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课件网) 杂交育种 诱变育种 基因工程 第6章 第1节 杂交育种与诱变育种 1. 概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 一、杂交育种 2. 原理:基因重组 例如:小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性, 抗锈病(T)对易染锈病(t)为显性, 现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种,怎么得到既抗锈病又是矮秆的植株? 3. 育种程序 第一步:杂交得到高抗植株; 第二步:F1高抗植株自交,选择矮抗植株(选 优); 第三步:将矮抗植株连续自交直至不再发生性 状 分离。 3. 育种程序 D_T_, D_tt , ddT_, ddtt F2 × 连续自交至不再发生性状分离 ddTT(矮抗) P DDTT × ddtt 高秆抗病 矮秆不抗病 F1 DdTt 高秆抗病 袁隆平(杂交水稻专家) 2000年国家最高科学技术奖 2004年十大感动中国人物之一 颁奖辞:他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师时,已具有颠覆世界权威的胆识;当他名满天下时,却仍专注于田畴。淡薄名利,一介农夫,播撒智慧,收获富足。他毕生的梦想,就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪,最是风流袁隆平。 荷斯坦-弗里生牛 中国黄牛 中国荷斯坦牛 ( 泌乳期305 d,年产乳量6300 kg以上 ) 优点:可集中优良性状。 缺点: (1)只能利用已有基因的重组,不能创造新的基因 (2)育种年限长,过程复杂。 3.杂交育种的优、缺点 单倍体育种可缩短年限 P DDTT × ddtt ↓ F1 DdTt ↓ 花药离体培养 单倍体植株 (DT、Dt、dT、dt) 人工诱导加倍 淘汰高杆易染锈病、 选矮秆抗病的个体(ddTT) 高杆抗病、矮秆易染锈病 ↓ 个体(DDTT、DDtt、ddtt) 采收种子留种 原理: 基因突变 方法: 优点: 产生新基因和新的性状,能提高突变的频率,缩短育种周期大幅度改良某些性状。 缺点: 成功率低,有利个体少,必须须大量处理供试材料 ,工作量大 。 应用: 太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等 物理因素(如x 射线,γ射线等) 化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等) 处理生物,使生物发生基因突变。 二、诱变育种 应用: ①农作物新品种的培育,新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。如“黑农五号”大豆,产量提高了16%,含油量比原来提高了2.5%。 ②用于微生物育种:例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理,培育成了青霉素高产菌株,目前青霉素的产量已达到50000~ 60000单位/mL。 “神舟”五号搭载育成的巨人南瓜 甘肃种植的太空育种的蔬菜 太空水稻搭载前后株系对比 太空育种辣椒 杂交育种 诱变育种 原理 优点 缺点 应用 基因重组 基因突变 可以集中两个亲本的优良性状 育种年限缩短,改良某些性状 不能创造出新的基因,育种时间长 有利不多,需大量处理 小结 太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等微生物的育种方面 用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 方法 杂交 激光、射线或化学药品处理 秋水仙素处理萌发种子或幼苗 花药离体培养 后加倍 优点 可集中优良性状 时间短 器官大和营养物质含量高 缩短育种年限 缺点 育种年限长 盲目性及突变频率较低 发育延迟,结实率底。 成活率低,只适用 于植物 举例 高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种 高产青霉菌株的育成 三倍体西瓜 抗病植株的育成 ... ...