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第九章远缘杂交育种何长征湖南农业大学园艺园林学院Tel：13974998962主要内容一．远缘杂交在育种工作中的作用二．远缘杂交的特点三．远缘杂交不亲和性的克服途径四．远缘杂种不育性的克服途径五．远缘杂种不稔性的克服途径一、远缘杂交在育种工作中的作用1.创造作物新类型2.利用异种属植物的特殊有利性状3.创造雄性不育新类型4.利用杂种优势5.探索研究生物进化⒈创造作物新类型通过远缘杂交可以使自然条件下存在生殖隔离的种、属间的基因进行交流和组合，从而创造现有作物中所没有的新类型。匈牙利育种家用山葡萄和葡萄杂交，选育出了一些具有抗寒性和抗病性强，并具玫瑰香味果实的杂种。⒉利用异种属植物的特殊有利性状许多园艺作物的野生类型在长期的自然选择下，形成了高度的抗病性和对逆境（高温、寒冷、干旱、高湿）的抵抗能力。此外，野生种往往干物质含量高，某些营养物质的含量（如维生素C）显著高于现有栽培品种，因此通过远缘杂交可以显著提高栽培种的抗病性、抗逆性和某些营养品质。野生番茄往往具有栽培种所缺乏的抗病性和抗逆性，而且具有高干物质含量、高维生素C含量、高β－胡萝卜素含量、高番茄红素含量等，但也存在一些不利性状，如果实细小、产量低、红色变淡、肉薄、种子外围胶状物绿色、籽多、风味差等，所以不能直接应用于生产，如果采用远缘杂交育种的方法，则可以提高栽培番茄的抗病性、抗逆性牙以及品质等性状。⒊创造雄性不育新类型在一代杂种优势利用中，利用雄性不育系是简化杂交制种手续的重要手段，但是在一些作物中尚未发现雄性不育类型。通过远缘杂交，由于双亲的基因不协调，在远缘杂种后代常出现一些雄性不育类型。⒋利用杂种优势远缘杂种常由于遗传上或者生理上的不协调而表现生活力的衰退，但也有些远缘杂种生活力却表现特别强，具有树势强健、抗性强等许多优良特性。这种杂种优势对于无性繁殖的园艺作物可以直接加以利用。⒌探索研究生物进化远缘杂交是生物进化的一个重要因素，是物种形成的重要途径，远缘杂交后代出现剧烈分离，再现物种进化过程中所出现的一系列中间类型，从而可以为研究物种进化提供理论依据。黑刺李与樱桃李杂交，F1加倍后，得到的杂种与欧洲李特征相似，从而提出了欧洲李起源于上述种间杂种的假说。二、远缘杂交的特点㈠远缘杂交的难亲和性㈡远缘杂种的难育性㈢远缘杂种的难稔性㈣远缘杂种后代的广泛分离㈠远缘杂交的难亲和性远缘杂交由于双亲亲缘关系较远，在长期的进化过程中，形成了各种隔离机制，受精过程很难进行，致使杂交不能结籽或结籽不正常的现象，称为远缘杂交的不亲和性。㈡远缘杂种的难育性远缘杂交中，虽然杂交能亲和或者通过一些措施克服了不亲和性而产生了受精卵，但由于这种受精卵与母本或胚乳的生理机能不协调，以致不能发育成健全的种子，有时种子健全但不能发芽或者发芽后不能发育成正常的植株。总之，从受精卵开始，在个体发育中表现出一系列不正常，以致不能长成正常植株的现象，叫远缘杂种的不育性。㈢远缘杂种的难稔性远缘杂种植株由于生理上的不协调不能形成生殖器官，或者虽然能够开花，但由于形成配子的减数分裂过程中染色体不能正常联会，不能产生正常的配子，从而不能结籽，这种现象叫做远缘杂种的不稔性。㈣远缘杂种后代的广泛分离远缘杂交由于亲本间的基因组成存在较大差异，因而造成杂种后代“剧烈分离”，后代中不仅出现杂种类型，还出现与亲本相似的类型，或亲本的祖先类型等等。这种剧烈分离的现象往往延续许多世代而不易稳定。三、远缘杂交难亲和性的克服途径㈠影响远缘杂交亲和性的主要因素㈡克服途径㈠影响远缘杂交亲和性的主要因素异种植物的柱头环境和柱头分泌物差异太大，致使花粉粒在异种植物的柱头上不能发芽；花粉管生长缓慢或者花粉管太短，不能进入子房到达胚囊；花粉管虽然能够进入子房到达胚囊，但不能受精或者只能单受精。㈡克服杂交难亲和性的途径1.注意亲本的选择选配2.混合授粉或者多次重复授粉3.无性接近法4.有性媒介法5.母本花柱短截、父本柱头移植法6.化学药剂的应用四、远缘杂种难育性的克服途径幼胚的离体培养远缘杂交产生了受精卵，但这种受精卵有时与母本或胚乳的生理机能不协调，以致不能发育成健全的种子，这种情况下，可以取出幼胚，进行离体培养，从而获得杂种苗。改善发芽和生长条件当形成的杂种种子不能正常发芽时，应采取适当的措施，促进种子发芽，如种皮过厚时，可以刺伤种皮以利吸水和促进呼吸。远缘杂种种子发芽后，由于生理不协调而引起不正常生长，当提供优良的生长条件时，可能逐步恢复正常。嫁接有时杂种的不育表现在幼苗出土后，由于根系发育不良而引起夭亡，可将杂种幼苗嫁接在母本幼苗上，使之正常生长发育。五、远缘杂种难稔性的克服途径染色体加倍法回交法蒙导法将杂种嫁接在亲本之一上，有时可以克服杂种由于生理不协调引起的不稔性。延长个体寿命选择提高法改善营养条件六、远缘杂种后代的选择扩大杂种的种植群体数量放宽早代材料选择标准再杂交选择培育与选择相结合