作物育种学章节重点与难点

? 杂优的理论:显性、超显性

? 杂交种的类别:品种间、品种-自交系间、自交系间 ? 自交系的选育 优良自交系 配合力 1. 名词解释

杂种优势:两个性状不同的亲本产生的杂种在生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等方面超过其双 亲的现象。 % 100 2 / ) ( 2 / ) ( % 2 1 2 1 1 ?

?

p p

p p F

) 平均优势(

平均优势:F1 超过双亲平均值(MP)的百分率。 超亲优势:F1 超过较好亲本(HP)的百分率。 超标优势:F1 超过当地推广品种(Ck)的百分率。 % 100

% 1 ? ? HP

HP F

) 超亲优势( % 100

% 1 ? ? Ck

Ck F

) 对照优势(

自交不亲和系:某些作物具有完全花,并且可以形成正常的雌雄配子,但自交不结实或结实较少的特性,称为自

交不亲和性。具有自交不亲和性的自交系称为自交不亲和系。 单交种:由 2 个自交系组配而成的杂交种

三交种:由 1 个单交种和 1 个自交系组配而成的杂交种 双交种:由 2 个单交种组配而成的杂交种 综合种:由多个自交系 组配而成。

自交系:经过多年、多代连续的人工强制自交和单株选择所形成的基因型纯合的、性状整齐一致的自交后代。主

要为异花授粉作物的杂交制种提供亲本。 配合力:

一般配合力:指一个被测系(自交系、纯系等)在一系列的杂交组合中的平均产量(或其他经济性状)的表现。

由基因的加性效应决定。

特殊配合力:被测系与一特定的自交系或基因型纯合的品种杂交 F1 的产量(或其他经济性状)的表现。由基因

的非加性效应决定。

一环系:从地方品种、推广品种、品种间杂交种中选出的自交系,称为一环系 二环系:从自交系间杂交种中选育的自交系称为二环系 测交: 测验种:

2. 生产上为什么不能利用 F2? F1 杂而整齐优势最大;

F2 以后发生性状分离,出现部分类似亲本的类型,个体上不如 F1 杂,群体上不整齐,故优势逐代下降。

3. 杂种优势的遗传基础? 显性假说

? 基本观点:杂种 F1 集中了双亲的所有显性基因,杂种优势是由于双亲的有利显性基因的互补作用的结果。

? 杂交亲本的有利性状大都由显性基因控制,不利性状大都由隐性基因控制,通过杂交,使双亲的显性基因

全部聚集在杂种里。 超显性假说

? 杂种优势是由于双亲基因型的异质结合引起的等位基因间的相互作用的结果。 ? 杂合等位基因相互作用大于纯合等位基因的作用。 两种假说的区别:

1、共同点 都认为杂优是由于等位基因与非等位基因之间的互作引起的。互作的大小和方向的不同,

就产生了正向或负向的杂种优势。 2、区别点

显性假说 超显性假说

等位基因间 显隐性 各自作用并互作 非等位基因间 互补或累加 互作

3、共同的不足 均忽略了质核互作对杂优的影响。如叶绿体的遗传、质核不育、某些组合正反交的差异。

4. 利用杂优的基本条件是? 总原则:优、纯、简

(一)有强优势的杂交组合

F1 的优势因组合不同,要有显著的对照优势才有价值。 是关键, 是选择的过程

郑单 958 (郑 58 × 昌 7-2)

(二)有高纯度的亲本

? 亲本纯度高,F1 整齐一致,杂种优势强; ? 亲本杂合,F1 基因型分离,杂优小。 ? 要求亲本基因型纯合

? 获得纯合基因型的方法:连续自交

? 自交系的选育中要注意授粉技术、亲本繁殖过程中要注意繁殖混杂 (三)繁殖、制种技术简单

杂种优势的经济效益不仅取决于优势的大小还取决于制种成本的高低。 因此,应采取简易的制种技术,生产出大

量的、高质量的杂种种子。

杂优只利用 F1,需要年年制种,因此要求: 1. 亲本繁殖容易;

2. 制种技术简单,成本低。 5. 利用杂优的方法 (一) 人工去雄制种:

条件: 1. 易于去雄; 2. 繁殖系数高。 Eg:玉米、棉花、番茄

(二) 化学去雄 1. 机理:

利用雌雄蕊抗药性不同,用内吸剂化学药剂阻止花粉的形成或抑制花粉的正常发育,使花粉失去受精能力,达到 去雄的目的。

2. 对杀雄剂的要求:

⑴ 杀雄选择性强,不影响雌蕊的功能;

⑵ 对植株副作用小,处理后不会引起植株畸变遗传性变异; ⑶ 效果稳定,成本低,处理方便; ⑷ 无残留毒性。 3. 技术关键:

一般为叶面喷雾。 ⑴ 处理时期:雄配子对药剂最敏感的时期,⑵ 浓度: 4. 优点与问题:

? 优点:简单、见效快

? 缺点: ⑴ 效果不稳定; ⑵ 残留大; ⑶ 经济代价高等。 (三)利用自交不亲和性 自交不亲和性:(self-incompatibility)某些作物具有完全花,并且可以形成正常的雌雄配子,但自交不结实或

结实较少的特性,称为自交不亲和性。

具有自交不亲和性的自交系称为自交不亲和系。

自交不亲和系的繁殖:套袋+人工辅助自交 人工剥蕾授粉自交可以结实 (四)标志性状的利用 基本原则:标志真假杂种

原理:真假杂种混种,利用标志性状剔除假杂种

显性标志性状:小麦---红色芽鞘 水稻 ---紫色叶舌 棉花---红叶或鸡脚叶

隐性标志性状:棉花---芽黄

(四)雄性不育性及杂交制种

雄性不育性:雄蕊发育不正常,不能产生有功能的花粉,雌蕊发育正常,可接受正常花粉而受精结实。

6. 优良玉米自交系应具备的条件? 自交系(inbred line):经过多年、多代连续的人工强制自交和单株选择所形成的基因型纯合的、性状整齐一致

的自交后代。主要为异花授粉作物的杂交制种提供亲本。 (二) 基本要求

1. 基因型纯合,表型一致:经过多代严格自交及选择后,表型上一致表现本系特征,基因型纯合,使特征稳定 地传给后代; 2. 一般配合力高: 3. 优良的农艺性状: ① 影响杂交种的性状;

② 影响繁殖制种的性状,花粉量、散粉、花期、产量、结实; 7. 玉米自交系的选育方法 1. 选育的原始材料:

① 地方品种及推广品种; ② 各类杂交种;

③ 综合品种或人工合成群体; 2. 选育方法:

①根据农艺性状进行选择; ②根据配合力进行选择 8. 杂交种的类别

(注意区分品种的各类别:自交系品种、杂交种品种、群体品种、无性系品种,其中群体品种包括异花授粉作物的自

由授粉品种、综合品种,自花授粉作物的杂交合成群体、多系品种,注意区分) 一 品种间杂交种 品种甲 × 品种乙--F1 OPV1 OPV2

是自花授粉作物杂优的主要利用方式 异花授粉作物的品种间杂交种增产有限。 二 品种与自交系间杂交种(顶交种)

顶交种:用一个自由授粉的品种和一个自交系组配的杂交种 适用于:异花授粉作物 顶交种的特点:

适应性强,产量稳定 制种容易 产量高于品种间杂交种,低于自交系间杂交种 三 自交系间杂交种

1. 单交种 由 2 个自交系组配而成的杂交种 A × B

优点:整齐一致,杂优大,产量高,制种简单 缺点:制种产量低 杂交种要求:双高 制种和生产

2. 三交种 由 1 个单交种和 1 个自交系组配而成的杂交种 (A × B )×C 3. 双交种 由 2 个单交种组配而成的杂交种 (A×B)×(C ×D) 4. 综合杂交种:由多个自交系 组配而成。 9. 试述杂交育种与杂种优势利用的区别

杂交育种:不同品种间杂交获得杂种,继而在杂种后代选育新品种的方法。

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