远缘杂交育种课件

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1、第十二章远缘杂交育种第一节远缘杂交的概念和作用第二节远缘杂交不亲和的原因及克服方法第三节远缘杂种不育性及其克服方法第四节远缘杂种后代的分离与选择第一节远缘杂交的概念和作用一、远缘杂交的概念远缘杂交指的是亲缘关系疏远类型之间的杂交。一般认为植物学上种以上分类单位之间杂交都是远缘杂交。此类杂交产生的后代称远缘杂种。近缘杂交：同一个种的植物的不同类型之间，它们在遗传上、形态、生理上彼此虽有所不同，但基本特点是相似的，一般容易杂交。远缘杂交：生殖隔离的影响，使不同种或属间的植物，不仅在形态、生理上存在显著的差异，而且在遗传组成和细胞结构上也存在着很大差别。因此，一般

2、来讲，种属之间就不像种内的变种或品种那样容易进行杂交。二、远缘杂交在育种工作中的重要作用1、创造新的种质，丰富植物的变异类型如：油菜（2n=aa=20）×黑芥（2n=bb=16）芥菜（2n=aabb=36）；樱桃李（2n=aa=16）×黑刺李（2n=bbcc=32）欧洲李（2n=aabbcc=48）；杏×李李杏新品种（象李那么多产，如杏那样美味）；古氏杜鹃×云锦杜鹃罗德杜鹃（1907年）。2、利用异属、种的特殊有利性状利用野生类型的高度抗病性、对环境胁迫的适应能力等。如：栽培种马铃薯×野生马铃薯抗晚疫病的马铃薯；现代月季×野生蔷薇抗寒性强的新类型。3、利用杂

3、种优势如：一球悬铃木×三球悬铃木二球悬铃木4、探索研究生物进化远缘杂交后代可再现物种进化中的中间类型、新种类型。如：樱桃李（2n=aa=16）×黑刺李（2n=bbcc=32）F1双二倍体（欧洲李）5、诱导单倍体虽然远缘花粉在异种母本上常不能正常受精，但有时能刺激母本的卵细胞自行分裂，诱导孤雌生殖，产生母本单倍体。据不完全统计：通过远缘杂交已在12个物种中成功地诱导出孤雌生殖的单倍体。二、远缘杂交特点1、亲本选择、选配难度大一般原则＋亲和性2、远缘杂交存在障碍远缘杂交的不亲和性：雌、雄配子不能正常受精形成合子（生殖隔离）远缘杂种的不育性：成活性：受精卵不能发育

4、成健全种子；种子不能发芽或发芽后不能长成正常植株；结实性：不能形成正常的雌雄器官；不能产生正常的配子，无法繁衍后代。3、远缘杂种后代分离的广泛性和不规则性由于亲本亲缘关系远，亲本间的基因组成、染色体组型差异较大；F1开始分离、F2分离更为广泛，远缘杂种后代分离范围广，时间长，更是无规则可循，这对于杂种后代遗传规律性的预测和控制，以及对杂种性状的稳定等，都增加了较多困难。4、远缘杂种的杂种优势多：生活力衰退（由于遗传上或生理上的不协调）；少数：杂种优势明显，如日本落叶松×兴安落叶松，2年生杂种高为母本的196％，父本的136％。第二节远缘杂交不亲和的原因及克服

5、方法一、远缘杂交不亲和性及其原因植物的受精作用是一个复杂的生理生化过程。远缘杂交时，由于双亲的亲缘关系较远，遗传差异较大，生理上也不协调，这些都会影响受精过程，使雌、雄配子不能结合、受精而形成合子，这就是远缘杂交的不亲和性。1、不亲和常见的现象花粉不能在异种柱头上萌发；花粉管不能伸入柱头；花粉管虽进入柱头但生长缓慢或破裂；花粉管到达不了子房；虽然达到子房却完不成双受精作用等等。2、不亲和的原因异种柱头分泌物抑制不亲和花粉花粉不能萌发；连接柱头的传递组织抑制花粉管生长花粉管进入柱头；花粉管生长缓慢或太短不能进入子房到达胚囊；不能正常受精。二、克服远缘杂交不亲和

6、性的方法1、选择适当亲本，并注意正反应选择亲本时，除了根据育种目标，选择具有最多优良性状的类型作杂交亲本外，还必须考虑到远缘杂交不亲和的特点，选择和选配适当亲本，以提高远缘杂交的成功率。1）同一物种的某一品种或类型与另一物种的不同品种或类型之间存在较大的亲和性差异。如：芥菜（卷心刈菜）×黑芥（加州褐子）F1（0.07%）；芥菜（紫高菜）×黑芥（加州褐子）F1（0.78%）。2）正、反交的结果往往差异显著如：山茶×怒江山茶F1（29.3%），反交结实率7.7％；山茶×连蕊茶F1（5.7%），反交结实率2.0％。（1）采用染色体数较多或倍数性高的种作母本如：云南

7、山茶（2n=6x=90）×山茶（2n=2x=30）F1（8.7%）；山茶×云南山茶F1（2.7%）原因：能提供更多的营养物质供应种子的发育。（2）选择花粉渗透压稍大的为父本，柱头渗透压稍小的为母本花粉与柱头间渗透压不同，也影响到杂交的结实率。一般选作父本的种，其花粉的渗透压稍大于母本柱头的渗透压时，将更有利于花粉管的伸长和参与受精，从而使杂交易于成功。（3）选择第一次开花的幼龄杂种实生苗作母本以第一次开花的幼龄杂种实生苗作母本，有利于克服远缘杂交不亲和性，若父母本均为第一次开花的幼龄杂种，则远缘杂交更容易进行。2、混合花粉和多次重复授粉混合花粉：若干种或品种

8、的远缘花粉混合；远缘花粉＋杀死的母本花粉如：防城金花