第七章 回交育种
教学内容:回交育种
教学目标:使学生明确回交的遗传效应和回交育种步骤;重点掌握显性单基因、隐性单基因目标性状的回交转育的方法;回交的应用价值及局限性。
教学重点:系统掌握回交的遗传效应;回交育种中亲本及回交后代的选择;回交育种的其它用途。
教学难点:显性单基因、隐性单基因目标性状回交转育的方法。
一 回交育种的意义
1 回交育种(backcross breeding method):在两个亲本杂交的基础上,将其杂交后代再与亲本之一进行连续多次的杂交的育种方法。
2 回交育种的意义
(1)改良个别性状时特别有效。
(2)杂种优势利用中,不育系和恢复系的转育。
(3)用于远缘杂交,解决杂种不育和分离世代过长等问题。
(4)打破基因连锁,综合双亲的优良性状。
(5)选育近等基因系和多系品种。
二 回交的遗传效应
在回交杂合基因群体中,杂合基因型逐渐减少,纯合基因型相应地增加,纯合基因型变化的频率是(1-1/2r)n (n为杂种的杂合基因对数,r为回交的次数)。这点和自交群体是一致的。
回交比自交达到纯合的频率快,控制某种基因型比率的效果要好。
三 回交育种方法要点
1 轮回亲本和非轮回亲本的选择
轮回亲本是接受改良的对象,要求综合性状好、适应性强、有丰产潜力。应选用在当地栽培时间长,综合性状好的推广品种或最有希望推广的优良品种。
非轮回亲本必须具有改进轮回亲本缺点所必需的基因,其他性状也不能有严重的缺陷。
2 回交后代的选择
(1)质量性状基因的回交转育
a 当被转移的目标性状为显性时
b 当被转移的目标性状为隐性时
(2)数量性状基因的回交转育
a 控制某一性状的基因的数目:
b 环境条件对目标性状基因表现的影响
3 回交的次数
(1) 轮回亲本性状的恢复
轮回亲本性状的恢复在不存在基因连锁的情况下,如果双亲间有n对基因差异,则回交t次以后,从轮回亲本导入基因的纯合体比率可按公式(1-1/2t)n计算出来。
根据育种目标及亲本性状差异的大小,通常进行4—5次回交,即可恢复轮回亲本的大部分优良性状。
(2) 非轮回亲本的目标性状和不利性状连锁的程度:
除去不利基因的速度,由目标性状基因和不利基因之间的重组值来决定。
重组类型机率为: 1-(1-C)t (C:重组率;t:回交次数)
(3) 严格选择有助于轮回亲本性状的迅速恢复,可以减少回交次数。
4 回交中所需要的植株数
四 回交法的运用
1 逐步回交法:即在同一回交方案中同时转移几个目标性状基因。
2 双回交法
(1)若某性状的多基因分散在A和B两个品种内时,先将A和B杂交,并用其F1分别同轮回亲本A和B进行回交。
(2)从每次回交后代群体中,选取具有轮回亲本优良性状的个体再进行回交数次。
(3)最后一次回交后进行自交,育成两个品系,一个具有B品种优良性状的A品系,一个具有A品种优良性状的B品系。
(4)将A和B两个品系杂交,再自交,就会育成优于双亲的改良品种。
3 聚合回交法
优点:在保持轮回亲本丰产性、适应性的基础上,同步改良抗病性、品质和丰产性。
五 回交育种法的应用价值及其局限性
1 应用价值:
(1) 既可保持轮回亲本的基本性状,又增添了非轮回亲本特定的目标性状。
2 局限性:
(1)如果轮回亲本选择得不恰当,则回交改良的品种往往不能适应农业生产发展的要求。虽可以逐步回交法,但延长了育种年限。