页数：80页文件大小：5.47 MB来源： 园艺植物育种学ppt课件
本课件先界定杂种优势的概念并给出中亲优势、超亲优势等度量方法，比较杂种优势育种与常规有性杂交育种的异同；随后系统讲解优良自交系的条件与选育、配合力测定及单交种、双交种、三交种等配组方式；最后重点介绍人工去雄、化学杀雄、自交不亲和系与雄性不育系三系、两系配套等杂交种制种途径。
园艺植物育种学·杂种优势育种，本章起始页，标示课程名称与本章主题范围。
同一遗传效应下，杂交表现为显性，自交表现为隐性。
杂种优势产生的主要假说：下表列出各家假说及其主要观点。
| 假说 | 主要观点 |
|---|---|
| 显性假说 | 优势来源于等位基因间的显性效应，以及非等位基因间这些显性效应的累积作用 |
| 超显性假说 | 优势来源于等位基因间的互作，杂合态优于纯合态 |
| 上位性与杂种优势 | 优势来源于非等位基因间的互作，即基因位点间的非加性遗传效应 |
| 基因组互补与杂种优势 | 双亲基因组互补产生优势 |
| 基因多态性与基因网络系统 | 基因多态性及基因网络系统调控产生优势 |
观点：优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间这些显性效应的累积作用（dominance hypothesis）。
示意图以 P1、P2 的基因型组合（如 AAbbccDD 与 aaBBCCdd）杂交，F1 集双亲显性基因于一体而表现优势；同一遗传效应下，杂交表现为显性，自交表现为隐性。
观点：优势来源于等位基因间的互作，基因间无显、隐关系（overdominance hypothesis）。
观点：优势来源于非等位基因间的互作，即基因位点间的非加性遗传效应。
杂种优势的度量：下表列出常用度量指标及计算公式。
| 度量指标 | 公式与说明 |
|---|---|
| 中亲优势（mid-parent heterosis） | Hm=(F1−MP)/MP×100%，其中 MP=(P1+P2)/2 |
| 超亲优势（over-parent heterosis） | Hp=(F1−Ph)/Ph×100%，Ph 为高值亲本 |
| 超标优势（over-standard heterosis） | Hs=(F1−CK)/CK×100%，CK 为对照品种 |
| 杂种优势指数（index of heterosis） | Hi=F1/MP×100% |
| 离中优势 | H=2(F1−MP)/(P1−P2)×100% |
优势育种与杂交育种的比较：下表列出两者的相异点。
| 比较项目 | 优势育种 | 杂交育种 |
|---|---|---|
| 所利用的遗传效应 | 显性效应、上位性效应等非加性效应 | 加性效应为主，部分显性效应 |
| 育种程序 | 先纯后杂 | 先杂后纯 |
| 制种方法 | 程序繁杂，成本高 | 方法简便，成本低 |
注：两者的基本原理和采用的手段相同，均通过有性杂交创造变异并进行选择。
杂种优势的表现及利用：下表列出主要思考维度。
| 项目 | 要点 |
|---|---|
| 表现特点 | 杂种优势具有普遍性，F1 表现最强，F2 起优势衰退 |
| 类型 | 营养型、生殖型、适应性 |
| 相对性 | 优势大小因组合、性状与环境而异 |
| 利用价值的评价 | 权衡杂种产生的经济效益与生产杂种种子的成本 |
| 影响杂种种子成本的因素 | 生产用种量和繁殖系数；去雄、授粉的劳动成本 |
杂种优势的早期预测与固定：下表列出具体方法。
| 类别 | 方法 |
|---|---|
| 早期预测—群体遗传学方法 | 依据亲本遗传差异与群体遗传参数预测 |
| 早期预测—生理遗传学方法 | 线粒体、叶绿体和匀浆互补法，酵母培养法，同工酶和酶活性法 |
| 早期预测—分子遗传学方法 | RFLP、RAPD 测定亲本遗传差异 |
| 固定—双二倍体法 | 染色体加倍使杂合性固定 |
| 固定—无性繁殖法 | 以无性繁殖保持杂种优势 |
| 固定—二倍体无融合生殖法 | 通过无融合生殖固定杂种基因型 |
| 固定—平衡致死法 | 利用平衡致死系维持杂合状态 |
杂种谱带类型（与双亲相比）：无差别型、互补型、杂种型、单一亲本型。
分子遗传学测定作物遗传差异的手段，通过测定亲本的遗传差异预测杂种优势。
配合力又称组合力，是衡量亲本系在所配 F1 中某种性状好坏与强弱的指标。
示例：某亲本组合的性状调查值中，特殊配合力 SC3 = Xc3 − u − gc − g3 = 11.6 − 10.6 − 0.3 − 0.1 = 0.6。
表中列出 A、B、C、D 四个亲本互交组合的平均值与各亲本一般配合力（g.c.a）值，用以比较亲本与组合的优劣。
注：源课件该页为图片化排版，此处保留计算公式与判读方法，具体数值建议对照原图核对。
理解配合力—遗传效应—育种途径的对应关系：
一个个体的遗传组成所固有的遗传信息，所含基因位点数一定，能稳定地传递给后代。各位点的基因各自控制的遗传效应相对独立地传递到下一代，在后代中表现为简单的相加关系。
亲本携带的优良基因越多，与其他个体配组产生的优良性状越多，表现为一般配合力好，即加性效应决定 g.c.a 的优劣。
第三节 杂交种子的生产：
利用化学去雄剂的制种法：
所谓适宜的施用时期，是指能诱导最大的雄性不育度，而对雌蕊育性无影响或影响甚小，且不产生或极少产生其他不良效应的施用时期。
利用雌性系的制种法：下表列出概念与选育途径。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 概念 | 雌性系是指具有雌性基因，只生雌花不生雄花且能稳定遗传的品系 |
| 选育途径一 | 从国内外引进雌性系直接利用或转育 |
| 选育途径二 | 从以雌性系为母本的 F1 代杂种自交分离选育雌性系 |
| 选育途径三 | 用雌雄株与完全花株或雌全株杂交，后代内分离出纯雌株，再经回交、诱雄、自交获得 |
雌性系的繁殖需在隔离区用赤霉素、硝酸银或硫代硫酸钠处理，促使部分雌性株产生雄花，利用天然授粉采收种子，供下一代母本之用。
制种时母本（雌性系）与父本按 1∶3~5 的比例配置。
第四节 雄性不育系的选育利用：
原始雄性不育材料的获得途径：
原始雄性不育材料的临时保存方法：
CMS 系的选育和利用中，选育保持系常用的方法有测交筛选保持系和人工合成保持系两种。
测交筛选保持系的程序：在获得原始雄性不育株的品种群体或其他品种群体中，选择若干经济性状良好的植株，分别作两种交配——一是测交，测定各父本株对雄性不育性的保持能力；二是各父本株自交，繁殖后代。
图示父本株（S0 代）与原始不育株 S(msms) 测交及自交后代的育性表现：
注：本页源课件为图 6-4 测交筛选保持系示意图，建议对照原图核对各世代符号。
通常的转育方法有直接转育法和间接转育法两种，可据目标品种与不育源的关系选择，转育后用于 CMS 系的利用。
图示甲品种不育系 S(msms) 与乙品种测交筛选，从中选出保持能力的 F(msms)，再经饱和回交，育成乙品种 A 系（不育系）与乙品种 B 系（保持系）。
注：本页源课件为图 6-6 CMS 系直接转育示意图。
GMS 的选育和利用：下表列出核心概念与选育方法。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| GMS | 由一对核基因决定的雄性不育性，其基因型为 msms |
| 两用系 | 受一对隐性核基因支配的 GMS 经选育可获得既作不育系用、又作保持系用的稳定遗传系统 |
| 选育方法 | 把同一品种中的不育株 msms 和杂合可育株 Msms 筛选出来，再进行多代兄妹交 |
图示原始不育株 msms 与同品种可育株杂交：msms×MsMs 后代全可育（淘汰）；msms×Msms 后代 50% 不育株、50% 可育株，经多代兄妹交稳定为 1∶1 的两用系。
注：本页源课件为图 6-7 GMS 系选育示意图。
三种方法各有优点、缺点与适用情况，需按育种材料数量与试验规模选用。
图示以父本株（S0 代）与原始不育株 S(msms) 为材料，通过 F(MsMs)×S(MsMs)、F(MsMs)×F(MsMs) 等组合的自交与分离，从 1S(msms)∶2S(Msms)∶1S(MsMs) 的分离群体中选出不育系 S(msms) 与保持系 F(msms)。
注：本页源课件为示意图，具体杂交符号建议对照原图核对。
本节同时回顾优势育种与杂交育种的比较。
优良亲本材料不必过多，关键是目标性状突出、配合力好。
轮回选择法：
通过多轮选择—互交循环，不断提高群体中优良基因的频率。
配组原则：
杂交组合方式：单交种、双交种、三交种。
本页为轮回选择的符号图例，以 C、S（自交）与 G 等符号标示第一个周期中选株、自交与测交所构成的群体关系，文字说明有限，建议对照原图理解。
不育系繁殖区：不育系×保持系，采收不育系种子，并留部分保持系种子。
杂种一代制种区：不育系×恢复系，采收杂种一代种子，同时繁殖恢复系种子。
本节随后说明自交不亲和性的生理机制。
图示异型自交不亲和性中的二形花柱类型，不同类型花柱植株间授粉方能正常结籽，同型花柱间授粉不亲和。
示例：S1S1×S1S1 完全不亲和；S1S1×S1S2 部分亲和；S1S1×S2S2、S1S1×S2S3 完全亲和。
孢子体自交不亲和性中，亲和与否取决于产生花粉的个体所携带的 S 基因是否相同，并受 S 基因间的显隐性、独立或竞争关系影响。
自交不亲和性生理机制：
优良自交不亲和系应具备的条件：
选育方法：对入选的 S0 代做两种自交，选出 SI 性强、配合力高、综合性状优良的植株。
利用 SI 系制种（SI×SI）：
注：三种制种法共同的特点是父母本上都可收获 F1。
自交不亲和系的繁殖方法：
三区设置：两用系繁殖区（两用系自交留种，并分离出保持系）、父本系繁殖区（父本系自交留种）、杂种一代制种区（两用系中的不育株×父本系，采收杂种一代种子）。
两类模式均产生 50% 不育株与 50% 可育株的分离，用于两用系的保持与制种。
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本页为杂种优势育种一章的结束页，以“再见！”收束全章内容。
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