第八章 杂种优势利用

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1、第八章杂种优势利用何长征湖南农业大学园艺园林学院Tel：13974998962主要内容第一节杂种优势利用的概念第二节选育杂交一代品种的一般程序第三节杂交种子的生产第四节雄性不育系的选育和利用第五节自交不亲和系的选育和利用第一节杂种优势利用的概念杂种优势及其表现自交衰退与杂种优势杂种优势的遗传机制杂种优势育种与常规杂交育种的比较杂种优势度量方法杂种优势的早期预测与固定杂种优势的利用价值及其影响因素一、杂种优势及其表现杂种优势的概念杂种优势表现的基本特点杂种优势的概念杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代在生长势、繁殖力、抗逆性、产量或品质等方面优于其双亲的现象。杂种优势的表

2、现既可能与自然选择的方向一致，也可能与人工选择的方向一致，与人工选择方向一致的叫正向优势，与人工选择方向不一致的叫负向优势。不是任何两个可以杂交的亲本配组都可以得到很理想的杂种优势。杂种优势表现的基本特点杂种优势不是某一两个性状单独地表现突出，而是许多性状综合地表现突出。杂种优势的大小，大多数取决于双亲性状间的相对差异和有利遗传性状的相互补充。杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有密切关系。杂种优势的大小与环境条件的作用也密切相关。二、自交衰退与杂种优势对于异花授粉植物来说，一般自交后都会发生不同程度的衰退，表现为生长势、适应性的减弱和经济性状的退化，这种现象称为自交衰退。自花授粉植物在

3、长期的进化过程中，不能适应自交的植株早已被淘汰，因而自交后代不退化或退化不明显。自交衰退和杂种优势是同一现象的不同表现形式，自交衰退是基因纯合化的同时产生的，杂种优势则是由于杂种内杂合基因比例高而产生的。杂种优势自交衰退杂交显性自交隐性同一遗传效应三、杂种优势的遗传机制显性假说超显性假说⒈显性假说显性基因对生长有利或效力较高，隐性基因对生长有害或效力较低，AA=Aa；杂交主要是为了在F1的较多位点上获得显性基因，从而表现出杂种优势。DAAbbccDdaaBBCCdAbcDdaBCDAAbbccDdaaBBCCdP1P2F1P1P2⒉超显性假说杂合体Aa比纯合体AA或aa显示出更大的生长优

4、势；出现超显性的原因是两个等位基因的互补作用，两个等位基因分别产生不同的产物或分别控制不同的反应，从而杂合体能同时产生两种产物或控制两种反应，结果就具有超过双亲的功能。四、优势育种与常规杂交育种的比较相同点都要选择恰当的亲本，采用杂交的手段，把分别存在于各亲本的优良性状组合到同一个体上。不同点从育种程序上看：常规杂交育种先杂后纯；优势育种先纯后杂。从理论上看：组合育种利用的基因效应是能稳定遗传给后代的加性效应；优势育种利用的基因效应既包括加性效应，又包括不能稳定遗传的非加性效应。在种子生产上，组合育种育成的品种每年从有隔离条件的生产田或种子田内植株上收获种子，即可供下年生产田播种之用；优

5、势育种选育的杂种一代不能在生产田留种，必需专设亲本繁殖区和制种区。五、杂种优势的衡量方法超中优势超亲优势超标优势离中优势超中优势又称为中亲值优势，以中亲值1/2（P1＋P2）作为度量单位，度量F1平均值与中亲值之差。超亲优势又称为高亲值优势，以双亲中较优良的一个亲本的平均值Ph作为度量单位，用以度量F1与高亲平均值Ph之差。超标优势又称为标准值优势，以标准品种（生产上正在应用的同类优良品种）的平均值（CK）作为度量单位，用以度量F1与标准品种之差的度量方法。离中优势又叫平均显性度，以双亲平均数之差的一半作为度量单位，用以度量F1和中亲值之差的度量法。F1＝1/2(P1＋P2)时，H＝0，

6、无优势；1/2(P1＋P2)＜F1＜Ph时，0＜H＜1，不完全显性；F1＝Ph时，H＝1，完全显性；F1＞Ph时，H＞1，超亲优势。五、杂种优势的早期预测和固定杂种优势的研究杂种优势的早期预测杂种优势的固定⒈杂种优势的早期预测酵母预测法如果两个材料提取液的混合液刺激酵母生长的速度大于单个材料提取液的刺激作用，则用这两个材料配组得到的F1将具有较强的杂种优势。线粒体互补法从大麦的杂交亲本中分离出线粒体，将两亲本的线粒体混合，如果混合物的呼吸率高于两亲本单独线粒体的呼吸率，则具有较强的杂种优势。同工酶分析法和分子生物学方法：通过判定两个亲本遗传距离的远近。⒉杂种优势的固定染色体加倍法：根据显

7、性假说，AA与Aa的效应相等，F2之所以优势下降，是因为F2中出现了25％的aa基因性，如果将F1(Aa)加倍成AAaa，其自交留种aaaa基因型的个体只占1/16。无性繁殖：主要用于果树，但对于蔬菜上的有性繁殖植物成本大幅度增加，甚至增加到比每年制种所需的费用还大，因此，在生产上受到限制。无融合生殖法：种子胚由未经减数分裂的母体珠被或珠心二倍体细胞发育而成，实际上也是一种无性繁殖。组织培养技术：绝大多数的组培技术已过关，但要考虑成