《作物育种学》笔记-第四章.docxVIP

单倍体育种：

单倍体：指具有配子染色体组n的个体。

孤雌生殖：卵细胞未经受精而发育成个体的生殖方式。

孤雄生殖：精子进入胚囊后，精核直接发育成胚。

无配子生殖：助细胞或反足细胞发育成单倍体的胚。

单倍体的起源：不正常受精：孤雌生殖、孤雄生殖、无配子生殖。

单倍体产生途径：自然产生与人工诱发。

单倍体类型：（1）整倍多倍体：①一倍体或单元单倍体，二倍体物种产生的单倍体；②多元多倍体，异源多倍体产生。（2）非整倍单倍体：染色体数目可额外增加获减少，并非染色体数目的精确减半，①二倍单倍体n+1，单倍体额外增加的染色体是该物种配子体的成员；②附加单倍体n+1’，单倍体中额外增加的额外染色体来源不同物种或属；③缺体单倍体n-1，比该物种的正常配子染色体组少一条染色体；④置换单倍体n-1+1’，外来物种的一条或数条染色体代替单倍体染色体的一条或数条染色体。

单倍体的鉴定：（1）细胞学鉴定：染色体数目及其配对情况；（2）形态鉴定：小型化特性；（3）育性鉴定。

单倍体产生途径与方法：（1）细胞核组织的离体培养：①花药花粉离体培养；②未受精的子房胚珠培养；（2）单性生殖：①远缘花粉刺激；②利用延迟授粉提高频率；③从双生苗中选择；④半配合生殖；⑤诱发单倍体基因核核质互作；⑥利理化因素诱发；⑦单倍体诱导系；（3）体细胞染色体有选择的消失。

单倍体在育种上的应用：（1）育种上利用单倍体的主要优点：①克服杂种分离，缩短育种年限，节省人力、物力；②提高获得纯合材料的效率；③提高诱变育种的效率；④突变体的选择与利用；（2）单倍体育种问题：①不同杂交组合之间的诱导频率有差异；②愈伤组织及绿苗的诱导率偏低。

作物杂种优势利用的简史与现状：

杂种优势：杂交种F1表现出的某些性状或综合性状对其亲本品种的优越性，一般指杂交种F1在生长势、生活力、抗逆性、繁殖力、适应性、产量、品质等方面优于亲本的现象

杂种优势利用简史：①1761-1766，Kolreuter利用早熟普通烟草与晚熟心叶烟草杂交育成了烟草种间杂种；②1859年，Darwin通过自然选择的物种起源，观察测异花受精与自花受精的遗传效应，提出异花授粉有利、自花授粉有害，发现玉米杂种优势；③1865年，Mendel豌豆杂交实验，提出杂种活力；④1908年，Shull玉米自交系间杂交，提出杂种优势。

水稻：目前以CMS三系配制杂种为主，以光温敏雄性不育系二系法配制杂种为辅。

作物杂种优势的表现特性与度量

中亲优势或相对优势：杂种F1某一数量性状的平均值与双亲同一性状平均值的差数除以双亲同一性状的平均值，=(F1-MP)/MP×100MP=(P1+P2)/2。

超亲优势：杂种F1某一数量性状的平均值与高值亲本HP同一性状平均值的差数除以高值亲本平均值，=(F1–HP)/HP×100。

超标优势或竞争优势：杂种F1某一数量性状的平均值与当地推广品种CK同一性状平均值的差数除以当地推广品种平均值，=(F1–CK)/CK×100。

杂种优势指数：杂种F1某一数量性状的平均值与双亲同一性状平均值的的比率，=F1/MP×100

作物杂种优势的表现特性：（1）普遍性：①营养生长：出苗势旺、成株长势强、枝叶繁茂、营养体增大、持绿期延长；②生殖生长：结实器官增大，结实性增强，果实与籽粒产量提高等；③品质形状：有效成分、外观品质、整齐度（一致性）提高；④生理功能：适应性、抗病性、对不良环境抵抗力增强；光合能力增强、有效光合期延长等；⑤生理生化：代谢酶新类型的出现；（2）复杂多样性：是基因互作、基因与环境互作的结果：①作物种类：二倍体优势大于多倍体：二倍体水稻、玉米；四倍体棉花、油菜；六倍体普通小麦；②杂交组合：一般双亲性状之间的互补对杂种优势有明显影响，综合性状／数量性状优势强，如产量，品质性状表现复杂；③亲本基因型纯合度度：越高越强；④亲本的亲缘关系：远的自交系之间的杂种优势强于近的，但育性不及；⑥环境作用：群体品种单交种纯系品种；（3）F2及以后世代杂种优势的衰退：F1群体的高度同质及个体基因型的高度杂合是F1群体具有杂种优势的基本条件，F2及以后世代由于基因型的分离，使群体整齐度下降；（4）杂种优势的固定：甘薯、马铃薯等无性繁殖作物。水稻、玉米等有性繁殖作物-无融合生殖。

杂种优势形成的分子遗传机理

杂种优势的遗传学基础：（1）遗传效应：①加性：基因累加，F1=双亲中间值；②非加性：显性、超显性、上位性，F1双亲；（2）杂优指数：杂种优势大小，非加性效应值。

数量性状位点及其互作方式为显性假说，超显性假说和上位性假说提供了证据：超显性-玉米杂种优势的遗传基础；显性、上位性-水稻。

显性假说：（1）杂种优势是双亲的显性基因全部聚集在杂种中引起的互作作用，显性基因对生长发育有利，隐性育不利：①显性作用：显性遮盖隐