远缘杂交和倍性育种.ppt

生殖隔离的表现：1、性反射和性器官等不符合而不能交配；2、亲本能交配，但性细胞不结合；3、能受精，但杂种胚胎不发育；4、杂种能正常生存，但不能自由繁殖等。
生物多样性是由基因型的差异引起的。不同种之间的差异主要表现为染色体结构和数目的差异。
生殖隔离是可以打破的。
远缘杂交的困难问题主要包括三个方面：1、杂交不易成功；2、杂种出
现夭亡和不育；3、杂种后代性状分离幅度大、时间长和不易稳定。即通
常所说的远缘杂交的“三大特点”。
二、远缘杂交在育种工作中的重要作用
（一）是研究生物进化及亲缘关系的主要途径之一
许多栽培作物如小麦、棉花、烟草、甘蓝等都是通过远缘杂交形成的新
物种。
小麦：
棉花：经过遗传学分析了解到，栽培的陆地棉是一个异源四倍体种，它
是由亚洲棉和墨西哥野生棉两个原始种结合而成的。通过实验合成出来
的异源四配体，的确和现存的陆地棉十分相似。亚洲棉（26个大染色体）×墨西哥野生棉（26个小染色体）

杂种
染色体加倍
类似陆地棉
（二）利用远缘杂交人工合成新物种
小麦与黑麦合成的小黑麦
小黑麦是通过人工有性杂交并使杂种的染色体加倍，将
小麦和黑麦杂交合成的新物种不同倍数的小麦与二倍体黑麦杂
交，合成了四倍体AARR、六倍体AABBRR、八倍体
AABBDDRR及十倍体AABBDDRRRR小黑麦，在生产上有直
接利用价值的是六倍体和八倍体小黑麦。小麦与山羊草（山羊草属由20多个种组成，包括二倍体、四倍体和六倍体，染色体组有C、D、M、S、U五种。山羊草与小麦有很近的亲缘关系，六倍体小麦D染色体组和细胞质都来源于山羊草。一般把具有A组染色体的山羊草物种归入小麦属）合成的小山麦、小麦与簇毛麦合成的小簇麦等。
小黑麦和八倍体小燕麦大都具有抗逆性强、适应性广、抗病、优质等特点。
（三）利用外源遗传物质丰富栽培作物遗传基础
通过远缘杂交，除了将近缘植物的整组染色体转移到栽培作物中，人工合成新物种外，还可以将近缘植物的部分或单个染色体或染色体片断或基因转移到栽培作物中，从而选育出带有外源优良性状的新种质或新品种。
以小麦为例：异附加系、异代换系、易位系
（四）创造雄性不育新类型
小麦T型不育系
（五）改良作物品质
作物的野生种往往干物质含量高，某些营养物质的含量显著高于现有的栽培作物。
（六）诱导单倍体
远缘花粉有时能刺激母本的卵细胞自行分裂，诱导孤雌生殖，产生母本单倍体。如Barcley（1978）中国春×球茎大麦，获得小麦单倍体。第二节远缘杂交不亲和的原因及克服方法三、远缘杂交的夭亡和不育及其克服方法
（一）夭亡和不育现象及产生的原因：
两个障碍：
夭亡的原因：双亲染色体组之间、染色体组与细胞质之间、合子的基因型与胚乳或母本细胞的基因型之间不协调。
杂种不育的原因：染色体组之间差异太大，染色体不能正常配对，或者是细胞核与细胞质之间不协调导致配子的败育。当然双亲基因型差异过大，也会引起代谢失调而不能结实。
夭亡和不育现象归纳起来有以下几种情况：
1、合子和胚早期夭亡；2、杂交种子发育不健全；3、杂种植株在发育过程中夭亡；4、杂种植株正常，但雌雄配子不育或部分不育。
（二）克服夭亡的方法：
1、幼胚的离体培育；2、用生长调节剂增加胚的存活数。四、远缘杂种后代的分离与选择第三节倍性育种
多倍体：凡体细胞中具有2个以上染色体组的植物便称为多倍体(polyploid)。如三倍体3x、四倍体4x、五倍体5x、六倍体6x等等。（同一科或同一属的植物种或变种往往在染色体数目上存在着倍数性关系。）如茄属，约包括2000个种，染色体基数是12。如马铃薯，有二倍体、三倍体、四倍体、五倍体等。
同源多倍体：如四倍体黑麦RRRR
异源多倍体：八倍体小黑麦AABBDDRR
区段异源多倍体：具有相当数目的同源染色体区段甚或整个染色体，但相互间又有大量不同的基因或染色体片断（BBB1B1），马铃薯。
AA加倍AAAAAB加倍AABB加倍AAAABBBB
B1B1×AAB1B1AB1B1
B1B1×B2B2B1B2加倍B1B1B2B2
单倍体：指具有配子染色体数目的植物体。单倍体可以自然发生，也可以人工诱发。人工途径有：远缘杂交；物理处理；化学处理；延迟授粉；双生苗的选择等。
现在产生单倍体的主要途径有：孤雌生殖；染色体有选择的消失；花药、花粉培养。
单倍体有整倍单倍体和非整倍单倍体。
一、多倍体育种
1、用物理因素诱导多倍体
2、用化学因素诱导多倍体
3、诱变材料的倍性鉴定直接鉴定法
间接鉴定法
4、多倍体材料的加工和选育
成功实例：多倍体小黑麦、三倍体甜菜、同源四倍体荞麦
二、单倍体育种
1、产生单倍体的途径2、单倍体的鉴定（单倍体形态虽与其二倍体亲本相似，但由于单倍体的细胞和核变小，所以无论气孔、叶片、花药、花和穗子都较小，植株也矮小，可作为鉴定标志之