《园艺植物育种》第八章 营养系杂交育种.ppt

第八章 营养系杂交育种 一、 营养系品种的遗传特点 (一)概念 通过有性杂交综合亲本的优良性状，再利用无性繁殖来保持品种的遗传特性而获得新品种的工作，称为营养系杂交育种（clonal cross breeding）。 这种杂交方式利用了亲本的加性和非加性遗传效应。 多基因假说认为控制数量性状遗传的各个基因的效应是累加的，叫做基因加性效应。 而基因非加性效应则是指由等位基因或非等位基因间的相互作用产生的效应，包括显性效应和上位效应。 有性杂交育种 A 常规杂交育种：杂交（组合亲本优良性状）→自交（使亲本纯合）→ 选择（符合育种目标）→个体纯合、群体同型→常规种。 B 优势育种：选育自交系（纯合稳定） → 配合力测定（自交系组配能力）→ 配组→ 杂交种(个体杂合、群体同型)。 无性繁殖植物（可结实的） C 营养系杂交育种（组合亲本优良性状 → 选优株→ 形成无性系→营养系品种 常规杂交育种和优势杂交育种均适用于有性繁殖的植物。 而营养系杂交育种则适用于绝大多数果树、花木和球根类花卉，以及无性繁殖的蔬菜，也适合一些经济作物，如甘薯等。 ※条件：可正常结实的无性繁殖植物。 营养系杂交育种 （二）营养系品种的遗传特点 无性繁殖作物大多是多年生异花授粉植物，遗传上高度杂合，很多有较长的童期---实现遗传上的纯合很困难 即使育成纯合体，生产应用也不方便，----种子播种的实生树进入结果期比无性繁殖至少要晚2-5年。 营养系利用无性繁殖可以稳定地保持各种遗传效应，而有性繁殖就没有这一特点。 2、遗传特点 （1）遗传杂合程度大，实生后代变异幅度大 表现在果实成熟期、果实大小、果实硬度、可溶性固形物含量等方面。 例如 两个红色菊花杂种一代出现紫红、红、粉红、橙、黄和雪青各种颜色。 这些都是因为亲本遗传背景复杂，造成后代的多样性。这种多样性为选择提供了巨大的物质基础。 （2）有性后代经济性状平均水平显著下降 实践表明，有性后代平均值一般都小于亲本的中亲值 原因：营养系品种遗传值中非加性效应占较大比重，在有性过程中，非加性效应解体，造成经济性状普遍退化。 例：景士西等调查发现，苹果杂交后代果均重比亲本中亲值下降18-51%，品质级次下降30%； （3）歧化选择性状在实生后代中表现趋中变异 　多数经济性状在人工选择中常取单向选择方式。单向选择高产、优质、大果、小核（果树）的株系，这样的株系在有性繁殖时加性效应解体，后代变异趋势是产量下降、品质变次、花径或果实变小、果核变大等。 但有一些性状人工选择是双向或多向的歧化选择。如花卉植物的花期、果树果实的成熟期等。这类性状的非加性效应常有正、负两个方向。在非加性效应解体时，这类性状有趋中变异的趋势。 （4）质量性状的异常分离 营养系品种杂种后代分离比率为3：1或9：3：3：1的例子非常少见。 桃的黄肉、粘核、不溶质为单基因控制的隐性性状。理论上无论自交或互交都不应该出现显性后代。事实上杂交后代常有少量白肉株系、相当比例的溶质类型，也出现过离核类型。 原因：群体内个体间存在不同的多修饰基因复合体和复杂的基因互作关系，不仅可以改变相同基因型的显性度和外显率，有时甚至可以改变等位基因的显隐关系。 （5）蕴藏较多的体细胞突变 长期无性繁殖和体细胞突变使一些品种成为突变嵌合体，这是芽变产生的源泉。 苹果品种元帅产生的芽变品种有120多个 月季品种中有780多个来自芽变。 （6）常携带有较高频率的隐性致死基因 营养系品种中含有大量的致死基因。致死基因的存在可能有助于保持染色体片段的杂合性，从而防止由近交引起的退化。 隐形致死：纯合状态下表现致死作用（aa,AA） 显形致死：杂合状态下表现致死作用（Aa） 桃品种上海水蜜、深洲水蜜、晚黄金都是psps控制的花粉不育型，更多的品种是花粉致死基因的携带者。 （7）常有较多的倍性系列 苹果、梨有2x、3x和4x品种。 菊花、山茶2x、3x、4x、5x、6x、7x乃至8x以上的变异类型。　　 (小结) 营养系品种与有性繁殖品种相比，遗传特点： 1.遗传杂合程度大，实生后代变异幅度大； 2.有性后代经济性状平均水平显著下降； 3.歧化选择性状在实生后代中表现趋中变异； 4.质量性状的异常分离； 5.蕴藏较多的体细胞突变； 6.常携带有较高频率的隐性致死基因； 7.常有较多的倍性系列 二、亲本选配及杂交技术特点 （一）亲本选配特点　 营养系杂交育种在亲本选择选配方面必须注意 雌、雄性细胞的育性 配子间的亲和性 受精卵发育特点等 　1. 雌、雄性细胞的育性（可孕性）　　营养系品种由于长期无性繁殖，常常造成有性繁殖能力不同程度退化。 如营养系品种中的雌蕊退化 、雄性不育、无融