作物育种学总论第八章远缘杂交育种.ppt

第八章 远缘杂交育种 第一节 远缘杂交的概念及育种学意义 一、概念： 不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间进行的杂交，称为远缘杂交 包括：种间杂交。如普通小麦×硬粒小麦，陆地棉×海岛棉， 甘蓝型油莱×白菜型油莱，栽培花生×野生花生等； 属间杂交。如玉米×高梁，玉米×摩擦禾， 普通小麦×山羊草或偃麦草等等。 另外还有不同科、纲植物间杂交。难度大 亚种间的杂交 （亚远缘杂交）。如籼稻×粳稻等。 二、育种学意义 1、培育新品种和种质系 打破了种属间的界限，促进不同种属的基因渐渗和交流，把不同生物类型的独特性状结合于杂种个体中，创造出新的品种。 当现有品种资源无法满足的育种目标要求时，引入异属、异种的有利基因，可培育出具有优异性状的新品种。 尤其高产、优质、早熟和 抗病虫抗逆境等性状的突破。 普通小麦与长穗偃麦草杂交， 培育出高产品种小偃麦6号，推广1000万亩以上； 培育一批抗病材料 如中4、中5等材料具有小麦属内没有的黄矮病新抗源 龙麦10号被加拿大国家黄矮病鉴定中心列为抗病对照 第八章 远缘杂交育种 普通小麦 小偃麦6号 2、创造新作物类型 导入不同种、属的染色体组，可以创造新作物类型和新的物种。 野生的心叶烟草（ 2n=24,GG） ?与普通烟草（2n=48, TTSS） F1（TSG，加倍） 异源六倍体新种（2n=72, TTSSGG） 小黑麦的育成： 普通小麦（AABBDD）与黑麦（RR）杂交，经F1染色体加倍育成 八倍体小黑麦（AABBDDRR）； 硬粒小麦（AABB）与黑麦（RR）杂交，经F1染色体加倍而成 六倍体小黑麦（AABBRR）； 还有小麦与偃麦草合成的小偃麦； 小麦与山羊草合成的小山麦； 小麦与簇毛麦合成的小簇麦。 第八章 远缘杂交育种 第八章 远缘杂交育种 3、创造异染色体系 远缘杂交通常引入全套的异源染色体组，因此往往带来不良性状。 导入或置换某个异源染色体或染色体片段，创造异附加系、异替换系、易位系等，更好地利用异源物种的有利性状，改良现有品种。 （1）异附加系：在某物种染色体组的基础上，增加数量不等的异源染色体。为非整倍体。 单体附加系：附加一条外源染色体的个体。 二体附加系：附加一对外源染色体的个体。 双单体附加系：附加二条不同的染色体。 特点：染色体数目不稳定，容易恢复到二倍体 育性减退 异源染色体可能伴有不良性状 不能用于生产，但可用于创造异替换系和易位系 普通小麦与其它很多不同属物种培育出附加系 陆地棉附加系 第八章 远缘杂交育种 附加系染色体鉴定 （2）异置换系：物种的一对或几对染色体被另一物种的染色体所取代 来源：由附加系（2n+1）与单体（2n-1）杂交再自交得到 染色体的代换通常在部分同源染色体间进行 （如普通小麦的4D与长穗偃麦草的 4E） （部分同源染色体在基因剂量、位置、DNA序列有很大差异， 差异程度因不同染色体而异，它们在功能上有一定补偿能力） 特性：染色体数目未变 细胞学和遗传学上都比相应的附加系稳定 有时可在生产上直接利用 （3）易位系：某物种的一段染色体与其它物种的染色体段发生交换。 来源：异置换系、异附加系与栽培品种杂交、回交产生 （同源染色体配对，外源染色体与对应的染色体均呈单价体， 可以发生部分同源配对、交换，形成易位系）； 辐射诱变、组织培养，增加染色体的遗传交换，提高易位频率 特点：导入有用基因的染色体片段、排除不利基因的染色体片段 细胞学和遗传学特性更稳定更平衡