第14章 雜種優(yōu)勢(shì)的利用

1、第十四章 雜種優(yōu)勢(shì)的利用 本章重點(diǎn) 雜種優(yōu)勢(shì)及其利用價(jià)值 自交系的選育及配合力測(cè)定 選育一代雜種的一般程序 雜種種子的生產(chǎn) 雄性不育系的選育與利用 第一節(jié) 雜種優(yōu)勢(shì)的概念和特點(diǎn) 一、雜種優(yōu)勢(shì)的概念 v雜種優(yōu)勢(shì)（heterosis）是指兩個(gè)遺傳組成不同的 親本雜交產(chǎn)生的F1植株在生活力、生長(zhǎng)勢(shì)、適應(yīng) 性、抗逆性和豐產(chǎn)性等方面優(yōu)于其雙親的現(xiàn)象。 v雜種優(yōu)勢(shì)表型上表現(xiàn)： 產(chǎn)量、器官體積、生長(zhǎng)速度、花期、抗逆性等。 第二節(jié) 雜種優(yōu)勢(shì)的度量 1. 超中優(yōu)勢(shì)（mid-parent heterosis） 超中優(yōu)勢(shì)（%）= 100 2. 超親優(yōu)勢(shì)（over-parent heterosis） 超親優(yōu)勢(shì)（%）=

2、 100 3. 超標(biāo)優(yōu)勢(shì)（over-standard heterosis） 對(duì)照優(yōu)勢(shì)（%）= 100 雙親平均值 雙親平均值 1 F 較好親本值 較好親本值 1 F 對(duì)照品種 對(duì)照品種 1 F 第三節(jié) 雜種優(yōu)勢(shì)的利用程序 一、自交系的選育 v 自交系（inbred-line）一般是指異花或常異花授 粉植物，經(jīng)連續(xù)多代自交，使異質(zhì)基因分離、純 合，獲得性狀一致，遺傳性相對(duì)穩(wěn)定，能夠自我 繁殖的群體。 v 優(yōu)良自交系應(yīng)具備以下條件：配合力高，生活力 強(qiáng)、生產(chǎn)力高，抗病性強(qiáng)，顯性或部分顯性，具 有較多的可以遺傳的優(yōu)良性狀。 1. 系譜選擇法（pedigree selection） （1）選擇基礎(chǔ)材料

3、。 （2）選擇優(yōu)良的單株進(jìn)行自交。 （3）逐代系間淘汰選擇和選擇優(yōu)良植株自交。 2. 輪回選擇法（recurrent selection） （1）一般配合力輪回選擇法 （2）特殊配合力輪回選擇法 3. 復(fù)聚合選擇法（compounded polyselection ) 二、配合力的概念與類別 （一） 配合力（combining ability）：就是衡量親 本系在其所配F1中生產(chǎn)力高低的指標(biāo)。 （二）類別： v 一般配合力（general combing ability，gca）： 指一個(gè)親本系或品種在一系列雜交組合中的平均 生產(chǎn)力（如產(chǎn)量或其它性狀）。 v 特殊配合力（specific co

4、mbining ability，sca）： 指在一個(gè)交配群體中某個(gè)交配組合子代平均值與 子代總平均值及雙親一般配合力的離差。 （三）配合力的測(cè)定 1. 頂交法 表 菊花各雜交組合花徑平均值（cm） j X i X X 品種1號(hào)一般配合力=9-10=-1 品種2號(hào)一般配合力=11-10=1 品種3號(hào)一般配合力=7-10=-3 品種4號(hào)一般配合力=10-10=0 品種5號(hào)一般配合力=13-10=3 C親本一般配合力=10.4-10=0.4 5號(hào)C雜交組合特殊配合力=14 10 0.4 3 =0.6 2. 輪配法：又稱雙列雜交（diallel cross） gcai= Xi - sciij= ij-

5、 ( Xi+ Xj)+ Xi指以i自交系為親本的所有組合某性狀數(shù)值之和。 Xj.指以j自交系為親本的所有組合某性狀數(shù)值之和。 指該試驗(yàn)全部組合某性狀數(shù)值總和。 P為親本數(shù)。 ij指以i為母本、以j為父本所配制F1的某性狀數(shù)值的平均值 2 1 P )2( 1 PP X X 2 1 P )2)(1( 1 PP X 三、自交系間配組方式的確定 1. 單交種 2. 雙交種 3. 三交種 第五節(jié) 雜種種子的生產(chǎn) 簡(jiǎn)易制種法 利用苗期標(biāo)志性狀的制種法 利用雌性系的制種法 人工去雄制種法 化學(xué)去雄制種法 利用雄性不育系制種法 利用自交不親和系制種法 六、利用雄性不育系制種法 1. 雄性不育（male ste

6、rility，簡(jiǎn)稱MS）：指兩性花 或雌雄同株的植物，雌性器官正常，雄性器官畸 形退化，不能產(chǎn)生功能正常的雄配子的現(xiàn)象。 2. 雄性不育材料的來(lái)源途徑： 自然突變 人工誘變 遠(yuǎn)緣雜交 地理遠(yuǎn)距離品種間、不同生態(tài)型品種間雜交及自 交 3. 雄性不育類別 細(xì)胞核雄性不育（genic male sterility，GMS）， 簡(jiǎn)稱核不育。 細(xì)胞質(zhì)雄性不育（cytoplasmic male sterility， CMS ），簡(jiǎn)稱質(zhì)不育。 核質(zhì)互作雄性不育（gene-cytoplasmic male sterility，CMS） 4.細(xì)胞核雄性不育的遺傳機(jī)制及應(yīng)用 （1）隱性單基因雄性不育系遺傳模式。

7、msms（不育株） Msms（可育株） 0% Msms 50% msms MsMs（恢復(fù)系） （可育株） （不育系） F1 （2）顯性單基因控制的雄性不育系 Msms（不育株） msms（可育株） 50% msms 50% Msms msms（恢復(fù)系） （可育株） （不育系） F1 利用雄性不育兩用系生產(chǎn)F1代雜交種 設(shè)置制種隔離區(qū)生產(chǎn)F1雜種 設(shè)置隔離區(qū)繁殖雄性不育兩用系 5. 核質(zhì)互作雄性不育（CMS）的遺傳機(jī)制及 應(yīng)用 注：代表雄性不育系，代表保持系，代表雄性可育 S(rr)N(rr)S(rr)中，F(xiàn)1表現(xiàn)不育。其中：N(rr) 個(gè)體具有保持母本不育性在世代中穩(wěn)定的能力， 稱為保持系(B

8、)。 S(rr)個(gè)體由于能夠被N(rr)個(gè)體所保持，其后代全 部為穩(wěn)定不育的個(gè)體，稱為不育系(A)。 S(rr)N(RR)或S(RR)S(Rr)中，F(xiàn)1全部正常可育 。N(RR)或S(RR) 個(gè)體具有恢復(fù)育性的能力，稱為 恢復(fù)系(R)。 （1）不育系和保持系的選育 v 遠(yuǎn)緣雜交核置換 v 用帶有雄性不育細(xì)胞質(zhì)的不同品種之間雜交選育 雄性不育系 （2）不育系和保持系的選育方法 恢復(fù)系的選育 測(cè)交篩選法 雜交選育法 回交轉(zhuǎn)育法 人工誘變法 （3）三系雜交種的生產(chǎn)利用 不育系繁殖田 雜交制種田 隔離區(qū)（繁殖不育系和保持系）隔離區(qū)（雜交制種和繁 殖恢復(fù)系 不育系 保持系 不育系 恢復(fù)系 S（rf rf） N（rf rf） S（rf rf）S或N（Rf Rf） 不育系 雜交種 S（rf rf） 保持系 S（Rf rf） 恢復(fù)系 N（rf rf） S或N（Rf Rf） 七、利用自交不親和系制種法 1. 優(yōu)良自交不親和系應(yīng)具備的條件 2