姓名：周梦怀 班级：园艺 2002 学号：2020305220107 各种育种方式的异同与优缺点 学习了选择育种，常规杂交育种，优势杂交育种与营养系杂交育种，接下来就这四种育种方式从创造和利用 变异、遗传学原理、育种程序和方法等方面展开对比与分析，系统的了解各个育种方式的原理与方式。 一、创造和利用变异 选择育种利用现有品种和类型在繁殖过程中产生的变异，通过选择和淘汰的手段，以改变群体的遗传组成， 从中选出新品种的方法。根据园艺植物的繁殖方式，有性繁殖植物的选择育种通常被称为实生选种；无性繁殖植 物的选择育种被称为芽变选种。 常规杂交育种是按照育种目标选择选配亲本，通过人工杂交方式将分散在不同亲本上的优良基因组合到杂交 后代中，再通过对杂交后代进行自交分离，纯化和多代选育，选出符合目标要求，遗传相对稳定的优良品种。 优势杂交育种是利用杂种优势，杂种优势是指两个遗传组成不同（即基因型不同）的亲本杂交产生的 F1 代 个体在生活力、生长势、适应性、抗病性和丰产性、品质等方面超过的双亲的现象。 营养系杂交育种则是通过有性杂交综合亲本的优良性状，用无性繁殖保持品种的同型杂合，同时利用亲本的 加性与非加性效应。 四种育种方式的区别：变异的来源和是否创造新品种 育种方式 选择育种 杂交育种 实生选种 芽变选种 常规杂交育种 优势杂交育种 营养系杂交育种 变异来源 变异范围 对环境的适应性 自然产生 定向选择，累计变异，较大 质量性状的突变，较小 比较适应 适应 人工创造 基因重组，变异范围大 可能适应，也可能不适应 综上所述选择育种的优点是自然产生的变异，对环境的适应性比较强，变异的定向的，适用千主要经济性状 大多符合要求，只有少数经济性状较差，而且这些表现较差的经济性状在个体间变异较大的群体。但是也存在很 明显的缺点，那就是变异有不确定性，突变的性状不一定是我们想要的。相比之下杂交育种依赖基因重组，变异 范围较广，能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身，可以得到我们想要的变异，不过育种时间 较长，选择难度较大。 二、遗传学原理 选择育种是通过选择和淘汰现有品种在繁殖过程中自然产生的变异，改变群体内等位基因间的频率，从而时 群体内的某些基因型比另一些基因型能够更多的提供配子和繁殖后代，从而改变下一代群体中的基因型和基因型 频率。 常规杂交育种则是按照育种目标选择选配亲本，通过人工杂交方式将分散在不同亲本上的优良基因组合到杂 交后代中，再通过对杂交后代进行自交分离，纯化和多代选育，选出符合目标要求，遗传相对稳定的优良品种。 主要利用基因的加性效应和部分上位效应。 优势杂交育种主要利用杂种优势，是指两个遗传组成不同（即基因型不同）的亲本杂交产生的 F1 代个体在 生活力、生长势、适应性、抗病性和丰产性都超过双亲的现象，其主要遗传机制为： 1.显性学说 杂种优势来源于等位基因间的显性效应和非等位基因间的这些显性效应的累积作用，显性基因对生长有利， 隐性基因对生长不利。杂交使得 P1 的有利基因掩盖了 P2 的不利基因；P2 的有力基因掩盖了 P1 的不利基因。结 果导致杂种后代显性位点互补，从而产生杂种优势。 2.超显性假说 该假说认为等位基因之间没有显隐关系，杂种优势来源于双亲基因型异质结合而引起的等位基因间的互作。 由于具有不同作用的一对等位基因在生理上相互刺激，使杂合体比任何纯合体在生活力和适应性上都有优势。 3.上位性假说 杂种后代非等位基因的相互作用产生的杂种优势，即基因位点间的非加性遗传效应。 4.基因组互补假说 线粒体，叶绿体和核基因组互作与互补作用参与了杂种优势的形成过程。杂种一代的许多生理生化过程对杂 种优势有重要贡献。 5.基因多态性与杂种优势 6.基因网络系统与杂种优势 营养系杂交育种是通过有性杂交综合亲本的优良性状，用无性繁殖保持品种的同型杂合，同时利用了亲本的 加性与非加性效应。 四种杂交方式在遗传方面的异同：利用的遗传效应不同 加性效应 显性效应 上位效应 选择育种 √ √ √ 常规杂交育种 √ 部分√ 优势杂交育种 √ √ √ 营养系杂交育种 √ √ √ 选择育种主要是通过筛选群体在自然繁殖过程中产生的变异，像是基因突变，重组，饰变等等，其中基因重 组包含了加性效应和非加性效应。而常规杂交育种主要利用的是加性效应和部分上位效应，即基因型的累加和显 性或是隐性基因对其他基因的阻碍作用，都是可以固定遗传的部分；而优势杂交育种则同时利用了加性，显性和 上位效应，既包括了可以遗传的基因效应，也包括了不能遗传的基因效应，而营养系杂交育种既是常规杂交育种， 又是优势杂交育种，既综合来自不同亲本的优良基因，同时又利用不同基因型配子间良好的配合力形成的杂种优 势。 综上所述，选择育种的优点是能够连续选优，遗传增益不断提高 ，但是只能从自然变异中选出优良个体， 不能有目的地创造新变异，产生新的基因型。 而常规选择育种能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。，但是选育时间长，需及时发现 优良性状。 ，需要找到合适的亲本并组配恰当组合 优势杂交育种能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身，但是杂种优势容易衰退，其中 F1 代优势表现最为明显，F2 代及后代杂种优势逐渐衰退。生产上只用 F1，必须年年制种，繁琐，成本高。 营养系杂交育种能够结合亲本的优良性状，病通过无性繁殖保持品种的同型杂合，但是遗传结合程度大，实 生后代常发生复杂的大幅度变异，有性后代经济水平下降，质量性状异常分离。 营养系杂交育种的性状遗传有以下几个特点： 1.遗传杂结合程度大，实生后代常发生复杂的大幅度变异。 2.有性后代（F1）经济性状平均水平下降 3.歧化选择性状在实生后代中表现趋中变异 4.质量性状的异常分离 5.蕴藏较多的体细胞突变 6.常携带有较高频率的隐性致死基因 7.常拥有较多的倍性系列 三、育种程序和方法 选择育种程序示意图： 1.原始材料圃：将各种预备进行选种的原始材料种植在能够代表本地区气候条件的环境中，并设置对照，和 对照比较，从原始材料圃中选择出优良单株留种供试。 2.株系圃或选择圃：种植从原始材料圃或从当地大面积生产的品种里选出优良株系、或优良群体的混合选择 留种后代，进行有目的的比较鉴定、 选择，从中选出优良株系或群体供品种比较试验，进行比较选择用。 3.评比比较预备实验圃：对株系比较选出的优良株系或混选系， 进 一步鉴定其 致性， 继续淘部分经济性状 表现较差的株系或混选系， 以保证播种量较大的品种比较实验所需，预试时间为一年。 4.品种比较实验圃：品种比较实验必须按照正规田间实验要求进行，设对照，有 3 次以上的重复，以控制环 境误差，实验时间为 2-3 年。 5.生产实验和区域实验：大田生产上种植从品种比较试验入选的优良品系， 直接接受生产者和消费者对新选 品系的评判， 选择出适于当地生产消费的新品种。 生产试验宜安排在当地主产区， 一般面积不少千 667m。 选择育种的方法主要有：两种基本选择法：混合法，单株法以及单株-混合选择法，混合-单株选择法，母系 选择法，亲系选择法，剩余种子法，集团选择法等。 常规杂交育种程序和方法： 1.原始材料圃：观察、研究、选择中心亲本和优良亲本。根据育种目标选用那些品种类型或育种材料作为杂 交亲本。 2.亲本圃：按亲本选配原则组合（广泛性，优良性）。采用适当栽培条件和管理技术，保证亲本植株生长正 常、发育健壮无病虫，亲本特征特性充分表现。 3.杂交：选择典型、健壮无病株作为杂交株，杂交之前选择健壮花枝花蕾、疏花疏枝。杂交时注意隔离和去 雄。 4.杂种圃：剔除假杂种选择好组合 5.选种圃：优中选优，继续选优，选择优良变异单株。 常规杂交品种先是两亲本杂交得到 F1 杂合群体，然后 F1 群体自交得到分离群体，让后代分离群体不断自 交，最后得到常规品种。 常规杂交育种的育种方式有两亲杂交：单交和回交，以及多亲杂交：添加杂交和合成杂交。得到的杂种后代 会通过系谱法，混合单株选择法，单子传法等方法再次进行选择。 优势杂交育种程序和方法： 优势杂交育种先是两优良亲本不断自交，得到自交系，然后再让两个自交系杂交得到优势杂交品种。 自交不育系的育种程序 自交不育系选育方法： 1.S0 代选株自交 选择自交不亲和植株。选经济性状好，配合力高的优良单株，作两种自交： ①花期自交，测定亲和指数 结球甘蓝 K<1; 大白菜 K<2; 萝卜 K<0.5 ②蕾期自交，测定 K 值，以获得种子 2.S1-S4-5 代 自交分离选自交不亲和性高，综合经济性状好、配合力高的植株继续自交选择，获得经济性状整齐一致、并 能稳定遗传的植株。 3.S5-6 代 测定系内株间亲和性，筛选出 S 基因型纯合系。 营养系杂交的育种程序和方法： 育种程序： 选择优良的亲本进行杂交，得到新的杂合 F1 代，然后通过无性繁殖繁育，保持其杂合优势。 异同：结合方式与顺序不同 考虑 选择育种是挑选优良的亲本，经过不断地杂交，人工选择，在杂交，最后选出我们想要的品种。先“杂”后 “杂” 常规选择育种是挑选优良的亲本，先经过杂交得到 F1 代，然后自交使 F1 代分离，从分离的 F2 代中挑选优 良品种，然后不断地自交得到纯和的品系。先“杂”后“纯” 优势杂交育种是挑选优良的亲本，先不断地自交得到纯和的自交系，最后将自交系杂合得到 F1 的杂种。先 “纯”后“杂” 营养系杂交育种是挑选优良的亲本，一般不同生态地理群间的配组，有利于提高优选率，得到 F1 代后，通 过无性繁殖以保持优良性状。先“杂”后“无性繁殖” 选择育种主要依靠自然发生的变异，有利变异少，育种时间可能较长，需要不断地筛选；而常规杂交育种每 年从原种种子田大量采种后代不发生基因分离，方法简单，种子成本低，不过育种时间也较长；优势杂交育种杂 种 F1 代不能留种，必须专门设置制种田生产杂种一代；而营养系杂交育种采用无性繁殖比较简便，但是由于要 通过无性繁殖保持杂种优势，针对的蔬菜种类有限，部分蔬菜水果无性繁殖难度较大。 综上，随着生物技术的发展，各种育种方式也在不断地被创新，从最开始的人工选择育种，到杂交育种，方 式也越来越多，效果也越来越好。利用杂交技术，我们获得了许多优良性状的蔬菜水果等等，给我们的生活也带 来了很多变化，大家熟知的杂交水稻，养活了中国 13 多亿人，还有许多抗虫，抗病，耐寒，耐寒以及可以提供 更多营养价值的产品，这都是现代育种技术的发展所带来的。