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06 第六章 回交育种.pptx

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本课件从回交育种的概念切入,分析回交的遗传效应与用途,说明轮回亲本与非轮回亲本的选择要求;随后分步给出亲本选择、回交次数、后代选择的完整流程,结合实例讲述转移显性及隐性单基因、聚合多个基因的做法,并比较回交育种的优点与局限性。

作物育种学回交育种目录页,列出回交育种法的要点、回交育种的意义和特点、回交法的运用等各节标题与内容框架
回交育种要点,回交的遗传效应一概念三回交的用途四回交法的优点与
概念两品种杂交后,以F1回交于亲本之一
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第1页:回交育种目录

  • 回交育种法的要点
  • 回交育种的意义和特点
  • 回交法的运用
  • 回交育种

第2页:回交育种要点

二回交的遗传效应一概念三回交的用途四回交法的优点与局限性和遗传效应

第3页:概念两品种杂交后

一概念两品种杂交后,以F1回交于亲本之一,从回交后代中选择特定植株仍回交于该亲本,如此连续进行若干次,再经自交选择育成新品种的方法,称回交育种法(Backcross breeding)表达方式:[(A×B)×A]×A

第4页:回交育种流程图

回交育种图示

第5页:概念轮回亲本

  • 一、概念轮回亲本(recurrent parent)用于多次回交的亲本,也称受体亲本
  • 非轮回亲本(nonrecurrent parent)只在第一次杂交时用的亲本,也称供体亲本

第6页:回交的遗传效应不论是回交还是自交

  • 二回交的遗传效应不论是回交还是自交,每增加一个世代,杂合体减少1/2,纯合体增加1/2
  • 所不同的是在自交后代,纯合体中AA和aa基因型各占一半,而回交后代的全部纯合体均属于与轮回亲本相同的AA基因型
  • 纯合率公式:(1-1/2r)nn=双亲间差异的基因对数,r=回交次数432n=193.9%95.4%96.9%98.4%r=6

第7页:在不加选择的情况下

  • 1.在不加选择的情况下,回交的最后产物为轮回亲本
  • 在选择的情况下可得到非轮回亲本的目标性状+轮回亲本综合性状的后代,即将供体亲本的目标性状转移到受体亲本
  • 二、回交的遗传效应

第8页:有利打破连锁若非轮回亲本中目标性状基因与

  • 2.有利打破连锁若非轮回亲本中目标性状基因与不良基因连锁时,则轮回亲本优良基因置换非轮回亲本的相应不良基因的进程将要减缓,其减缓程度依连锁的紧密程度即交换价(C)的大小而异
  • 二、回交的遗传效应

第9页:在不施加选择的条件下

  • 在不施加选择的条件下,轮回亲本的相对基因置换连锁的不良基因的获得重组的机率是:1-(1-P)m+1,其中P是连锁基因的重组率,m是回交次数
  • 二、回交的遗传效应

第10页:每增加一次回交

  • 每增加一次回交,即可增加一次基因置换的机会而增加重组型在群体中的比率,说明回交还具有打破连锁的作用
  • 即使存在不利基因的连锁且不加选择的情况下,回交仍是使杂种群体聚合到轮回亲本基因型的有利手段。二、回交的遗传效应

第11页:回交法的用途

  • 三、回交法的用途
  • 1.用于改良品种的个别缺点,而保持其优良性状是抗病育种的有效手段,当优良品种感染某种病害时,可将抗病品种作为非轮回亲本,以原品种做轮回亲本,将抗病基因导入原品种中,育成抗病且具有原品种全部优良性能的新品种

第12页:杂种优势利用中,不育系和恢复系的转育

  • 2.杂种优势利用中,不育系和恢复系的转育
  • 甲不育系乙品种不育细胞质不育细胞核正常细胞质不育细胞核××乙×乙乙不育系核置换回交

第13页:用于远缘杂交

3.用于远缘杂交,解决杂种不育和分离世代过长等问题例:(籼×粳)×籼——偏籼型(籼×粳)×粳——偏粳型草棉与陆地棉杂交,用陆地棉的花粉回交可提高杂种的结实率

第14页:打破基因连锁

4.打破基因连锁

第15页:选育近等基因系和多系品种R1×An→ A

5.选育近等基因系和多系品种R1×An→ A(R1)R2×An→A(R2)R3×An→A(R3)育成以A品种为遗传背景但具有不同抗性基因的近似品系,然后根据需要混合其中若干品系组成多系品种用于生产

第16页:回交法的优点和局限性

  • 四、回交法的优点和局限性
  • 1.优点
  • (1)后代群体易于选择控制由于回交过程中选择依据明确,从非轮回亲本得到一两个目标性状,从轮回亲本中得到综合性状,即选具有目标性状且综合性状象轮回亲本的个体即可,加上回交的遗传效应,易控制杂种群体向着育种目标发展,不象杂交育种,分离广泛类型多

第17页:群体小,便于加代一般几

  • (2)群体小,便于加代一般几十、几百株
  • 选择主要针对被转移的目标性状,只要目标性状显现,在任何环境条件下均可进行选择,为异地异季加代提供方便
  • 四、回交法的优点和局限性

第18页:易于推广只在原品种的基础上改良一二个性状

  • (3)易于推广只在原品种的基础上改良一二个性状,丰产性、适应性及要求的栽培条件与原品种相近,且也易为轮回亲本推广地区的农民接受
  • 四、回交法的优点和局限性

第19页:缺点:局限性

  • 2.缺点
  • (1)局限性。育成的品种仅可在原品种的基础上改良个别缺点,新品种大多数性状受到轮回亲本的局限没有多大提高。如果轮回亲本选择不当,则回交改良的品种往往赶不上生产发展的要求。四、回交法的优点和局限性

第20页:目标性状限于主效基因控制的性状及遗传力强

  • (2)目标性状限于主效基因控制的性状及遗传力强的数量性状
  • (3)杂交工作量大。四、回交法的优点和局限性

第21页:回交育种要点

一亲本选择二回交育种的步骤三回交次数四回交中所需植株数

第22页:亲本选择

  • 一亲本选择
  • 1.轮回亲本:新品种除了目标性状其余都是轮回亲本的遗传基础
  • (1)轮回亲本是未来品种丰产性和适应性的基础,要求综合性状要好。改良后仍能在生产上有较长时间的使用价值
  • (2)作为改造对象,要求被改良性状要少,即从非轮回亲本中转移的性状不能太多,否则工作量大,且效果不好

第23页:亲本选择

  • 一亲本选择
  • 2.非轮回亲本:目标性状的提供者
  • (1)目标性状强度突出,遗传力高,易于鉴定选择,最好是显性的,且转移到新品种后不因遗传背景的影响而减弱大
  • (2)尽可能没有严重缺点,可使回交育种进程快些,最好不与不良基因连锁,如与不良基因连锁则进程慢

第24页:回交育种步骤

  • 二回交育种步骤
  • 1.双亲杂交,F1回交于轮回亲本
  • 2.从回交后代中选择具有目标性状(象非轮回亲本)和综合性状(象轮回亲本)的植株与轮回亲本连续回交
  • 3.自交纯化,在自交过程中选择具有目标性状且农艺性状优良的植株及稳定系统
  • 4.按常规进行产量比较试验,区域试验,生产试验

第25页:目标性状为显性例供体RR×rr轮回亲本抗

1.目标性状为显性例供体RR×rr轮回亲本抗病丰产F1Rr×rrBC1F1rrRr×rrBC2F1Rr×rrBC4F1RrRR Rr rr选单株自交不分离分离株系鉴定…×××rr

第26页:目标性状为隐性例供体rr×RR轮回亲本抗

2.目标性状为隐性例供体rr×RR轮回亲本抗病感病丰产F1Rr×RRBC1F1RR RrBC2F1Rr×RRBC2F1RR Rr××BC1F2RR RR Rr rr×RRBC2F2RR RR Rr rr×RR××

第27页:回交后代自交一代中

  • (1).回交后代自交一代中,选择具有目标性状的植株回交
  • (2).扩大回交株数,连续回交;每株一部分穗自交:后代分离不分离一部分穗回交:杂交有效无效淘汰BC1F1RRRrRRR—, rr×RRRR Rr连续回交,同时自交××例
  • 2.目标性状为隐性×RRRR

第28页:回交次数

  • 三回交次数
  • 1.原则:回交次数以轮回亲本的特征特性基本得到恢复为准。一般双亲差异小,回交次数可少些;相反,亲本差异大,或目标性状与不良性状连锁时,应适当增加回交次数。一般结合选择回交4~6次即可

第29页:回交所需植株数为了保证回交后代的植株带有

四回交所需植株数为了保证回交后代的植株带有目标基因,每一回交世代必须种植足够的植株数,可用下式计算

第30页:例1.一对基因AA×aaAa×aa1

  • 例
  • 1.一对基因AA×aaAa×aa1Aa: 1aa p=1/2BC1

第31页:例2.二对基因AABB×aabbAa

  • 例
  • 2.二对基因AABB×aabbAaBb×aabbAaBbaaBb Aabb aabb p=1/4BC1

第32页:回交育种要点

一逐步回交法二聚合回交法三回交系谱法

第33页:逐步回交法将一个轮回亲本与非轮回亲本回交

  • 一逐步回交法将一个轮回亲本与非轮回亲本回交,某种性状得到改进后再将它作为轮回亲本与另一个非轮回亲本回交,以导入新的目标基因,如此逐步回交
  • 可将若干非轮回亲本的目标性状逐步导入导轮回亲本中

第34页:逐步回交法逐步回交

  • 一逐步回交法逐步回交(A受体亲本,B、C、D供体亲本)A×BF1×ABC1×A…….A(B)×CF1×ABC1×A……..A(BC)×DF1×ABC1×A…….A(BCD)周期长
  • 后期的性状鉴定困难

第35页:Ⅰ马丁×大棍棒用大棍棒回交

  • Ⅰ马丁×大棍棒用大棍棒回交
  • 6次抗腥黑穗病的大棍棒Ⅱ道逊×大棍棒抗腥黑穗抗麦杆蝇用大棍棒回交
  • 3次用抗腥黑穗病的大棍棒回交
  • 2次抗腥黑穗病和麦杆蝇的大棍棒Ⅲ希望×巴特用巴特回交
  • 3次抗锈病的巴特×大棍棒抗三种病虫害的大棍棒
  • 53号用大棍棒回交
  • 1次,用抗腥黑穗病的大棍棒回交
  • 2次,用抗腥黑穗病和麦杆蝇的大棍棒回交

第36页:聚合回交法第一年A×B

二聚合回交法第一年A×B A×C A×D A×EA占50%第二年(A2×B)(A2×C)(A2×D)(A2×E)A占75%第三年A3×B A3×CA3×DA3×EA占88%第四年A4×B A4×C A4×DA4×E A占94%第五年××A占94%第六年×A(BCDE)适合于质量性状的聚合如,国际水稻所利用IR24为轮回亲本聚合水稻抗白叶枯病基因

第37页:聚合回交法在玉米的自交系改良中应用

  • 二聚合回交法在玉米的自交系改良中应用
  • 1.甲×乙甲(乙`)×用甲回交若干次
  • 2.甲×乙用乙回交若干次×乙(甲`)3.甲(乙`)×乙(甲`)超双亲新品种(甲`+乙`)

第38页:回交系谱法当亲本之一在大多数性状上优于另

三回交系谱法当亲本之一在大多数性状上优于另一品种时,用较好的亲本进行一、二次回交后,再用系谱法继续处理,可加强优良亲本在后代的遗传比重

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