近亲繁殖和杂种优势

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1、第九章近亲繁殖和杂种优势第一节近亲繁殖及其遗传效应一、近亲繁殖的概念◆异交：亲缘关系较远的个体之间交配，称为异交(outbreeding)。◆近交：亲缘关系相近的个体间杂交称为近亲交配，或称近交(inbreeding)。近交：按亲缘关系远近程度，可分为：全同胞；半同胞；亲表兄妹。植物还有：自交；回交。自交是最极端近交方式。自交↓回交（父女或母子交配）↓全同胞交配（同父母的兄妹交配）↓半同胞交配（同父或同母的兄妹交配）↓表兄妹交配↓品种内交配↓品种间交配↓远缘杂交（种间及其以上)植物群体或个体近亲交配的程度，常是根据天然杂交率的高低来划分的

2、：自花授粉植物（self-pollinatedplant)often）:1~4%;常异花授粉植物（cross-pollinatedplant）：5~20%；异花授粉植物（cross-pollinatedplant）：20~50%。二、自交的遗传效应1、杂合体通过自交，使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化。自交AA×aa杂合体纯合体代数AaAA+aa↓F10Aa(1/2)00↓F211AA2Aa1aa(1/2)11-(1/2)1↓F324AA2AA4Aa2aa4aa(1/2)21-(1/2)2......Fr+1r(1/2)r1-(1/2)

3、r设有n对异质基因，自交r代1则纯合体频率x=(1-)n2r某一种纯合基因型的频率：11(1-)n╳2r2n[1+(2r-1)]n的展开为Fr+1群体中各种个体数的分布如：n=3r=5[1+(25-1)]3=1+93+2883+29791,则分别为：三对基因杂合体：1；两对基因杂合体:93；一对基因杂合体：2883；三对基因纯合体：29291。另一计算公式，可以计算纯合体的频率，以及各种杂合体的频率：x=[1+(2r-1)]n×(1/2)rn例如，r=5，n＝3时x=[1+(25-1)]3×(1/2)5×3=(1+93+2883+2979

4、1)×(1/32786)三对基因杂合：1/32768；两对基因杂合:93/32768；一对基因杂合：2883/32768三对基因纯合：29291/32768=0.9091；图9-2杂种所涉及的基因对数与自交后代纯合的关系2、杂合体通过自交导致等位基因纯合，淘汰有害隐性纯合体。3、杂合体通过自交，获取不同纯合基因型，从而选育自交系。◆如：AaBb(n=2)个体自交后代的纯合基因型有四种(2n)：AABB,AAbb,aaBB,aabb.三、回交的遗传效应回交（backcross）：杂种后代与其两个亲本之一再次交配：如：A×B→F1F1×B→B

5、C1，BC1×B→BC2……F1×A→BC1，BC1×A→BC2……BC1表示回交一代BC2表示回交二代，其余类推甲×乙甲：非轮回亲本↓乙：轮回亲本(♂)F1×乙↓BC1×乙↓BC2×乙↓……回交也能使回交后代基因型纯合，但是:1、纯合基因型严格受轮回亲本的控制，1种纯合基因型；自交是2n种纯合基因型。回交及其遗传效应2、纯合率同样用：1纯合体频率x=(1-)n2r但是，纯合率包含的内容不同。自交后代每一种基因型的纯合率为：11(1-)n×()n2r2回交后代最后只有一种接近轮回亲本的纯合基因型，纯合率为：1(1-)n因此，回交在基因型纯

6、合2r进度上大于自交，一般回交5-6代即可。第二节纯系学说纯系学说：约翰生(JohannsenW.,1859-1927)1909年提出。他以自花授粉的菜豆天然混杂群体为试验材料，按豆粒的轻重分别播种，从中选出19个单株。这19个单株的后代，即19个株系，在平均粒重上彼此具有明显的差异，而且是能够稳定遗传的。他又在19个株系中分别选择最轻和最重的两类种子分别种植，如此连续进行6年，发现在各年份里同一株系内轻粒和重粒的后代平均粒重几乎没有差异。将菜豆天然混杂群体按粒重分类播种，从中选择19个单株自交得到19个株系(line)；株系间平均粒重有

7、明显差异纯系学说：(1)在自花授粉植物的天然混杂群体中，可分离出许多基因型纯合的纯系。在一个混杂群体中选择是有效的。(2)在纯系内个体所表现的差异，那只是环境的影响，是不能遗传的。所以，在纯系内继续选择是无效的。纯系:从一个基因型纯合个体自交产生的后代。（自交系）◆纯系学说的意义:★区分了遗传变异和不可遗传的变异，指出选择遗传变异的重要性。★指导自花授粉植物的育种，即：可以在混杂群体(如地方品种群体)内进行单株选择得到不同的纯系；但是在纯系中继续选择是无效的。◆纯系学说补充：★纯系的“纯”是相对的、暂时的。纯系繁育过程中，由于突变、天然杂

8、交和机械混杂等因素必然导致纯系不纯。★纯系继续选择可能是有效的。纯系中可能由于突变和天然杂交产生遗传变异，出现更优个体。第三节杂种优势(heterosis/hybridvigor)一、杂种优势