小麦杂交育种课件.ppt
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1、第四章 杂交育种目录 第一节 杂交育种 第二节 杂交育种程序 第三节 回交育种 第四节 远缘杂交育种 20世纪90年代后期,美国学者布朗抛出“中国威胁论”,撰文说到21世纪30年代,中国人口将达到16亿,到时谁来养活中国,谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机?袁隆平 一个属于中国一个属于中国也属于世界的名字也属于世界的名字他发起的他发起的“第二次绿色革命第二次绿色革命”给整个人类带来了福音给整个人类带来了福音。袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。1995年当选为中国工程院院士。我国的水稻产量从原来的4500公斤每公顷增加到7500公斤每公顷。从1976年到1998年,累计增产粮食3.5x1
2、08 吨,平均每年多解决约6000万人的粮食问题。如今,我国大江南北的农田普遍种上了袁隆平研制的杂交水稻。杂交水稻的大面积推广应用,为我国粮食增产发挥了重要作用。杂交水稻被世界誉为中华民族的“第五大发明”。袁隆平的杂交水稻引起了世界的关注,许多国家的专家到中国来取经,印度、越南等20多个国家和地区还引种了杂交水稻。袁隆平的努力,也为解决世界粮食短缺问题作出了贡献。杂交水稻的世界版图http:/ 杂交育种 杂交育种:通过品种间杂交创造新变异,从中选育新品 种的方法。(1)基因重组基因重组 基因重组综合双亲优良性状:可将不同亲本的优良基因集中于新品基因重组综合双亲优良性状:可将不同亲本的优良基因集
3、中于新品种中。种中。例;感病、早熟例;感病、早熟抗病、迟熟抗病、迟熟 早熟、抗病早熟、抗病(2)基因互作基因互作基因互作产生新性状:不同显性基因互作或互补产生新基因互作产生新性状:不同显性基因互作或互补产生新性状,互作性状,互作 的基因在二亲本上,则通过杂交可使互补基因相的基因在二亲本上,则通过杂交可使互补基因相 互结合而产生新性状。互结合而产生新性状。例例:(IRRI 抗褐飞虱育种)抗褐飞虱育种)ccPP(感)(感)CCpp(感)(感)C_P_(抗病)(抗病)(3)基因积累基因积累 基因积累产生超亲性状:对数量性状来说,由分散在双亲中的基因积累产生超亲性状:对数量性状来说,由分散在双亲中的
4、微效多基因累积在后代中引起。微效多基因累积在后代中引起。例:中抗例:中抗 中抗中抗 高抗高抗 2.2.方法方法灵活灵活 3 3.贡献最大贡献最大 杂交育种是最常用最有效的育种方法 目前用于各国农业生产的主要作物良种,绝大多数都是用杂交育种法育成的,在各种育种方法中成效最大。从育成品种数及品种在生产上推广的面积上看均占首要位置。组合配置、杂交方式、后代处理方法灵活多样,还可与倍性育种、诱变育种等配合使用,且这些育种方法也往往要与杂交育种配合使用才会有好的效果。一、杂交亲本的选配 亲本选择亲本选择是根据育种目标选用具有性状优良的品种类型作为杂交亲本。亲本选配亲本选配是指从入选亲本中选用哪些亲本进行
5、杂交和配组的方式。亲本选配决定杂种后代的遗传基础,是杂交育种成败的关键。如从小麦“碧蚂4号早洋麦”组合中,河南省选出了郑州24号,山东省选出了济南2号,北京市选出了北京8号。其它许多地区也选出了优良品种。有许多亲本组合,则未选出任何品种。(一)亲本选择的原则 1.1.选择优良性状较多的亲本选择优良性状较多的亲本 2.2.明确亲本的目标性状明确亲本的目标性状 3.3.亲本之一最好为当地优良品种亲本之一最好为当地优良品种 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 5.5.借鉴前人的借鉴前人的经验经验(二)亲本选配的原则 1 1、亲本性状互补亲本性状互补 2 2、不同类型的或不同
6、地理起源的亲本相配组、不同类型的或不同地理起源的亲本相配组 3.3.用经济性状优良、遗传差异大的亲本配组用经济性状优良、遗传差异大的亲本配组 4.4.以具有最多优良性状的亲本为母本以具有最多优良性状的亲本为母本 5.5.质量性状质量性状,双亲之一要符合育种双亲之一要符合育种目标目标二、杂交技术与杂交方式小麦有性杂交试验教学自制视频 1 1、调节、调节开花期使花期相遇开花期使花期相遇 (1).常用分期播种的方法 早开花的迟播,迟开花的早播母本适时播,父本分期播 (2).光温处理 例:小麦进行长日处理,水稻进行段日处理可促进开花。(3).栽培措施 N肥延迟开花,P肥促进开花。重施N结合稀植,抽穗不
7、齐,花期长;重施P肥,抽穗齐,花期短;穗轴穗轴小花小花护颖护颖小穗小穗小麦的花器构造小麦的花器构造雄蕊雄蕊雌蕊雌蕊外颖(稃)外颖(稃)内颖(稃)内颖(稃)雌雄蕊雌雄蕊鳞片鳞片1234567891.麦穗麦穗 2.穗轴穗轴 3.小穗小穗 4.护护颖颖 5小花小花 6.外稃外稃 7.内稃内稃 8.雄蕊雄蕊 9.雌蕊雌蕊 10.鳞片鳞片10小麦的开花习性小麦的开花习性通常小麦抽穗通常小麦抽穗2-42-4天开花(有的当天就开花,也有的抽穗天开花(有的当天就开花,也有的抽穗1010天才开花)。天才开花)。开花的最适温度为开花的最适温度为18-2318-23,最适相对湿度,最适相对湿度70-8070-80,
8、花粉在花粉在田间条件下的生活力约田间条件下的生活力约2020分钟。分钟。开花的高峰期随地区、品种、当时温、湿度有所差异,通开花的高峰期随地区、品种、当时温、湿度有所差异,通常一天有两个高峰,上午常一天有两个高峰,上午5-85-8时,下午约时,下午约16-2016-20时开花最盛。时开花最盛。小麦的开花顺序,就全株而言先主穗后分蘖穗;同一穗上,小麦的开花顺序,就全株而言先主穗后分蘖穗;同一穗上,先中部的小穗,然后依次向上、向下两端开放;就一个小穗先中部的小穗,然后依次向上、向下两端开放;就一个小穗而言,先基部第一朵小花,然后依次向上,全穗开花约而言,先基部第一朵小花,然后依次向上,全穗开花约3-
9、53-5天。天。小麦开花时,鳞片吸水膨胀,迫使外颖张开,同时花丝迅小麦开花时,鳞片吸水膨胀,迫使外颖张开,同时花丝迅速伸长并伸出颖片外,花粉囊破裂而散粉,一朵小花开花时速伸长并伸出颖片外,花粉囊破裂而散粉,一朵小花开花时间很短,大约间很短,大约15-2015-20分钟,开花后花粉落在柱头上分钟,开花后花粉落在柱头上1-21-2小时开小时开始萌发。始萌发。选穗、整穗选穗、整穗去雄去雄花粉的采集和授粉花粉的采集和授粉小麦人工杂交的方法和步骤小麦人工杂交方法小麦人工杂交方法普通法:普通法:1 1.如何选穗整如何选穗整穗穗选穗:选穗:根据计划确定的杂交组合,在母本圃(群体根据计划确定的杂交组合,在母本
10、圃(群体内)选择内)选择典型、健壮、无病虫害典型、健壮、无病虫害植株的主茎穗。植株的主茎穗。一般要求:一般要求:穗刚抽出叶鞘,穗柄离基部叶鞘约穗刚抽出叶鞘,穗柄离基部叶鞘约3-3-6cm6cm,未开花,花药呈绿色。,未开花,花药呈绿色。整穗:整穗:用镊子去掉穗基部和顶部发育不良的小穗,用镊子去掉穗基部和顶部发育不良的小穗,每穗留中部每穗留中部8-108-10个发育较一致的小穗;夹去每个小个发育较一致的小穗;夹去每个小穗中部发育不良的小花,只留基部的两朵小花,全穗中部发育不良的小花,只留基部的两朵小花,全穗约留穗约留2020朵左右小花;用剪刀剪去每朵小花的芒和朵左右小花;用剪刀剪去每朵小花的芒和
11、外颖顶端外颖顶端1/4-1/31/4-1/3。小麦人工杂交方法小麦人工杂交方法2.2.去雄套袋去雄套袋去雄:去雄:用左手大拇指和中指夹住麦穗,用食指轻压用左手大拇指和中指夹住麦穗,用食指轻压外颖的顶部使内外颖分开,右手用镊子插入内外颖外颖的顶部使内外颖分开,右手用镊子插入内外颖的合缝里,轻轻镊出三枚雄蕊(注意:不要夹破花的合缝里,轻轻镊出三枚雄蕊(注意:不要夹破花药和碰伤柱头)药和碰伤柱头)要求:要求:去雄工作应从穗的一侧由下而上顺序进行,去雄工作应从穗的一侧由下而上顺序进行,去完一侧再进行另一侧,不能遗漏。去雄时如发生去完一侧再进行另一侧,不能遗漏。去雄时如发生花药破裂(或花药呈黄色)这朵花
12、应剪去,应用酒花药破裂(或花药呈黄色)这朵花应剪去,应用酒精擦净镊子,以免发生串粉现象。精擦净镊子,以免发生串粉现象。2.2.去雄套袋去雄套袋套袋:套袋:去雄完毕,即刻套袋隔离。去雄完毕,即刻套袋隔离。要求:要求:套上的纸袋要折叠住,用回形针或大头针别住;套上的纸袋要折叠住,用回形针或大头针别住;在去雄穗旗叶下面的茎杆上挂上纸牌;在去雄穗旗叶下面的茎杆上挂上纸牌;纸牌上注明母本品种的名称或者行号、去雄日期、纸牌上注明母本品种的名称或者行号、去雄日期、操作者姓名。操作者姓名。E:月月 日日P:月月 日日操作者操作者:XXX 3.授粉授粉 “小麦捻调穗小麦捻调穗”杂交法杂交法 主要特点是授粉在隔离
13、袋中进行。简便省时、质量高。杂交步骤如下:整穗去雄:先去雄(方法如前述),后剪芒和颖,剪去的颖壳大先去雄(方法如前述),后剪芒和颖,剪去的颖壳大约占整个的约占整个的1/2,已不伤柱头为度。已不伤柱头为度。授粉前父本穗的处理:授粉前父本穗的处理:选择中上部小花的花药即将伸出的父本穗,然后进行剪颖处理,把剪过颖的父本穗剪断,插在土中,在阳光下晒2-3分钟,既有花药伸出颖壳即将散粉时,进行授粉。授粉授粉二、杂交技术与杂交方式(二)杂交方式1.单交:单交即两个品种间的杂交(单交)用甲乙表示,其杂种后代称为单交种,由于简单易行、经济,所以生产上应用最广,一般主要是利用杂种第一代,如丰鲤、福寿鱼。甲甲乙乙
14、期望得到的子代期望得到的子代二、杂交技术与杂交方式2.双交与四交双交是两个不同的单交种的杂交,可表示为(甲乙)(丙丁)或(甲丙)(乙丙),4个亲本的遗传物质在4交一代中所占的比例是一样的。亲本甲、乙、丙、丁依次占1/4.甲甲乙乙甲甲乙乙丙丙丁丁丙丙丁丁期望得到的子代期望得到的子代二、杂交技术与杂交方式四交与四亲本双交虽然都用了4个亲本。但由于采用不同的杂交方式,4个亲本的遗传物质在4交一代中所占的比例不一样,亲本甲、乙、丙、丁依次所占1/8,1/8,1/4,1/2.甲甲乙乙甲甲乙乙丙丙丁丁期望得到的子代期望得到的子代二、杂交技术与杂交方式 3.回交即杂交后代继续与其亲本之一再杂交,以加强杂种世
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