园林植物育种学杂交育种.pptx

一、概念及意义一、概念及意义 1.定义定义 杂交育种杂交育种是是指通过两个遗传指通过两个遗传性不同的个体之性不同的个体之间进行有性杂交间进行有性杂交获得杂种，继而获得杂种，继而选择培育以创造选择培育以创造新品种的方法。新品种的方法。第1页/共200页 2.2.分类分类根据进行杂交的亲本间亲缘关系的远近，又可区分为近缘杂交和远缘杂交两大类。根据进行杂交的亲本间亲缘关系的远近，又可区分为近缘杂交和远缘杂交两大类。近缘杂交近缘杂交:是指品种内、品种间或类型间的杂交。它用于提高后代生活及选育新品种。是指品种内、品种间或类型间的杂交。它用于提高后代生活及选育新品种。远缘杂交：远缘杂交：是种间、属间或地理上相隔很远不同生态类型间的杂交。它主要用于创造更丰富的变异类型。是种间、属间或地理上相隔很远不同生态类型间的杂交。它主要用于创造更丰富的变异类型。第2页/共200页 一二年生有性繁殖的园林植物的杂交育种，一二年生有性繁殖的园林植物的杂交育种，根据其杂交效应的利用方式一般分为根据其杂交效应的利用方式一般分为组合组合育种育种和和优势育种优势育种两类。两类。组合育种组合育种的目的在于通过杂交，使不同亲本的目的在于通过杂交，使不同亲本的基因重组，产生新的类型，再通过选择，的基因重组，产生新的类型，再通过选择，培育出集双亲优点于一体的新品种。培育出集双亲优点于一体的新品种。优势育种优势育种的目的则是将双亲中控制同一性状的目的则是将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累于一个杂种的个体中，的不同微效基因积累于一个杂种的个体中，形成的该形状上具有杂种优势的新类型。形成的该形状上具有杂种优势的新类型。第3页/共200页对于异花授粉的植物，组合育种需要经过几代的选择，使杂种后代的有利对于异花授粉的植物，组合育种需要经过几代的选择，使杂种后代的有利基因组合纯化，才能成为定型的品种。而在优势育种中，要想使杂种一代个体间基因组合纯化，才能成为定型的品种。而在优势育种中，要想使杂种一代个体间表现一致，就必须使杂合亲本纯合化。简言之，组合育种是表现一致，就必须使杂合亲本纯合化。简言之，组合育种是“先杂后纯先杂后纯”，优势，优势育种是育种是“先纯后杂先纯后杂”。用于生产时，组合育种是同质结合的类型，可以继续留种。用于生产时，组合育种是同质结合的类型，可以继续留种繁殖；而优势育种是利用杂合类，不能继续留种繁殖。由此可见，组合育种和优繁殖；而优势育种是利用杂合类，不能继续留种繁殖。由此可见，组合育种和优势育种是两个不同的育种途径，有着各不相同的育种程序。势育种是两个不同的育种途径，有着各不相同的育种程序。第4页/共200页多年生无性繁殖的园林植物，组合育种和优势多年生无性繁殖的园林植物，组合育种和优势育种却是密切联系的。因为优良的基因组合，育种却是密切联系的。因为优良的基因组合，不需经过分离纯化，通过无性繁殖可以稳定地不需经过分离纯化，通过无性繁殖可以稳定地传递下去，不产生分离重组，使杂种优势可以传递下去，不产生分离重组，使杂种优势可以稳定地保持下去，不发生解体衰退的问题。因稳定地保持下去，不发生解体衰退的问题。因此，无性繁殖的园林植物杂交育种具有组合育此，无性繁殖的园林植物杂交育种具有组合育种、优势育种两者的特点。种、优势育种两者的特点。第5页/共200页 二、杂交育种计划的制定和准备工作二、杂交育种计划的制定和准备工作制定杂交育种计划应包括：制定杂交育种计划应包括：育种目育种目标的确定标的确定，杂交组合杂交组合、杂交方式的选择杂交方式的选择，亲本开花授粉生物学特性的了解亲本开花授粉生物学特性的了解，调节调节花期的措施花期的措施，亲本种源的选择亲本种源的选择，杂交数杂交数量和日程安排量和日程安排，克服杂交不孕性的措施克服杂交不孕性的措施和人力、物品、经济预算等。和人力、物品、经济预算等。第6页/共200页 育种目标的确定育种目标的确定亲本开花授粉生亲本开花授粉生物学特性的了解物学特性的了解杂交组合、方式的确定杂交组合、方式的确定调节花期调节花期花粉储藏花粉储藏亲本种源的选择亲本种源的选择杂交数量杂交数量日程安排日程安排克服杂交不克服杂交不孕性的措施孕性的措施杂交后代的选育杂交后代的选育杂交育种计划杂交育种计划人力物品人力物品经济预算经济预算第7页/共200页 1.1.育种目标的确定育种目标的确定育种目标必须从花卉生产和园林育种目标必须从花卉生产和园林绿化的实际需要出发，目标要规定得绿化的实际需要出发，目标要规定得具体，有针对性，重点突出，使育种具体，有针对性，重点突出，使育种工作有的放矢。一般一次只工作有的放矢。一般一次只要求解决要求解决一个重点问题一个重点问题，切勿面面俱到，以免，切勿面面俱到，以免一事无成。一事无成。第8页/共200页 2.2.杂交亲本选配的原则杂交亲本选配的原则选择的亲本目标性状，综合性状好选择的亲本目标性状，综合性状好;重点重点优良性状优良性状突出突出;两个亲本的优缺点要能互相弥补；两个亲本的优缺点要能互相弥补；双亲来源在地理上较远双亲来源在地理上较远,生态类型不同；生态类型不同；亲本中有一方能够适应当地水土亲本中有一方能够适应当地水土;考虑两个亲本遗传传递能力的强弱；考虑两个亲本遗传传递能力的强弱；双亲一般双亲一般配合力好配合力好,具有较好的杂交亲和性具有较好的杂交亲和性;选择结实性强的种类作母本，而以花粉多而正选择结实性强的种类作母本，而以花粉多而正常的作父本，以保证获得种子。常的作父本，以保证获得种子。第9页/共200页 3.3.杂交方式的确定杂交方式的确定1)成对杂交成对杂交又称单杂交，即两个亲本一为母本以又称单杂交，即两个亲本一为母本以为父本配成一对杂交。当两个亲本优缺点为父本配成一对杂交。当两个亲本优缺点能互补时，性状总体基本上能符合育种目能互补时，性状总体基本上能符合育种目标时，应尽可能采取单杂交，因单交只需标时，应尽可能采取单杂交，因单交只需杂交一次即可完成，杂交及后代选择的规杂交一次即可完成，杂交及后代选择的规模不需很大。模不需很大。AXB第10页/共200页 成对杂交的特点成对杂交的特点1)1)亲本明确亲本明确;2)2)便于重复便于重复;3)3)综合性状少综合性状少.第11页/共200页 2)复合杂交复合杂交即在两个以上亲本之间进行杂交，即在两个以上亲本之间进行杂交，一般先配成单交，然后根据单交的缺一般先配成单交，然后根据单交的缺点再选配另一单交组合或亲本，以使点再选配另一单交组合或亲本，以使多个亲本的优缺点能互相弥补。多个亲本的优缺点能互相弥补。（AXB）XC（AXB）X（CXD）第12页/共200页复交的方式因采用亲本数目和杂交方式的不复交的方式因采用亲本数目和杂交方式的不同又可分为以下几种：同又可分为以下几种：（1 1）三交：即（）三交：即（ABAB）CC。例如南林场是。例如南林场是（河北杨（河北杨毛白杨）毛白杨）响叶杨的杂种。在这类杂响叶杨的杂种。在这类杂种中，种中，A A、B B两个亲本的核遗传组成在其杂交组两个亲本的核遗传组成在其杂交组合的合的F1F1中各占中各占1/41/4，而，而C C亲本占亲本占1/21/2。（2 2）双交：即（）双交：即（ABAB）（CDCD）。例如（毛）。例如（毛白杨白杨新疆杨）新疆杨）（银白杨（银白杨灰杨）杂交。在双灰杨）杂交。在双交杂种中，交杂种中，A A、B B、C C、D D的核遗传组成各占的核遗传组成各占1/41/4。（3 3）四交：即）四交：即（ABAB）CDCD。在四交的杂。在四交的杂种后代中，种后代中，A A、B B亲本的核遗组成各占亲本的核遗组成各占1/81/8，C C亲亲本的核遗传组成占本的核遗传组成占1/41/4，D D亲本为亲本为1/21/2。还有亲本数目更多的五交、六交等复交。还有亲本数目更多的五交、六交等复交。第13页/共200页例如，目前在园林中广泛栽培的杂种香水月季，就例如，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。其杂交育种程序如下：是通过复交培育成的。其杂交育种程序如下：月月红（中国月季）月月红（中国月季）香水玫瑰香水玫瑰（Rosa chinensisRosa chinensis）（Rosa demasceraRosa demascera）波邦蔷薇波邦蔷薇 法国蔷薇法国蔷薇（Rosa bonrhonianaRosa bonrhoniana）（）（Rosa gallicaRosa gallica）杂种波邦杂种波邦月月红月月红（Hybrid bourbonHybrid bourbon）杂种长春月季杂种长春月季香水月季香水月季（Hybrid perpetualHybrid perpetual）（）（Rosa odorataRosa odorata）杂种香水月季杂种香水月季（Hybrid teaHybrid tea）第14页/共200页 复合杂交配合方式复合杂交配合方式1)综合性状好的亲本最后杂交综合性状好的亲本最后杂交2)含主要目标性状的亲本最后杂交含主要目标性状的亲本最后杂交第15页/共200页 3)回交回交 两亲本杂交后子一代所选单株与原两两亲本杂交后子一代所选单株与原两亲本之一进行杂交，称为回交。一般在第亲本之一进行杂交，称为回交。一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本，一次杂交时选具有优良特性的品种作母本，而在以后各次回交时作父本，这个亲本在而在以后各次回交时作父本，这个亲本在回交时叫轮回亲本。回交的目的是使亲本回交时叫轮回亲本。回交的目的是使亲本的优良特性在杂种后代中慢慢加强，以把的优良特性在杂种后代中慢慢加强，以把亲本的某一优点转移到杂种为目的。回交亲本的某一优点转移到杂种为目的。回交育种法近年主要用于培育抗性品种或用于育种法近年主要用于培育抗性品种或用于远缘杂交中恢复可孕性和恢复栽培品种优远缘杂交中恢复可孕性和恢复栽培品种优点等。点等。第16页/共200页 回交育种注意事项回交育种注意事项1)1)轮回亲本适应性强轮回亲本适应性强;2)2)非轮回亲本目标性状明显非轮回亲本目标性状明显;3)3)回交后代加强选择回交后代加强选择;4)4)回交次数回交次数3-43-4次次;5)5)数量性状的改良不用回交法数量性状的改良不用回交法.第17页/共200页 4)多父本混合授粉（自由授粉）多父本混合授粉（自由授粉）以一个以上的父本品种花粉混合授给以一个以上的父本品种花粉混合授给一个母本品种的方式，称为父本混合授一个母本品种的方式，称为父本混合授粉。去雄后任其自由授粉实质上也是多粉。去雄后任其自由授粉实质上也是多父本混合授粉。这种授粉方式虽然有时父本混合授粉。这种授粉方式虽然有时父本不清楚，但比较简单易行，而且后父本不清楚，但比较简单易行，而且后代分离类型比较丰富，有利于选择。代分离类型比较丰富，有利于选择。第18页/共200页 多父本混合授粉的特点多父本混合授粉的特点1)简便易行简便易行;2)花粉来源广泛花粉来源广泛,后代变异丰富后代变异丰富;3)利用父本一个明显性状筛除假杂种利用父本一个明显性状筛除假杂种.第19页/共200页 4.4.花部构造和开花习性花部构造和开花习性 杂交亲本确杂交亲本确定后就要了解花定后就要了解花部构造，开花习部构造，开花习性和传粉特点等，性和传粉特点等，以便采取有效措以便采取有效措施确保杂交成功。施确保杂交成功。第20页/共200页 花部构造花部构造两性花两性花单性花单性花雌雄蕊同熟雌雄蕊同熟;雌蕊早熟雌蕊早熟;雄蕊早熟雄蕊早熟;柱头异长柱头异长;雌雄蕊不等长雌雄蕊不等长.雌雄同株雌雄同株雌雄异株雌雄异株第21页/共200页 传粉方式传粉方式1)虫媒花虫媒花2)风媒花风媒花第22页/共200页 授粉特性授粉特性1)1)自花授粉自花授粉;2)2)异花授粉异花授粉;3)3)常异花授粉常异花授粉.第23页/共200页 5.5.花期调整与花粉处置花期调整与花粉处置1)花期调整花期调整 开花时间的不一致，造成杂交工作开花时间的不一致，造成杂交工作的困难。的困难。首先要摸清亲本的生长发育规律及首先要摸清亲本的生长发育规律及对温度、光照的要求。找出影响开花的对温度、光照的要求。找出影响开花的主导因子，就能有效地调整花期。主导因子，就能有效地调整花期。第二第二,要进行栽培调控要进行栽培调控。第24页/共200页 2)花粉的收集花粉的收集 在杂交时可采取在杂交时可采取以散粉的花朵，直接以散粉的花朵，直接授于母本柱头上，但授于母本柱头上，但不能保证花粉的纯洁。不能保证花粉的纯洁。最好预先套袋，以免最好预先套袋，以免掺杂其它花粉。也可掺杂其它花粉。也可摘取即将开放的花朵，摘取即将开放的花朵，在室内阴干，花药开在室内阴干，花药开裂后收取花粉。裂后收取花粉。第25页/共200页 3)花粉的贮藏花粉的贮藏 花粉贮藏的意义：花粉贮藏的意义：花粉贮藏的原理花粉贮藏的原理:低温、干燥。低温、干燥。花粉贮藏的方法花粉贮藏的方法:第26页/共200页 4)花粉生活力的测定花粉生活力的测定杂交法杂交法 培养法培养法染色法染色法第27页/共200页 三、杂交技术三、杂交技术第28页/共200页 1.1.母株和花朵的选择母株和花朵的选择根据育种目标的的要求，选择生长健壮，发育良好的作为母株；根据育种目标的的要求，选择生长健壮，发育良好的作为母株；在母株数量较多时，以确保杂交工作的安全为准；在母株数量较多时，以确保杂交工作的安全为准；去雄的花朵以选择植株的中上部和向阳的花为好；去雄的花朵以选择植株的中上部和向阳的花为好；每枝保留的花朵数一般以朵为宜每枝保留的花朵数一般以朵为宜第29页/共200页 2.2.去雄去雄防止伤及雌蕊；防止伤及雌蕊；彻底；彻底；防止污染；防止污染；第30页/共200页 3.3.套袋套袋 保护雌蕊；保护雌蕊；防止非计划授粉；防止非计划授粉；防治昆虫及其它伤害；防治昆虫及其它伤害；标记植株。标记植株。第31页/共200页 4.4.授粉授粉 授粉时机；授粉时机；授粉量；授粉量；授粉次数；授粉次数；授粉方法。授粉方法。第32页/共200页 5.5.杂交后的管理杂交后的管理 栽培管理栽培管理 杂种种子的保护杂种种子的保护 杂种种子的采收杂种种子的采收 第33页/共200页 6.6.室内切枝杂交室内切枝杂交1)枝条的采取和修剪枝条的采取和修剪;2)水培和管理水培和管理;3)去雄、隔离和授粉去雄、隔离和授粉;4)果实发育期管理和种子采收果实发育期管理和种子采收.第34页/共200页 四、杂交后代的选育四、杂交后代的选育1.一二年生草花的选育；一二年生草花的选育；2.木本植物的选育；木本植物的选育；3.营养繁殖植物材料的选育。营养繁殖植物材料的选育。第35页/共200页 五、杂交育种的一般程序五、杂交育种的一般程序种质资源的调查种质资源的调查育种目标的制定育种目标的制定杂交方式的确定杂交方式的确定杂交技术的应用杂交技术的应用杂种后代的选育杂种后代的选育优良杂种的鉴定优良杂种的鉴定品种试验和品种推广品种试验和品种推广杂交亲本的选配杂交亲本的选配第36页/共200页 作业作业:1.1.简述杂交亲本选配的一般原则简述杂交亲本选配的一般原则.2.2.参看现有资料参看现有资料,以十大名花为例以十大名花为例,说明杂交育种的主要成就说明杂交育种的主要成就.第37页/共200页 第七章第七章 远缘杂交育远缘杂交育种和杂种优势的利用种和杂种优势的利用第38页/共200页第一节第一节 远缘杂交育远缘杂交育种种第39页/共200页 一、远缘杂交的概念和分类一、远缘杂交的概念和分类（一）远缘杂交的概念（一）远缘杂交的概念 植物分类学上不同种或不同属间的有植物分类学上不同种或不同属间的有性杂交称为远缘杂交。性杂交称为远缘杂交。此类杂交产生的后代称远缘杂种。此类杂交产生的后代称远缘杂种。Rosa canidaRosa glaucaRosa foetida第40页/共200页（二）远缘杂交的分类二）远缘杂交的分类精卵结合型：精卵结合型：通过受精过程，结合自己成了精通过受精过程，结合自己成了精核和卵的全部遗传信息的杂种；核和卵的全部遗传信息的杂种；非精卵结合型：非精卵结合型：由获得远缘父本部分遗传信息的由获得远缘父本部分遗传信息的卵发育成的，这部分遗传信息可能来卵发育成的，这部分遗传信息可能来源于父本配子细胞质内的源于父本配子细胞质内的DNADNA或或mRNAmRNA等。等。第41页/共200页 二、远缘杂交的作用和意义二、远缘杂交的作用和意义（一）远缘杂交的作用（一）远缘杂交的作用1.提高花卉的抗病性和抗逆性提高花卉的抗病性和抗逆性;2.创造花卉新类型创造花卉新类型;3.利用杂种优势利用杂种优势.第42页/共200页 （二）远缘杂交的意义（二）远缘杂交的意义 1.1.获得具有良好的综合性状的杂种植物获得具有良好的综合性状的杂种植物;2.2.研研究究一一些些种种、属属之之间间的的亲亲缘缘关关系系和和自自然然界物种形成的途径界物种形成的途径;3.3.创造出一些不寻常的广泛的新类型创造出一些不寻常的广泛的新类型.第43页/共200页 现代月季杂交育种第44页/共200页 现代月季的4个重要亲本Rosa centifoliaR.chinensisperpetual R.ordorata(Tea Rose)(China rose)(Cabbage Rose)“La France”“The worldThe worlds most beautiful flowers most beautiful flower”第45页/共200页 现代月季OliympiadMiniaturerosePeacePinckpeace第46页/共200页 现代月季的主要类群现代月季的主要类群Hybrid TeasGrandiflorasPolyanthasFloribundasClimbersMiniaturesMiscellaneous shrub RosesOld-Fashioned Rose All-American Rose Sellections第47页/共200页 中国原产茶花中国原产茶花国际市场上的茶花品种国际市场上的茶花品种第48页/共200页 切花菊切花菊盆景菊盆景菊悬崖菊悬崖菊地被菊地被菊独本菊独本菊大立菊大立菊第49页/共200页 第50页/共200页 菊花育种野菊花野菊花第51页/共200页 三、远缘杂交的特点三、远缘杂交的特点（一）远缘杂交的不亲和性（一）远缘杂交的不亲和性;（二）远缘杂种的不育性（二）远缘杂种的不育性;（三）远缘杂种后代分离的广泛性（三）远缘杂种后代分离的广泛性;（四）远缘杂种的杂种优势（四）远缘杂种的杂种优势.第52页/共200页 四、远缘杂交不亲和性及其克服第53页/共200页（一）远缘杂交不亲和现象及其原因：（一）远缘杂交不亲和现象及其原因：1.1.花粉在异种植物的柱头上不能发芽花粉在异种植物的柱头上不能发芽;2.2.花粉管不能进入柱头花粉管不能进入柱头;3.3.花粉管生长缓慢或花粉管太短，不能进入子房到花粉管生长缓慢或花粉管太短，不能进入子房到达胚囊中达胚囊中;4.4.花粉管虽能进入子房，到达胚囊，但不能受精花粉管虽能进入子房，到达胚囊，但不能受精;5.5.受精后的幼胚不发育，或发育不正常，或发育中受精后的幼胚不发育，或发育不正常，或发育中途停止途停止;6.6.杂交种子的幼胚、胚乳和子房组织之间缺乏协调杂交种子的幼胚、胚乳和子房组织之间缺乏协调性，胚乳不能为杂种胚提供正常生长所需的营养，性，胚乳不能为杂种胚提供正常生长所需的营养，影响杂种胚的发育。影响杂种胚的发育。第54页/共200页（二）远缘杂交不亲和性的克服方法（二）远缘杂交不亲和性的克服方法 （十大方法）十大方法）、选择适当亲本并注意正反杂交、选择适当亲本并注意正反杂交 选选择择亲亲本本时时，除除了了根根据据育育种种目目标标，选选择择具具有有最最多多的的优优良良性性状状的的类类型型作作杂杂交交亲亲本本外外，还还必必须须考考虑虑到到远远缘缘杂杂交交不不亲亲和和特特点点，选选择择和和选选配配适适当当亲亲本本，以以提提高高远远缘缘杂杂交交的的成成功功率率。在在选选定定作作亲亲本本的的种种属属内内，选选择择亲亲和性较好的种类作为杂交亲本。和性较好的种类作为杂交亲本。第55页/共200页、混合花粉和多次重复授粉、混合花粉和多次重复授粉混合花粉混合花粉，即在选定的交本花粉内，掺入少，即在选定的交本花粉内，掺入少量其他品种甚至包括母本的花粉，然后授量其他品种甚至包括母本的花粉，然后授于母本花朵柱头上。于母本花朵柱头上。重重复复授授粉粉，即即在在同同一一母母本本花花的的蕾蕾期期，开开放放期期和和花花朵朵即即将将凋凋谢谢等等不不同同时时期期，进进行行多多次次重重复复授授粉粉。由由于于雌雌蕊蕊发发育育成成熟熟度度不不同同，它它的的生生理理状状况况有有所所差差异异，受受精精选选择择性性出出就就有有所所不不同同，有有可可能能达达到到最最有有利利于于受受精精过过程程正正常常进行的条件，促进受精率的提高。进行的条件，促进受精率的提高。第56页/共200页、选择第一次开花的幼选择第一次开花的幼龄杂种实生苗作母本。龄杂种实生苗作母本。第57页/共200页、柱头移植、剪短法柱头移植、剪短法 将父本花粉先授予同将父本花粉先授予同种植物的柱头上，在花粉种植物的柱头上，在花粉管尚未完全伸长之前，切管尚未完全伸长之前，切下柱头，移植到异种的母下柱头，移植到异种的母本花朵的柱头上或先进行本花朵的柱头上或先进行异种间杂交时常因花粉管异种间杂交时常因花粉管后，再行授粉。后，再行授粉。第58页/共200页、预先无性接近法预先无性接近法 在进行远缘杂交前，预先将亲在进行远缘杂交前，预先将亲本互相嫁接在一起，使它们彼此的本互相嫁接在一起，使它们彼此的生理活动得到协调，或改变原来的生理活动得到协调，或改变原来的生理状态，而后进行有性杂交，较生理状态，而后进行有性杂交，较易得到成功。易得到成功。第59页/共200页、媒介法媒介法 当甲与乙两种直接杂交不能成功时，当甲与乙两种直接杂交不能成功时，可以用两亲之一先与第三类型丙进行杂交，可以用两亲之一先与第三类型丙进行杂交，将杂交得到的杂种再与另一亲本杂交，这将杂交得到的杂种再与另一亲本杂交，这种媒介的方法，有时较易获得成功。种媒介的方法，有时较易获得成功。第60页/共200页、化学药剂的应用化学药剂的应用 赤霉素、萘乙酸、吲赤霉素、萘乙酸、吲哚丁酸、硼酸等化学药剂哚丁酸、硼酸等化学药剂处理可克服某些远缘杂交处理可克服某些远缘杂交不结实的缺点。不结实的缺点。第61页/共200页、组织培养技术的应用组织培养技术的应用 随着组织培养研究的深入，已经开始随着组织培养研究的深入，已经开始研究应用人工培养基把母本花朵中取出胎研究应用人工培养基把母本花朵中取出胎座或没有带胎座的胚珠，置于试管中进行座或没有带胎座的胚珠，置于试管中进行人工授粉受精。人工授粉受精。第62页/共200页、应用温室或保护地杂交，应用温室或保护地杂交，改善授粉受精条件改善授粉受精条件.第63页/共200页、花粉预先用低剂量辐射处理花粉预先用低剂量辐射处理 花粉用低剂量射线处理后，活性增加，花粉用低剂量射线处理后，活性增加，表现花粉发芽率提高，花粉管生长迅速表现花粉发芽率提高，花粉管生长迅速,再再行杂交可以提高杂交成功率。行杂交可以提高杂交成功率。第64页/共200页 五、远缘杂种不育性及其克服五、远缘杂种不育性及其克服（一）远缘杂种不育性表现（一）远缘杂种不育性表现远远缘缘杂杂种种的的不不育育性性表表现现，包包括括杂杂种种的的成成活活性性和结实性两个方面和结实性两个方面:成成活活性性：即即杂杂种种种种子子不不发发芽芽升升虽虽然然发发芽芽生生长长，但幼苗生长衰弱或早期夭亡；但幼苗生长衰弱或早期夭亡；结结实实性性：即即杂杂种种植植株株虽虽能能成成活活，但但结结实实性性差差，甚至完全不能结实。甚至完全不能结实。第65页/共200页(二二)远缘杂种不育性原因远缘杂种不育性原因1.1.成活性差的原因成活性差的原因:主要是由于远缘种间遗传差异大，造成生理上不协调，在胚胎发育的关键时刻，产生主要是由于远缘种间遗传差异大，造成生理上不协调，在胚胎发育的关键时刻，产生了某些重要缺陷，因而影响了杂种的成苗成株。了某些重要缺陷，因而影响了杂种的成苗成株。第66页/共200页 2.2.造成远缘杂种植株结实性差或完全造成远缘杂种植株结实性差或完全不能结实的原因不能结实的原因减数分裂异常减数分裂异常;远缘杂种生殖器官发育不全，完全不远缘杂种生殖器官发育不全，完全不能形成雌雄配子。能形成雌雄配子。第67页/共200页（三）远缘杂种不育性的克服方法：（三）远缘杂种不育性的克服方法：、杂种胚的离体培养杂种胚的离体培养;、杂种染色体的加倍杂种染色体的加倍;、回交法回交法;、改善营养条件改善营养条件;、人工辅助授粉人工辅助授粉;、延长培育世代、加强选择延长培育世代、加强选择.第68页/共200页、杂种胚的离体培养、杂种胚的离体培养 将杂交所得的不饱满种子或未成熟种子，或在其发育中期取出幼胚，置于一定的培养基中培养，由于适将杂交所得的不饱满种子或未成熟种子，或在其发育中期取出幼胚，置于一定的培养基中培养，由于适合的营养和优良的培养条件，其出苗率大为提高。合的营养和优良的培养条件，其出苗率大为提高。第69页/共200页、杂种染色体的加倍杂种染色体的加倍 对于亲缘关系较远的二倍体杂种，在种子发芽的初期或苗期用对于亲缘关系较远的二倍体杂种，在种子发芽的初期或苗期用0.1-0.3%0.1-0.3%秋水仙碱液处理若干时间，使体细胞染色体数加倍，获得异源四倍体（即双二倍秋水仙碱液处理若干时间，使体细胞染色体数加倍，获得异源四倍体（即双二倍体）体）.双二倍体在形成配子的减数分裂过程中，每个染色体都有相应的同源染色体双二倍体在形成配子的减数分裂过程中，每个染色体都有相应的同源染色体可以正常进行配对联合，产生具有二重染色体组的有生活力的配子，从而大大提可以正常进行配对联合，产生具有二重染色体组的有生活力的配子，从而大大提高结实率。高结实率。第70页/共200页、回交法回交法 在亲本染色体数不同和减数分裂不规则的情况下，杂交产生的雌配子一般是不在亲本染色体数不同和减数分裂不规则的情况下，杂交产生的雌配子一般是不平衡的，但仍有部分可能接受正常的雄配子而得到结实，并且通过连续的回交，平衡的，但仍有部分可能接受正常的雄配子而得到结实，并且通过连续的回交，其结实能力逐渐得到加强。其结实能力逐渐得到加强。第71页/共200页、改善营养条件改善营养条件 远缘杂种由于生理机能不协调，当提供优良的生长条件时，可能逐步复正常生长。远缘杂种由于生理机能不协调，当提供优良的生长条件时，可能逐步复正常生长。第72页/共200页、人工辅助授粉人工辅助授粉 采用混合花粉的人工采用混合花粉的人工辅助授粉，辅助授粉，将使杂种受精将使杂种受精选择性得到更大满足，选择性得到更大满足，可可以得高结实率。以得高结实率。第73页/共200页、延长培育世代、加强选择延长培育世代、加强选择 远缘杂种的结实性，往往随生育年龄而增高，也随着有性世代的增加而逐步提高。远缘杂种的结实性，往往随生育年龄而增高，也随着有性世代的增加而逐步提高。第74页/共200页 六、远缘杂种的分离和选择六、远缘杂种的分离和选择（一）远缘杂种分离的特点（一）远缘杂种分离的特点1.1.分离的世代更长分离的世代更长;2.2.远缘杂交的后代具有更为复杂的分离远缘杂交的后代具有更为复杂的分离.第75页/共200页 远缘杂种后代的类型远缘杂种后代的类型:、综合（中间）性状类型、综合（中间）性状类型;、亲本性状类型、亲本性状类型;、新物种类型、新物种类型.远缘杂种的分离现象极为复杂，目前对分离规律性还很不了解。深入研究远远缘杂种的分离现象极为复杂，目前对分离规律性还很不了解。深入研究远缘杂交的遗传机制，将对控制远缘杂种的分离，以及对远缘杂种的选择、培育等缘杂交的遗传机制，将对控制远缘杂种的分离，以及对远缘杂种的选择、培育等具有重要的实践意义。具有重要的实践意义。第76页/共200页（二）远缘杂种的选择：（二）远缘杂种的选择：远缘杂交和种内杂交一样，对后代必须进行严格的选择，才能获得适人类远缘杂交和种内杂交一样，对后代必须进行严格的选择，才能获得适人类需要的在性状一表现稳定的新类型。根据远缘杂种的若干特点，选择必须注意掌需要的在性状一表现稳定的新类型。根据远缘杂种的若干特点，选择必须注意掌握如下几个原则。握如下几个原则。、扩大杂种的群体数量、扩大杂种的群体数量;、增加杂种的繁殖世代、增加杂种的繁殖世代;、继续进行杂交选择、继续进行杂交选择;、培育与选择相结合、培育与选择相结合.第77页/共200页、扩大杂种的群体数量扩大杂种的群体数量 远缘杂种由于亲本的亲缘关系较远，远缘杂种由于亲本的亲缘关系较远，分离更为广泛，就一般而言，杂种中具有分离更为广泛，就一般而言，杂种中具有优良的新性状组合所占的比例不会很多。优良的新性状组合所占的比例不会很多。如与野生亲本远缘杂交，常伴随产生一些如与野生亲本远缘杂交，常伴随产生一些野生的不利性状。因此，尽可能提供较大野生的不利性状。因此，尽可能提供较大的杂种群体，以增加更多的选择机会。的杂种群体，以增加更多的选择机会。第78页/共200页、增加杂种的繁殖世代增加杂种的繁殖世代 远缘杂种往往分离世代甚长，有些杂种一代虽不出现变异，而在以后的世代远缘杂种往往分离世代甚长，有些杂种一代虽不出现变异，而在以后的世代中，仍然可能出现性状分离，因此，一般不宜过早淘汰。但是，对于那些经过鉴中，仍然可能出现性状分离，因此，一般不宜过早淘汰。但是，对于那些经过鉴定，证明是由于无融合生殖的发生，发生了孤雌生殖，因而长成的植株完全象母定，证明是由于无融合生殖的发生，发生了孤雌生殖，因而长成的植株完全象母本一样。这样的植株，就有能作为远缘杂种，而应加以淘汰。本一样。这样的植株，就有能作为远缘杂种，而应加以淘汰。第79页/共200页、继续进行杂交选择：继续进行杂交选择：由于远缘杂种后代分离延续世代较长，因此，对于杂种一代，除了一些比较优良类型的直接利用外，还由于远缘杂种后代分离延续世代较长，因此，对于杂种一代，除了一些比较优良类型的直接利用外，还可以进行要种单株间的再杂交或回交，并对以后的世代继续进行选择。随着选择世代的增加，优良类型的可以进行要种单株间的再杂交或回交，并对以后的世代继续进行选择。随着选择世代的增加，优良类型的出现率也将会提高。出现率也将会提高。第80页/共200页、培育与选择相结合、培育与选择相结合 对于远缘杂种应注意培育，给予杂种充分的营养和优越的生育条件，促进优良性状的充分发育，再结合对于远缘杂种应注意培育，给予杂种充分的营养和优越的生育条件，促进优良性状的充分发育，再结合细胞学的鉴定方法，严格进行后代的选择，以便获得符合育种目标具有较多优良性状的杂种后代。细胞学的鉴定方法，严格进行后代的选择，以便获得符合育种目标具有较多优良性状的杂种后代。第81页/共200页 远缘杂交育种的计划远缘杂交育种的计划1.1.育种目标的确定育种目标的确定;2.2.杂交亲本的选配杂交亲本的选配;3.3.克服杂交困难的技术措施克服杂交困难的技术措施;4.4.远缘杂种选择的技术措施远缘杂种选择的技术措施;5.5.杂种后代的培育技术杂种后代的培育技术;6.6.品种繁育和品种推广品种繁育和品种推广.第82页/共200页 作业1.1.远缘杂交的概念远缘杂交的概念;2.2.简述远缘杂交的主要困难简述远缘杂交的主要困难;3.3.如何克服远缘杂交的困难如何克服远缘杂交的困难.第83页/共200页 第二节第二节 杂种优势的杂种优势的利用利用第84页/共200页 一、杂种优势及其利用价值一、杂种优势及其利用价值（一）杂种优势的概念（一）杂种优势的概念 在异花授粉植物中，本身表现自交劣势的自在异花授粉植物中，本身表现自交劣势的自交系之间的杂种交系之间的杂种F F1 1，其生活力比之亲本自交前还要，其生活力比之亲本自交前还要旺盛的现象称为杂种优势（也叫杂交优势）。旺盛的现象称为杂种优势（也叫杂交优势）。第85页/共200页 狭义狭义的杂种优势仅指杂种的杂种优势仅指杂种F1F1代对其亲代对其亲本（品种或品系）生长势较强的优势；本（品种或品系）生长势较强的优势；广义广义的杂种优势（包括第一代及其以的杂种优势（包括第一代及其以后各代）在生长势、结实性、生长速后各代）在生长势、结实性、生长速度即对不良环境的抗性等方面较亲本度即对不良环境的抗性等方面较亲本的优势的优势第86页/共200页 方向性上可分为正向杂种优势和负向杂种优势：方向性上可分为正向杂种优势和负向杂种优势：在功能性上可分为三种类型在功能性上可分为三种类型体质型杂种优势体质型杂种优势也称旺势杂种优势也称旺势杂种优势也称旺势杂种优势也称旺势杂种优势;即杂种营养器官生长超过双亲，但繁殖能力却即杂种营养器官生长超过双亲，但繁殖能力却即杂种营养器官生长超过双亲，但繁殖能力却即杂种营养器官生长超过双亲，但繁殖能力却无增益。进化遗传学家往往把它归于无增益。进化遗传学家往往把它归于无增益。进化遗传学家往往把它归于无增益。进化遗传学家往往把它归于“假假假假”杂杂杂杂种优势。种优势。种优势。种优势。生殖型杂种优势生殖型杂种优势也称真杂种优势也称真杂种优势也称真杂种优势也称真杂种优势;即杂种繁殖器官生长发育超过双亲，但个体生即杂种繁殖器官生长发育超过双亲，但个体生即杂种繁殖器官生长发育超过双亲，但个体生即杂种繁殖器官生长发育超过双亲，但个体生长不一定超过亲本，在进化上具有实用意义。长不一定超过亲本，在进化上具有实用意义。长不一定超过亲本，在进化上具有实用意义。长不一定超过亲本，在进化上具有实用意义。适应型杂种优势适应型杂种优势具有较强的适应能力，在抗具有较强的适应能力，在抗具有较强的适应能力，在抗具有较强的适应能力，在抗逆性、抗病虫害能力等方面超过双亲。逆性、抗病虫害能力等方面超过双亲。逆性、抗病虫害能力等方面超过双亲。逆性、抗病虫害能力等方面超过双亲。第87页/共200页 农业上大规模利用杂种优势是在农业上大规模利用杂种优势是在2020世纪世纪3030年代以后。年代以后。杂交玉米首先应用生产并迅速发展。杂交玉米首先应用生产并迅速发展。杂交玉米首先应用生产并迅速发展。杂交玉米首先应用生产并迅速发展。现今世界上，大田作物、蔬菜、果树、花卉、林木、饲养动物等利用杂种优势现今世界上，大田作物、蔬菜、果树、花卉、林木、饲养动物等利用杂种优势现今世界上，大田作物、蔬菜、果树、花卉、林木、饲养动物等利用杂种优势现今世界上，大田作物、蔬菜、果树、花卉、林木、饲养动物等利用杂种优势越来越广泛。越来越广泛。越来越广泛。越来越广泛。据不完全统计已经育成据不完全统计已经育成据不完全统计已经育成据不完全统计已经育成20202020种园艺植物杂交种种园艺植物杂交种种园艺植物杂交种种园艺植物杂交种400400400400余个。余个。余个。余个。第88页/共200页（二）杂种优势的表现形式（二）杂种优势的表现形式1.1.杂种优势的形式；杂种优势的形式；产量、生长势、抗逆性、繁殖力。产量、生长势、抗逆性、繁殖力。2.2.杂种优势的杂种优势的方向；方向；正向优势和负向优势。正向优势和负向优势。3.观赏性状的优势。观赏性状的优势。第89页/共200页 观赏植物的杂种优势观赏植物的杂种优势1)观赏特性优良；观赏特性优良；2)抗逆性强；抗逆性强；3)整齐一致。整齐一致。第90页/共200页（三）杂种优势育种（三）杂种优势育种利用这种杂种优势的育种法称为利用这种杂种优势的育种法称为优势育种或一代杂种育种法。优势育种或一代杂种育种法。第91页/共200页（四）（四）优势育种与重组（组合）育种的异同点优势育种与重组（组合）育种的异同点 1.1.优势育种与重组育种的相同点是需要选配亲本，优势育种与重组育种的相同点是需要选配亲本，进行有性杂交。进行有性杂交。2.2.不同点是重组育种先进行亲本的杂交，然后使不同点是重组育种先进行亲