杂交育种与诱变育种课件(精美).ppt

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1、九十年代后期,美国学者布朗抛出“中国威胁论”,撰文说到下世纪年代,中国人口将达到亿,到时谁来养活中国。,问题情境,袁隆平向世界宣布:“中国完全能解决自己的吃饭问题,中国还能帮助世界人民解决吃饭问题”。,古人驯化野生动物家禽、家畜,植物驯化,选择育种,自然变异,长期人工选择,原理,缺点,2 可选择的范围有限,1 育种周期太长,玉米 品种A子粒多,但不抗黑粉病,品种B子粒少,但抗黑粉病。,1 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?,2 预计实际操作中可能会遇到哪些困难?怎样解决这些困难?,3 你还能说出哪些杂交育种实例?,袁隆平,“三系杂交稻”,“二系杂交稻”,“超

2、级杂交稻”,“杂交水稻之父”,06年度国家最高科学技术奖-李振声院士,小麦远缘杂交的奠基人,其培育的小麦抗病强、产量高,现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt)。如果你是育种工作者,你应该怎样操作才能得到矮秆抗病(ddTT)的优良品种?,高抗 矮不抗,F1 高抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,9高抗 3高不抗 3矮抗 1矮不抗,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTTddTt,杂交,F3,假如从播种到收获种子要一年,那么培育出一个能稳定遗传的纯种矮抗小麦至少要78年,F2,试一试:动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee),你能否

3、培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)?,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,长毛立耳,BbEe,长毛立耳,BbEe,长立 长折 短立 短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,F1中雌雄交配,选优,测交,F3,长折,短折,比植物杂交育种所需年限短,一、杂交育种,1、概念,杂交育种是将两个或两个以上的优良性状通过交配集中在一起,在经过选择和培育,获得新品种的方法。,2、原理,基因重组,3、方法,例如:高产、矮秆水稻的培育 抗病、矮秆小麦的培育,4、应用,杂交水稻之父:袁隆平,从1976年到2006年,累计增产粮食5200多亿公斤,平

4、均每年解决6000万人的粮食问题。,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,中国黄牛,5、优点,6、缺点,1.育种所需时间较长(一般需78年)2.只能利用已有的基因重组,不能创造新的基因。,思考与讨论 P99,杂种优势:是指基因型不同的亲本相互杂交产生的杂种一代,在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。,二、单倍体育种,方法:花药离体培养,普通植株,花粉,单倍体幼苗,纯合子幼苗,筛选所需的品种,减数分裂,花药离体培养,秋水仙素处理,DDTT,DdTt,花药离体培养,

5、DT Dt dT dt单倍体幼苗,秋水仙素,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt 二倍体植株,筛选所需的品种,ddtt,DT Dt dT dt,杂交,矮抗(ddTT)小麦的培育,二倍体,四倍体,秋水仙素处理,二倍体,三倍体种子,三倍体植株,不能形成正常的卵细胞,无子西瓜,种下去,联会紊乱,第一年,第二年,授二倍体的花粉,三、多倍体育种,(方法:秋水仙素处理萌发的种子和幼苗),5、优点,目的性强,通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上(“集优”);可表现“杂种优势”,6、缺点,1.育种所需时间较长(一般需78年)2.只能利用已有的基因重组,不能创造新的基因。,思考与讨论 P99,物

6、理因素(如X射线,紫外线,激光等)或化学因素(如亚硝酸等)能诱发基因突变,产生新的基因。,1、概念,利用物理因素(如X射线,紫外线,激光等)或化学因素(如亚硝酸等)处理生物,使生物发生基因突变。,2、原理,基因突变,四、诱变育种,“黑农五号”大豆、青霉菌的选育 太空作物的培育等。,3、应用,“黑农五号”大豆,黑龙江农科院用辐射方法处理大豆,培育成“黑农五号”大豆品种,含油量比原来的品种提高了2.5%,大豆产量提高了16%。,青霉菌高产菌株的选育,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

7、霉素的产量已达到5000060000单位/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。,太空育种,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,太空水稻搭载前后株系对比,太空育种辣椒,太空黄瓜,、优点,提高基因突变频率,加速育种进程。产生新基因,大幅度地改良某些性状,获得前所未有的新性状。,难以控制突变方向,具有一定的盲目性,有利个体少;需大量处理实验材料,工作量大。,、缺点,思考与讨论 P100,四种育种方法的比较,基因突变,染色体组成倍增加(染色体变异),基因重组,染色体组成倍减少(染色体变异),杂交自交选优自交(至纯种),物理或化学的方法处理生物,花药离体培养后再用秋水仙素加倍,使不同亲本的优良性状集中于同一个体上,提高变异频率加速育种进程,明显缩短育种年限,器官大型,营养含量高,培育矮抗小麦,培育青霉素高产菌株,培育矮抗小麦,三倍体无子西瓜的培育,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,

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