牧草及飼料作物栽培學(xué)第十一章：遠緣雜交課件

1、牧草及飼料作物栽培學(xué)第十一章：遠緣雜交牧草及飼料作物栽培學(xué)第十一章：遠緣雜交第一節(jié)、遠緣雜交在育種工作中的意義第二節(jié)、不可交配性的原因及克服的方法第三節(jié)、 雜種不育的原因及克服方法第一節(jié)、遠緣雜交在育種工作中的意義第一節(jié)、遠緣雜交在育種工作中的意義一、概念及其特點：1、概念：遠緣雜交：種及種以上分類單位植物之間的雜交。遠緣雜交雜種：遠緣雜交所產(chǎn)生的后代.第一節(jié)、遠緣雜交在育種工作中的意義一、概念及其特點：2、遠緣雜交的范圍：同屬異種雜交 例:紫花苜蓿與黃花苜蓿(種間雜交)同科異屬種雜交 豆科-紫花苜蓿 扁蓿豆異科異屬種雜交 苜蓿屬-草木犀屬2、遠緣雜交的范圍：地理遠緣雜交：在地理上遠緣的種族，

2、不同生態(tài)類型和系統(tǒng)發(fā)育上長期隔離的植物品種或種之間的雜交。地理遠緣雜交：在地理上遠緣的種族，不同生態(tài)類型和系統(tǒng)發(fā)育上包括：種間雜交： 如普通小麥硬粒小麥，陸地棉海島棉，甘藍型油萊白菜型油萊，栽培花生野生花等；屬間雜交： 如玉米高梁普通小麥山羊草或偃麥草等等。 另外還有不同科、綱植物間雜交。難度大 亞種間的雜交 （亞遠緣雜交）：如秈稻粳稻等。牧草及飼料作物栽培學(xué)第十一章：遠緣雜交3、特點：雜交交配不易成功。雜種易夭亡而且結(jié)實率很低，甚至完全不育。雜種后代出現(xiàn)強性分離，以及中間類型不易穩(wěn)定。 由于遠緣雜交有上述三個特點，這就增加了遠緣雜交育種工作的復(fù)雜性和困難。因此，長期以來就限制了它的應(yīng)用。但是

3、遠緣雜交能把不同種、屬植物的特性、特征綜合在一起，創(chuàng)造出廣泛的變異，出現(xiàn)一些新的對生產(chǎn)有益的性狀，從而創(chuàng)造出植物新品種、類型或品種。所以它也是育種工作的重要方法之一，在育種實踐上具有重要意義。3、特點：二、遠緣雜交在育種工作中的意義：1、通過遠緣雜交，可以創(chuàng)造出新的種、類型和品種(1)紫花苜蓿與黃花苜蓿(2)雜交狼尾草(3)野生的心葉煙草（ 2n=24,GG） 與普通煙草 （2n=48, TTSS） F1（TSG，加倍） 異源六倍體新種（2n=72, TTSSGG）(4)小黑麥的育成： 普通小麥（AABBDD）與黑麥（RR）雜交，經(jīng)F1染色體加倍育成八倍體小黑麥（AABBDDRR）； 硬粒小麥

4、（AABB）與黑麥（RR）雜交，經(jīng)F1染色體加倍而成六倍體小黑麥（AABBRR）；還有小麥與偃麥草合成的偃麥；小麥與山羊草合成的小山麥； 小麥與簇毛麥合成的小簇麥。 二、遠緣雜交在育種工作中的意義：2、通過遠緣雜交，可以提高品種的抗逆性例:一年生蝸牛苜蓿雜交多年生紫花苜蓿把一年生蝸牛苜蓿上的有能分泌黏液的腺毛轉(zhuǎn)到紫花苜蓿上.主要是利用野生植物類型作為親本之一。例如：現(xiàn)在人參病害較重，有七種主要病害，在通過雜交育種提高人參抗病性方面，人們就提出人參野山參。2、通過遠緣雜交，可以提高品種的抗逆性3、能體現(xiàn)較強的雜種優(yōu)勢，獲得高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)的品種 例如：海島棉陸地棉 F1代（生活力、抗性強，適應(yīng)性好，早

5、熟、高產(chǎn)） 皮棉產(chǎn)量陸地棉 纖維長度海島棉4、可以從雜種中選出雄性不育系（獲得雄性不育系） 遠緣雜交后代完全不育，半不育，這為我們尋找，培育不育系提供了條件。5、能闡明種屬之間的親緣關(guān)系和植物本身的系統(tǒng)發(fā)育 許多物種是通過天然的遠緣雜交演化而來 如普通小麥（由二粒小麥與山羊草）可根據(jù)遠緣雜交的可交配性、細胞遺傳學(xué)（染色體配對）、DNA同源性、性狀互補程度方面的研究，可判斷物種的進化和確定物種間的親緣關(guān)系，有助于進一步闡明某些物種類型形成與演變的規(guī)律。6、創(chuàng)造異染色體系(見膠片)3、能體現(xiàn)較強的雜種優(yōu)勢，獲得高產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)的品種 遠緣雜通常引入全套的異源染色體組，因此往往帶來不良性狀。導(dǎo)入或置換某個

6、異源染色體或染色體片段，創(chuàng)造異附加系、異替換系、 易位系等，更好地利用異源物種的有利性狀，改良現(xiàn)有品種。異附加系：在某物種染色體組的基礎(chǔ)上，增加數(shù)量不等的異源染色體。為非整倍體。單體附加系：附加一條外源染色體的個體。 二體附加系：附加一對外源染色體的個體。雙單體附加系：附加二條不同的染色體。特點：染色體數(shù)目不穩(wěn)定，容易恢復(fù)到二倍體。育性減退異源染色體可能伴有不良性狀 ，不能用于生產(chǎn)，但可用于創(chuàng)造異替換系和易位系普通小麥與其它很多不同屬物種培育出附加系陸地棉附加系 遠緣雜通常引入全套的異源染色體組，因此往往帶來牧草及飼料作物栽培學(xué)第十一章：遠緣雜交第二節(jié)、不可交配性的原因及克服的方法一、原因二、

7、克服方法第二節(jié)、不可交配性的原因及克服的方法一、原因1、花期不迂； 開花時期不一致.2、花粉不萌發(fā)；3、花粉管不能伸入胚囊到達胚珠；4、不能受精；5、胚胎不能發(fā)育或發(fā)育異常，中途夭亡；6、種子發(fā)芽后死亡；一、原因二、克服方法1、正確選配親本近緣屬種； 注意親本染色體數(shù)（相等或母本多 為宜）正反交； 利用多倍體。2、混合授粉和重復(fù)授粉3、預(yù)先無性接近法（嫁接）4、切割、移植柱頭二、克服方法5、媒介法 例：蒙古矮生扁桃山桃 居間扁桃栽培桃（成功分布區(qū)向北移）6、采用刺激素，如赤霉素、萘乙酸 主要是強化花粉與花粉管的生長7、避免有性不親和性原生質(zhì)體融合（體細胞雜交）5、媒介法第三節(jié)、雜種不育的原因及

8、克服方法一、雜種夭亡與不育的現(xiàn)象：二、原因：三、克服方法：第三節(jié)、雜種不育的原因及克服方法一、雜種夭亡與不育的現(xiàn)象：1、種子發(fā)育不全，不能發(fā)芽或發(fā)芽后某一階段死亡2、發(fā)育畸形，生殖器官變態(tài)，花粉發(fā)育不全，不能產(chǎn)生花粉； 3、不能形成正常的配子，不能進行受精作用4、可產(chǎn)生部分花粉，花粉也能發(fā)芽，但授精后不能形成有生命力的合子5、受精后形成的種子發(fā)育不全，有胚無胚乳，或有胚乳無胚，胚胎在發(fā)育中死亡。一、雜種夭亡與不育的現(xiàn)象：二、原因：1、發(fā)現(xiàn)代謝方面的不相適應(yīng)：2、染色體不育性：雙親的染色體在構(gòu)造和數(shù)量方面彼此不相適應(yīng)的結(jié)果破壞了繁殖器官內(nèi)的細胞分裂過程和配子發(fā)生過程，造成不育。雙親的染色體組、染

9、色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)、性狀的差異減數(shù)分裂時不能正常聯(lián)會，產(chǎn)生單價體、多價體、橋聯(lián)等不良現(xiàn)象不育染色體組顯然不同，F(xiàn)1分裂不形成不育二、原因：主要原因分下列三種情況：染色體組相同，倍數(shù)性不同。如：普通大麥（HH，同源2x）球基大麥（HHHH）714 21（HHH）不育染色體組不同，倍數(shù)性相同：如：蘿卜（2n=18）甘蘭（2n=18）（n + n = 9 + 9）不育染色體組不同，倍數(shù)性不同：如：老芒麥（SSHH）新麥草（JJ）SHJ（2n=7+7+7）=21主要原因分下列三種情況：3、染色體結(jié)構(gòu)（隨體、隘痕）不同雜種不育4、雜種減數(shù)分裂正常配對，形成二價體，但雜種還不育基因不育性基因不育性：由單一基因

10、或為數(shù)極有限的若干基因支配的結(jié)果，造成不育3、染色體結(jié)構(gòu)（隨體、隘痕）不同雜種不育三、克服方法：1、利用雙二倍體：（異源多倍體） 小麥（2n=42）黑麥（2n=14） 加倍 F1 21+7=28 56（八倍體，小黑麥）2、回交法：小麥黑麥 F1 小麥（得少量種子）3、胚培養(yǎng)：4、改善營養(yǎng)以及其它環(huán)境條件：三、克服方法：第三節(jié)、 雜種后代的分離與選擇一、特點二、瘋狂分離與返親遺傳三、系統(tǒng)的程序與選擇第三節(jié)、 雜種后代的分離與選擇一、特點第三節(jié)、雜種后代的分離與選擇一、特點1、雜種后代分離特點：后代性狀分離難于找到規(guī)律性后代分離出的類型豐富、變異幅度大、并有向兩親分化的傾向后代分離時間長、穩(wěn)定慢2、雜交后代的選擇特點：雜種早代需種植較大群體低世代選擇標準宜放寬靈活地應(yīng)用選擇方法第三節(jié)、雜種后代的分離與選擇一、特點二