園藝植物及良種繁育學四章雜交育種

第四章雜交育種第一節(jié)常規(guī)雜交育種一、雜交育種的概念及分類1.定義

雜交育種(crossbreeding)：以基因型不同的園藝植物種或品種進行進行有性雜交形成雜種，并通過培育選擇，獲得新品種的育種方法。2.分類

近緣雜交:親緣關系較近的親本之間的雜交，分類上屬于同一種的不同變種或品種類型之間的雜交。遠緣雜交：不同種屬或親緣關系更遠的物種之間的雜交。二、雜交育種計劃的制定育種目標的確定親本開花授粉生物學特性的了解雜交組合、方式的確定調節(jié)花期花粉儲藏親本種源的選擇雜交數(shù)量日程安排克服雜交不孕的措施雜交后代的選育人力物品經(jīng)濟預算1.育種目標的確定育種目標必須從生產(chǎn)實際需要出發(fā)，目標要規(guī)定得具體，有針對性，重點突出，使育種工作有的放矢。一般一次只要求解決一個重點問題，切勿面面俱到。2.雜交親本選配的原則親本綜合性狀好、目標性狀突出;兩個親本的優(yōu)缺點要能互相彌補；雙親來源在地理上較遠,生態(tài)類型不同；考慮兩個親本遺傳傳遞能力的強弱；優(yōu)良性狀較多的作母本；雙親一般配合力好,具有較好的雜交親和性;選擇結實性強的種類作母本，而以花粉多而正常的作父本。3.雜交方式的確定單交又稱成對雜交，即兩個親本之間的雜交。當兩個親本優(yōu)缺點能互補時，性狀總體基本上能符合育種目標時，應盡可能采取單交，因單交只需雜交一次即可完成，雜交及后代選擇的規(guī)模不需很大。AXB正反交、胞質遺傳復合雜交兩個以上親本之間的雜交，一般先配成單交，然后再與另一單交組合或另一親本雜交。（AXB）XC（AXB）X（CXD）綜合性狀好的親本最后雜交；含主要目標性狀的親本最后雜交。

回交

兩親本雜交后的子一代再與原親本之一進行雜交。一般在第一次雜交時選具有優(yōu)良特性的品種作母本，而在以后各次回交時作父本，這個親本在回交時叫輪回親本。輪回親本(recurrentparent):多次參加回交的親本。非輪回親本(nonrecurrentparent):只參加一次雜交的親本。P1F1F1P1×P1×P2×F1P1×F1BC1F1BCnF1輪回親本非輪回親本OR供體親本有利性狀多次回交后，回交后代的性狀與輪回親本基本一致

輪回親本用父本還是母本好？想一想結論：輪回親本最初作為母本出現(xiàn)的，但問題例外育性?多父本混合授粉（自由授粉）

以一個以上的父本品種的花粉混合授給一個母本品種的方式。這種授粉方式雖然有時父本不清楚，但簡單易行，而且后代分離類型比較豐富，有利于選擇。4.花期調整與花粉處置

花期調整花粉的收集

花粉的貯藏

花粉生活力的測定

1.母株和花朵的選擇選擇生長健壯，發(fā)育良好的作為母株；在母株數(shù)量較多時，以確保雜交工作的安全為準；去雄的花朵以選擇植株的中上部和向陽的花為好；每枝保留的花朵數(shù)一般以３－５朵為宜。三、雜交技術

2.去雄防止傷及雌蕊；徹底；防止污染；3.套袋

保護雌蕊；防止非計劃授粉；防治昆蟲及其它傷害；標記植株。4.授粉

授粉時機；授粉量；授粉次數(shù)；授粉方法。

5.雜交后的管理

栽培管理雜種種子的保護雜種種子的采收

6.室內切枝雜交枝條的采取和修剪;水培和管理;去雄、隔離和授粉;果實發(fā)育期管理和種子采收.四、雜交后代的選育1.自花授粉和常異花授粉植物

F1代：主要進行組合選擇。按組合進行混合選擇，選擇不要太嚴格；F2代進行單株選擇；2.異花授粉植物

F1代進行優(yōu)良組合選擇的同時可以進行優(yōu)良單株選擇；3.一二年生草花：F1代單株選擇4.木本植物的選育；經(jīng)過3-5年的觀察比較淘汰雜種5.營養(yǎng)繁殖植物：選出優(yōu)良單株可以采用無性繁殖建立無性系。第二節(jié)遠緣雜交育種一、遠緣雜交的概念植物分類學上不同種屬或親緣關系更遠的物種之間的雜交。此類雜交產(chǎn)生的后代稱遠緣雜種。二、遠緣雜交的特點1.遠緣雜交的不親和性;2.遠緣雜種的不育性;3.遠緣雜種后代分離的廣泛性;4.遠緣雜種的雜種優(yōu)勢.三、遠緣雜交的不親和性及其克服措施1.

不親和性的概念由于親緣關系較遠，在長期進化過程中，形成了各種隔離機制，受精過程很難進行，致使雜交不能正常結實和獲得種子。2.遠緣雜交不親和的表現(xiàn)

1）花粉在異種植物的柱頭上不能發(fā)芽;2）花粉管不能進入柱頭;3）花粉管生長緩慢或花粉管太短，不能進入子房到達胚囊中;4）花粉管雖能進入子房，到達胚囊，但不能受精;5）受精后的幼胚不發(fā)育，或發(fā)育不正?；虬l(fā)育中途停止;6）雜交種子的幼胚、胚乳和子房組織之間缺乏協(xié)調性，胚乳不能為雜種胚提供正常生長所需的營養(yǎng)，影響雜種胚的發(fā)育。

3.遠緣雜交不親和性的克服方法（十大方法）１)選擇適當親本并注意正反雜交

選擇親本時，除了選擇具有最多的優(yōu)良性狀的類型作雜交親本外，還必須考慮到遠緣雜交不親和特點，選擇和選配適當親本，以提高遠緣雜交的成功率。在選定作親本的種屬內，選擇親和性較好的種類作為雜交親本。２)混合花粉和多次重復授粉混合花粉：在選定的父本花粉內，摻入少量其他品種甚至包括母本的花粉，然后授于母本花朵柱頭上。重復授粉：在同一母本花的蕾期、開放期和花朵即將凋謝等不同時期，進行多次重復授粉。３)選擇第一次開花的幼齡雜種實生苗作母本４)柱頭移植、剪短法將父本花粉先授予同種植物的柱頭上，在花粉管尚未完全伸長之前，切下柱頭，移植到異種的母本花朵的柱頭上。５）預先無性接近法雜交前先將親本互相嫁接在一起，使它們彼此的生理活動得到協(xié)調或改變原來的生理狀態(tài)，而后再進行有性雜交。６）媒介法用兩親之一先與第三類型丙進行雜交，將雜交得到的雜種再與另一親本雜交。７）化學藥劑的應用赤霉素、萘乙酸、吲哚丁酸、硼酸等化學藥劑處理可克服某些遠緣雜交不結實的缺點。８)組織培養(yǎng)技術的應用應用人工培養(yǎng)基，從母本花朵中取出胎座或胚珠，置于試管中進行人工授粉受精。

９)應用溫室或保護地雜交，改善授粉受精條件10)花粉預先用低劑量輻射處理花粉用低劑量射線處理后，活性增加：花粉發(fā)芽率提高，花粉管生長迅速。再行雜交可以提高雜交成功率。遠緣雜種的不育性：指雜種種子不能成活或雖然成活但不能開花結實延續(xù)后代的特性。四、遠緣雜種的不育性及其克服措施1.概念１)雜種胚的離體培養(yǎng)將雜交所得的不飽滿種子或未成熟種子，或在其發(fā)育中期取出幼胚，置于一定的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。2.遠緣雜種不育性的克服方法（6大措施）

２)雜種染色體的加倍在種子發(fā)芽的初期或苗期用0.1-0.3%秋水仙堿液處理，使體細胞染色體數(shù)加倍，獲得異源四倍體（即雙二倍體）.

雙二倍體在形成配子的減數(shù)分裂過程中，每個染色體都有相應的同源染色體可以正常進行配對聯(lián)合，從而大大提高結實率。３)回交法在親本染色體數(shù)不同和減數(shù)分裂不規(guī)則的情況下，雜交產(chǎn)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結實，并且通過連續(xù)的回交，其結實能力逐漸得到加強。４)改善營養(yǎng)條件遠緣雜種由于生理機能不協(xié)調，當提供優(yōu)良的生長條件時，可能逐步復正常生長。５)人工輔助授粉采用混合花粉的人工輔助授粉，將使雜種受精選擇性得到更大滿足，可以得高結實率。６）延長培育世代、加強選擇遠緣雜種的結實性，往往隨生育年齡的增高、有性世代的增加逐步提高。五、遠緣雜種的分離和選擇1.遠緣雜種分離的特點1)分離的世代更長;2)遠緣雜交的后代具有更為復雜的分離.2.遠緣雜種后代的類型綜合（中間）性狀類型、親本性狀類型、新物種類型.

遠緣雜種的分離現(xiàn)象極為復雜，目前對分離規(guī)律性還很不了解。１)擴大雜種的群體數(shù)量遠緣雜種由于親本的親緣關系較遠，分離更為廣泛。雜種中具有優(yōu)良的新性狀組合所占的比例不會很多。如與野生親本遠緣雜交，常伴隨產(chǎn)生一些野生的不利性狀。因此，盡可能提供較大的雜種群體，以增加更多的選擇機會。3.遠緣雜種的選擇２)增加雜種的繁殖世代遠緣雜種往往分離世代甚長，有些雜種一代雖不出現(xiàn)變異，而在以后的世代中，仍然可能出現(xiàn)性狀分離。因此，一般不宜過早淘汰。３)繼續(xù)進行雜交選擇由于遠緣雜種后代分離延續(xù)世代較長，對于雜種一代，除了一些比較優(yōu)良類型的直接利用外，還可以進行要種單株間的再雜交或回交，并對以后的世代繼續(xù)進行選擇。４)培育與選擇相結合對于遠緣雜種應注意培育，給予雜種充分的營養(yǎng)和優(yōu)越的生育條件，促進優(yōu)良性狀的充分發(fā)育，再結合細胞學的鑒定方法，嚴格進行后代的選擇，以便獲得符合育種目標具有較多優(yōu)良性狀的雜種后代。六、雜交育種的一般程序種質