第9章远缘杂交育种
矮粒多/黑麦→2.9% ,(中国春/矮粒多)/黑麦 →61.7%
(3)染色体预先加倍 染色体数目不同的物种杂交时,可先将染色
体数目少的进行染色体加倍后再杂交。 (4)采用特殊的授粉方法
重复授粉。利用雌蕊发育程度和生理状况 的差异,多次授粉,促进结籽。
混合授粉。 提前或延迟授粉
(5)柱头手术。 柱头移植:父本花粉授在同种植物柱头上, 然后在花粉管尚未完全伸长之前切下柱头, 移植到异种的母本花柱上;或先进行异种 柱头嫁接,待1-2天愈合后授粉。
2、克服办法 (1)亲本选择,确定适当母本 ➢广泛测交 ➢在栽培种与野生种杂交时,以栽培种为母本。 ➢在染色体数目不同时,以数目多的作母本。 (2)桥梁法(媒介法)
利用亲缘关系与两亲本较近的第三个种作为桥梁, 这个“桥梁种”起了有性媒介作用。
A ×B不易成功,可采取:(A×C)×(B×C), C为桥梁种。
杂交核置换选育不育系、 利用核质杂种?) 6、研究生物的进化
第一节 远缘杂交育种的重要性
(四)诱导单倍体
▲香味烟草×心叶烟草→烟草 单倍体 ▲普通大麦×球茎大麦→ 大麦 单倍体(68%) (F1球茎大麦 染色体消减) ▲普通小麦×玉米→单倍体小 麦(40%) ▲硬粒小麦×玉米→单倍体玉 米硬粒小麦
小偃6号 :20年磨一剑。
小偃6号的耐干热风特性 是这样发现的。当时,小麦 成熟前连续40天阴雨,6月 14日天气突然暴晴,一天中, 几乎所有的小麦都青干了, 除小偃6号的祖父(小偃55 -6)和长穗偃麦草仍保持 着金黄颜色外,其他材料全 部青干,这个材料经过两次 杂交,育成了小偃6号。
2019年度唯一获得国 家最高科学技术奖的科
❖完全异源双二倍体(含双亲全部染色体组): 八倍体小黑麦 AABBDD×RR→ AABBDDRR 六倍体小黑麦 AABB×RR→ AABBRR
❖不完全异源双二倍体(双亲的部分染色体组不全) 八倍体小偃麦 AABBDD×BBEEFF ↓ AABBDDEE
3、创造异染色体体系 (1)异附加系(alien addition line):在某物种染色体组的 基础上,增加一条、二条或一对、两对外源染色体,形成具 有另一物种特性的新类型。 ➢增加一条外源染色体:单体附加系,2n+1 ➢增加二条不同外源染色体:双单体附加系,2n+1+1 ➢增加一对外源染色体:二体附加系, 2n+2 ➢特点:附加染色体带有许多优良基因,但不够稳定,生产 上不能直接利用,但它是选育异代换系和易位系的重要亲本 材料。
2、对远缘杂种后代分离的控制
(1)杂种一代染色体加倍 杂种一代是双单倍体,加倍后形成纯合的
双二倍体,不分离、稳定。 (2)回交
可使杂种的同源的染色体数目增加,配对 趋于正常,使杂种较快稳定。
(3)诱导杂种产生单倍体
花柱截短:将母本花柱切除或剪短,直接 授上父本花粉。
(6)理化因素或激素处理 射线处理:比如γ射线照花粉再授粉。 化学或激素处理:GA、萘乙酸、硼酸、吲哚乙 酸等。 (7)生物技术
试管受精:从母本花中取出胚珠,置于试管 中培养进行人工授精。 体细胞杂交:去掉细胞膜后进行细胞融合。
(三) 杂种夭亡、不育的原因及克服的方法 1、表现 (1)受精不完全,不能获得完整的杂交种子
(幼胚畸形、没有胚乳或胚乳很少)。 (2)远缘杂种不发芽或发芽在不同发育时期
夭亡。 (3)长成植株,但不能受精结实繁衍后代。
2、克服办法 (1)幼胚离体培养(胚拯救) (2)杂种染色体加倍法 (3)回交 (4)延长杂种的生育期
(四)远缘杂种后代的分离与控制
1.远缘杂种后代性状分离的特点
(1)性状分离无规律性
异附加系:普通小麦的黑麦附加系AABBDD+2(1R,2R, 3R, 4R,5R,6R,7R)
12 34 5 67 AA
1 2 3 4 5 67
AA
BB
BB
DD
2RR
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(2)异代换系(alien substitution line) :某物种的 一对或几对染色体,被另一物种的一对或几对染 色体所取代形成的新类型。
学家。
竹稻:30年磨一剑
广东梅洲市农校
抗病、抗旱、米质优
远缘杂交在一定程度上打破物种之间界 限,促进不同物种的基因交流。
但由于生殖隔离的存在,远缘杂交不可 能象品种间杂交那样,可以通过正常的基因 交换与重组。必须采用基因渐渗的办法才能 达到遗传物质交流的目的。
2.人工创造新物种 通过不同种、属杂交,染色体加倍,创造人工物种
来自双亲的异源染色体缺乏同源性,减数分 裂过程紊乱,形成具有不同染色体数目和质量的 各种配子。因此,后代性状分离复杂且不规律, 上下代之间的性状关系也难于预测和估计。
(2)分离类型丰富,有向两亲分化的倾向
不仅会分离出各种中间类型, 而且还出现大量的亲本 类型、亲本祖先的类型、超亲类型以及某些特殊类型等, 变异极其丰富。
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二、 远缘杂交的困难及其克服的方法
(一)三大困难 1、杂交不亲和(不可交配性)。 2、杂种夭亡、或不育。 3、杂种后代性状分离范围大,时间长,不易
稳定,即“疯狂分离” 。
(二)杂交不亲和的原因及克服方法 1.表现: (1)受精过程受阻
花粉粒不萌发或花粉管伸入柱头前破裂。 花粉管进入柱头,但达不到子房。 花粉管进入子房后不能完成正常受精。 (2)幼胚发育受阻 (3)胚乳败育 ❖ 结果:不能得到种子
(3)分离世代长,稳定慢
分离不一定发生在F2,有的从第一代开始分离,有的 到第3-4代才开始分离,分离现象往往延续到7-8代甚至更 多。有时上一代看似稳定,下一代有出现分离。在某些远 缘杂交中,由于杂种染色体消失、无融合生殖、染色体自 然加倍等原因,常出现母本或父本的单倍体、二倍体或多 倍体、非整倍体等。
(3)易位系( translocation line ):某物种的一段 染色体和另一物种的染色体片段发生交换后产生 的新类型。
特点:代换的染色体片段带有重要抗性基因,大多数 作为育种材料,也有部分在生产上直接利用,生产 实用性较大(T-47、小偃6号、高加索等)。
4、诱导单倍体(孤雌生殖) 5、 利用杂种优势(远源