第6章回交育种.ppt
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1、第六章 回交育种,本章重点: 了解回交的作用,掌握回交育种的基本技术与方法 。 授课内容: 一、回交育种的地位 二、回交的遗传效应 三、回交育种技术* #,一、回交育种的意义 (一)基本概念 1、回交与回交育种 (1)回交:杂种后代与其亲本的再杂交。 (2)回交育种:借助回交方法进行作物新品种选育的育种技术。 2、单回交与双回交 (1)单回交:杂种后代与其亲本之一再杂交。如,A/B/A。 (2)双回交:杂种后代分别与其双亲本进行再杂交。如, A/B/A, A/B/B。 3、轮回亲本与非轮回亲本 (1)轮回亲本(recurrent parent):用于回交的亲本。它通常是有利性状(目标性状)的接
2、受者,又称受体亲本(receptor)。如单回交中的A,双回交中A和B均为轮回亲本。 (2)非轮回亲本(non-recurrent parent):仅在第一次杂交时应用的亲本。它通常是目标性状(基因)的提供者,故也称为供体亲本(donor)或输出亲本。,(二)回交的符号表示 N/R F1 F1/R BC1 BC1/R BC2 BC1= N/R / R =N/R2 回交一次 BC2 N/R / R / R = N/3/ R= N/R3 回交二次 BC3 N/4/ R= N/R4 回交三次 依此类推 BC1F1 回交一次的第一代 BC2F1 回交二次的第一代 BC1F2 回交一次,自交一次 BC2
3、F2 回交二次,自交一次 依此类推,(三)回交育种的意义与特点 1、意义 回交最初被孟德尔应用于验证遗传规律(分离规律、自由组合规律)。1922年美国育种家Harlan & Pope 将回交法应用于育种实践,收到理想的效果。 (1)回交育种是用来改进品种个别不良性状的有效技术,特别是对简单遗传的性状的改良,如抗病性等。 (2)回交育种技术还被广泛应用于其他育种领域,如不育系、恢复系选育,克服远缘杂交的困难(不实性),培育近等基因系(多系品种)、基因聚合等。,2、特点 (1)优点 目标明确:只针对目标性状进行选择,背景将随回交世代的增加而恢复。 利于控制杂种群体:育种群体可远小于杂交育种群体。有
4、利于温室、异季、异地加代,加速育种进程。 育种年限短(与杂交育种比)。 育成品种易于推广。 (2)局限 难于综合改良,育成的品种可能跟不上生产需要。 改良多基因控制的数量性状效果差。 工作量大。每个回交世代都要进行较大数量的杂交。可谓“粒粒皆辛苦”。,二、回交的遗传效应(遗传学内容复习) 1、可以使后代群体迅速恢复到轮回亲本的遗传背景。 每回交一次,轮回亲本在回交后代群体中的遗传物质较上代增加一半,而非轮回亲本的遗传物质较上代减少一半。 回交r代,轮回亲本的遗传物质在回交后代中占(1-1/2r+1),当r较大时(回交次数足够多),回交后代的遗传背景可基本恢复到轮回亲本的水平。 如果回交结合选择
5、(如,每个世代除针对目标性状进行选择外,还选择其它性状与轮回亲本相似的个体进行回交),遗传背景的恢复速度更快。一般地,在回交育种中,每次回交都结合选择。,75%,87.5%,93.75%,96.875%,在不加选择情况下,回交群体的遗传效应,2、与自交相比,回交可以使后代群体内某种纯合基因型出现的频率提高。,三、回交育种技术 (一)亲本选择 1、轮回亲本的选择 回交育成品种与轮回亲本基本相同,因此要求轮回亲本: (1)综合性状优良,仅存在个别性状有待改良。 (2)需改良的性状最好是由单基因或主效基因控制。 2、非轮回亲本的选择 (1)必须具备克服轮回亲本缺陷的目标性状,而且要十分突出,其它性状
6、可不必要求太高。(为什么?) (2)目标性状在回交后代中容易辨别,便于选择,最好是显性的。目标性状(目的基因)与不良性状(不良基因)没有连锁,或连锁不紧密,容易被打破。,(二)回交育种基本程序 1、原始杂交:轮回亲本和非轮回亲本进行杂交。 2、多代回交 从回交后代中选出具有目标性状(其它性状尽可能与轮回亲本相似)的植株与轮回亲本回交。 (1)显性基因的回交导入 如果目标性状由显性单基因控制,回交转移比较容易,可结合选择连续回交。 比如,想通过回交,把非轮回亲本中(B)的抗病基因(RR)转移到不抗病(rr)的轮回亲本(A)中。方法如下: A(rr) B (RR) F1(Rr) A(rr) BC1
7、F1 (Rr + rr) :选择Rr 个体与A回交。在后续的回交过程中,均选择Rr 个体(其它性状尽可能与轮回亲本相似)与A回交。直至所需的回交世代数。,(2)隐性基因的回交导入 如果目标性状由隐性单基因控制,可采取2种办法回交: 第一:连续回交,但每次回交的量要大,且用来回交的每个植株必须留一些穗子(或花朵)自交,下一代回交与自交群体对应种植。如果自交群体在目标性状上有分离的,其对应的回交群体选株继续回交。若自交群体在目标性状上不分离(没有携带目标基因),其对应的回交群体淘汰。(板书) 第二:隔代回交,即回交一次+自交一次,在分离的自交群体中选株回交。(见教科书P84,图6-3) 当然,如果
8、与MAS结合,就可以连续回交。,3、自交纯合与选择 从理论上讲,只有回交次数无限多时,即饱和回交,完全核置换时,群体才可能达到纯合纯合体比率公式:X%=(1-1/2r)n100%。但在回交育种实践中常采用有限次回交(不饱和回交),因此,除目标性状杂合外,其它性状也可能不纯合。因此,在回交到适宜世代后,还必须自交l-2代,才能获得性状纯合稳定的品系。 在纯合稳定的品系中,通过鉴定,评判新品系是否保持着原品种的主要优点,有重要缺陷的性状是否得到改良。从中选择出符合育种目标要求的优良品系,申请参加区域实验,进入审定程序。,农大155 农大156,(三)回交的次数和所需的株数 1、回交的次数 回交育种
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