第六章-杂交育种分析课件.ppt

1、第六章第六章 杂交育种杂交育种 杂交育种概念: 用基因型不同的个体为亲本用基因型不同的个体为亲本, ,通过通过有性杂交有性杂交, ,使符合育种目标的性状使符合育种目标的性状在杂种后代中组合在一起在杂种后代中组合在一起, ,经过对经过对杂种后代的选择和培育杂种后代的选择和培育, ,创造新品创造新品种的方法。包括品种间杂交和远缘种的方法。包括品种间杂交和远缘杂交两大类。杂交两大类。第一节 杂交育种的意义与特点杂交育种的意义:1.杂交育种是选育作物新品种的主要方法之一2.是与其它育种途径相配套的重要育种方法 3.杂交育种可同时改良多个目标性状 4.更适于自花授粉植物的品种选育 杂交育种的特点: 1，

2、创造植物的新类型、新品种； 2，克服了选择育种只能利用自然变异的局 限；3，杂交变异显著，杂交后代分离大；4，能选育出结合双亲优良性状的新品种；5，杂交后代不易稳定，育种年限长。 第二节 杂交亲本的选配 正确选配亲本是杂交育种工作正确选配亲本是杂交育种工作的关键，亲本选配得当，后代的关键，亲本选配得当，后代出现理想的类型多，容易选出出现理想的类型多，容易选出优良品种。优良品种。 陕优225/临汾5064 亲本选配的原则亲本选配的原则n 1.1.双亲都具有较多的优点，没有突出的缺双亲都具有较多的优点，没有突出的缺n 点，在主要性状上的优缺点尽可能互补点，在主要性状上的优缺点尽可能互补桂阳矮桂阳矮

3、4949号号茎秆生长比较集中茎秆生长比较集中丛生性生长类型丛生性生长类型朝阳朝阳18 18号号 叶片直立，光合功能叶片直立，光合功能较高的矮杆类型较高的矮杆类型桂朝桂朝2 2号号结合母本茎叶形态特点和父本较强结合母本茎叶形态特点和父本较强的光合功能。穗粒数超越双亲，千的光合功能。穗粒数超越双亲，千粒重高，丰产性强，适应性广粒重高，丰产性强，适应性广亲本和品亲本和品种种越冬越冬性性成熟成熟期期抗条锈抗条锈病病株高株高抗倒伏抗倒伏性性每穗粒每穗粒数数子粒大子粒大小小分蘖分蘖力力耐旱耐旱性性蚂蚱麦蚂蚱麦碧玉麦碧玉麦碧蚂碧蚂1 1号号较差较差差差中中中早中早中早中早中早中早感染感染免疫免疫* *高抗高

4、抗* *中中中高中高较高较高较弱较弱较强较强中中多多少少中多中多小小大大中大中大中中中弱中弱中中较强较强较强较强较强较强碧玛一号的亲本选配碧玛一号的亲本选配 亲本选配的原则亲本选配的原则 2.2.亲本之一最好是能适应当地条件、综合亲本之一最好是能适应当地条件、综合 性状较好的推广品种性状较好的推广品种 农大农大4545及其选系东方红及其选系东方红1,2,31,2,3号号 ( (中晚熟、穗大、综合性状好中晚熟、穗大、综合性状好) )农大农大17 17鹅冠鹅冠168168( (穗长、晚熟、茎粗壮穗长、晚熟、茎粗壮) )F1早洋麦早洋麦( (综合性状好、穗小综合性状好、穗小) )亲本选配的原则亲本选

5、配的原则 3.3.注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差 异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交亲本选配的原则亲本选配的原则n 4 4杂交亲本应具有较好的配合力杂交亲本应具有较好的配合力 一般配合力好的亲本，在其配置各杂交组合一般配合力好的亲本，在其配置各杂交组合中都能产生较多的、稳定的优良品系，可见用中都能产生较多的、稳定的优良品系，可见用一般配合力好的品种作亲本，往往会得到很好一般配合力好的品种作亲本，往往会得到很好的后代，容易选出好的品种。的后代，容易选出好的品种。 亲本选配的原则亲本选配的原则n亲本之一的主要目标性

6、状要突出亲本之一的主要目标性状要突出, ,遗传传递遗传传递力要强力要强, ,双亲中应尽量没有明显的和难以克双亲中应尽量没有明显的和难以克服的不良性状服的不良性状第三节第三节 杂交技术与杂交方式杂交技术与杂交方式调节开花期调节开花期 控制授粉控制授粉 授粉后的管理授粉后的管理 一、杂交技术一、杂交技术作作 物物相对湿度（相对湿度（% %） 温度（温度（）寿命寿命玉玉 米米90-10090-10050-7050-704 47 71010天天1010天天大大 麦麦4040左右左右1010左右左右1 1日（室内保存）日（室内保存）小小 麦麦3030以下以下1515以下以下高高 粱粱75754 4949

7、4小时小时甘甘 蔗蔗90-10090-1009-59-57 7天天油油 菜菜棉棉 花花5 5烟烟 草草5050-5-51 1年年马铃薯马铃薯15-2015-200-10-11 1年年主要作物花粉的适宜保存条件与寿命主要作物花粉的适宜保存条件与寿命二、杂交方式n单交单交（single cross） 用两个亲本进行杂交称单交。用两个亲本进行杂交称单交。 A B 或或 A/B 中棉中棉12 12（乌干达（乌干达4 4号号邢台邢台68716871） 徐州徐州514514（中（中7 7徐州徐州114114） n复交复交( (复合杂交复合杂交) ) （multiple cross） 涉及到三个或三个以上的

8、亲本，要涉及到三个或三个以上的亲本，要进行两次或两次以上的杂交。进行两次或两次以上的杂交。 三交（三交（three way cross） 三个亲本之间的杂交。三个亲本之间的杂交。 (A B) C 或或 A/B/C 农大农大4545及其选系东方红及其选系东方红1,2,31,2,3号号 ( (中晚熟、穗大、综合性状好中晚熟、穗大、综合性状好) )农大农大17 17鹅冠鹅冠168168( (穗长、晚熟、茎粗壮穗长、晚熟、茎粗壮) )F1早洋麦早洋麦( (综合性状好、穗小综合性状好、穗小) )双交双交(double cross) 双交是指两个单交的双交是指两个单交的F1再杂交，参加杂交的再杂交，参加杂

9、交的可以是三个或四个亲本可以是三个或四个亲本 (A B) (C D)或或A/B/C/D (A C) (C D)或或A/C/C/D 农大农大183183 维维 尔尔 18171817 3098330983( (综合性状好综合性状好, ,不抗病不抗病) )秆矮壮秆矮壮, ,穗穗大大, ,抗锈病抗锈病F F1 1 F F1 1越冬性强越冬性强, ,成穗率高成穗率高, ,晚熟晚熟冬性冬性, ,晚熟晚熟, ,抗三锈抗三锈农大农大139 139 ( (综合性状好综合性状好, ,穗较大穗较大, ,成穗率高成穗率高, ,抗锈抗锈, ,越冬性好越冬性好, ,分蘖力高分蘖力高, ,成熟偏晚成熟偏晚) ) 华北华北

10、672672 辛石麦辛石麦 早熟早熟1 1号号 华北华北672672( (综合性状好综合性状好, ,丰产丰产, ,晚熟晚熟, ,粒粒小小, ,不抗病不抗病) )抗三锈抗三锈, ,早早熟熟, ,粒大粒大抗三锈抗三锈, ,综综合性状好合性状好冬性冬性, ,晚熟晚熟, ,抗三锈抗三锈F F1 1 F F1 1北京北京10 10号号 ( (株矮株矮, ,秆壮秆壮, ,长相好长相好, ,中熟中熟, ,抗锈抗锈能力有所提高能力有所提高, ,丰产丰产, ,粒中等粒中等) )四交四交: :四个亲本先后杂交四个亲本先后杂交 (A B) C D 或 A/B/C/3/D 五交五交, ,六交六交聚合杂交聚合杂交 当育

11、种目标所要求的性状增加，难以培育当育种目标所要求的性状增加，难以培育出超过现有的品种水平的新品种时，采出超过现有的品种水平的新品种时，采用不同形式的聚合杂交，采用复交和有用不同形式的聚合杂交，采用复交和有限回交相结合的方法把集中分散在不同限回交相结合的方法把集中分散在不同亲本中的优良性状，集中到重点改造的亲本中的优良性状，集中到重点改造的品种中，使其更加完善，并产生超亲的品种中，使其更加完善，并产生超亲的后代。后代。 （1）根据最大重组原理的聚合杂交 第一年第一年AB CD EF GH A占50% 第二年第二年 A占25% 第三年第三年 A占13% （2）根据超亲重组原理的聚合杂交 第一年第一

12、年AB AC AD AE A占50% 第二年第二年 A占50% 第三年第三年 A占50% 第四节 杂种后代的选择系谱法系谱法混合种植法混合种植法衍生系统法衍生系统法单籽传法单籽传法一、系谱法一、系谱法( (Pedigree Method) ) （一）概念：（一）概念： 系谱法是从杂种第一次分离世代系谱法是从杂种第一次分离世代( (单交单交F F2 2, ,复交复交F F1 1) )开始选开始选株株, ,分别种成株行分别种成株行, ,即即系统系统, ,以后各世代均在优良的系统中选以后各世代均在优良的系统中选优良单株优良单株, ,直到选出优良一致的系统直到选出优良一致的系统, ,并将其升级进行产量

13、比并将其升级进行产量比较试验为止的过程。在这一过程中较试验为止的过程。在这一过程中, ,各世代的中选单株或系各世代的中选单株或系统均予以系统的编号统均予以系统的编号, ,以便考查株系历史和亲缘关系以便考查株系历史和亲缘关系, ,故称系故称系谱法。谱法。F F2 2小麦性状分离小麦性状分离棉花叶形正交和反交的棉花叶形正交和反交的F F1 1和和F F2 2表现表现u 杂种一代杂种一代(F1)(F1) 主要任务是分辨真假杂种，主要任务是分辨真假杂种， 除掉与母本完除掉与母本完全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。不全相同的假杂种，淘汰具有严重缺点的组合。不进行选单株。进行选单株。播种时，按杂交组

14、合排列播种时，按杂交组合排列, ,点播点播, ,组合两旁分别种植组合两旁分别种植父母本。父母本。收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、组收获时，同一组合的单株混合收获，写明行号、组合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。合名称及编号。不同组合分别脱粒装袋保存。 （二）系谱法的工作要点（二）系谱法的工作要点u 杂种二代杂种二代(F2)(F2)或复交一代或复交一代选择的关键世代选择的关键世代 主要任务是选定优良组合，淘汰不良组合，并从优良组主要任务是选定优良组合，淘汰不良组合，并从优良组合中选拔优良单株，其中合中选拔优良单株，其中选单株选单株是这一世代的工作重点。是这一世代的工作重点。播种时，

15、按杂交组合点播播种时，按杂交组合点播, ,组合前后分别种植父母本，同时，每组合前后分别种植父母本，同时，每逢逢1010或或2020行种植一行推广品种做为对照。行种植一行推广品种做为对照。收获时，入选植株分株收获收获时，入选植株分株收获, ,稻麦等有分蘖的禾谷类作物应连根稻麦等有分蘖的禾谷类作物应连根拔起，将同一组合的各个单株捆成一捆，并标明行号。在田拔起，将同一组合的各个单株捆成一捆，并标明行号。在田间选择的基础上，在室内进行细致的分株考种脱粒，分株保间选择的基础上，在室内进行细致的分株考种脱粒，分株保存。并编写组合号、行号和株号。存。并编写组合号、行号和株号。u 杂种第三代杂种第三代(F3)

16、(F3)对入选对入选F2F2单株进一单株进一 步鉴定和选择的重要世代步鉴定和选择的重要世代 主要工作内容是选拔优良株系，淘汰不良系统。主要工作内容是选拔优良株系，淘汰不良系统。播种时，播种时， 将将F F2 2当选单株的种子点播成行当选单株的种子点播成行( (系统系统) )，按组合先后，按组合先后顺序排列。在适当位置种植对照品种。顺序排列。在适当位置种植对照品种。收获时，将优良系统的中选单株连根拔起，同一系内的单株收获时，将优良系统的中选单株连根拔起，同一系内的单株捆成一捆，挂牌标明行号，按株分别脱粒保存。捆成一捆，挂牌标明行号，按株分别脱粒保存。 有的个别系统有的个别系统( (株系株系) )

17、，到了，到了F F3 3，性状已基本一致，对表，性状已基本一致，对表现突出优良的株系，可将其余植株混合收获，下年提前参现突出优良的株系，可将其余植株混合收获，下年提前参加产量比较试验。加产量比较试验。 u 杂种四代杂种四代(F4)(F4)及其以后世代及其以后世代选拔优良一致的系统选拔优良一致的系统 选择优良选择优良系统群系统群中的优良系统，并从中选拔优良单株。中的优良系统，并从中选拔优良单株。选择系统和选株依据的性状更加全面。选择系统和选株依据的性状更加全面。种植方式同种植方式同F F3 3。来自同一个系统的几个单株所组成的来自同一个系统的几个单株所组成的几个几个F F4 4系统称为系统群系统

18、称为系统群。系统群中的各系统间互为。系统群中的各系统间互为姊妹系关系。姊妹系关系。收获同收获同F F3 3。将优良系统的中选单株连根拔起，同一系。将优良系统的中选单株连根拔起，同一系内的单株捆成一捆，挂牌标明行号，按株分别脱粒内的单株捆成一捆，挂牌标明行号，按株分别脱粒保存。保存。 F F4表现优良但分离还相当明显的系统表现优良但分离还相当明显的系统, ,一般只进行选株一般只进行选株, ,以便使其性状进一步纯化以便使其性状进一步纯化稳定稳定, ,其中少数表现优异的系统其中少数表现优异的系统, ,也可以提早也可以提早升级升级, ,以便及早进行产量试验。以便及早进行产量试验。 对于性状已基本一致对

19、于性状已基本一致, ,表现突出优良的表现突出优良的株系株系, ,可将其余植株混合收获可将其余植株混合收获, ,下年提前参加下年提前参加产量比较试验。产量比较试验。 第二年升入鉴定圃进行产量试验。参加第二年升入鉴定圃进行产量试验。参加产量试验的系统可改称品系。在升级品系中产量试验的系统可改称品系。在升级品系中仍可继续选株仍可继续选株, ,以便进一步观察性状分离情以便进一步观察性状分离情况和综合性状表现。况和综合性状表现。 系谱法育种示意图系谱法育种示意图育种圃鸟瞰图育种圃鸟瞰图世代世代F F1 1F F2 2F F3 3F F4 4F F5 5性状性状表现表现一致一致, ,有优势有优势分分离离系

20、统间差系统间差异明显异明显, ,系统内有系统内有分离分离系统群间差异系统群间差异明显明显, ,群内系间群内系间有差异有差异, ,开始出开始出现一致系统现一致系统选种圃同选种圃同F F4 4。鉴定圃。鉴定圃。种植种植方法方法按组合按组合点播点播同同上上按组合株按组合株行点播。行点播。株行点播株行点播, ,姊妹姊妹系相邻种植。系相邻种植。同同F F4 4小区条播小区条播, ,设重复。设重复。杂种各世代工作内容简表杂种各世代工作内容简表世代世代F F1 1F F2 2F F3 3F F4 4F F5 5工作工作内容内容淘汰组合淘汰组合, ,拔除假杂拔除假杂种。种。选单株选单株, ,淘汰组淘汰组合。合

21、。优良系优良系统中选统中选单株。单株。优良系统群内选优良系统群内选优系优系, ,优系内选优系内选优株优株, ,选优良系选优良系统升级。统升级。同同F F4 4鉴定系统产鉴定系统产量为一致性量为一致性, ,选择优良品选择优良品系升级。系升级。收获收获方法方法按组合混按组合混收。收。按组合按组合收当选收当选株。株。按系统按系统分收当分收当选株。选株。按系统分收当选按系统分收当选株。株。优系分别混收。优系分别混收。同同F F4 4。小区分收、小区分收、分脱分脱, ,称产。称产。室内室内编号编号99(1)99(1)99(1)-99(1)-1-19999(1)(1)1 11 199(1)99(1)1 1

22、1 11 1 同上。同上。按升级时选按升级时选种圃编号。种圃编号。杂种各世代工作内容简表续杂种各世代工作内容简表续 综上所述，系谱法可概括为：综上所述，系谱法可概括为： 一代看，一代看， 二代找，二代找， 三代定，三代定， 四代促。四代促。 F1看组合优劣看组合优劣, ,F2找重点组合中的优找重点组合中的优良单株良单株, ,F3定系统的好坏定系统的好坏, ,F4促系统的促系统的稳定。稳定。（二）、系谱法的优缺点（二）、系谱法的优缺点 优点优点 缺点缺点对遗传力较高的性状有定对遗传力较高的性状有定向选择的作用向选择的作用从从F2F2代超进行严格选代超进行严格选择，中选率低，不少择，中选率低，不少

23、优良类型被淘汰优良类型被淘汰每一系统的历年表现都有每一系统的历年表现都有案可查，系统间的亲缘关案可查，系统间的亲缘关系十分清楚，有助于互相系十分清楚，有助于互相参证，育种者可以及早地参证，育种者可以及早地把注意力集中在少数突出把注意力集中在少数突出的优良系统上，有计划地的优良系统上，有计划地加速繁殖和多点试验加速繁殖和多点试验工作量大，占地多，工作量大，占地多，往往受人力、土地条往往受人力、土地条件的限制，不能种植件的限制，不能种植足够大的杂种群体，足够大的杂种群体，使优异类型丧失了出使优异类型丧失了出现的机会现的机会（一）概念及工作要点（一）概念及工作要点 在自花授粉作物的杂种分离世代，按组

24、在自花授粉作物的杂种分离世代，按组合混合种植，不加选择，直到估计杂种后代合混合种植，不加选择，直到估计杂种后代纯合百分率达到纯合百分率达到80%80%以上时以上时( (约在约在F F5 5F F8 8) )，才，才开始选择一次单株，下一代成为系统开始选择一次单株，下一代成为系统( (株系株系) )，然后选拔优良系统进行升级试验。然后选拔优良系统进行升级试验。二、混合种植法（bulk method） （二）混合法优缺点（二）混合法优缺点方法方法开始选开始选择世代择世代选择压力选择压力选择结果选择结果系谱法系谱法 F F2 2人工选择为主人工选择为主目标性状明显改进，目标性状明显改进，许多有利基因

25、可能损许多有利基因可能损失失混合法混合法 F F5 5F F8 8自然选择，类自然选择，类型间竞争型间竞争保存大量基因保存大量基因, ,有利有利重组重组, ,损失竞争力差损失竞争力差的个体的个体方法方法育种效果利弊育种效果利弊系谱法系谱法对质量性状或遗传力较高的数量性状可起到定对质量性状或遗传力较高的数量性状可起到定向选择的作用；而对选择可靠性极小的性状实向选择的作用；而对选择可靠性极小的性状实际选择效果并不高。注意力及早集中，但早代际选择效果并不高。注意力及早集中，但早代费工。费工。混合法混合法有利于基因的保存、重组、累加，用于产量育有利于基因的保存、重组、累加，用于产量育种；保存更多类型的

26、植株。早代省工，但选择种；保存更多类型的植株。早代省工，但选择世代费工，年限较长。世代费工，年限较长。（二）混合法优缺点（二）混合法优缺点 在在F F2 2或或F F3 3进行一次单株选择，以后各代分进行一次单株选择，以后各代分别条播别条播F F2 2的衍生系统的衍生系统( (即即F F2 2或或F F3 3当选单株后代当选单株后代的衍生群体的衍生群体) )，并进行产量测定，以供选择衍，并进行产量测定，以供选择衍生系统的参考。由生系统的参考。由F F2 2或或F F3 3单株衍生系统，要在单株衍生系统，要在各后继世代中不断选优汰劣，直到选出有希各后继世代中不断选优汰劣，直到选出有希望的衍生系统

27、时，连同其余的产量趋于稳定望的衍生系统时，连同其余的产量趋于稳定的系统的系统(F(F6 6F F1010, ,最早在最早在F F6 6) )一起进行株选，入一起进行株选，入选株第二年按系统种植，供进一步选择用。选株第二年按系统种植，供进一步选择用。三、衍生系统法 和系谱法相比和系谱法相比，衍生系统法在早代选株，衍生系统法在早代选株，按株系种植，育种家可以尽早获得优良株按株系种植，育种家可以尽早获得优良株系材料，发挥了系谱法的长处。采用系谱系材料，发挥了系谱法的长处。采用系谱法要连续在系统内选择单株，选株太多会法要连续在系统内选择单株，选株太多会增加工作量，选少了又可能损失优良基因，增加工作量，

28、选少了又可能损失优良基因，而采用衍生系统法不会使所处理的材料在而采用衍生系统法不会使所处理的材料在若干世代内增加太多，又可在系统内保存若干世代内增加太多，又可在系统内保存较大的变异，弥补了系谱法的缺点。较大的变异，弥补了系谱法的缺点。 和混合法相比，和混合法相比，衍生系统法在早代选株后，衍生系统法在早代选株后，即按衍生系统混合种植，保存变异，在早即按衍生系统混合种植，保存变异，在早期世代，可以大大减少工作量，这保留了期世代，可以大大减少工作量，这保留了混合法的优点，又由于分系种植，可以减混合法的优点，又由于分系种植，可以减少在混播条件上群体内出现不同类型的竞少在混播条件上群体内出现不同类型的竞

29、争问题。可以减少在选择世代大量选株的争问题。可以减少在选择世代大量选株的工作量。工作量。 在杂种早期世代，每株各收一粒种子，在杂种早期世代，每株各收一粒种子，混合播种，到了后期世代，才选择单株，混合播种，到了后期世代，才选择单株，分株收获，进行株行、株系比较试验的方分株收获，进行株行、株系比较试验的方法。法。五、五、单籽传法单籽传法(Single Seed Descent (Single Seed Descent Method)Method)即即SSDSSD法法 要点：要点：第二代：从第二代：从F F2 2分离世代开始，从每株收获一粒种子，混分离世代开始，从每株收获一粒种子，混合保存。合保存。

30、第三代到第四代：每一世代都种植前一世代所收获的第三代到第四代：每一世代都种植前一世代所收获的种子，并仍从每一株收获一粒种子，混合收存。种子，并仍从每一株收获一粒种子，混合收存。第五代：将前一世代收获的种子进行稀植，选择性状第五代：将前一世代收获的种子进行稀植，选择性状较好的单株，并从当选单株分株收获全部种子。较好的单株，并从当选单株分株收获全部种子。第六代：以前一代收获的单株种子种植株行，分别收第六代：以前一代收获的单株种子种植株行，分别收获性状较好株行的种子。获性状较好株行的种子。第七代：从前一代收获的株行种子，种植株系试验。第七代：从前一代收获的株行种子，种植株系试验。第五节 杂交育种程序

31、和加速 育种进程的方法 n杂交育种程序集中表现在由若干个试验圃以及由各试验圃具体工作所构成的一套有序工作中。一、杂交育种的程序 (一)原始材料圃和亲本圃:种植原始材料的试验地块叫原始材料圃。 (二) 选种圃:种植F1及外观性状表现分离的杂种后代的地块称为选种圃。 (三)鉴定圃: 种植从选种圃送来的品系及上年鉴定圃留级品系的地块叫鉴定圃。 n (四)品种比较试验田 种植由鉴定圃升级的品系和上年品种比较试验圃中留级品系的地块称为品种比较试验圃，简称为品比圃n(五)区域试验、生产试验和栽培试验n n采用杂交育种途径育成一个新品种，往往需要10年以上的时间，这就有必要采取些其它措施以缩短育种年限。二、

32、加速育种进程的方法 n n1、异地异季加代 如北种南繁、南种北 育. 2、利用温室就地加代 .3、结合单倍体育种技术，缩短杂种分离世代 . (一)加速世代进程的方法 1、优异材料可越级试验 2、及时并加快繁殖种子 (二)加速试验进程的方法 第六节 回交育种概念概念 两个品种杂交后，子一代与其亲本之两个品种杂交后，子一代与其亲本之一再进行杂交，称为回交。一再进行杂交，称为回交。 A B F1 B BC1, BC1 B BC2 采用一次或多次回交的育种方法采用一次或多次回交的育种方法 ，称，称为回交育种。为回交育种。回交育种图示 表示方法表示方法 （A X B） X A X A； A3 X B；

33、A X 3 / B 明确两对概念：轮回亲本（轮回亲本（recurrent parent）与非）与非轮回亲本轮回亲本(non-recurrent parent) 用于多次回交的亲本称轮回亲本（亲本用于多次回交的亲本称轮回亲本（亲本A A）；只在第一次杂交时应用的亲本称）；只在第一次杂交时应用的亲本称非轮回亲（亲本非轮回亲（亲本B B）。）。 （A X BA X B） X A X AX A X A 受体亲本受体亲本(receptor)与供体亲本与供体亲本(donor) 有利性状（目标性状）的接受者，称受有利性状（目标性状）的接受者，称受体亲本（亲本体亲本（亲本A A）；目标性状的提供者，称）；目标

34、性状的提供者，称供体亲本（亲本供体亲本（亲本B B） 。 （A X BA X B） X A X AX A X A 一、一、 回交育种的意义及遗传效应回交育种的意义及遗传效应(一)、回交育种的意义 回交育种法速度快，在改良作物品回交育种法速度快，在改良作物品种个别缺点时是一种快速有效方法种个别缺点时是一种快速有效方法(二)、回交的遗传效应n在回交杂合基因群体中，杂合基因型逐渐减少，纯合基因型在回交杂合基因群体中，杂合基因型逐渐减少，纯合基因型相应地增加，纯合基因型变化的频率是相应地增加，纯合基因型变化的频率是(1-1/2(1-1/2r r) )n n ( (n n为杂种为杂种的杂合基因对数，的杂

35、合基因对数， r r为回交的次数为回交的次数) )，其中纯合基因型仅为，其中纯合基因型仅为轮回亲本的基因型。轮回亲本的基因型。一对基因自交和回交群体内一对基因自交和回交群体内aaaa型个体的比率型个体的比率(%)(%)世代数世代数1 12 23 34 45 56 67 78 8AaAaAaAa25.025.037.537.543.7543.7546.8846.8848.4448.4449.2249.2249.6149.615050AaAaaaaa50.050.0757587.587.593.7593.7596.8896.8898.4498.4499.2299.22100100回交的遗传效应 假

36、设二亲本只有一对基因的差异： 不论是回交还是自交，不论是回交还是自交，每增加一个世代，杂每增加一个世代，杂合体合体 减少减少 1/2 1/2 ，纯，纯合体增加合体增加 1/2 1/2 ； 所所不同的是在自交后不同的是在自交后 代，纯合体中代，纯合体中 AA AA 和和 aaaa 基因型各占一半，基因型各占一半，而回交后代的全部纯而回交后代的全部纯合体均属于与轮回亲合体均属于与轮回亲本相同的本相同的 AA AA 基因基因 型。型。n1. 在不加选择的情况下，回交的最后产物为轮回亲本 ； 在选择的情况下可得到非轮回亲本的目标性状 + 轮回亲本综合性状的后代 ，即将供体亲本的目标性状转移到受体亲本。

37、 2. 有利打破连锁 若非轮回亲本中目标性状基因与不良基因连锁时，则轮回亲本优良基因置换非轮回亲本的相应不良基因的进程将要减缓，其减缓程度依连锁的紧密程度即交换价（ C ）的大小而异。例：抗病亲本乙（抗病基因 R 与不良基因 b 连锁）： 二、回交育种步骤回交育种步骤：回交育种步骤：年次年次回交程式回交程式工作内容工作内容1 1A AB B杂交，杂交，A A为轮回亲本，为轮回亲本，B B为抗为抗病亲本，病亲本，抗病性为显性抗病性为显性2 2 F F1 1A AF F1 1回交于回交于A A3 3 BC BC1 1F F1 1A A从回交一代中选择抗病株回从回交一代中选择抗病株回交于交于A A4

38、 4 BCBC2 2F F1 1A A从二次回交一代中选择抗病从二次回交一代中选择抗病株回交于株回交于A A年次年次回交程式回交程式工作内容工作内容5 5 BCBC3 3F F1 1A A从三次回交一代中选择抗病株从三次回交一代中选择抗病株回交于回交于A A6 6 BCBC4 4F F1 1四次回交四次回交F F1 1自交并选择优良抗自交并选择优良抗病株病株7 7 BCBC4 4F F2 2自交选择抗病株种成株系，选自交选择抗病株种成株系，选择农艺性状优良的抗病株系择农艺性状优良的抗病株系 n 回交育种步骤：n1. 双亲杂交， F 1 回交于轮回亲本； 2. 从回交后代中选择具有目标性状（象非

39、轮回 亲本）和综合性状（象轮回亲本）的植株与轮回亲本连续回交； 3. 自交纯化，在自交过程中选择具有目标性状 且农艺性状优良的植株及稳定系统。4. 按常规进行产量比较试验，区域试验，生产 试验。三三 . .回交育种方法回交育种方法(一)、回交亲本选择n轮回亲本（或受体亲本）轮回亲本（或受体亲本） 轮回亲本是接受改良的对象，要求综合性轮回亲本是接受改良的对象，要求综合性状好、适应性强、有丰产潜力。应选用在当状好、适应性强、有丰产潜力。应选用在当地栽培时间长地栽培时间长, ,综合性状好的推广品种或最有综合性状好的推广品种或最有希望推广的优良品种。这些品种某一、二个希望推广的优良品种。这些品种某一、

40、二个性状存在缺点。这些缺点经回交可以得到改性状存在缺点。这些缺点经回交可以得到改良，并在改良后仍能在生产上有较长时期的良，并在改良后仍能在生产上有较长时期的使用价值。使用价值。n非轮回亲本（或供体亲本）：非轮回亲本（或供体亲本）： 供体亲本是目标性状的提供者，它供体亲本是目标性状的提供者，它必必须具备轮回亲本所缺少的那一、二个优良须具备轮回亲本所缺少的那一、二个优良性状，而且这一、二个优良性状要非常突性状，而且这一、二个优良性状要非常突出。出。控制该性状的基因只能有一、两个，控制该性状的基因只能有一、两个，最好是显性的，以利于回交后代的选择。最好是显性的，以利于回交后代的选择。尽可能没有严重缺

41、点。尽可能没有严重缺点。(二二)、回交后代的选择、回交后代的选择1.1.质量性状基因的回交转育质量性状基因的回交转育(1). (1). 当被转移的目标性状为显性时当被转移的目标性状为显性时 轮回亲本轮回亲本 非轮回亲本非轮回亲本P P 甲甲 AABBccAABBcc aabbCCaabbCC 乙乙 F F1 1 AaBbCcAaBbCc AABBccAABBcc BCBC1 1 A AB BCcCc AABBccAABBcc BCBC2 2 A AB BCcCc AABBccAABBcc BCBC3 3F F1 1 A AB BCcCcBCBC3 3F F2 2 A AB BC CBCBC3

42、3F F3 3 AABBCCAABBCC由一对显性基因控制的性状转移由一对显性基因控制的性状转移每代选择的性状为每代选择的性状为乙的输出性状乙的输出性状 (2). (2). 当被转移的目标性状为隐性时当被转移的目标性状为隐性时 (a)(a)同时进行回交和自交同时进行回交和自交 (b)(b)每次回交之前均自交一次每次回交之前均自交一次 轮回亲本轮回亲本 非轮回亲本非轮回亲本P 甲甲 aabbCC AABBcc 乙乙 F1 AaBbCc aabbCC BC1 ABcc aabbCC A-B-CC（淘汰）（淘汰） BC2 ABcc aabbCC A-B-CC（淘汰）（淘汰） BC3F1 ABCcBC

43、3F2 ABccBC3F3 aabbcc由一对隐性基因控制的性状转移由一对隐性基因控制的性状转移每代选择的性状为每代选择的性状为乙乙 的输出性状的输出性状 2、回交的次数、回交的次数在回交工作中，根据育种目标及亲本性状差异的大小，通常在回交工作中，根据育种目标及亲本性状差异的大小，通常进行进行4 45 5次回交，即可恢复轮回亲本的大部分优良性状。次回交，即可恢复轮回亲本的大部分优良性状。 原则：回交次数以轮回亲本的特征特性基本得到恢复为准回交次数以轮回亲本的特征特性基本得到恢复为准 。一般双亲差异小，回交次数可少些；相反，亲本差异大，一般双亲差异小，回交次数可少些；相反，亲本差异大，或目标性状

44、与不良性状连锁或目标性状与不良性状连锁 时，应适当增加回交次数。时，应适当增加回交次数。 四、回交法的用途n1. 用于改良品种的个别缺点，而保持其优良性状是抗病育种的有效手段，当优良品种感 染某种病害时，可将抗病品种作为非轮回亲本，以原品种做轮回亲本，将抗病基因导入原品种中，育成抗病且具有原品种全部优良性能的新品种。 2. 杂种优势利用中，不育系和恢复系的转育 n3. 用于远缘杂交，解决杂种不育和分离世 代过长等问题 例： （籼粳）籼 偏籼型 （籼粳）粳 偏粳型 草棉与陆地棉杂交，用陆地棉的花粉 回交可提高杂种的结实率。 4. 打破基因连锁 例： 抗病亲本乙（抗病基因 R 与不良基因 b 连锁

45、）： n5. 选育近等基因系和多系品种 如：抗病的多系品种，选择一个综合性状好的品种为轮回亲本同具有不同抗病基因的非轮回亲本回交.育成以A品种为遗传背景但具有不同抗性基因的近似品系，然后根据需要混合其中若干品系组成多系品种用于生产。 五五. . 回交育种法的应用价值及其局限性回交育种法的应用价值及其局限性 应用价值：应用价值：既可保持轮回亲本的基本性状，又增添了非轮回亲既可保持轮回亲本的基本性状，又增添了非轮回亲本特定的目标性状。本特定的目标性状。育种群体比杂交育种所需的群体小，在回交育种过育种群体比杂交育种所需的群体小，在回交育种过程中，主要是针对被转移的目标性状进行选择，所程中，主要是针对

46、被转移的目标性状进行选择，所以可以利用温室、异地或异季加代以缩短育种年限。以可以利用温室、异地或异季加代以缩短育种年限。有利于打破目标基因与不良基因间的连锁，增加基有利于打破目标基因与不良基因间的连锁，增加基因重组频率，提高优良重组类型出现的机率。因重组频率，提高优良重组类型出现的机率。用回交法育成的品种形态上与轮回亲本大体相似，用回交法育成的品种形态上与轮回亲本大体相似，在轮回亲本品种的推广地区容易为农民所接受。在轮回亲本品种的推广地区容易为农民所接受。局限性：局限性：如果轮回亲本选择得不恰当，则回交改良的如果轮回亲本选择得不恰当，则回交改良的品种往往不能适应农业生产发展的要求。虽品种往往不能适应农业生产发展的要求。虽可以逐步回交法，但延长了育种年限。可以逐步回交法，但延长了育种年限。往往仅限于由少数主基因控制的性状，至于往往仅限于由少数主基因控制的性状，至于改良数量性状则比较困难，改良数量性状则比较困难，回交的每一世代都需进行人工杂交，工作量回交的每一世代都需进行人工杂交，工作量很大。很大。目标基因可能存在多效性，或目标基因与不目标基因可能存在多效性，或目标基因与不利基因紧密连锁仍是回交育种中需要克服的利基因紧密连锁仍是回交育种中需要克服的重大障碍。重大障碍。回交群体回复为轮回亲本基因型经常出现一回交群体回复为轮回亲本基因型经常出现一些偏离。些偏离。