遠(yuǎn)緣雜交及其在園藝植物育種中的應(yīng)用

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1、第九章遠(yuǎn)緣雜交及其在園藝植物育種中的應(yīng)用Distanthybridization友誼牡丹蓮中國(guó)蓮與美洲蓮種間雜種ContentsofthischapterApplicationofdistanthybridizationCharactersofdistanthybridizationBreakdownofIncompatbilityMethodsofbreakdownSterility自然界物種存在地理隔離、季節(jié)隔離和生殖隔離，地理隔離、季節(jié)隔離的同種之間不存在生殖障礙。遠(yuǎn)緣雜交一般是指在分類學(xué)上物種（species)、屬

2、（genus）以上分類單位不同個(gè)體之間的交配。遠(yuǎn)緣雜交的概念一、遠(yuǎn)緣雜交的意義與特點(diǎn)1.創(chuàng)造新的作物類型通過遠(yuǎn)緣雜交，可以打破物種種、屬之間的隔離，把兩個(gè)或多個(gè)物種經(jīng)過自然界長(zhǎng)期進(jìn)化積累起來的有益特性，在人為雜交條件下重新組合，使之形成新的類型和新種。（一）遠(yuǎn)緣雜交的意義蘿卜甘藍(lán)（蘿卜×甘藍(lán)）芥菜(2n=aabb=36)油菜×黑芥(2n=bb=16)歐洲李櫻桃李(2n=aa=16)×黑刺李(2n=bbcc=32)杏李杏×中華李食用香蕉野生尖葉蕉×長(zhǎng)梗蕉蘋果梨秋子梨×沙梨石榴紅花楸普通花楸×山楂曇箭荷花曇花×令箭荷花小黑麥小

3、麥×黑麥小偃麥小麥×偃麥小冰麥小麥×天藍(lán)冰草巴柯貝達(dá)美洲葡萄與河岸雜種華酥梨早酥梨×八云梨巴柯歐亞種與河岸雜種梅花（送春）梅與杏的雜種錦香梨巴梨與南果梨雜種甘肅民樂蘋果梨具有色澤鮮艷、果面光亮、皮薄肉細(xì)、質(zhì)脆汁多、含糖量高、營(yíng)養(yǎng)豐富、極耐貯藏等特點(diǎn)，被譽(yù)為“中國(guó)一代梨王”（一）遠(yuǎn)緣雜交的意義2.利用異屬、種的特殊有利性狀通過遠(yuǎn)緣雜交利用野生類型的高度抗病性和對(duì)環(huán)境脅迫（高溫、干旱、寒冷、高濕等）的抵抗能力，來改良栽培品種。19世紀(jì)中葉歐洲育種者利用含抗晚疫病基因的野生馬鈴薯與栽培種雜交，獲得了抗晚疫病的品種。　核桃與山核

4、桃屬間雜種，具有高度抗寒性、高產(chǎn)和具有很高利用價(jià)值的果實(shí)。（一）遠(yuǎn)緣雜交的意義3.豐富作物的變異類型，提高園藝植物的品質(zhì)和觀賞價(jià)值鹿子百合與山百合雜交后代與鹿子百合回交一代就可獲得花瓣大而反卷、花色帶紅的美麗新品種。美國(guó)著名育種學(xué)家布爾班克，用英格蘭野生白雛菊和美國(guó)栽培白雛菊雜交，后又分別與德國(guó)和日本的白雛菊雜交，通過亞美歐三洲4個(gè)雛菊類型雜交，經(jīng)過多年選育，培育出可以和菊花媲美的具有強(qiáng)大雜種優(yōu)勢(shì)的純白沙塔斯雛菊，花徑達(dá)10~17.5cm。（一）遠(yuǎn)緣雜交的意義4.創(chuàng)造新的雄性不育源利用遠(yuǎn)緣雜交的手段導(dǎo)入胞質(zhì)不育基因或破壞原

5、來的質(zhì)核協(xié)調(diào)關(guān)系育成番茄、南瓜、白菜等多種作物質(zhì)核不育的雄性不育系和保持系。（一）遠(yuǎn)緣雜交的意義5.探索研究生物進(jìn)化遠(yuǎn)緣雜交后代中可再現(xiàn)物種進(jìn)化過程中所出現(xiàn)的一系列中間類型和新種類型，為研究物種的進(jìn)化歷史和確定物種間的親緣關(guān)系提供實(shí)驗(yàn)根據(jù)，有助于進(jìn)一步闡明某些物種或類型形成與演變的規(guī)律，進(jìn)而利用這些規(guī)律創(chuàng)造新物種。P.CerasiferaP.spinosa櫻桃李(2x=aa=16)×黑刺李(2x=bbcc=32)黃果肉色紅花青素色綠果肉色藍(lán)花青素色歐洲李(2x=aabbcc=48)F1(3x=abc=24)P.domest

6、ica染色體加倍以黑刺李與櫻桃李雜交，F(xiàn)l加倍后，得到雙二倍體，其特征與歐洲李相似，而且和歐洲李雜交親和性良好，從而提出了關(guān)于歐洲李起源于上述種間雜交的觀點(diǎn)。（二）遠(yuǎn)緣雜交的特點(diǎn)種屬間的遠(yuǎn)緣雜交，尤其是屬以上雜交，由于親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中，形成了各種隔離機(jī)制，受精過程很難進(jìn)行，致使雜交不能正常結(jié)實(shí)和獲得種子。1.遠(yuǎn)緣雜交不親和性雌、雄配子雖然能夠交配或通過克服雜交難交配性的措施產(chǎn)生了受精卵，但這種受精卵與胚乳或與母體的生理機(jī)能不協(xié)調(diào)，不能發(fā)育成健全的種子，有時(shí)種子在形態(tài)上雖已形成，但不能發(fā)芽或發(fā)芽后不能發(fā)育成正常

7、的植株。（二）遠(yuǎn)緣雜交的特點(diǎn)2.遠(yuǎn)緣雜種的不育性遠(yuǎn)緣雜種雖然能夠長(zhǎng)成植株，但由于生理上不協(xié)調(diào)而不能形成正常生殖器官，或雖能正常開花，但由于減數(shù)分裂形成配子時(shí)染色體連會(huì)發(fā)生紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，導(dǎo)致雜種不能繁殖后代。（二）遠(yuǎn)緣雜交的特點(diǎn)3.雜種不稔性遠(yuǎn)緣雜交由于親本間的基因組成存在著較大差異，雜種的染色體組型也往往有所不同，因而造成雜種后代不規(guī)則的分離。（二）遠(yuǎn)緣雜交的特點(diǎn)4.遠(yuǎn)緣雜種后代分離的廣泛性和不規(guī)則性黑刺梨(2n=32)與桃(2n=16)之間的雜種,后代染色體有2n=32、2n=24、2n=16等。具有2n=32

8、的實(shí)生苗性狀與黑刺梨相似，而2n=24的實(shí)生苗有很多變異，有些相似于一個(gè)親本，有些有相似于另一個(gè)親本，甚至有些相似于李屬的其他種。遠(yuǎn)緣雜種常由于遺傳上或生理上的不協(xié)調(diào)而表現(xiàn)生活力的衰退。但有些遠(yuǎn)緣雜種能表現(xiàn)出非常明顯的優(yōu)勢(shì)。特別是在生活力、抗性、品質(zhì)等特性上尤為明顯。柑橘類果樹的屬間雜種“枳橙”，其生長(zhǎng)