论杂交育种和单倍体育种

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1、论杂交育种和单倍体育种在生产实践中常常依据生产需要，采用不同育种方法培育优良品种，从而达到提高产量、优化品质的目的。常用的育种方法有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种、细胞融合技术育种和细胞核移植技术育种等。在各种育种方法中，比较重要的是杂交育种和单倍体育种，现将这两种育种方法论述如下。　　一、杂交育种　　在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法就是杂交育种。杂交育种指在不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料。杂交育种依据的原理是基因重组，通过

2、基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体，或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来，产生在该性状上超过亲本的类型，从而得到优良品种。　　杂交育种常用的方法：1.杂交→所需杂交品种；2.杂交→自交→选优→自交。　　采用方法1能够得到杂交种子一代，具体的育种程序如下：　　甲品种×乙品种　　↓　　F1　　（人工选出作为品种）　　杂交种子一代在生长、成活、繁殖能力或生产性能等方面均优于双亲，往往比它的双亲表现得器官发达、体型硕大、产量更高，或者表现在抗病、抗虫、抗逆力、成活力、生殖力、生存力等方面的提高，这是生物界普遍存在的现象。但具有杂种优势的杂交子代一般都表现自交衰退

3、现象，因为自交后代会发生性状分离，所以杂交品种只能选用杂种一代。例如：农业上所用的玉米种子就是杂交种子一代，它具有杂种优势，植株整齐、产量很高，而杂交种子二代玉米就会长得参差不齐、产量极低。　　采用方法2能得到性状稳定遗传的品种，具体的育种程序如下：　　甲品种×乙品种　　↓　　F1　　↓自交　　F2　　↓人工选择　　性状稳定遗传的新品种（F3）　　通过杂交育种方法２可以得到性状稳定遗传的新品种（F3），但此育种方法需要的时间长，而且需要及时发现优良品种。　　二、单倍体育种　　单倍体育种是植物育种手段之一，即利用植物组织培养技术（如花药离体培养等）诱导产生单倍体植株，再通过某种手

4、段使染色体组加倍（如用秋水仙素处理或低温环境），从而使植物恢复正常染色体数。单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。　　单倍体育种依据的原理是诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子。单倍体育种得到的全为纯种，自交后代不发生性状分离。　　单倍体育种常用的方法是通过花药离体培养获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目，从而得到所需要的品种。　　单倍体育种程序如下：　　甲品种×乙品种　　↓　　F1　　↓花药离体培养　　单倍体幼苗　　↓秋水仙素　　纯种植株　　↓人工选择　　新品种　　单倍体育种得到的都是纯种，后代不发生

5、性状分离，表现整齐一致，而且可以缩短育种年限。单倍体植株中由隐性基因控制的性状，虽经染色体加倍，但由于没有显性基因的掩盖而容易显现，这对诱变育种和突变遗传研究很有好处。在诱导频率较高时，单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型，可提供新的遗传资源和选择材料。单倍体育种如能进一步提高诱导频率并与杂交育种、诱变育种、远缘杂交等相结合应用，则在作物品种改良上的作用将更显著。但是单倍体育种技术复杂且须与杂交育种配合，且有自身高度不育、植株弱小等缺点，因而在生产上无直接使用价值。　　三、实例探究　　为了更明确形象地说明杂交育种和单倍体育种的方法，现举例如下。　　小麦高秆（D）对矮秆（d

6、）为显性，抗锈病（R）对易感锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。用一个纯合易感病矮秆品种（抗倒伏）与一个纯合抗锈病高秆品种（易倒伏）作亲本，如何得到既抗倒伏又抗锈病类型的小麦纯种。　　1、杂交育种　　Pddrr（矮感）×DDRR（高抗）　　↓　　F1DdRr（高抗）　　↓自交　　F2ddRR（矮抗）ddRr（矮抗）　　↓自交↓自交　　F3ddRR（矮抗）ddRR（矮抗）ddRr（矮抗）ddrr（矮感）　　(人工选出作为品种)　　可见，要得到既抗倒伏又抗锈病的纯种，要从F2中选育出矮秆抗锈病植株，再让F2自交，F3中不发生性状分离的矮秆抗锈病品种即为所求，而且需要三年时间才能得到

7、一个稳定的纯系品种。　　2、单倍体育种　　Pddrr（矮秆）×DDRR（高抗）　　↓　　F1DdRr（高抗）　　↓减数分裂　　配子DRDrdRdr　　直接发育↓↓↓↓　　单倍体植株DRDrdRdr　　秋水仙素处理↓↓↓↓　　F2DDRR（高抗）DDrr（高感）ddRR（矮抗）ddrr（矮感）　　（人工选出作为品种）　　可见，单倍体育种得到的都是纯种，再从F2中选出既抗倒伏又抗锈病的品种即可，无需再进一步自交，因此单倍体育种只需要两年时间，缩短了育种年限。　　总之，通过对杂交育种和单倍体育种的