第6章第1节杂交育种与诱变育种课件.ppt

第第6 6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第第1 1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种金色玉米的故乡金色玉米的故乡古印第安古印第安技术简单、容易操作技术简单、容易操作 即只能利用生物在自然环即只能利用生物在自然环境条件下产生的有限变异，在已境条件下产生的有限变异，在已有的性状组合中选育优良品种。有的性状组合中选育优良品种。 优点：优点：缺点：缺点：育种周期长，选择范围有限。育种周期长，选择范围有限。 水稻高秆（水稻高秆（D D）对矮）对矮秆（秆（d d）为显性，抗病（）为显性，抗病（T T）对不抗病（对不抗病（t t）为显性，）为显性，现有纯合的高秆抗病的水现有纯合的高秆抗病的水稻（稻（DDTTDDTT）和矮秆不抗病）和矮秆不抗病的水稻（的水稻（ddttddtt），如果你），如果你是育种工作者，怎样才能是育种工作者，怎样才能得到能得到能稳定遗传的矮秆抗稳定遗传的矮秆抗病病的优良品种？的优良品种？ 将将两个或多个两个或多个品种的品种的优良性状优良性状通过通过交配交配集中在一起，再经过集中在一起，再经过选择和培育选择和培育，获得新品种的方法。获得新品种的方法。一、杂交育种一、杂交育种 现有纯合黑色短毛兔现有纯合黑色短毛兔(BBEE)(BBEE)和白和白色长毛兔色长毛兔( (bbeebbee),),两对基因独立遗传。两对基因独立遗传。设计培育出能稳定遗传的设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔黑色长毛兔的育种方案。的育种方案。1 1、原理：、原理： 基因重组基因重组2 2、方法：、方法： 杂交杂交自交自交选优选优自交自交2).2).家畜、家禽的育种家畜、家禽的育种1).1).农业生产的育种农业生产的育种5 5、应用：、应用： 一、杂交育种一、杂交育种3 3、优点：、优点：“集优集优”，产生新的基因型。产生新的基因型。4 4、缺点：、缺点： 育种时间较长。育种时间较长。杂交水稻之父杂交水稻之父袁隆平袁隆平农业生产：改良作物品质，提高农作物单位产量面积。农业生产：改良作物品质，提高农作物单位产量面积。“国家特等发明奖国家特等发明奖”、“首届国家最高科学技术奖首届国家最高科学技术奖”、 联合国联合国“科学奖科学奖”、“沃尔夫奖沃尔夫奖”、“世界粮食奖世界粮食奖”等。等。 20002000年国家最高科学技术奖。年国家最高科学技术奖。 2004 2004年十大感动中国人物之一。年十大感动中国人物之一。 2006 2006年当选美国科学院院士。年当选美国科学院院士。 2010 2010年年4 4月，荣登月，荣登“20102010中国心灵富豪榜首富榜中国心灵富豪榜首富榜”。“要吃面，种小偃要吃面，种小偃”（小偃是抗病强、产量高的小麦）（小偃是抗病强、产量高的小麦）小麦远缘杂交之父小麦远缘杂交之父 李振声李振声 借野草一些生命力借野草一些生命力泌乳期可达泌乳期可达305d305d，年，年产乳量达产乳量达6300kg6300kg以上。以上。家畜、家禽的育种：家畜、家禽的育种：中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛荷斯坦荷斯坦弗里生牛弗里生牛当地黄牛当地黄牛 杂交育种只能利用已有的基因重组，杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并按需选择，并不能创造新的基因不能创造新的基因，杂交，杂交后代会出现性状分离现象，育种进程缓后代会出现性状分离现象，育种进程缓慢（一般需慢（一般需5-75-7年），过程繁琐。年），过程繁琐。杂交育种的局限性：杂交育种的局限性：二、诱变育种二、诱变育种1 1、原理：、原理： 基因突变基因突变 2 2、方法：、方法： 物理因素，物理因素，如：如：x x射线、射线、射线、紫外线，激光等。射线、紫外线，激光等。化学因素，化学因素，如：如亚硝酸、硫酸二乙酯等。如：如亚硝酸、硫酸二乙酯等。3 3、应用：、应用： 1).1).农作物育种农作物育种2).2).微生物育种微生物育种 黑龙江省农业科学院用黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆，再通过辐射方法处理大豆，再通过人工选择培育成了黑农五号人工选择培育成了黑农五号等大豆品种，产量提高了等大豆品种，产量提高了16%16%，含油量提高了含油量提高了2.5%2.5%。 农作物育种方面：农作物育种方面： 我国应用诱变育种已培育出我国应用诱变育种已培育出100100多种水稻、多种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。小麦、玉米、大豆等优良品种。 如：用射线处理籼稻干种子，选出提早如：用射线处理籼稻干种子，选出提早成熟成熟1515天的新品种，丰产等性状仍旧保持下天的新品种，丰产等性状仍旧保持下来，而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。来，而且米粒中的蛋白质的含量提高很多。资料资料 我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg600kg，最高达，最高达750kg750kg，蛋白质含量增加，蛋白质含量增加8%-20%8%-20%，生长期平均缩短生长期平均缩短1010天。天。 太空物理环境太空物理环境： 高真空高真空 微重力微重力 强辐射强辐射资料资料 青霉素就是利用普通青霉菌，经过青霉素就是利用普通青霉菌，经过X X射射线的照射，产生的有利突变型。线的照射，产生的有利突变型。 其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉其他抗菌素如链霉素、地霉素、金霉素等，经辐射处理的突变系，比原始品系素等，经辐射处理的突变系，比原始品系抗菌素产量增长几十倍到几百倍。抗菌素产量增长几十倍到几百倍。微生物育种：微生物育种：优点：优点：产生新基因产生新基因，提高变异的频率，使后代提高变异的频率，使后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。变异性状能较快稳定，加速育种进程。缺点：缺点：有利个体不多，须大量处理供试材料，有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大。工作量大。诱变育种的优缺点：诱变育种的优缺点： 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处处理理 原原理理 优优点点 缺缺点点杂交杂交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离花药离体培养体培养基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异可以集中两可以集中两个亲体的优个亲体的优良性状良性状育种年限缩短，育种年限缩短，改良某些性状改良某些性状果大，茎秆果大，茎秆粗，营养物粗，营养物丰富丰富年限短，年限短，易稳定易稳定时间长时间长有利不多，有利不多，需大量处理需大量处理发育迟，发育迟，结实低结实低高度不育，高度不育，弱小弱小三、各种育种方法的比较三、各种育种方法的比较