第九組 第八章 优势杂交育种.ppt

一、杂种优势的概念 概念：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出其双亲的现象。杂种优势与人工选择方向一致者叫正向优势，相反则为负向优势。 杂种优势的度量标准： 1.超中优势（中亲值优势）：以中亲值作为尺度衡量F1平均值与中亲值之差的方法。公式如下： H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1+P2)/2] H=杂种优势 F1=杂种一代的平均值 P1=第1个亲本的平均值 P2=第2个亲本的平均值 2.超亲优势（高亲值优势）：以较优良的亲本平均值（Ph）作为尺度衡量F1平均值与高亲值之差的方法。公式如下： H=(F1- Ph)/ Ph 3.超标优势：以标准品种的平均值（CK）作为尺度衡量F1平均值与标准种之差的方法。公式如下： H=(F1-CK)/CK 4.离中优势（平均显性度）：以双亲平均数之差的一半作为尺度衡量F1优势的方法。公式如下： H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1-P2)/2] 二、杂种优势的遗传机制 遗传假说：显性假说和超显性假说 1.显性假说 显性假说认为杂种优势源于等位基因间的显性效应和非等位基因间显性效应的累加作用，显性基因有利于个体的生长发育，隐形基因不利，杂交使双亲的不利隐形基因不能表达而被掩盖，使杂种显性位点多于任何亲本，因而表现杂种优势。 2.超显性假说 三、优势杂交育种与常规杂交育种的比较 四、杂种优势利用概况 从20世纪50年代开始研究园艺植物杂种优势的利用；70年代末期，甘蓝、白菜、番茄、茄子、甜椒、黄瓜、西瓜、甜瓜等杂交品种已先后大面积应用于生产。 杂交种品种种植面积扩大的原因： ①杂交优势所带来的增产增收效果。 ②开发杂交育种瓶中，育种者通过控制杂交亲本而较容易保护自己的权益。 五、杂种优势的测定和固定 （一）杂种优势的预测 1.酵母测定法：用亲本的浸出液对酵母生长刺激作用上的差别来分析预测杂种优势的具体方法是用热水浸煮法，从植物组织得到提取液（干物质与水的比例为1:50）。测定时，先在试管中放入啤酒酵母菌悬浮液20ml，然后加入0.5ml植物组织提取液在28~30℃温箱中培养24h，用比浊法测定酵母菌的生长情况。如果两个材料提取液的混合液刺激酵母菌生长的速度大于单个材料提取液的刺激作用，则用这两个材料配组得到的F1可能具有较强的杂种优势。 2.线粒体互补法 McDaniel等从大麦的杂交亲本中分离出线粒体，将两亲本线粒体混合，测定混合物的呼吸率（每毫摩尔ADP转化为ATP所需毫摩尔氧），如果混合物的呼吸率高于两亲本单独线粒体的呼吸率，则可能有较强的杂种优势。 3.同工酶分析法 如果两亲本的同工酶谱不一样，则他们配组所得的F1可能有较强的杂种优势。类型：①单亲型 ②无差异型 ③杂种型 4.分子生物学方法 利用分子标记技术，分析杂交亲本之间遗传多态性的差异，估算遗传距离，按照亲缘关系远而优势强的原则，预测杂种优势大小。 （二）杂种优势的固定 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。禾本科、百合科、兰科、蔷薇科、芸香科、菊科、仙人掌科等科内不少种类常存在这种无融合生殖，通过选择，有可能使无融合生殖率提高，成为一个可以遗传的稳定性状，用于杂种优势的固定。 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。 第三节 杂种种子的生产 在选择杂交制种途径的时候，主要应该考虑两方面的因素：一是杂交率；二是杂交制种成本。 一、天然异花授粉习性的利用 异花授粉植物的天然异交率在50%以上，有些种类和品种异交率可达到90%以上。利用这类作物的天然异花传粉习性，将杂交双亲种植在一个隔离区内，任其自然传粉配制杂交种。 这种方法的优点是杂交制种成本低，而且容易配组。缺点是天然异交率在基因型间往往有较大差异；同时，受虫源和气候等条件的影响，杂交种纯度那那样保证。这种方法适用于异交频率高的异花授粉植物。 为了提高生产用种杂种植株百分率，可以吸入苗期标记性状来淘汰假杂种。即以具有隐性形状的亲本为母本、显性性状亲本为父本，在苗期去除自交苗。标记性状应具备的条件有两个：①苗期表现明显差异，而且容易目测识别； ②形状遗传稳定。 二、人工去雄制种法 人工去除雄蕊、雄花或雄株，然后与父本杂交。对于雌雄同花作物来说书去除雄蕊配制杂交种，对于雌雄异花作物来说是去除雄花，而对于雌雄异株作物来说是拔除雄株问题。