新品系和新的种质材料自然变异通过远缘杂交、细胞工程、染色体工程、基因工程、组织培养等手段来有目标地扩大遗传基础,综合不同种属间优良性状,形成易于育种工作者利用的新的种质资源以及新的栽培植物类型和品种。种质资源的利用直接利用间接利用潜在利用园艺植物的繁殖方式、品种类型与育种特点园艺植物的繁殖方式不同繁殖方式园艺植物的群体特点与育种的关系品种类型及其育种特点园艺植物的繁殖方式有性繁殖自花授粉:自然异交率在5%以内异花授粉:天然异交率在50%以上常异花授粉:天然异交率达5%~50%无性繁殖不同繁殖方式园艺植物的群体特点与育种的关系自花授粉植物杂交育种:采用连续单株选择法一代杂种育种选择育种异花授粉植物一代杂种育种杂交育种和选择育种:采用混合选择法、改良混合选择法、母系选择法等。常异花授粉植物:杂交育种、选择育种和一代杂种育种无性繁殖植物:芽变选种、杂交育种、体细胞杂交技术基因工程与育种基因工程的概念与作用植物基因工程的方法与步骤
基因工程的安全性评价
Back基因工程的作用抗病基因工程抗虫基因工程抗除草剂基因工程抗逆境基因工程提高果实耐贮性和切花寿命基因工程提高产量和改良品质基因工程Back植物基因工程的方法与步骤目的基因的分离和克隆
目的(外源)基因的导入
转基因植株的鉴定
Back目的基因的分离和克隆鸟枪法mRNA分离法转座子标签法及T-DNA插入突变法基因图谱的克隆法Back目的(外源)基因的导入农杆菌介导的遗传转化DNA理化转移方法
种质系统转化法微激光束法病毒载体法BackDNA理化转移方法化学刺激质粒入原生质体电融合法微注射基因枪法超声波处理法碳化硅纤维介导DNA转移法电泳法Back转基因植株的鉴定外源基因整合的鉴定外源基因转录水平的鉴定外源基因表达蛋白的检测报告基因的酶法检测Back基因工程的安全性评价安全性评价的意义安全性评价与控制措施申报与审批制度Back分子标记辅助育种分子标记的种类及其原理和方法RFLP标记RAPD标记AFLP标记SSR标记分子标记辅助育种的应用Back2024/4/857outline杂种优势育种的概念与利用价值杂种优势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2024/4/858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BN2024/4/859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BN2024/4/860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BN2024/4/861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DAAbbccDdaaBBCCdAbcDdaBCDAAbbccDdaaBBCCdP1P2F1P1P2BN2024/4/862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…...ananBN2024/4/863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。BNDAAbbccDdaaBBCCdAbcDdaBCDAAbbccDdaaBBCCdP1P2F1P1P22024/4/864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)/MP
100%Hp=(F1-Ph)/Ph
100%Hs=(F1-CK)/CK
100%Hi=F1/MP
100%注:MP=(P1+P2)/2离中优势H=2(F1-MP)/(P1-P2)
100%BN2024/4/865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BN2024/4/866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2024/4/867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BN2024/4/868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BN2024/4/869BNRFLP(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2024/4/870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BN2024/4/871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.aBN2024/4/872SC3=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BN2024/4/873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BNnewnew2024/4/874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2024/4/875aabBCc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AaBBcc2024/4/876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BN2024/4/877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2024/4/878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2024/4/879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。2024/4/880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2024/4/881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1:3-5:2024/4/882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。2024/4/883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BN2024/4/884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2024/4/885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2024/4/886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2024/4/887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)2024/4/888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2024/4/889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2024/4/890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2024/4/891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)2024/4/892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2024/4/893
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N2024/4/894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2024/4/895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2024/4/8963.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2024/4/897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×Msms2024/4/898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3241231X12X13X14X23X24X344BN2024/4/899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BN2024/4/8100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BN2024/4/8101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)
BN2024/4/8102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2024/4/8103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2024/4/8104BN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2024/4/8105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BN2024/4/8106BN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S02024/4/8107BN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2024/4/8108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BN2024/4/8109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BN2024/4/8110CCCCC图例第一个周期SCSCSCSCSCG1G2G3CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCSSS
第二个周期BN选优株2024/4/8111A0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AxB0B1Y2Y2F1F1F1F1BN
Y3Y3
入选株系间互交A2群体B2群体CMS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BN2024/4/81132024/4/8114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BN2024/4/8115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BN2024/4/8116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BN2024/4/8117异型不亲和示意图-------二形花柱BN2024/4/8118异型不亲和示意图-------三形花柱BN2024/4/8119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S1S1XS1S1S1S2XS1S2S1S1xS1S2S1S1XS2S2S1S1XS2S3BN2024/4/8120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:Sy2024/4/8121自交不亲和性生理机制认可反应假说糖蛋白假说
BN2024/4/8122BNP1AABBccDDAcBD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2024/4/8123BN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2024/4/8124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2024/4/8125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F1
2024/4/8126BN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
×父本系两用系诱变育种:是人为的利用物理和化学等因素诱发作物产生遗传变异,在短时间内获得有利用价值的突变体,根据育种目标要求,对突变体进行选择和鉴定,直接或间接地培育成生产上有利用价值的新品种的育种途径。Back诱变育种的意义和特点提高突变率,扩大“变异谱”、创造新类型适于改良品种的个别性状育种程序简单,年限短变异的方向和性质不定与其它育种方法结合使用,将发挥巨大作用与杂交育种相结合与远缘杂交相结合与离体培养相结合Back诱变育种的类别物理诱变:利用辐射,诱发基因突变和染色体变异化学诱变:应用有关化学物质诱发基因和染色体变异Back辐射育种诱变源的种类及特性辐射诱变作用的机理辐射诱变的方法辐射育种程序Back诱变源的种类及特性紫外线:辐射源是紫外光灯,能量和穿透力低,能成功地用于处理花粉粒。电磁辐射和中子:容易穿透植物组织。X射线:辐射源是X光机。X射线又称阴极射线,是一种电磁辐射,它不带电核,是一种中性射线。γ射线:辐射源是60Co和137Cs及核反应堆。γ射线也是一种不带电荷的中性射线。中子:辐射源为核反应堆、加速器或中子发生器。根据中子能量大小分为超快中子、快中子、中能中子、慢中子、热中子。β射线:辐射源为32P和35S。β射线是一束电子流,产生与X或γ射线相似的作用。诱变育种新技术Back诱变育种新技术激光辐照诱变育种:离子注入诱变育种空间诱变育种:空间环境的显著特点是高真空、微重力和强辐射。Back辐射诱变的方法照射方法:外照射内照射间接照射适宜剂量和剂量率的选择Back外照射:指放射性元素不进入植物体内,而是利用其射线(X射线、γ射线、中子)照射植物各个器官。这种方法简便,在诱变育种中比较常用。根据照射时间的长短,分为急性照射和慢性照射。急性照射指采用较高的剂量率进行短时间处理。慢性照射是在长时间内进行低剂量率的缓慢照射。慢照射比急照射对材料的损伤轻,形态畸变少,而且诱变效果稳定。根据照射植物的器官组织不同可分为:种子照射、花粉照射、子房照射、营养器官照射、植株照射、其他植物器官组织的照射等等。Back内照射:将放射性元素引入植物体内,由它放射出的射线在体内进行照射。内照射优点:剂量低、持续时间长、多数植物可在生育阶段进行处理等。方式:浸种法施入法涂抹法注射法在示踪研究的植株上采取种子或枝条等。Back适宜剂量和剂量率的选择概念适宜剂量致死剂量:半致死剂量:剂量的选择原则:活:后代要有一定的成活植株变:在一定的成活植株中,有较大的变异效应优:产生的变异有较多的有利突变。Back辐射育种的程序处理材料的选择突变世代的划分分离世代群体数量的估计突变体鉴定和选择辐射育种的基本程序Back突变体鉴定和选择形态鉴定实验室鉴定遗传学鉴定生物化学鉴定抗性突变体的离体筛选鉴定Back辐射育种的基本程序以种子为辐射处理材料以花粉为辐射材料以营养器官为辐射材料Back化学诱变育种化学诱变的特点化学诱变源的种类、特性和机理化学诱变的方法化学诱变的特点使用经济方便有一定的专一性化学又便与辐射诱变的突变谱很不相同诱变机制不同Back化学诱变剂秋水仙碱烷化剂:常用的烷化剂有核酸碱基类似物:其它诱变剂:Back常用的烷化剂有硫酸二乙脂(DES)、甲基磺酸乙酯(EMS)、甲基磺酸甲酯(MMS)、异丙基甲烷磺酸酯(iPMS)、芥子气类。另外,亚硝基乙基脲烷(NEU)、亚硝基乙基脲(NEH)、亚硝基甲基脲烷(NMU)、乙烯亚胺(EI)、1,4-双重氮乙酰丁烷,也是有效的诱变剂,但是有毒,应用危险,是潜在致癌物质。Back核酸碱基类似物:常用的有5-溴尿嘧啶(BU)、5-溴去氧尿核苷(BUdR)、2-氨基嘌呤(AP)马来酰肼(MH)等。其它诱变剂:如亚硝酸、羟胺(NH2OH)、氮蒽、叠氮化钠(NaN3)等物质,均能引起染色体畸变和基因突变。尤其是叠氮化物在一定条件下可获得较高的突变频率,而且相当安全,无残毒。Back化学诱变的方法药剂的配制和处理方法:影响化学诱变效应的因素安全问题Back药剂的配制和处理方法药剂配制:诱变处理时通常先将药剂配成一定浓度的溶液。试材预处理:药剂处理:药剂处理后的漂洗:一般约需冲洗10~30分钟甚至更长时间Back试材预处理:在化学诱变剂处理前,将干种子预先用水浸泡,可以提高其对诱变的敏感性。浸泡时温度不宜过高,通常用低温把种子浸入流动的无离子水或蒸馏水中。此外,将材料浸泡在生长素溶液中,有提高化学诱变的效应。对一些需层积处理以打破休眠的植物种子,药剂处理前可用正常层积处理代替用水浸泡。Back药剂处理:浸渍法:涂抹或滴液法:注入法:熏蒸法:施入法:Back影响化学诱变效应的因素诱变剂的理化特性被处理材料的遗传类型及生理状态诱变剂的浓度和处理时间:处理的温度:诱变剂溶液pH及缓冲液的作用:Back多倍体育种多倍体育种的特点人工获得多倍体的方法多倍体的鉴定直接鉴定间接鉴定多倍体后代的选择、利用与稔性的提高Back多倍体育种的特点巨大性育性低生理生化的变化遗传变异性Back人工获得多倍体的方法秋水仙碱诱导多倍体原理原则方法利用2n配子获得多倍体Back秋水仙碱诱发多倍体的原则选用主要经济性状都优良的品种选用染色体组数少的种类最好选择能单性结实的品种尽量选取多个品种处理以处理种子、子叶生长点更为适宜常用0.01%~1.0%秋水仙碱水溶液,0.2%最为常用最适宜温度:20℃左右Back引种驯化的概念与意义引种驯化:有时简称为引种。就是将一种植物从现有的分布区域或栽培区域人为地迁移到其他地区种植的过程;也就是从外地引进本地尚未栽培的新的植物种类、类型和品种。引种驯化的类型引种驯化的意义引种驯化的类型简单引种:由于植物本身的适应性广,以致不改变遗传性也能适应新的环境条件,或者是原分布区域与引入地的自然条件差异较小,或引入地的生态条件更适合植物的生长,植物生长正常甚至更好。驯化引种:植物本身适应性很窄,或引入地的生态条件与原产地的差异太大,植物生长不正常直至死亡,但是经过精细的栽培管理,或结合杂交、诱变、选择等改良植物的措施,逐步改变遗传性以适应新的环境,使引进的植物正常生长。引种驯化的意义引种驯化是栽培植物起源与演化的基础引种驯化是丰富并改变品种结构,提高生活质量的快速而有效的途径引种驯化可为各种育种途径提供丰富多彩的种质资源引种驯化的原理引种驯化的遗传学原理引种驯化的生态学原理引种驯化的遗传学原理P=G+E(P:引种效果;G:植物适应性的反应规范;E:原产地与引种地生态环境的差异)引种驯化的遗传学原理就在于植物对环境条件的适应性的大小及其遗传。如果引种植物的适应性较宽,环境条件的变化在植物适应性反应规范之内,就是“简单引种”。反之,就是“驯化引种”。引种驯化的生态学原理气候相似论:要求综合生态条件的相似性主导生态因子:就是植物生长的限制因子生态历史分析法主导生态因子温度:最冷月平均气温、极端最低气温、有效积温和需冷量光照:光照时间和光照强度水分:植物生长所必需,可对温度条件进行修正。土壤:pH与含盐量生物:菌根、授粉树、传粉昆虫。引种驯化的原则与方法引种驯化的原则引种驯化的方法影响引种效果的因素引种驯化的原则适地适树改树适地改地适树引种驯化的方法引种目标及其可行性分析引种材料的搜集与检疫引种试验、驯化与选择引种材料的评价与应用引种目标及其可行性分析引种目标:主要考虑市场需求及经济效益引种的可行性:植物的生活型植物的分布区气候相似性主导因子当地农业经济技术条件引种材料的评价与应用引种驯化成功的标准:不加保护或稍加保护能正常生长,通行的繁殖方法能正常繁殖引种材料的评价根据引种成功的标准进行科学评价根据生产成本和市场价格进行经济评价2024/4/8园艺植物育种学选择育种:利用选择手段从植物群体中选取符合育种目标的类型,经过比较、鉴定从而培育出新品种的方法叫做选择育种,简称选种。Back2024/4/8园艺植物育种学第一节选择与选择育种选择实质与作用基础:选择标准的制定原则:选择育种的应用遗传力与选择效果Back2024/4/8园艺植物育种学选择实质与作用基础选择的实质就是造成有差别的生殖率,从而定向地改变群体的遗传组成。变异是选择的基础,遗传是选择的保证。Back2024/4/8园艺植物育种学选择标准的制定原则根据目标性状的主次制定相应的选择标准。目标性状及其标准必须具体明确各性状的当选标准要适当Back2024/4/8园艺植物育种学遗传力(H2)
:亲代性状值传递给后代的能力大小广义遗传力(HB2)
:基因型方差(VG)占表现型方差(VP)的百分率。HB2=VG/VP×100%=VG/(VG+
VE)
×100%狭义遗传力(HN2)
:基因加性方差(VA)占表现型方差的百分率。HB2=(VG-
VD-
VI)
/VP×100%HB2>
HN2Back2024/4/8园艺植物育种学影响选择效果的因素选择差(Sd):当对某一数量性状进行选择时,入选群体与原始群体平均值的差值。选择反应(R):选择差与遗传力的乘积。R=SdH2选择强度(i):以标准差为单位的选择差。i=Sd/бR=iбH22024/4/8园艺植物育种学提高选择效果的方法增加群体的性状变异幅度提高性状的遗传力降低入选率以增大选择强度2024/4/8园艺植物育种学有性繁殖植物的选择方法基本选择法混合选择法:单株选择法:常用选择法自花授粉植物的选择法常异花授粉植物的选择法异花授粉植物的选择法Back2024/4/8园艺植物育种学混合选择法(表型选择法)概念:从一个原始混杂群体中选取符合育种目标的优良单株,混合留种,次年播种与同一块圃地,与标准品种及原始群体小区相邻种植,进行比较鉴定的选择法。对原始群体的混合选择只进行一次,当选择有效时就繁殖推广的,称为一次混合选择法。对原始群体进行多次混合选择后再繁殖推广的,称为多次混合选择法。优点:简便易行,省时省力,便于及早推广,不会造成生活力的衰退。缺点:不能鉴别每一个体的基因型优劣,降低了选择效果。Back2024/4/8园艺植物育种学单株选择法(系谱选择法)概念:从原始群体中选取优良单株分别编号,分别留种,次年单株种植成一单株小区,根据各植株的表现进行比较鉴定的选择法。若只进行一次单株选择,以后就以各株系为取舍单位,称为一次单株选择。优点:可以鉴定所选优株的基因型,提高选择效率,多次单株优选可以定向积累变异。缺点:费时费工,异花授粉植物易引起生活力衰退,选出优系难以迅速应用于生产。Back2024/4/8园艺植物育种学异花授粉植物的选择法单株-混合选择法母系选择法亲系选择法(留种区法)剩余种子法(半分法)集团选择法Back2024/4/8园艺植物育种学无性繁殖植物的常用选择法营养系混合选择法:同混合选择法营养系单株选择法:同单株选择法,一般只进行一次选择。有性后代单株选择法:播种单株选择收获营养繁殖体营养系播种株行圃比较鉴定Back2024/4/8园艺植物育种学株选概念:根据育种目标及相应的选择标准,以特定选择方式采取的选择和淘汰的方法。株选标准的确定:株选时期植株整个生育期主要经济性状形成期产品商品器官形成期株选方法:Back2024/4/8园艺植物育种学株选标准的确定明确目标性状区分目标性状的主次掌握适宜的选择标准选种时要注意排除误差Back2024/4/8园艺植物育种学株选方法单一性状选择分项累进淘汰法分次分期淘汰法综合性状选择多次综合评比法加权评分比较法限值淘汰法Back第五节选种程序
原始材料圃
选种圃
品比预备试验圃
品种比较试验圃
品种区域试验及生产试验Next选种程序:在整个选择育种过程中,选育出一个新品种要先后经过原材料搜集、优系选择鉴定等一系列工作环节。这种按照一定的先后步骤依次进行的工作环节就叫选种程序。Back原始材料圃圃地:能代表本地气候条件材料:当地的品种类型(来自生产圃或种子田)、外地引入的新类型对照设置年限:1~2年(1~2年生的种子植物);长期(多年生的观赏植物及木本果树)。Back选种圃材料:从原始材料圃中选出的优良单株或优良集团后代。对照区保护行2次重复设置年限:决定于供选群体的性状稳定与否。Next选种圃内小区的排列顺序Back品比预备试验圃材料:从选种圃中选出的优系或群体优系设置年限:1年Back品种比较试验圃材料:预备试验圃中表现良好的优系及混合优系后代。3次以上重复保护行设置年限:2~3年Back品种区域试验及生产试验区域试验试验点:5个以上区试时间:2~3年生产试验试验面积:不小于667m2不设重复对照:当地生产上主栽品种时间:2~3年Back第六节加速选种进程的主要方法正确运用选择方法和选种程序灵活运用选择方法圃地设置的增减适当缩减圃地设置年限加速选种的主要方法利用保护地进行一年多代繁殖选择异地栽培加速繁殖加速繁殖和提高种子繁殖系数Next第七节实生选种概念、特点和意义实生繁殖下的遗传与变异实生选种的方法和程序Back实生群体个体间变异的原因基因重组:是实生群体中不同个体遗传变异的主要来源基因突变:是产生新变异的重要来源环境饰变:遗传基础相同的生物群体因环境的不同而引起的表现型差异Back实生选种:针对实生繁殖的群体为改进其经济性状、提高品质而进行的选择育种称为实生选择育种,简称为实生选种。Back实生选种的方法和程序新建群体的实生选择原有实生群体的实生选择预选初选决选Back与无性系选种相比,实生选种的特点变异普遍:在基因型杂合程度很高的实生后代中,很难找到两个遗传性完全相同的个体;而无性系后代中,除个别枝芽和植株发生遗传型变异外,多数个体间具有相同的基因型。变异性状多:实生后代几乎所有性状都发生程度不同的变异,而无性系后代的变异常局限于个别或少数几个性状。变异幅度大:Next与杂交育种相比,实生选种的特点适应性强:实生变异类型是在当地条件下形成,对当地土壤气候条件具有较好的适应能力。投资少,见效快:实生选种是利用现存变异,省去了人工创造变异的过程。选出的新类型可以较快地在本地区繁殖推广。Back第八节芽变选种概念和意义(Example)特点、细胞学与遗传学特性芽变选种的方法与程序Back芽变:发生在芽内分生组织细胞中的突变,属于体细胞突变的一种。枝变:变异的芽内分生组织萌动长成枝条时,该枝条表现出与原品种类型不同的现象。株变:当包含突变细胞的芽发育成一个植株,或采用该芽进行无性繁殖形成新个体的现象。芽变选种:利用发生变异的枝、芽进行无性繁殖,使之性选出优系,称为芽变选种。饰变:由于环境条件(土壤、气候、栽培措施等)的变化引起的不可遗传的变异。Back元帅(1880年第一代)红星(1920年第二代)新红星(1960年第三代)首红超红魁红(1970年第四代)矮鲜俄矮2号(1980年第五代)
Next桔苹皇后桔苹月季:刺美良辰贵妃醉酒红妃醉酒Back芽变选种的特点芽变的多样性芽变的重演性芽变的稳定性芽变性状的局限性和多效性Back芽变的细胞学基础组织发生层与嵌合体芽变的转化Back芽变的遗传芽变的遗传类别芽变系间交配的亲和性正突变与逆突变正突变:显性隐性逆突变:隐性显性各组织发生层的遗传效应Back芽变的遗传类别染色体数目变异:包括多倍性、单倍性及非整倍性染色体结构变异:包括易位、倒位、重复及缺失基因突变:包括点突变和组码移动突变核外突变(雄性不育、性分化、叶绿素形成、植株高度等)Back梢端组织发生层由突变形成的嵌合体Back芽变嵌合体的转化Back芽变选种的方法与程序芽变的鉴定直接鉴定:对芽变植株的遗传物质进行检查移植鉴定综合分析鉴定芽变分析的依据芽变选种的时期与方法:芽变选种的程序Back芽变分析的依据变异性状的性质:变异体的范围大小:变异的方向变异性状的稳定性变异性状的变异程度Back209目录概念、类别与重要性杂交的方式亲本的选择与选配有性杂交技术有性杂交后代的处理回交育种远缘杂交育种210杂种概念、类别与重要性概念亲本1亲本2亲本3亲本4亲本5亲本n注:代表各亲本所具的不同优良性状211概念、类别与重要性类别近
交远交指不存在杂交障碍的同一物种内,不同品种或变种间的杂交。指植物学上不同种、属以上类型间的杂交。212概念、类别与重要性重要性1、杂交可以实现基因重组,获得变异类型,从而为优良品种的选育提供更多的机会。基因重组遗传效果综合亲本的优良性状改善基因位点间的互作关系,产生新的性状打破不利基因基因间的连锁213概念、类别与重要性重要性2、有性杂交可广泛应用于各种授粉方式和繁殖方式的园艺植物。自花授粉作物有性繁殖作物无性繁殖作物新品种杂交选择常异花授粉作物异花授粉作物哪种作物更适于用有性杂交育种?想一想214
子代
PF1
子代选择育种新品种自花授粉作物育种途径分析图
B子代与亲代差异小选择的机会不大子代与亲代差异小选择的机会不大子代与亲代差异小选择的机会不大子代与亲代差异小选择的机会不大变异被“放大”变异变异变异变异被“放大”变异被“放大”变异被“放大”215杂交的方式两亲杂交多亲杂交知识点:正反交、胞质遗传添加杂交合成杂交多父本授粉回交B216杂交的方式
多亲杂交添加杂交P1P2×F1F1F1Pn×F1P3×P4×添加杂交在育种上应注意哪些问题?想一想1、育种年限2、交配次序与遗传组成问题B1、参与杂交的亲本数2、参与杂交的次序育种年限的长短受性状遗传力的影响3、优为隐,先自交先高后低F1×F2×P217P1P2×F1杂交的方式
多亲杂交合成杂交P3P4×F1单交种1单交种2×双交杂种F1特点:杂种群体的遗传基础丰富,亲本的核遗传组成均等B218P1F1F1P1×P1×杂交的方式
多亲杂交回交P2×F1P1×F1BC1F1BCnF1轮回亲本非轮回亲本OR供体亲本有利性状多次回交后,回交后代的性状与轮回亲本基本一致B轮回亲本用父本还是母本好?想一想结论:轮回亲本最初作为母本出现的,但问题例外育性育性?219亲本的选择与选配亲本选择概念亲本选配原则概念原则B220亲本的选择与选配亲本选择概念亲本选配原则概念原则据育种目标选用具优良性状的品种类型作为亲本221亲本的选择与选配亲本选择概念亲本选配原则概念原则从入选亲本中选用哪些亲本配组杂交B222广泛搜集符合育种目标原始材料,精选亲本亲本选择的原则亲本应尽可能具有较多的优良性状明确亲本的目标性状,分清目标性状的主次重视选用地方品种亲本的一般配合力要高B广精明土高223B父母本性状互补亲本选配的原则以具有较多优良性状的亲本作母本亲本之一的性状应符合育种注意父母本的开花期和雌蕊的育性用一般配合力要高的亲本配组选用不同生态类型的亲本配组补态优母符高期育224B有性杂交技术流程制定计划亲本株的培育与选择隔离和去雄花粉的制备授粉、标记和登录授粉后的管理准备器具121225B有性杂交后代的处理系谱法混合法单子传代法F2后代种植数量计算总结杂种的培育有性杂交后代的选择一、保证杂种后代的正常发育二、培育条件相对一致三、培育条件与育种目标相适应226PP1P2
F1F2F4F5F6F7区域试验生产试验混合法F3优点:1、分离世代群体大,不会丢失最优良的基因型;2、选择效率高;3、易获得对生物有利的性状;4、适于多系杂种的选择;5、可能得到育种目标以外的优良类型。缺点:1、人工选择与自然选择目标不一致的性状易丢失;2、未选择,存在许多不良基因类型;3、杂种后代要求大群体;4、高代选择工作量大;5、亲缘关系无法考证。B227PP1P2
F1F2单子传代法F6F3F4F5选优系,升级鉴定与混合法比较:优点:1、适于株行距大的作物和保护地加代;2、F2个体繁殖机会均等,规模易控制;与系谱法比较:优点:1、减少了F3、F4分系种植和选择的工作量;2、保证了高世代选留单株较多时,仍有大量性状差异较大的纯育株系供比较选择;缺点:1、育种目标期望的性状可能丢失;2、亲缘关系无法考证。
B228控制目标性状的等位基因对数目标性状表现及各自所占比例1显隐3/41/42双显(3/4)2双隐(1/4)2显隐(3/4)(1/4)隐显(3/4)(1/4)…….…….…….…….…….r代表控制目标性状的隐性基因对数d代表控制目标性状的显性基因对数P代表目标性状出现的概率n(3/4)n(1/4)n(1/4)r(3/4)dP=F2代需种植植株数量计算229若要保证具目标性状的植株至少有1株出现的几率为a,那么需种植多少F2植株设至少需种植n株,则有:种植株数目标性状出现的几率非目标性状出现的几率P11-P2P2+2P(1-P)(1-P)2
若要保证目标性状有1株出现的几率>=a,那么非目标性状出现的几率就必须<1-a即:(1-P)n
<1-a两边取常用对数,则有:nlg(1-P)
<lg(1-a)又因为1-P<1,lg(1-P)<0,移项则有:n>lg(1-a)/lg(1-P)
+CinPi(1-P)n-i+…….…….nPn(1-P)n
…….P(1-P)n-1
+(1/4)r(3/4)dP=可以看成是种植1株杂种后代中出现目标性状的机会;B230B回交育种回交的遗传效应回交育种的应用回交育种方法231回交的遗传效应1、增加杂种后代群体内具有轮回亲本性状个体比例回交后代群体内某种基因型出现频率符合下式:(1/2)nn为独立基因的对数2、增强杂种后代的轮回亲本性状B2321、增强抗性2、转育雄性不育系3、创造新种质4、改善杂交材料的性状回交育种的应用B233B回交育种方法亲本选择选配的特点回交后代的处理回交的次数回交后代的群体规模回交育种的程序content234亲本选择选配的特点1、轮回亲本综合性状优良,仅一两人性状需要改良;2、供体亲本输出性状优良,应由少数基因控制;3、轮回亲本在生产上应具较长的预期寿命;4、可选同类型的其他亲本作轮回亲本,防生活力衰退;B235回交的次数不存在连锁时:(1-1/2r)n存在连锁时:1-(1-C)rr为回交的世代数,n为独立基因的对数r为回交的世代数,C为交换价有限回交、饱和回交B236远缘杂交育种远缘杂交在育种中的应用远缘杂交的特点远缘杂种的分离、选择和培育B237远缘杂交在育种中的应用1、创造作物新类型;2、提高抗病、逆性3、改良品质;4、利用杂种优势;B238B远缘杂交的特点1、杂交的不亲和性;2、杂交的不育性3、杂交的不稔性;4、返亲现象和“剧烈分离”;2391、杂交的不亲和性;概念克服方法染色体加倍注意选择选
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