【正文】 第五章 有性雜交育種 第一節(jié) 有性雜交育種的類別和重要性 一、 雜交育種 （ sexual cross breeding） 概念 用不同基因型進行雜交，再經分離、重組，創(chuàng)造異質的后代群體，從中選擇優(yōu)良個體，并進一步育成新品種的方法。 二、有性雜交分類 近緣雜交 遠緣雜交 ? 近緣雜交 : 是指同一物種內品種間或類型間的雜交。它用于提高后代生活力及選育新品種。 ?即常規(guī)雜交育種 ? 遠緣雜交 (distant hybrid)： 植物分類單位上不同種或不同屬及其以上類型間的有性雜交。它主要用于創(chuàng)造更豐富的變異類型。 ?廣義的雜交育種還包括 雜交優(yōu)勢育種 （ F1 hybrid breeding） （ 1）是創(chuàng)造新品種新類型的重要手段 ? 如現(xiàn)代月季、菊屬、石竹屬、唐菖蒲屬、杜鵑屬、大麗花屬、郁金香屬 ? 育種途徑中主要的技術； ? 品種改良創(chuàng)始性途徑 三、雜交育種的意義 （ 2）雜交是生物進化的重要方式 ? 基因重組分離產生植物的多樣性，通過選擇向適應 自然方向 進化 ? 人工有意識雜交則向 人類需要 的方向進化。 （ 3）雜交是研究遺傳理論的重要方法之一 ? 如 三大遺傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn) ? 在紫茉莉中發(fā)現(xiàn)了細胞質遺傳 ? 雜交親和性為分類提供了遺傳依據 有性雜交育種 （ 4）雜交選育新品種具有重大經濟效益 ? 方法簡單， 投資少，容易掌握、 實施 ? 植物授粉方式： ? 自花 授 粉 ? 異花 授 粉 ? 常異花授粉植物 （ 5）有性雜交可廣泛應用于各種授粉方式和繁殖方式的園林植物 。 1) 自花 授 粉 ：花粉從花粉囊散發(fā)出后，落到同一花的柱頭上的授粉現(xiàn)象。 ? 如鳳仙花、矢車菊、香豌豆、牽?；ā咧悴?、桂竹香、羽扇豆、紫羅蘭以及多數(shù)禾本科植物等。 ? 在實際應用上，自花 授 粉的概念，還指在花卉栽培上 同品種 間的 授 粉和在農業(yè)上 同株 異花間的 授 粉。 掃帚草 ? 自花 授 粉植物 香豌豆 ? 自花 授 粉植物 ? 自花授粉的花的特點： （ 1）兩性花，花的雄蕊常圍繞雌蕊而生，而且挨得很近，所以花粉易于落到本花的柱頭上； （ 2）雄蕊的花粉囊和雌蕊的胚囊必須是同時成熟的； （ 3）雌蕊的柱頭對于本花的花粉萌發(fā)和花粉管中雄配子的發(fā)育沒有任何生理阻礙。 （ 4）花瓣一般沒有鮮艷的色彩 （ 5）自然異交率不到 5% ?閉花授粉： 是一種典型的自花授粉，這類植物的花不待花苞張開，就已經完成受精作用。 ? 花粉直接在花粉囊里萌發(fā)，花粉管穿過花粉囊的壁，向柱頭生長，完成受精。 ? 因此，嚴格地講不存在授粉這一環(huán)節(jié)，例如豌豆、花生等。 ? 閉花受精在自然界是一種合理的適應現(xiàn)象，植物在環(huán)境條件下不適于開花授粉時，閉花受精就彌補了這一不足，完成生殖過程，而且花粉可以不致受雨水的淋濕和昆蟲的吞食。同時，還有利于物種保持純合狀態(tài)。 ? 花生屬于 閉花授粉 ? 受精后，子房基部的分生組織進行細胞分裂，形成子房柄，把子房往外推出，約在開花后 3— 5天即形成肉眼可見的針狀物，就是子房柄和先端的子房，合稱果針。 ? 果針具有向地性伸長生長的特性，把子房送入土中，這過程稱花生下針或落針，子房在土中膨大發(fā)育成為莢果。 ? 故花生是自然界罕見的地上開花地下結果的作物 。 2) 異花授粉 ：一朵花的花粉傳送到同一植株或不同植株另一朵花的柱頭上的授粉方式。 ? 在花卉栽培上， 不同品種間 的授粉和作物栽培上 不同植株間 的授粉，也稱異花授粉。 ? 如香雪球、萬壽菊、石竹、毛地黃、金雞菊、波斯菊、雛菊、罌粟、虞美人、旱金蓮、勿忘草、矮牽牛、半枝蓮、一串紅、高雪輪、松蟲菊、福祿考、雞冠花、百日草、花菱草、百合、大麗花 ? 雌雄異株：石刁柏、楊樹、柳樹、銀杏 ? 雌雄同株異花：落葉松、松樹。 ? 雌雄同花：菊花、向日葵等 旱金蓮 毛地黃 ? 異花授粉植物的特點 ⑴花單性，或雌雄異株植物； ⑵兩性花，但雄蕊和雌蕊不同時成熟； ⑶雌、雄蕊異長或異位，也不能進行自花授粉； ⑷花粉落在本花柱頭上不能萌發(fā)，或不能完全發(fā)育以達到受精的結果。 （ 5）自然異交率在 50%以上。 ? 另 常異花授粉植物 ，如翠菊 ,自然 異交率 在 5%50%之間 ? 雜交育種包括雜交、選擇和自交三個 過程 雜交 ? 是不同基因型配子的結合 （ 1）基因的重組 ? 綜合父母雙親的優(yōu)良性狀 ? 利用親本基因間的 互作 而產生新的類型 ? 互補作用 ? 積加作用 ? 重疊作用 ? 顯性上位作用 ? 隱性上位作用 ? 抑制作用 ? rse/ 四、雜交育種的原理 有性雜交育種 （ 2）遺傳連鎖的打破 (交換 ） ? 可以打破不利基因的連鎖，從而獲得新的或優(yōu)良的類型 紅色大花 藍色小花 紅色大花 紅色大花 藍色小花 藍色小花 藍色大花 紅色小花 紅色大花 ? 使雜交群體及其后代的基因頻率發(fā)生變化，直觀地表現(xiàn)為子代相對于親代表型的變化 ? 定向選擇可使群體的基因頻率向 需要的方向 變化 ? 基因純化 ? 使優(yōu)良的目的基因從群體中分離出來 有性雜交育種 ? 雜合體比例： (1/2)r ? 純合體比率：「 1 (1/2)r」 n ? 注解： r自交代數(shù)； n雜合基因位點數(shù) D A A b b c c D d a a B B C C d A b c D d a B C D A A b b c c D d a a B B C C d P1 P2 F1 P1 P2 A B C D D A B C ? 按參與雜交親本數(shù)目的不同，?？煞譃椋? ? 單交 ? 復交 (三交、四交、雙交 ) ? 回交 ? 多父本授粉 ? 聚合雜交等方式 第二節(jié) 雜交方式 一、單交 又稱成對雜交，即參加雜交的親本只有兩個 ,一為母本一為父本配成一對雜交。 正交 (A/B) 反交 (B/A) ? 正反交的效果 :核基因無區(qū)別 ,胞質基因不同 ? 若正反交一樣，則優(yōu)先考慮當?shù)仄贩N為母本 A X B 知識點： 正反交、胞質遺傳 ? 單交的特點 1) 親本少 ,操作簡單 。 2) 重復性好 。 3) 綜合性狀少 . ? 盡可能采取單交 ? 雜交及后代選擇的規(guī)模不需很大。 二、復合雜交 即在兩個以上親本參與的雜交 。 一般先配成單交，然后根據單交的 缺點 再選配另一單交組合或親本，以使多個親本的優(yōu)缺點能互相彌補。 （ AXB） X C (一 ) 三交 (A/B//C)或（ A//B/C） 最后雜種中 A、 B的遺傳成分各占 1/4， C占 1/2 (二 ) 四交 (A/B//C/3/D)(數(shù)字表示第幾次 ) ? A、 B、 C、 D的遺傳比例各占？ ?需 3代雜交 AXB F1 X C F1 D X F1 （ AXB） X （ CXD） （三） 雙交（ double cross） (A/B//C/D) 遺傳比例 需 2代雜交 P1 P2 F1 P3 P4 F1 單交種 1 單交種 2 雙雜交種 F1 ? 復合雜交配合方式 1) 綜合性狀 好的親本最后雜交 2) 含 主要目標 性狀的親本最后雜交 ? 特點 ? 遺傳基礎復雜、后代分離廣泛 ? 可能選出更好的品種 ? 需較多的人力、物力 ? 育種周期較長 三、回交 （ 一）回交 (back cross)與回交育種的概念 ?回交 :兩親本雜交后 F1所選單株與原兩親本之一進行 雜交，稱為回交。 ?回交育種：運用多次回交培育新品種的方法 D BXA B E B ? 回交的目的 ： 在某一優(yōu)良品種尚缺一二個有利性狀時，用回交可將另一親本具有這一二個有利性狀的基因轉移到該優(yōu)良