1、6.1杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种 古人驯化野生动物家禽、家畜古人驯化野生动物家禽、家畜 植植 物物 驯驯 化化 原理 缺点缺点 2 可选择的范围有限 1 育种周期太长 九十年代后期九十年代后期,美国学者布朗抛出“中国威胁论”美国学者布朗抛出“中国威胁论”,撰文说到下撰文说到下 世纪世纪30年代年代,中国人口将达到中国人口将达到16亿亿,到时谁来养活中国。到时谁来养活中国。 问题情境问题情境 袁隆平向世界宣布：“中国完全能解袁隆平向世界宣布：“中国完全能解 决自己的吃饭问题，中国还能帮助世决自己的吃饭问题，中国还能帮助世 界人民解决吃饭问题”。界人民解决吃饭问题”。 玉米玉米 品种品种
2、A A子粒多，但不抗黑粉病，子粒多，但不抗黑粉病， 品种品种B B子粒少，但抗黑粉病。子粒少，但抗黑粉病。 1 1 用什么方法既把两个品种的优良性状结用什么方法既把两个品种的优良性状结 合在一起，又能把双方的缺点都去掉？合在一起，又能把双方的缺点都去掉？ 2 2 预计实际操作中可能会遇到哪些困难？预计实际操作中可能会遇到哪些困难？ 怎样解决这些困难？怎样解决这些困难？ 0606年度国家最高科学技术奖年度国家最高科学技术奖-李振声院士李振声院士 小麦远缘杂交的奠基人小麦远缘杂交的奠基人,其培育的小麦抗病强、其培育的小麦抗病强、 产量产量 高高 现有纯合的高秆抗锈病的小麦（现有纯合的高秆抗锈病的小
3、麦（DDDDTTTT） 和矮秆不抗锈病的小麦（和矮秆不抗锈病的小麦（ddddtttt）。如果）。如果 你是育种工作者，你应该怎样操作才能你是育种工作者，你应该怎样操作才能 得到得到矮秆抗病矮秆抗病（ddTTddTT）的优良品种？）的优良品种？ 试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBBBEEEE）和短）和短 毛折耳猫（毛折耳猫（bbbbeeee），你能否培育出能稳定），你能否培育出能稳定 遗传的长毛折耳猫（遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？）？ 长毛折耳猫长毛折耳猫 短毛折耳猫短毛折耳猫 长毛立耳猫长毛立耳猫 杂从交水稻之父：袁杂从
4、交水稻之父：袁 隆平隆平, , 19761976年到年到20062006 年，累计增产粮食年，累计增产粮食 52005200多亿公斤，平均多亿公斤，平均 每年解决每年解决6006000 0万人的万人的 粮食问题。粮食问题。 中国荷斯坦牛： 荷斯坦弗里生牛与我国黄牛杂交选育后 逐渐形成的优良种。 泌乳期可达305天，年产乳量可达 6300kg以上 。 荷斯坦牛荷斯坦牛 中国黄牛中国黄牛 5 5、优点、优点 6 6、缺点、缺点 1.育种所需时间较长（一般需育种所需时间较长（一般需78年）年） 2.只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。 思考与讨论思考与
5、讨论 P99 、目的性强，通过杂交使位于不同个体上的目的性强，通过杂交使位于不同个体上的 、可表现“杂种优势”。可表现“杂种优势”。 优良性状集中于一个个体上（“集优”）；优良性状集中于一个个体上（“集优”）； 杂种优势杂种优势 单倍体育种单倍体育种 方法：花药离体培养方法：花药离体培养 普通植株普通植株 花粉花粉 单倍体幼苗单倍体幼苗 纯合子幼苗纯合子幼苗 筛选所需的品种筛选所需的品种 减数分裂减数分裂 花药离体培养花药离体培养 秋水仙素处理秋水仙素处理 DDTTDDTT DdTtDdTt 花药离体培养花药离体培养 DT Dt dT dtDT Dt dT dt单倍体幼苗单倍体幼苗 秋水仙素秋
6、水仙素 DDTT,DDtt,DDTT,DDtt,ddTTddTT,ddtt ,ddtt 二倍体植株二倍体植株 筛选所需的品种筛选所需的品种 ddttddtt DT Dt dT dtDT Dt dT dt 杂交杂交 矮抗（矮抗（ddTTddTT）小麦的培育）小麦的培育 1 1、概念、概念 利用物理因素（如利用物理因素（如X X射线，紫外线，激光等）射线，紫外线，激光等） 或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物 发生基因突变。发生基因突变。 2 2、原理、原理 基因突变基因突变 二、诱变育种二、诱变育种 “黑农五号”大豆、“黑农五号”大豆、青霉菌的选育青霉
7、菌的选育 太空作物的培育等。太空作物的培育等。 3 3、应用、应用 “黑农五号”大豆“黑农五号”大豆 黑龙江农科院用黑龙江农科院用辐辐 射方法处理大豆射方法处理大豆，培育，培育 成“黑农五号”大豆品成“黑农五号”大豆品 种，含油量比原来的品种，含油量比原来的品 种提高了种提高了2.5%2.5%，大豆产，大豆产 量提高了量提高了16%16%。 青霉菌高产菌株的选育青霉菌高产菌株的选育 19431943年从自然界分离出来年从自然界分离出来 的青霉菌只能产生青霉素的青霉菌只能产生青霉素 2020单位单位/mL/mL。后来人们。后来人们对青对青 霉菌多次进行霉菌多次进行X X射线、紫外射线、紫外 线照
8、射以及综合处理线照射以及综合处理，培，培 育成了青霉素高产菌株，育成了青霉素高产菌株， 目前青霉素的产量已达到目前青霉素的产量已达到 50000500006000060000单位单位/mL/mL。 太空中各种辐射、失重、宇宙粒子、弱地磁，高真空等综合作用， 产生地面上难以实现的变异。 甘肃种植的太空育种的蔬菜 “神舟”五号搭载育成的巨人南瓜 、优点、优点 提高基因突变频率提高基因突变频率,加速育种进程加速育种进程.产产 生新基因生新基因,大幅度地改良某些性状大幅度地改良某些性状。 难以控制突变方向，难以控制突变方向，具具有一定的盲有一定的盲 目性目性, ,有利个体少有利个体少; ;需大量处理实
9、验需大量处理实验 材料材料 ，工作量大，工作量大 。 、缺点、缺点 思考与讨论思考与讨论 P100 四种育种方法的比较四种育种方法的比较 类类 型型 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种 单倍体育种单倍体育种 多倍体育种多倍体育种 育种原理育种原理 育种方法育种方法 优优 点点 应用实例应用实例 基因突变基因突变 染色体变异染色体变异 基因重组基因重组 染色体变异染色体变异 杂交杂交自交自交 选优选优自交自交 （至纯种（至纯种） 物理或化学物理或化学 的方法处理的方法处理 生物生物 花药离体培养花药离体培养 后再用秋水仙后再用秋水仙 素加倍素加倍 使不同亲本的使不同亲本的 优良性状集中优良性状集中 于同一个体上于同一个体上 提高变异频率提高变异频率 加速育种进程加速育种进程 明显缩短明显缩短 育种年限育种年限 器官大型，器官大型， 营养含量高营养含量高 培育矮抗小麦培育矮抗小麦 培育青霉培育青霉 素高产菌株素高产菌株 培育矮抗小麦培育矮抗小麦 三倍体无子三倍体无子 西瓜的培育西瓜的培育 用秋水仙素用秋水仙素 处理萌发的处理萌发的 种子或幼苗种子或幼苗
