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第六章回交育种-51页文档资料


非轮回亲本被转移的性状最好是简单的显性 基因控制的,这样便于识别选择。如有困 难,也必须是有较高遗传力的性状,这是 十分必要的。因为在回交过程中,每一轮 回交,对正在被转移的性状都必须进行选 择,性状的遗传力强,选择的效果明显。 而且这一性状最好容易依靠目测能力加以 鉴定,这样在回交育种应用上就比较方便。
本实例所说明的回交方法是比较容易实行的, 因为抗锈性是由显性单基因所控制,而且 每一回交后代中,抗病植株容易借人工接 种加以鉴定,育种过程如图6—2。其育种 过程与上面提及的一般回交育种的步骤相 同。
如果导人的性状隐性遗传时,可将回交一代
自交,在分离的自交后代中选株回交(图 6—3),或在回交一代中作较多的回交,同 时在回交株上自交,将回交与自交后代对 应种植。凡是自交后代在目标性状上呈现 分离者,说明其相应的回交后代中必有一 些带有目标性状基因,那就可以在该后代 中继续选株回交并自交。而自交后代不出 现分离的,其相应回交后代即可淘汰。如 果能筛选出与该隐性基因紧密连锁的分子 标记(详细见第17章),那么就可以借助于 分子标记进行连续的回交转育。
用于多次回交的亲本称轮回亲本,如A品种称 轮回亲本。因为也是有利性状(目标性状)的 接受者,又称受体亲本;只有第一次杂交 时应用的亲本,如品种B称非轮回亲本,它 是目标性状的提供者,故称供体亲本。回 交表达方式如: [(A×B)×A]×A……或 A3×B等。式内表明A为轮回亲本,在第一 次杂交时使用一次、回交使用二次。此外, 也用BC1或BC2分别表示回交一次或二次, 以BC1Fl、BC1F2分别表示回交一次的一 代和回交一次自交的二代。回交方法和步 骤总结于图6—1。
例如要导入的抗锈基因是隐性基因(rr),每次 回交后代将分离出两种基因型RR和Rr。因 为在这种情况下,含有抗性基因的杂合体 (Rr)不可能在表型上与RR区分开,必须使 杂种自交一代,以便在和轮回亲本回交之 前,发现抗性(rr)植株,继续与轮回亲本杂 交。
(二)数量性状基因的回交转育
当导人数量性状基因时,回交工作是否成 功,以及回交工作进展的难易受两种因素 的影响,一是控制某一状的基因的数目, 二是环境对基因表现的作用。
如果希望通过回交而转育的是一个质量性状, 应该选择一个其他性状和轮回亲本尽可能 相类似的非轮回亲本,这样可以减少为了 恢复轮回亲本理想性状所必需的回交次数。
二、回交后代的选择
在回交后代中必须选择具备目标性状的个体再作回 交才有意义,这关系到目标性状能否被导人轮回 亲本,亦即回交计划的成败问题。为了更快地恢 复轮回亲本的优良农艺性状,应注意从回交后代, 尤其是在早代中选择具有目标性状而农艺性状又 与轮回亲本尽可能相似的个体进行回交。为了易 于鉴别和选择具有目标性状的个体,应创造使该 性状得以充分显现的条件。例如目标性状为抗病 性时,则需要创造病害流行条件。具体的做法, 因所转移的目标性状的显性和隐性、是质量性状 还是数量性状有所不同。
非轮回亲本(供体)的选择也是很重要的,它必 须具有改进轮回亲本缺点所必需的基因, 要求所要输出的性状必须经回交数次后, 仍能保持足够的强度,同时其他性状也不 能有严重的缺陷。非轮回亲本整体性状的 好坏,也影响轮回亲本性状的恢复程度和 必须进行回交的次数。非轮回亲本的目标 性状最好不与某一不利性状基因连锁,否 则,为了打破这种不利连锁,实现有利基 因的重组和转育,必须增加回交的次数。
第二节 回交育种方法
一、亲本的选择
轮回亲本必须是各方面农艺性状都很好,只有个 别缺点需要改造的品种。缺点较多的品种不能用 作轮回亲本。应该特别注意对轮回亲本的选择, 要确保经过改造以后的轮回亲本,即新选育的品 种在生产上有继续利用的价值。如果轮回亲本选 得不准,经过几次回交后,选育的新品种落后于 生产形势的要求,就将前功尽弃。所以,轮回亲 本最好是在当地适应性强、产量高、综合性状较 好,经数年改良后仍有发展前途的推广品种。
(一)质量性状基因的回交转育
如果要转移的性状是由显性单基因控制,那 么在回交过程中,转移的性状容易识别, 回交就比较容易进行。
例如,想通过回交,把抗锈病基因(RR)转移 到一个具有适应性但不抗病(rr)的小麦A品 种中去。
可将品种A作为母本与非轮回亲本杂交,再以 A为轮回亲本进行回交育种,A含有育种家 希望能在新品种上恢复的适应性和高产性 状的基因。在F1中锈病基因是杂合的(Rr)。 当杂种回交于A品种(n)时,将分离为两种 基因型(Rr和rr)。抗病(Rr)的小麦植株和感 病(rr)的植株在锈菌接种条件下很容易区别, 只要选择抗病植株(Rr)与轮回亲本A回交。 如此连续进行多次,直到获得抗锈而其他 性状和轮回亲本A品种接近的世代。这时, 抗病性状上仍是杂合的(Rr),它们必须自交 一代到两代,才能获得稳定的纯合基因型 抗病植株(RR)。
在回交育种杂合基因群体中,杂合基因型逐 渐减少,纯合基因型相应地增加。纯合基 因型变化的频率都是(1—1/2r)n(n为杂种 的杂合基因对数,r为回交的次数)。这点和 自交群体是一样的。
回交和自交后代群体中纯合基因型的性质不一 样。以一对杂合基因Aa为例,自交所形成 的2种纯合基因型是AA和aa;而回交 Aa×aa后代群体中,纯合基因型只有一种 aa,即为轮回亲本的基因型。在相同育种进 程内,就一种纯合基因型来说,回交比自交 达到某种纯合基因型个体的频率快。例如, 自交F4,AA或aa两种纯合基因型个体的频 率各有43.75%,而育种进程相同的 BC3F1中,aa一种纯合基因型个体的频率已 达87.5%,这说明回交比自交控制某种基 因型比率的效果要高得多。
回交育种法是育种家改进品种个别性状的一 种有效方法。
当A品种有许多优良性状,而个别性状有欠缺 时,可选择具有A所缺性状的另一品种B和 A杂交,Fl及以后各世代又用A进行多次回 交和选择,准备改进的性状借选择以保持, A品种原有的优良性状通过回交而恢复。因 此,回交育种法速度快,在改良农作物品 种个别缺点时有独特的功效。
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