第十三组第八优势杂交育种精要.ppt

第八章 优势杂交育种 第一节 杂种优势的概念和利用概况一、杂种优势的概念 杂种优势是生物界的一种普遍现象，指两个遗传组成不同的生物体杂交所产生的杂交种，在生长势、抗逆性、适应性和产量等方面超过其双亲的现象。杂种优势与人工选择方向一致者叫正向优势，相反者为负向优势。 杂种优势的度量标准有以下几种：（公式中H为杂种优势；F1位杂种一代的平均值；P1为地一个亲本的平均值；P2为第二个亲本的平均值） 1.超中优势 又称中亲值优势。这是以中亲值（某一性状的双亲平均值的平均值）作为尺度衡量F1平均值与中亲值之差的方法。计算公式如下：H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1+P2)/2] 2.超亲优势 又称高亲值优势。这是用双亲中较优良的一个亲本的平均值（Ph）作为尺度，衡量F1平均值与高亲品均值之差的方法。计算公式如下：H=(F1- Ph)/ Ph 3.超标优势 这是以标准品种的平均值（CK）作为尺度，衡量F1与标准品种之差的方法。计算公式如下：H=(F1-CK)/CK 4.离中优势 离中优势又叫平均显性度，是以双亲平均数之差的一半作为尺度衡量F1优势的方法，是以遗传效应来度量杂种优势。计算公式如下：H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1-P2)/2 如果将公式中的F1、P1和P2用遗传效应来表示，即F1为h，P1为d，P2为-d，则公式改写为：H={h-[d+(-d)]/2}/{[d-(-d)]/2}=h/d 式中，h为显性效应，d为加性效应。加性效应是可以稳定遗传的，显性效应是基因型处于杂合状态时才表现的。这种方法的计算结果反映了杂种优势的遗传本质。 二、杂种优势的遗传机制 显性假说：显性假说人为杂种优势来源于等位基因对生长发育有利，隐性基因对生长发育不利。 超显性假说：超显性假说认为等位基因之间有超过显隐关系的互作效应。 三、优势杂交育种与常规杂交育种的比较 优势育种与常规杂交育种都需首先收集种质资源选择与选配亲本进行杂交，并经过品种验证新品种的增产潜力、稳定性、适应性和特异性，报请品种管理部门审定、认定或登记。不同之处有以下几个方面： 1.利用的基因效应 2.育种程序 3.种子繁育 四、杂种优势利用概况 杂交种品种种植面积迅速扩大的原因，一方面是杂种优势带来的增产增收作用；另一方面是开发杂交种品种，育种这通过控制杂交亲本而较易保护自己的权益。 五、杂种优势的预测和固定 （一）杂种优势的预测 如果在亲本配组之前，根据亲本的情况能够预测杂种优势大小，有目标地配置杂交组合，就可以减少配置组合数和品种实验的工作量，提高育种效率。以下是关于杂种优势固定研究取得的初步结果。 1.酵母测定法 2.线粒体互补法 3.同工酶分析法 4.分子生物学方法 此外，还有人报道过叶绿体互补法、产量交叉线法、胚重鉴定法以及计算机模拟法等。 （二）杂种优势的固定 由于杂交种的配置增加了制种成本使杂交种品种的种子价格高于常规品种。杂种优势固定研究很早就已经引起了人们的重视。一些探索性研究结果如下： 1.无性繁殖法：杂交种品种进行无性繁殖，就可以不改变播种材料的杂合基因型，从而固定杂种优势。 2.无融合生殖法：不定胚和二倍配子体无融合生殖形成的种子完全继承了母体的遗传组成。 3.人工种子法：人工种子的幼胚来自体细胞和组织，具有和亲本相同的基因型，所以其种植群体能保持亲本的杂种优势和个体间的整齐一致。 第二节 杂交种选育程序 优良的杂交种品种应该具有整齐一致的杂种优势，即一方面要求每代繁育或用于生产的杂交种种子都具有相似的基因型；另一方面，在杂种群体内个体间具有相似的杂合基因型。实现上述目标，有赖于亲本系统的纯合化。 一、自交系的选育 选育自交系，首先必须收集大量的原始材料。原始材料可以是农家品种、常规品种或杂交种。选育自交系的方法有系谱选择法和轮回选择法。 （一）系谱选择法 系谱法的一般程序如下： 1、选择优良的育种材料作为选育 自交系的基础材料 2、选株自交 在选定的基础材料 中选择无病虫害的优良单株自交。 3、逐代选择淘汰 首先进行株系 间的比较鉴定，在当选的株系内 选择优良单株自交。 二、配合力测定 （一）配合力的概念 配合力是指作为亲本杂交后F1表现优良与否的能力。配合力分一般配合力（gca）和特殊配合力（sca）两种。 gca是指一个自交系在一系列杂交组合中的平均表现。 sca是指某特定组合某性状的观测值与根据双亲的gca所预测的值之差。 三、配组方式的确定 配组方式是指选定的杂交亲本哪个做母本、哪个做父本，以及参与配组的亲本数。 1、单交种 单交是指用2个亲本杂交配成的杂种一代。（最常用） 优点：配成的杂交种基因型杂合程度高，群体内株间的一致性强。 缺点：单交种的