第四章有性杂交育种.ppt

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1、第四章有性杂交育种 叶 蛛 牙 从 厢 乾 蠢 诣 情 铰 郭 隘 创 盐 扬 科 虹 瞅 懒 冉 蹄 乌 蝎 诀 辽 碘 铣 枉 割 溯 蜜 塌 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 1代育种技术常规杂交 2代育种技术 杂交+ 分子标记辅助 3代育种技术 杂交+ 基因聚合 膊 肘 赖 乏 津 个 购 狗 审 瞄 涨 唬 溯 锈 酥 矽 柑 室 廉 丑 蜗 偶 焕 楔 旷 瑞 派 演 峪 拌 肯 鹃 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 不同基因型间的配子结合产生杂种,谓之杂交。它是生 物遗传变异的重要来源。杂交的遗传学基础是

2、基因重组,通 过杂交途径获得新品种叫杂交育种(crossbreeding)。 根据作物繁殖习性、育种程序、育成品种的类别的不同, 可将杂交育种分为常规杂交育种(包括回交)、优势杂交育 种和营养系杂交育种。 本章仅介绍常规杂交育种的原理与技术。 指木本果树先通过有性 杂交后,获得有优势的 组合后,再通过无性繁 殖保持优势性状 徊 夷 骸 蕉 钉 梢 非 健 养 鼻 蒜 圈 鞍 守 庶 些 办 架 糊 噬 初 沛 频 挽 绵 姓 羌 贺 旗 京 界 票 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 1 不是对品种的改良,而是创造新的品种。 通过基因重组,利用基因的互补效应

3、,综合双亲 的优良性状。 利用基因的累加效应,产生超亲性状 2、预见性强 3、周期长、战地多、见效慢,需要高额投资。因 此,从事育种事业,特别需要:敬业精神,奉献 精神 室 汀 挝 拙 帐 吵 凋 她 川 僳 魁 粕 屯 阶 片 藤 淬 屎 幌 祖 橱 凶 食 屠 抬 团 砒 相 志 杭 灯 雾 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.1有性杂交育种的概念 常规杂交育种(conventionalcrossbreeding)也称组合育种,重 组育种,杂交育种、有性杂交育种等,系通过人工杂交,把分散 于不同亲本上的优良性状组合到杂种中,对其后代进行多代培育 选择

4、,获得基因型纯合或接近纯合的新品种的育种途径。 根据杂交亲本亲缘关系的远近,可分为近缘杂交和远缘杂交 。常规杂交育种一般是指不存在杂交障碍的同一物种之内不同品 种或变种之间的杂交。 远缘杂交是指种以上类型之间的杂交。远缘杂交有些与一般 杂交不同的特点,将另述。 冈 呐 炽 悟 痕 茧 刁 碾 榴 逮 陡 匿 配 菜 茸 忱 矫 拧 汤 涕 赠 畸 痔 拎 恢 饰 芍 胞 彪 衙 山 贯 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.1.1.有性杂交育种的意义 琵 玛 拘 唱 道 撤 终 通 慌 顶 再 髓 菊 瞩 美 第 粟 笼 斑 疥 谜 浇 瞄 巴 辫 掣 荡

5、 硒 烩 离 挪 褥 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 虽然目前在生产上,已经大量使用杂种一代品种,但 对某些有性繁殖的自花授粉植物来说,如豆类蔬菜作 物、莴苣、凤仙、千日红、飞燕草、一串红、鸡冠花 等,由于每授粉一朵花所结的种子数少,但又没有简 化生产杂种一代种子方法。因此,杂种种子生产成本 很高,在这种情况下,常规杂交育种法仍是最主要的 育种方法。 有性杂交育种目前主要用于自花授粉作物,自花授粉作物 的自然变异性比异花受粉作物小,且通过选种获得优良品种的 机会小,而用于杂交后代选择的主要选择方法,易于在自花授 粉作物上进行。 诽 帕 甸 弛 材 泼 浩

6、 贺 菩 义 辊 梦 蚁 私 河 辜 钟 矗 惯 交 宋 疯 膳 唆 李 工 襟 平 爪 幂 抽 居 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 意义 孟德尔的杂交试验奠定了杂交在育种中的重要地位。 由于杂交可以实现基因重组,把不同育种材料上的优良性状 组合在一起,能分离出更多的变异类型,可为优良品种的选 育提供更多的机会。 通过基因重组,它可以用有利位点代替不利位点(包括质量 性状和数量性状); 改善位点间的互作关系,产生新性状; 打破不利的连锁关系。番茄抗病基因与黄化基因连锁,可以 打破 常规杂交育种可育成纯育品种;自交系;多系品种和自由授 粉品种等。 综合双亲

7、优良性状; 产生新的性状; 产生超亲性状; 岛 冷 环 爵 吨 辫 啼 烟 徐 由 淮 支 阻 卑 封 个 递 让 作 炔 铝 诣 鸯 枪 涪 押 喻 棍 剂 臀 反 烫 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 花卉中红色与黄色杂交,得到橙 色花 伙 疾 蒂 潦 抑 蹈 八 钨 目 老 断 饿 迫 桶 销 粉 枉 街 熬 漾 华 蝴 床 葵 饿 碎 紧 戈 似 射 押 树 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.2园艺植物主要性状遗传表现 自己看书 产量、果重、品质、熟性、成熟期等属于数量性状 大多数性状杂交后,表现为中间型

8、经 颧 澄 灭 封 做 匠 贡 戈 职 银 暗 棱 避 宫 追 汕 库 费 跺 琵 巢 蘸 乾 粗 呵 乖 鞘 辞 势 榴 权 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 左 彻 塑 敦 笋 坪 眯 停 绥 服 染 硝 乓 趁 藕 漾 浮 泅 学 琐 豌 拳 缄 檄 砖 瘩 霄 梧 党 贪 齐 踩 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 拖 成 非 腾 出 磐 俘 斡 汀 蚁 靠 舶 浴 见 广 赦 二 寻 臣 导 经 悔 谰 谬 棋 怒 殴 寥 励 牟 存 磕 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种

9、4.3 杂交亲本的选择与选配 体 谨 性 奏 榷 审 杨 涵 戴 呸 抑 皑 喧 崎 议 贿 尽 玫 者 颊 窃 校 凿 羌 笛 灰 晋 腑 透 瘩 值 绎 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.1亲本的选择 亲本选择的意义 是指根据品种选育目标选用具有优良性状的 品种类型作为杂交亲本。 根据育种目标,选用亲本是杂种后代性状 形成的基础,亲本选用得如何直接影响到杂交 育种的效果。如果亲本选得不好,则降低育种 效率,或难以实现预期目标。因此,必须认真 选择最符合要求的原始材料作亲本。 拯 酿 溅 肥 屈 尘 锡 东 净 衫 苗 饺 狭 免 铺 锹 它 锄

10、 哥 炸 金 彰 郁 剧 楚 免 茄 匠 嫂 病 葡 迎 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.1.1 亲本选择原则 4.3.1.1.1 从大量种质资源中精选亲本 首先应该尽可能多地搜集资源,然后从中精选具有育种目 标性状的材料作亲本。 4.3.1.1.2尽可能选用优良性状多的种质材料作亲本 优良性状越多,需要改良完善的性状越少,从而可以提高 选育出符合育种目标要求的品种的概率。 夸 伸 源 在 皆 拜 悬 捧 宙 侵 拄 伟 润 极 所 娘 朱 庄 褐 阳 丑 兢 你 具 漂 鳖 跃 断 仗 罚 雨 耘 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章

11、 有 性 杂 交 育 种 4.3.1.1.3明确目标性状,突出重点 目标性状要具体,更重要的 是要明确目标性状的构成性状。 因为许多经济性状如产量、品质等都可以分解成许多构成性 状。构成性状比由它们构成的综合性状的遗传更简单,更具可操 作性,选择效果更好(如番茄的单株产量是由单位面积株数、单 株花数、坐果率和单果重等性状构成的)。在抗病育种中要明确 抵抗的具体病害的种类和主次(主抗和兼抗),生理小种(或株系) ,期望达到的抗病水平(病情指数)。育种目标涉及的性状很多, 要求所有性状均优良的材料是不现实的。在这种情况下只能根据 育种目标,突出主要性状。如春甘蓝育种中不易先期抽薹比产量 更重要。因

12、此,尽管不易先期抽薹产量较低,但不易先期抽薹的 材料更适合作亲本。 卑 耍 茁 汕 糟 漏 佩 述 霓 朴 遭 辙 晌 胳 款 准 贮 傲 绷 时 嫩 猿 穴 值 泻 姆 鼓 美 梗 啃 讹 皑 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.1.1.4 重视选用地方品种 地方品种是在当地长期自然选择和人工选择的产物。对当 地的自然条件和栽培条件都有良好的适应性,也适合当地居民 的消费习惯。用它们做亲本选育的品种对当地的适应性强,容 易在当地推广。因为很多园艺植物产品受欢迎的程度与当地的 消费或欣赏习惯有很大的关系。如华南人偏爱长紫茄,北方人 喜欢圆茄等。 4.

13、3.1.1.5优先考虑数量性状 数量性状受多基因控制,它的改良比质量性状困难得多。因 此数量性状和质量性状都要考虑时,应首先根据数量性状的优 劣选择亲本,然后再考虑质量性状。 贪 嫡 探 盈 酌 被 捂 姓 拧 撰 肩 匙 眠 础 职 搬 瑞 绵 掌 眯 柯 吼 静 莆 革 庄 氧 嘻 吃 拨 夫 讽 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.1.1.6 用一般配合力高的材料作亲本 一般配合力是指某一亲本品种或品系与其它品种或品系杂 交的全部组合的平均表现。它主要决定于可以固定遗传的加性 效应。但是一般配合力高低目前还不能根据亲本性状的表现估 算,只能根据

14、杂种的表现来判断。 4.3.1.1.7 优先考虑用具稀有可贵性状的材料作亲本 在现有的种质资源中,有些性状出现的频率比较高,有些 珍稀可贵性状出现的频率很低。如雌雄同株黄瓜很普遍,雌性 株极少。抗热而品质优良的夏秋甘蓝少,品质好不耐热的秋甘 蓝材料比较多。风仙花花型中单花型、叶腋开花型常见,并蒂 双开的对子型,枝端开花型罕见,花色中紫、红、白等色普遍 ,而绿、黄色为珍稀类型。 苛 索 涵 拳 南 铁 梅 附 耻 檄 佛 毅 惭 瞧 缴 窖 妒 垄 妮 辅 桂 闪 讽 嘛 借 衷 厂 梢 命 溢 糯 熄 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.2亲本的选配

15、 4.3.2.1概念与意义 亲本的选配是指从人选的亲本中选用哪 些亲本配组杂交。多亲杂交时,应确定 采取添加杂交还是合成杂交。合成杂交 时,应确定哪两个亲本先配成单交种, 然后再用它们配组杂交。亲本选配得当 ,可以提高育种效率。 洞 膝 洗 纤 冷 岳 沸 母 辫 沧 麻 俩 轩 挠 贤 泞 仓 伏 鄙 搏 盅 德 督 近 临 涕 档 扰 吴 癸 斯 戍 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.2.2亲本选配的原则 遏 卉 皆 冠 他 塞 扫 招 仍 吵 伍 语 蛛 缚 范 零 掖 坊 扳 甚 惊 潮 绒 梧 五 巩 短 菲 兹 视 锦 镣 第 四 章

16、有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.2.2.1 父母本性状互补 性状互补是指父本或母本的缺点能被另一方的优点弥补。性 状互补还包括同一性状不同构成性状的互补。荚用菜豆丰产育种 中用长荚品种相互杂交的效果不如长荚与短荚(但肉厚)的效果 好,如一尺青(长荚)棍儿豆(厚荚肉),一尺青皂角豆(宽荚),丰 收1号(长荚,多荚) 肯特奇异(厚荚肉,多荚)等。配组亲本双方 可以有共同的优点,而且愈多愈好。但不允许有共同的缺点特别 是难以改进的缺点。 亲本性状互补,后代并非完全表现优亲的性状。数量性状, 杂种往往难以超过大值亲本(优亲),甚至连中亲值都达不到。如 小果、抗病的番

17、茄与大果不抗病的番茄杂交,杂种一代的果实重 量多接近于双亲的几何平均值(),而不是算术平均值(P1+P2)2。 因此要选育大果抗病的品种,必须避免选用小果亲本。 碰 瓷 愚 闽 圆 羞 虽 菇 痹 扑 缀 牌 彪 恢 鲍 峭 寿 舍 瓶 汐 箍 过 裳 袒 该 藐 近 酶 锯 阔 诀 与 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.2.2.2 选用不同生态型的亲本配组 在不同生态条件下,经长期自然选择,可能产生了一些变异 ,尤其是在适应性方面。因此,用不同生态型材料作杂交亲 本,在其后代选育出广适应性品种的可能性会更大。 近年来国内在甜瓜育种中利用大陆性气候

18、生态群和东亚生 态群的品种间杂交育成了一批优质、高产、抗病、适应性广 的新品种,使厚皮甜瓜的栽培区由传统的大西北东移到华北 各地(周长久等,1996)。 百 蓖 灶 粉 不 乎 梯 情 往 渴 谍 毒 瑚 屋 疽 菌 食 粹 涂 腐 韵 舷 神 中 腮 邻 口 氦 铃 羹 苍 河 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.2.2.3用经济性状优良、遗传差异大的亲本配组 在一定的范围内,亲本间的遗传差异愈大,后代中分离出的 变异类型愈多,选出理想类型的机会愈大。 4.3.2.2 4以具有较多优良性状的亲本作母本 细胞质控制的性状只能通过母性遗传(父本只提供核

19、基因) ,为了使胞质基因控制的有用性状也得到充分利用,一般应以 具有较多优良性状的亲本作母本,只具少数特殊优良性状的材 料作父本。在实际育种工作中,用栽培品种与野生类型杂交时 ,一般用栽培品种作母本。外地品种与本地品种杂交时,一般 用本地品种作母本。 攘 砖 吃 武 问 高 闭 窝 场 具 入 碘 磁 拣 赃 尉 了 净 内 高 汝 棒 雾 讽 蒸 甭 频 讽 附 轴 个 歇 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.2.2.5 借鉴前人的经验 前人所得出的成功经验可以反映所用亲本材料具有较高的一般 配合力。用已取得成功的材料作亲本可提高选育优良新品种的可

20、 能性。 4.3.2.2.6 繁殖器官的能育性和结实性 用雌性器官发育正常和结实性好的材料作母本。用雄性器官 发育正常,花粉量多的材料作父本。如果正交的结实率很低,可 考虑进行反交,因为在胞子体自交不亲和性材料中,亲和性存在 正反交差异。 缩 官 肺 姿 嗅 诧 细 战 沸 裕 膳 投 赫 驳 裳 零 昨 否 秦 伤 釉 企 读 秉 具 娩 族 陆 二 桔 狸 鸭 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.2.2.7 开花期 如果两个亲本的花期不遇,则用开花晚的材料做母本,开花 早的材料做父本。因为花粉可在适当的条件下贮藏一段时间, 等到晚开花亲本开花后授

21、粉。而雌蕊是无法贮藏的。 以上只是一般的指导性原则。由于园艺植物的种类多,性状多 ,群体小,至今仍有很多园艺植物的许多性状的遗传规律尚不 清楚。只能通过大量地配制杂交组合,来增加选出优良品种的 机会。 沽 殷 报 藤 宜 旦 洋 缠 弄 腰 卞 坛 卖 特 骸 爆 毯 深 茂 曰 蒸 延 擅 禄 涨 尘 镇 貉 赊 蜡 凯 津 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.3.2.3 多亲杂交的亲本选配特点 多亲杂交的亲本选配除了应遵循前面所介绍的一般原则 外,还应根据多亲杂交自身的特点考虑。 (1)添加杂交中先参加杂交的亲本对后代的影响较小, 因此应使优良性状多

22、的亲本及性状的遗传力低的亲本较 晚地参加杂交。 (2)隐性目标性状在杂结合状态时无法根据表型进行选 择,通常须通过自交或互交,使隐性目标性状不致在添 加杂交过程中丢失。也可以先找到它(们)的分子标记 或利用前人已经报道的分子标记,然后根据分子标记直 接选择。 站 剐 捧 鼻 谭 泡 粪 势 展 鼻 虫 扭 渊 骸 炊 趁 构 评 韧 走 裕 影 驰 宴 岔 膘 酿 鲁 未 鞘 桑 嘉 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.4有性杂交的方式与技术 4.4.1两亲杂交 顾名思义,两亲杂交是指参加杂交的原始亲本只有两 个。如果只杂交一次叫做单交。如果某一个亲本连

23、续 杂交多次称为回交。 (一)单交( single cross) 单交又叫成对杂交。AB示A为母本,B为父本。单交 有正反交之分。正反交是相对而言的。如AB叫正交 ,则BA为反交。单交的方法简便,变异较易控制, 在常规杂交育种中普遍采用。 (二)回交(back cross) 多次参加回交的亲本叫轮回亲本(recurrentparent),只参 加一次杂交的亲本称作非轮回亲本(nonrecurrentparent) 或供体。(后述) 馈 局 狗 聊 氛 碑 颖 譬 廊 蜀 枣 否 矮 奉 烷 皂 劈 递 遵 扁 帚 得 勋 伤 蠢 旺 梦 粥 醒 片 槽 是 第 四 章 有 性 杂 交 育 种

24、第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.4.2多亲杂交 参加杂交的亲本是3个或3个以上的杂交 叫多亲杂交(multiplecross),又称复合杂 交或复交。根据亲本参加杂交的次序不 同可分为添加杂交和合成杂交。 实 弱 馋 逞 窥 哟 软 磅 面 唐 柄 溅 彼 盐 仅 闪 蹭 疼 逆 砍 勾 埔 擎 猖 眠 示 庸 裤 釉 淤 弛 锻 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 (一)添加杂交 多个亲本逐个参与杂交的叫添加杂交。每杂交一次,加入一个亲 本的性状。添加的亲本越多,杂种综合优良性状越多,当然也可能 综合不良性状,这就需要我们去选择。但参与杂交的亲本也

25、不宜太 多。否则育种年限会延长。一般以34个亲本为宜。 A B F1 C F1 D 添加杂交示意图 荚 鄂 雌 挎 揭 殿 快 录 匡 邹 嚎 领 健 忘 异 窜 豹 弗 前 营 祸 琢 凑 建 池 父 晌 庚 绰 譬 是 佑 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 例如原沈阳农学院育成的早熟、丰产、有限生长、大果的沈 农2号番茄,就是以3个亲本通过添加杂交方式育成的。它综合 了克洛特克斯塔基的早熟、直立、有限生长特性,矮红金的果 实发育快、有限生长、果色一致、果形良好性和比松的早花、 矮生性。 矮红金 克洛特克斯塔基 69号 比松 (多代选择) 沈农2号番茄

26、姥 匣 侨 潭 蒸 懒 建 岁 宿 雍 球 霸 佣 盏 入 硫 笔 重 违 眠 育 兼 瞅 桑 赎 愧 内 赵 姆 棵 挛 犬 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 布尔班克用英国野生菊、英国栽培雏菊、德国雏菊、日本雏菊 经过多次添加杂交,选育出了大花、纯白、高度重瓣的理想型 沙斯塔雏菊。 添加杂交也可用于选育杂种一代的亲本自交系,如中国 农科院蔬菜花卉研究所张宝玺等(2001)于1981年以抗TMV (烟草花叶病毒),中抗CMV(黄瓜花叶病毒)的辣椒抗源 材料“二斧头”作父本与经济性状优良、抗病性弱的晚熟甜椒 75-7-3-1“ 进行杂交,1982年回交,1

27、983年在回交分离后代中 选择抗病性强的单株再与引自法国的大果型、田间抗病性强的 甜椒自交系 78-1进行添加杂交,获得了优良杂种一代甜椒新品 种“中椒11号”的优良亲本。添加杂交方式的图解呈阶梯状,因 而也被称为“阶梯杂交”。添加杂交的亲本数愈多,早期参加杂 交的亲本在杂种遗传组成中所占的比例愈小。一般把综合性 状好的或具有主要育种目标性状的亲本放在最后杂交。 劣 荐 氮 佰 抖 口 乒 垄 趋 骑 咳 饺 闷 骋 虱 菲 景 挥 棋 又 坞 壹 缚 锥 文 显 针 危 肤 厘 拔 郑 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 (二) 合成杂交 参加杂交的亲本先

28、两两配成单交杂种,然后将两个单交 杂种杂交。这种多亲杂交方式叫做合成杂交(双杂交,见下图) 。合成杂交与添加杂交相比,可以在短期内综合多个亲本的 优良性状,若目标性状是隐性性状,应把单交杂种自交,从 分离的,F2中选出综合性状优良且含目标性状的个体进行不 同F2之间的杂交。 AB、CD 单交选系单交选系 合成杂交种 合成杂交示意图 炳 号 著 埋 饼 藏 匹 赴 礼 魏 巨 轮 抗 竭 急 坪 酗 旱 操 猴 憎 涅 瘫 庐 朔 集 题 誓 裴 走 庆 篷 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 多亲杂交与两亲杂交相比,最大的优点是将分散于多数亲本上 的优良性状

29、综合于杂种中,丰富了杂种的遗传基础,增加了变 异类型,为选育出适应性强,综合经济性状优良的品种,提供 了更多的机会。为了育成综合优良经济性状更多,适应性更强 的品种,多系杂交后代变异幅度大,故后代播种群体要大,以 增加出现综合多数亲本优良性状个体的机会。 美国Florida大学农业研究中心JMCrall等(1977)曾历时17年 (19611977),使用W5,Summit等6个亲本通过合成杂交育成 了多抗、优质的西瓜品种Sugarlee和Dixlee。 岭 武 淆 踌 区 旧 狄 业 洗 拽 亚 片 遏 伺 日 韩 窟 镍 犁 锯 笛 齐 蕉 埂 验 阅 刑 阿 馆 鹏 汇 罚 第 四 章

30、有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 (三)多父本混合授粉杂交 属于多亲杂交的范畴,将多个父本的花 粉同时授予同一母本株上,减少多次杂 交的麻烦,用于远缘杂交,可以有助于 解决远缘杂交的不育性问题,提高结实 率,杂交亲和性。 烁 餐 傍 肖 鸦 湛 宴 嚣 舍 骑 审 祸 氏 髓 竿 渴 接 穿 逢 遵 煮 庞 培 肺 屹 冠 德 快 之 醒 功 衙 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.4.3杂交技术 园艺植物的种类繁多,花器结构和授粉习性因植物种类而有 很大的差异。 在这里主要介绍共性的杂交技术环节。 游 敖 摄 悟 诉 娱 借

31、军 汲 在 龟 畸 毒 丹 滞 术 卑 搔 鼠 爷 涯 瘴 觅 鲁 物 弗 档 但 筏 稻 棋 源 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.4.3.1 杂交前的准备 (一)制定杂交计划 根据整个育种计划要求,育种对象的开花授粉习性,制定详 细的杂交工作计划,包括杂交组合数;具体的杂交组合(是否进 行正反交等);每个杂交组合杂交的花数(杂交株数和每株杂交的 花数等)。杂交花数取决于计划培育的杂种株数。 褒 桶 淳 忌 借 务 异 弥 样 含 黑 皖 庇 臆 陀 谦 落 孟 医 乘 砰 膛 禄 号 浦 论 玛 张 滚 抵 逻 遂 第 四 章 有 性 杂 交 育

32、种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 (二)亲本种株及杂交花的培育选择 亲本选定后,从中选择具有该亲本典型特征特性的植株 ,用适当的栽培条件和栽培管理技术,使性状能充分表现, 植株发育健壮,以保证有足够数量的母本植株和杂交用花, 并能获得充实饱满的杂交种子。如果种株生长瘦弱,既会影 响柱头接受花粉的能力以及父本花粉的生活力,也会影响杂 交种子的发育,严重时得不到杂交种子。种株的培育除了要 注意肥水管理、防虫、防病等外,还应注意亲本花期的调节 。 掇 凯 箭 淘 翼 窍 月 剧 煌 巢 颤 殊 烯 蝴 缎 醉 初 鸽 蝇 仓 吟 无 匪 皿 拍 积 窍 统 搬 径 替 柯 第 四 章 有 性

33、杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 通常采取以下措施调节花期: 调节播种期1年生花卉和蔬菜通过这种方法调节开花期一般是有效的 。通常将母本按正常时期播种,父本分期播种,保证使其中的一期与母本 相遇。 植株调整对于开花过早的亲本,可摘除已开花的花枝和花朵,达到调 节开花期的目的。 温度、光照处理很多园艺植物的开花与温度和光照有关。一般来说, 低温促进2年生园艺植物(如萝卜、甘蓝、白菜等),短日照促进短日性植物 如瓜类、豆类作物、波斯菊、大花牵牛、一串红等花芽的形成。形成花芽 后的植株置于高温下可促进抽薹开花,低温下延迟开花。长日照促进长日 性植物(如翠菊、蒲包花)提前开花。瓜叶菊

34、花芽分化要求短日照,而开花要 求长日照。 采用适当的栽培管理措施通过控制氮、磷、钾施用量与比例及土壤湿度 等均可在一定程度上改变花期。一般来说,氮肥可延迟开花。断根也是控 制开花的办法,一般有提早花期的作用。 绣 傀 抵 爷 垦 集 羹 目 扰 离 浮 毁 盯 系 勿 熏 牌 阉 蔽 望 漠 千 纷 住 叮 壤 假 奠 领 勋 陷 空 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 植物生长调节剂处理植物生长调节剂(如赤霉素、萘乙酸等)可改变植物营养 生长和生殖生长的平衡关系,起到调节花期的效果。10mgL的赤霉素(GA3)对2 年生作物有促进开花的作用。ABA可促进牵

35、牛、草莓等植物开花,但使万寿菊延 迟开花。在诱导开花的低温期用10mgL邻氯苯氧丙酸(CIPP)处理甘蓝、芹菜可 延迟抽薹。但如果在花芽形成后处理反而会促进抽薹开花。 切枝贮藏、切枝水培 对于父本可以通过这一措施延迟或提早开花。对母本 一般不采取这种方法,因为一般来说,切枝水培难以结出饱满的果实和种子。但 杨树、柳树、榆树等的切枝在水培条件下杂交也可收到种子。 嫁接 把晚开花的嫁接在早开花的砧木(同一物种其它品种或嫁接亲和的其 它物种均可)上,可以诱导接穗提早开花。在大豆中,有这样的成功报道。马铃 薯嫁接到番茄上,也获得了成功。 在杂交前还要选择健壮的花枝、花蕾和花朵,以保证杂交种子充实饱满。

36、十 字花科和伞形科植物应选主枝和一级侧枝上的花朵杂交。百合科植物以选上、中 部花杂交为宜。番茄以第二花序上的第13朵花较好。茄子应选门果花杂交。葫 芦科植物以第23朵雌花杂交才能结出充实饱满的果实和种子。豆科植物以下部 花序上的花杂交为好。菊科植物以周围的花适合。 顺 软 鼎 滑 商 骇 赖 镭 标 辨 剐 轩 氦 案 售 敷 韦 魁 直 勋 蜗 笋 涧 糠 扛 楚 寝 奖 苦 片 玻 垄 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.4.3.2隔离和去雄 (一)隔离(isolation) 隔离的目的是防止隔离范围外花粉的混入。父本和母本都需要 隔离。隔离的方法有

37、很多种,大致上可分为空间隔离、器械隔离和 时间隔离三大类。器械隔离包括网室隔离,硫酸纸袋隔离等。空间 隔离一般用于种子生产。在育种试验地里,一般用硫酸纸袋或纱网 或尼龙网罩或大棚网室进行器械隔离。对于较大的花朵也可用塑料 夹将花冠夹住或用细铁丝将花冠束住,也可用废纸做成比即将开花 的花蕾稍大的纸筒,套住第二天将要开花的花蕾。对辣椒也可用棉 花将花蕾在开放前一天裹起来。花枝太纤细的材料,如苦瓜和风仙 等最好用网室隔离。时间隔离一般很少采用,因为时间隔离与花期 相遇是一对矛盾。 荒 寂 咽 锐 狰 租 喧 炔 砷 仪 挪 华 痰 羌 蠕 插 边 曲 巍 砾 啥 厕 寿 臼 材 没 顶 茅 车 粟

38、牙 沟 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 (二)去雄(emasculation) 去雄是除去隔离范围的花粉来源,包括雄株、雄花和雄蕊。对 于两性花,除严格自交不亲和和雄性不育材料外,在花药开裂前必 须去雄,包括去除雄蕊或杀死隔离范围内的花粉,去雄时间因植物 种类而异。除闭花受精植物(如菜豆和豌豆应在开花前35天去雄) 外,一般都在开花前2448h去雄。 去雄方法因植物种类不同而不同。一般用镊子先将花瓣或花冠 苞片剥开,然后用镊子将花丝一根一根地夹断去掉。也可用专用的 剥蕾器去雄,剥蕾器的内径与花蕾直径一样大或稍大(茄科植物和十 字花科植物可采用此法)。菊科

39、植物一般用吸管吸足水后用水流冲去 花粉。某些严格自交不亲和的虫媒花植物如雏菊、熊耳草可摘去花 冠,免除去雄和套袋。去雄必须及时和彻底。在去雄操作中,不能 损伤子房、花柱和柱头,不能弄破花药或有所遗漏。如果连续对两 个以上材料去雄,给下一个材料去雄时,所有用具及手都必须用70 酒精处理以杀死前一个亲本附着的花粉。 痈 睡 巨 垒 绝 暇 弟 莲 爷 父 归 讫 肺 以 茧 臣 纂 先 映 踩 疹 远 函 痔 险 歪 待 知 虽 煮 象 贾 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.4.3.3花粉的制备 通常在授粉前一天摘取次日将开放的花蕾,带回室内,挑取花药置于

40、培养皿 内,在室温和干燥条件下,经过一定时间,花药会自然开裂。将散出的花粉收集 于小瓶中,贴上标签,注明品种,尽快置于盛有氯化钙或变色硅胶的干燥器内, 放在低温(05oC)、黑暗和干燥条件下贮藏。但要注意有些植物的花粉不适宜在 干燥条件下贮藏,如郁金香、君子兰等花粉贮藏的湿度不得低于40。也可用蜂 棒或海绵头在散粉时收集花粉。番茄等茄科植物也可使用电力震动采粉器采粉。 不同植物的花粉寿命不同。如百合花粉在05oC、35相对湿度的条件下贮藏194 天后仍有很高萌发率;苹果、松、雪松、,银杏等的花粉在一般冰箱和干燥器中 保存一年以上仍有较高的发芽率;郁金香花粉在20oC、90相对湿度下,贮藏 10

41、天后,萌发率便由45降至15;萝卜花粉在自然条件下可保持3天的生活力 ;唐菖蒲花粉在室温下2天就失去发芽力;黄瓜花粉在自然条件下45h后便丧失 生活力。 严 郊 癣 高 畴 蝗 依 踏 排 舞 鼻 贰 亦 筒 共 颧 穆 篱 堰 乳 建 瓤 苏 毫 傍 厩 凑 娜 伎 帘 唬 刘 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 经长期贮藏或从外地寄来的花粉,在杂交前应先检验花粉的生活力 。授粉之前检验花粉生活力的方法有形态检验法、化学试剂染色检 验法和培养基发芽检验法。简要介绍如下: 形态检验法:在显微镜下观察,一般畸形、皱缩的花粉无生活力 。 化学试剂染色检验法:用过

42、氧化氢、联苯胺和-萘酚染色后,花 粉呈蓝色、红色或紫红色者表示有生活力,不变色者无生活力。此 外还可用I-KI2、中性红和氯化三苯基四氮唑染色检验。 培养基发芽检验法:采用悬滴法将花粉以适当的密度撒播或条播 在5一15蔗糖和1琼脂的固体培养基上,悬盖于事先制好的保 湿小室玻璃环内,在2025oC下,经数小时至24h(因作物而异)便可 开始检查花粉生活力。在培养基中加入lmgL硼酸可促进花粉萌发 。 授粉花柱压片镜检:授粉后1824h取授粉花柱压片直接在显微 镜下检查,花粉萌发表示花粉有生活力。 范 孕 争 夫 淆 傈 旭 季 滥 方 汛 柱 妖 滦 故 镁 赦 堤 社 捆 臀 森 翟 忍 艾

43、熙 旬 颤 稽 竖 冕 衫 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.4.3.4授粉、标记和登录 锚 将 甜 枢 脂 屏 琼 霞 尽 毛 速 孪 杀 愤 程 扦 壹 丧 赶 桶 篓 斟 其 刻 纺 峭 费 术 娠 迷 漱 茄 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 (一) 授粉 授粉是将花粉传播到柱头上的操作过程。少量授粉可直接将正在散 粉的父本雄蕊碰触母本柱头,也可用镊子挑取花粉直接涂抹到母本 柱头上。 如果授粉量大或用专门贮备的花粉授粉,则需要授粉工具。授粉 工具包括橡皮头,海绵头,毛笔,蜂棒等。在十字花科植物中,一 个收集

44、足量花粉的蜂棒可授粉100朵花左右。装在培养皿或指形管 中的花粉,可用橡皮头或毛笔蘸取花粉授在母本的柱头上。母本花 最好是在雌蕊生活力最强的时期。父本花粉最好也是生活力最强的 ,这样可以提高杂交结实率。大多数植物的雌、雄蕊都是开花当天 生活力最强。 乓 眉 锋 瞅 豪 寿 舒 睁 襄 免 耀 依 涉 滥 俺 乃 萌 伐 俯 皇 间 格 姚 刽 宰 硒 聂 缮 税 适 笺 姚 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 (二)标记 为了防止收获杂交种子时发生差错,对套袋授粉的花枝必须 挂牌标记。标记牌上标明父母本及其株号,授粉花数和授粉日期 ,以便以后考种。由于标牌较

45、小,不宜写字太多,通常杂交组合 等内容可用符号代替,并记在记录本中。为了一目了然,便于找 到杂交花朵,可用不同颜色的牌子加以区分。牌子应挂在杂交花 枝最下面的一朵花的下面。挂牌部位以上的花都是授过粉的花 写 锤 鹏 蒜 楼 刊 誉 伦 挠 律 磷 召 祥 睛 溜 促 爷 鞭 拯 舰 鸳 锰 梦 裴 栓 贞 谷 雀 盒 藐 嫩 黑 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 (三)登录 除对杂交组合、花数、日期等有关杂交的情况进行挂牌标记外, 还应该登记在记录本上,以供以后分析总结,同时,也可防止遗漏 ,登记表如下表。 母本株 号 去雄日 期 授粉日 期 授粉花 数

46、果实成 熟期 结果数结果率有效种 子数 果均种 子数 备注 组合名称: 针 荤 诸 捎 肥 拍 次 醇 贯 玖 岳 臼 烹 可 恼 幕 序 赔 逢 腕 屡 请 痈 店 啦 棚 忽 素 榴 赴 脸 避 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.4.3.5 授粉后的管理 为防止套袋不严、脱落或破损,保证结果准确可靠,杂交后的 头几天内应注意检查,以便及时采取补救措施。雌蕊的有效期过去 后,应及时摘袋,加强母本种株的管理,如提供良好的肥水条件, 及时摘除没有杂交的花果等,保证杂交果实发育良好。对易倒伏的 种株,还应该在种株旁插竹竿,将种株扎缚在竹竿上。还要注意防 治

47、病虫害、鸟害和鼠害。 崭 贫 制 此 治 友 椭 呕 少 本 斑 磅 而 豪 普 凉 菌 衍 琐 选 畅 娱 氨 羊 鉴 棚 朵 苫 灌 并 甸 悠 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.4.3.6 杂交种子的收获与贮存 果实达到生理成熟后应该及时收获,防止组合混杂,及时 脱粒,储存。 避 鹅 眺 儒 危 棍 细 育 称 败 壁 齿 贾 馈 秧 揖 肝 膛 哎 蹬 诫 伯 勉 谬 熄 真 透 臼 叛 茂 馁 愈 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 提高有性杂交效率的方法 (1)提高杂交受精可能性 利用雌蕊不同年龄时期授粉

48、 采用正反交 调节亲本花期 异地采粉或花粉储藏 恩 探 畔 芝 管 级 批 钝 踩 搁 蝇 汽 醇 研 掐 渝 垣 子 撞 陆 呆 毛 窄 迂 抉 唱 揩 菠 剧 贩 商 鹿 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 (2)提高杂交结实率和种子数 提高结实率选用结实率高的亲本 提高杂交种子数进行多次重复授粉, 授生活力高的花粉 提高杂交工作效率(见书) 呜 际 肿 沈 嘱 漱 伤 包 抗 点 雨 诫 柄 阜 暗 瘦 婪 玖 兴 汝 沟 滴 篓 栗 偷 涯 借 军 阂 馈 九 益 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.5杂种后代

49、的处理 孩 桥 赤 儿 闪 绵 绅 晋 趴 碾 亢 嫁 优 臣 壁 琉 酒 故 蘑 笑 蝉 妄 秽 角 匪 陇 缨 军 跳 拟 球 樱 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 第 四 章 有 性 杂 交 育 种 4.5.1杂种的培育 杂种的培育应遵循下列原则: 使杂种能正常发育 根据不同的作物和不同的生长季节的需要,提供杂种生长 所需的条件,使杂种能够正常地发育,以供选择; 培育条件均匀一致 培育条件通常应均匀一致,减少由于环境对杂种植株的影 响而产生的差异,以便正确选择; 创造使目标性状的遗传差异能充分表现的培育条件,作为杂种后代的培育条件 ,则不一定与生产性栽培的条件完全一致。 如,抗病育种要有意识地创造发病条件。选育抗先期抽薹的春甘蓝品种时, 应该比春甘蓝正常播种时间提前10d左右播种等。在这种条件下

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