2002抗Liberty杂交籼稻的应用研究
收稿日期：2002-03-11
基金项目：农业部科技跨越计划项目（1999-01-11）；浙江省政府“8812”项目（961112063-0002）作者简介：王建军（1965-），男，浙江常山人，副研究员，浙江大学在职博士生，主要从事水稻遗传育种及分子生物学研究。
浙江农业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis 14（5）：249～254，2002
抗Liberty 杂交籼稻的应用研究
王建军1，2，张利华1，王林友1，黎恒庆3
（1浙江省农业科学院作物研究所，浙江杭州310021；2浙江大学农业与生物技术学院，浙江杭州310029；3中国科学院华南
植物研究所，广东广州510650）
摘要：根据5个抗Liberty 杂交籼稻喷施0.3%Liberty 后的农艺性状表现分析抗除草剂杂交组合
在生产上应用的可行性。结果表明：（1）苗期经Liberty 处理的转基因组合，成株期大田中未发现不育系株。说明利用抗除草剂基因和相应的除草剂，可有效杀死因机械混杂和生物学混杂混入抗Liberty 杂交稻中的不育株；
（2）抗Liberty 杂交籼稻，生育期、株高等植株形态与原组合相仿，但产量构成因子则差异较大，最终多数组合产量水平不及原组合。本文还提出以超纯杂交技术来统称利用抗除草剂基因提高杂交种纯度的技术，并提出了如何选育转基因亲本配合力的两种方法。关键词：水稻；杂交稻；转基因；抗除草剂中图分类号：S511.2+1；S334.5
文献标识码：A
文章编号：1004-1524（2002）05-0249-06
Study on exploration of Liberty （glufosinate ）resistant hybrid rice ：WANG Jian-jun 1，2
，ZHANG Li-hua 1，WANG Lin-you 1，LI Heng-qin 3（1
Crop Institute ，Zhejiang Academy of Agricultural Sciences ，Hangzhou 310021，China ；2Agricultural and Biotechnology Gollege ，Zhejiang University ，Hangzhou 310029，China ；3
The South
China Institute of Botany ，China Academy of Sciences ，Guangzhou 510650，China ）
Abstract ：A comparative study was made between five herbicide resistant （R ）rice hybrids and their controls under the treatment of herbicide Liberty was conducted.After spraying Liberty at the seedling stage ，the plots of R rice hybrids did not have any plants of their male sterile lines all the way to maturity.Four hybrids were pur-posely mixed with seeds of their sterile lines at a rate of 10%，respectively and all the mixed sterile plants were killed by Liberty in nursery.Result showed that using R rice and corresponding herbicide ，all the male sterile plants that were resulted from incomplete sterility in hybrid seed production due to genetic ，environmental and chemical factors ，mechanical contamination in operation ，and biological mutations could be eliminated.Howev-er ，yield components of herbicide resistant hybrids were different from their original hybrids ，although heading and plant height were similar.Grain yields of most R hybrids were inferior to their controls.The result of resis-tant Xiangyou 63having equivalent yield with the control suggests opportunity for the breeding.Two breeding strategies to improve combining ability in herbicide resistant hybrids were proposed in this paper.Liberty did not have negative effect on agronomic performance including grain yield.Key words ：rice ；hybrid rice ；transgenic line ；herbicide resistance
在一定的环境条件诱发下，杂交水稻的某些细胞质不育系育性会出现波动，发生雄蕊散粉［1］或同质恢现象［2］，造成杂交稻制繁种种子生物学混杂，轻则种子纯度下降，混杂大量不育株，导致减产；重则所生产的种子全部报废，造成重大损失［3］。尤其是不育性表达受温度控制的光温敏核不育系，由不育系育性波动而导致杂交种子生物学混杂的潜在危险更为严重［4］。因此，急需一种简便、有效的方法，以克服这一严重影响杂交稻生产和发展的技术难题。
20世纪80年代，针对这一问题，相继有学者提出一些提高杂交种纯度的技术或方法。如遗传提纯法、核心种子技术、花培提纯技术、人工去杂技术、化学杀雄技术、叶色标记技术以及特殊标记的利用等［5］。但这些方法都存在技术复杂、成本高、周期长、环节繁琐等问题，有时甚至因为其中某一环节出了差错，生产的种子就只能报废。随着抗除草剂基因的克隆与利用，为简便、高效地保障杂交稻种子纯度开辟了一条新途径。至今，在水稻上已获得抗草丁膦（glufosinate）的Bar 基因［6］，抗草甘膦（glyphosate）的EPSP基因及抗谱杀特（pursurt）的Clearfield水稻等3类抗除草剂植株［7］。其中抗Liberty水稻和非转基因的抗谱杀特的Clearfield水稻品系在美国已进入生产示范［8，9］。有研究表明，上述3个抗除草剂性状，在遗传行为上表现为受1个显性基因调控［10，11］。严文贵提出将抗除草剂基因导入杂交稻恢复系中，其配制的杂交组合抗相应的除草剂，通过秧苗期施用除草剂来杀死感除草剂的假杂种。从理论上讲，该方法可获得100%纯度的杂交种子。1997年严文贵在美国申请了技术专利［12］。国内的肖国樱、黄大年等也提出了类似的设想，薛石玉等利用抗Bastar材料，回交转育获得密阳46的同型恢复系［13～15］。浙江省农业科学院与中国科学院华南植物研究所联合开展了抗除草剂转基因杂交籼稻育种研究，已育成若干稳定的抗Liberty恢复系。本研究采用这些恢复系与育性不稳定的不育系配组，分析抗Liberty杂交籼稻的主要农艺性状表现及其生产应用的可行性。
1材料与方法
1.1材料
供试的2个抗Liberty恢复系特青R和明恢63R，由中国科学院华南植物研究所黎恒庆教授提供。其中特青R为两系恢复系，明恢63R为三系恢复系。这2个恢复系是以转Bar基因的美国水稻品种Bengal Hu-10为供体，我国杂交稻骨干恢复系特青和明恢63为受体，经多代回交转育获得［16，17］。其除草剂抗性可以稳定地遗传，且主要农艺性状与受体亲本基本相近。
选用存在自交结实现象的1个两系不育系———培矮64S和3个三系不育系———Ⅱ-32A、香2A、龙特甫A，及一个育性较稳定的不育系珍汕97A，分别与特青R和明恢63R杂交配组，获得5个抗Liberty杂交籼稻组合：培杂特青R、Ⅱ优63R、香优63R、特优63R和汕优63R。同时，以相应的原恢复系与这5个不育系配制5个对照组合：培杂特青、Ⅱ优63、香优63、特优63和汕优63。
对不育系存在自交结实现象的4个组合，培杂特青R、Ⅱ优63R、香优63R、特优63R及各自的对照组合，每个组合中人为添加10%的不育系种子。由于珍汕97A没有自交结实问题，因而在汕优63中不掺不育系种子，而设立汕优63R喷药与不喷药及原组合的对比试验（表1）。
化学除草剂Liberty原液含有效成份膦丝菌素（phosphinothricin，PPT）200g/L。
1.2方法
采用大区对比试验设计，设处理区和对照区，每区面积72m2。处理区为抗除草剂组
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合，对照区为相应的对照组合。根据试验田块土壤肥力差异的梯度，将抗除草剂组合与相应的对照组合平行排列，其中汕优63R组合的喷和不喷Liberty两种处理，平均布置于处理区内（各占36m2），且两者与对照呈平行排列。所有试验材料于5月30日播种，6月19日（秧龄为3.5～4.2叶）对5个抗Liberty 杂交组合均匀喷施0.3%的Liberty水溶液，一周后调查喷药组合的死苗率。6月28日移入大田，单本插植，株行距为16.5cm×22. 2cm。施肥水平中上，其它管理与一般大田相同。
每个试验区定10株调查生育动态，齐穗后调查杂株率，成熟期每区取5株测定株高、单株有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重。成熟后，剔除区内病虫危害株和其它非正常生长植株，收获测产，按区内实
表1参试组合与处理方法
Table1Herbicide resistant（R）hybrids in the treat-ments with sterile seeds and herbicide Liberty
材料组合草丁膦
抗性添加10%
不育系
喷药
处理
培杂特青R培矮64S/
特青R
抗加喷
培杂特青培矮64S/
特青
感加不喷
Ⅱ优63RⅡ-32A/
明恢63R
抗加喷
Ⅱ优63Ⅱ-32A/
明恢63
感加不喷
香优63R香2A/
明恢63R
抗加喷
香优63香2A/
明恢63R
感加不喷
特优63R龙特甫A/
明恢63R
抗加喷
特优63龙特甫A/
明恢63R
感加不喷
汕优63R珍汕97A/
明恢63R
抗不加喷
汕优63R珍汕97A/
明恢63R
抗不加不喷
汕优63珍汕97A/
明恢63感不加不喷
收株数统计单株产量，并折算单位面积的产
量。
2结果与分析
2.1抗除草剂杂交稻喷施Liberty除杂效果
5个抗Liberty杂交组合秧龄在21天时，
叶龄在3.5～4.2叶之间。用0.3%的Liberty
水溶液均匀喷施，3天后部分植株出现黄叶，
5天出现死亡，7天后出现黄叶的植株全部枯
死。说明除草剂Liberty的杀除效果是极其
明显的。调查喷药组合的死苗率，培杂特青
R为8.7%，Ⅱ优63R为7.5%，香优63R为
8.1%，特优63R为9.3%。其死苗率与掺入
的不育系种子比例接近而并非相等，可能是
杂交种子与不育系种子的发芽率和成苗率存
在差异的缘故。
移栽后，大田调查每一处理的不育株率。
结果表明（表2），抗Liberty杂交籼稻组合汕
优63R苗期未经Liberty处理，成株期田间的
不育株率为0.53%。相应的对照汕优63成
株期田间的不育株率为0.67%。说明生产
上大面积应用的不育系珍汕97A，在较严格
的制种条件下，所生产的杂交种子仍有5‰
～6‰的不育株。换言之，严格的制种条件下
生产的种子，大田种植时每666.67m2中会
有60～100株的不育株。不育程度较差的
Ⅱ-32A、香2A和龙特甫A，不育株率在2%～
5%左右，比珍汕97A要严重得多。5个抗
Liberty杂交籼稻组合苗期经Liberty处理后，
成株期田间未发现1株不育系株。而相应的
混入10%不育系的对照组合，成株期不育株
率为11.1%～13.3%。说明抗Liberty的杂
交籼稻，幼苗期通过喷施Liberty杀除无抗性
基因的不育系株，成株期田间不育株率为零，
从而可使田间不育株率接近于零。
2.2抗Liberty杂交籼稻组合与各自对照组
合的农艺性状比较
对抗Liberty杂交籼稻与各自对照的农
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王建军等：抗Liberty杂交籼稻的应用研究
表2抗Liberty杂交稻与对照组合的主要农艺性状比较
Table2Comparison of main agronomic traits between herbicide resistant（R）hybrid rice and their controls
组合处理抽穗期
（m-d）株高
/cm
单株
有效穗
穗长
/cm
着粒密度
/粒?cm-1
每穗
总粒数
每穗
实粒数
结实率
/%
千粒重
/g
不育株
率/%
培杂特青R+08-20103.3011.20**21.4111.16*238.80**192.07**80.43*20.870.00
培杂特青-08-21105.1014.2021.838.45184.47152.4782.6522.2012.70
Ⅱ优63R+08-30117.90**11.6024.957.87**196.33**149.53**76.1625.100.00
Ⅱ优63-08-30108.7012.2025.39 6.44163.4025.8076.9926.7712.50
香优63R+08-18116.00**12.0023.83** 5.55**132.20**107.73**81.49*26.50**0.00
香优63-08-18109.5011.4026.91 6.84184.07155.5384.5026.2011.10
特优63R+08-19112.80**9.80*21.78** 5.43*118.19**90.69**76.73**26.730.00
特优63-08-19105.2012.8023.40 5.81135.93118.9387.4926.0313.30
汕优63R+08-27109.7013.00**23.80** 5.79137.80117.4085.2024.480.00
汕优63R-08-27111.4010.4023.67** 5.38**127.27**97.93**76.95**24.33*0.53
汕优63-08-27111.1010.8024.26 5.73139.07112.5380.9224.780.67注：“+”表示喷Liberty，“-”表示不喷Liberty；“*”和“**”分别表示抗除草剂组合与各自对照组合比较，差异显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）。下同。
艺性状进行比较，发现有的性状在各组合之间有共同的趋势，有的性状在不同组合中则有特异的表达（表2）。从抽穗期来看，抗除草剂杂交组合与其对照完全相同或仅差一天，无明显变化。而千粒重仅香优63R喷施除草剂比对照增加，其它组合增减均不显著。3个穗部性状———着粒密度、每穗总粒数、每穗实粒数，处理后与对照比较有趋同的变化，汕优63R处理与对照无显著差异，培杂特青R和Ⅱ优63R表现比对照增加，而其它2个组合表现为减少。单株有效穗、株高、穗长和结实率这4个性状，其变化趋势因组合不同而有较大差异。其中单株有效穗，培杂特青R和特优63R比对照显著减少，而汕优63R 反而显著增加；株高，有3个组合比对照显著增高，另3个组合比对照有所降低，但不显著。结实率，Ⅱ优63R和汕优63R增减不显著，其它3个组合均比对照显著减少。由上可见，抗Liberty杂交籼稻与对照相比，穗型大小差异较大，有增有减。株高则有增高的趋势，穗长和结实率有减少的趋势，抽穗期和千粒重无明显变化。
2.3汕优63R不同处理与汕优63的农艺性状比较
汕优63R+Liberty、汕优63R及汕优63相互比较结果表明（表2），3个处理的抽穗期完全一致。汕优63R与汕优63的株高相仿，但汕优63R喷施Liberty后株高降低1.7 cm，未达显著水平。相反，在汕优63R与汕优63单株有效穗数相仿的情况下，喷施Lib-erty的汕优63R单株有效穗数增加2.6个。穗长，汕优63R+Liberty与汕优63R相近，但两者比对照汕优63缩短0.46～0.59cm，差异达极显著。着粒密度、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重5个性状，汕优63R 均比对照减少或降低，并达显著或极显著。但经喷施Liberty的汕优63R，上述5个性状均有所增加，与对照汕优63相仿。说明经回交转育的汕优63R，植株形态与对照汕优63相似，但在产量构成因子上，与对照仍有差异。这暗示着Bar基因对杂交籼稻组合的产量构成因子有一定影响，同时也说明喷施Liberty似乎有提高汕优63R产量的趋势。2.4抗Liberty杂交籼稻的产量水平
对各处理的单株产量和小区产量测定结果表明（表3），所有转基因组合的单株产量
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和小区产量均不及相应的对照。以单株产量为例，经Liberty处理的Ⅱ优63R和汕优63R，单株产量分别比相应对照减产0.69%和4.25%，未达显著水平。经Liberty处理的香优63R、特优63R、培杂特青R和未经Liberty处理的汕优63R分别比对照减产11.16%，15.39%，26.17%，25.95%，其中前二者达显著，后二者达极显著。说明转基因恢复系的产量配合力不及原恢复系。实测产量结果与单株产量的结果相似，所有处理均比对照减产，减幅为0.84%～31.68%。
3讨论
本试验结果表明，所有抗Liberty杂交籼稻转入的Bar基因得到高效表达，苗期喷施除草剂Liberty，杀除了所有不带Bar基因的不育株，使大田中不育株率为零，从而控制了由不育系育性不稳定造成的种子纯度问题。严文贵、王建军、黎恒庆等合作将这项技术命名为超纯杂交技术（super pure hybridization technology，SPHT），并开展了Bar基因的遗传分析，转Bar基因材料后代的抗性表达与酶蛋白的检测、抗Liberty杂交籼稻的选育及
表3抗Liberty杂交稻的产量比较
Table3Comparison of grain yields between herbicide re-sistant（R）hybrid rice and their controls
组合处理单株产量
产量±%大田产量
产量±%
培杂特青R+25.78-26.17**514.28-9.09培杂特青-34.91565.72
Ⅱ优63R+21.45-0.69412.72-7.69Ⅱ优63-21.60447.12
香优63R+21.08-15.39*472.65-0.84香优63-24.92476.68
特优63R+25.57-11.16*368.20-31.68特优63-28.78538.96
汕优63R+18.20-4.25437.69-3.01汕优63R-14.07-25.95**414.18-8.28汕优63-19.01451.28
注：单株产量为g/株；大田产量为kg/6667m2。
本文的抗Liberty杂交籼稻应用等系列研究。这项工作较全面地阐述了SPHT的理论基础和实践方法，并从理论走向实践，从实验室步入大田，部分材料已进入中试和试应用阶段。表明该技术理论与方法已渐趋成熟。
据黎恒庆报道，回交转育获得的抗Lib-erty的水稻恢复系特青R、明恢63R、测64 R，其主要农艺性状与原亲本相仿［17］。说明采用回交法可获得主要农艺性状与原始亲本相似的恢复系。本研究结果表明，特青R、明恢63R两个恢复系所测配的组合，主要农艺性状与原组合相比仍有较大差异，如着粒密度、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、单株产量5个性状都存在显著差异。这说明恢复系的配合力尚待改进。对此，可通过改进育种方法来实现：（1）回交与配合力测定同步进行。在回交的后代群体中同时进行目标不育系的配合力测定，以同步获得配合力和主要农艺性状与原始亲本相似的转基因恢复系；但该方法所获得的材料，可能因原恢复系已无应用前景而遭淘汰。（2）人工配制转基因恢复系。即在构建杂交一代时，所用的亲本之一应携有Bar基因，并在低世代即喷施Liberty，以筛选抗Liberty材料，高代开展恢复力及配合力测定，这样经测交获得的新恢复系可同步具有了Bar基因。
本研究中汕优63R未喷Liberty的产量比对照组合减产达25.95%，差异达极显著。但汕优63R+Liberty处理，产量水平得到提高，比对照组合减产仅4.25%，差异不显著。分析增产的原因是，主要是由于Liberty处理后，单株有效穗数增加、穗型变大、结实率也有提高。这暗示着Liberty处理可能有一定的增产作用，这有待于作进一步的试验验证。
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?452?浙江农业学报第14卷（2002）
水稻杂交技术
水稻杂交技术 Hybrid rice technique 水稻杂交技术是水稻育种工作者必需掌握和熟知的，通常包括选穗、去雄、授粉和套袋挂牌等几个主要步骤，其中最关键的技术环节莫过于去雄和授粉了。下面围绕这二个环节结合常规技术浅谈新技术的优点。 一、去雄 1.常规去雄方法常规去雄方法很多，如温水杀雄、剪颖去雄、化学杀雄等，水稻育种较多采用的是前两种。温水杀雄去雄较彻底，但操作不便，效率低，不能满足高效育种工作的需要；剪颖去雄是水稻育种应用最多的方法，操作简便、实用，但剪颖去雄也有自身难以克服的缺点，那就是将一朵颖花中的花药完全剪去的同时，很容易伤及雌蕊柱头。一般情况下雌蕊柱头在颖壳中低于雄蕊花药，但很多水稻品种也存在着柱头与花药齐平或者微低的情况，常规剪颖去雄难以保证不伤及柱头；柱头被伤，杂交失败。 2.改良后的剪颖去雄方法此法是将水稻颖壳中的雄蕊花药完全剪去改为剪去一半或更少，总之，要将花药剪破，然后马上向剪雄后的颖壳内浇水，将花药打湿。由于雄蕊被打湿，湿度增加，花丝很快就会伸长，干瘪的花药伸出颖壳，此时，用手指轻弹几下，干瘪的花药都会被弹掉，然后套上纸袋，等待授粉。由于此法剪颖的高度提高，伤及雌蕊柱头的可能性大大降低，从而提高了杂交的成功率。此法可在授粉的前一天下午等花完全开过后剪颖浇水，然后第二天上午开花之前去套袋。这样一来，大大提高了工作效率。此方法我们从1997年在海南首次运用，到目前为止，各种杂交组合共做了800多个，发现假杂种率只有1%-2%，证明此法确实可靠，可以放心采用。 二、授粉 1.常规授粉常规授粉一般是利用盛花的父本穗，在剪颖的母穗上抖动，使花粉落在母穗花的柱头上达到授粉的目的。通常情况下，此法都很实用，但在大风的情况下，此法效果并不好。因为盛花的父本穗经大风一吹，所剩的花粉已很少，在人工取穗时碰撞又使花粉散落，花粉所剩无几，杂交成功率大打折扣。 2.新技术授粉新技术授粉是指在父本穗盛花来到之前(少数颖壳开始开花)，将父本穗剪下，剪去已开过花的穗子，将剩下的穗用水打湿，然后甩干放入套纸袋的母穗上，将纸袋口封住。等不久父本穗大量开花时抖动父本穗，父本穗上的花粉就不会有任何损失。事先将父本穗都剪好，放入母穗中，等开花时，逐一授粉，大大提高了工作效率和杂交成功率。此法的原理在于：一天内一穗开花的时间与温度、湿度、品种三因素有关。水稻一般要求温度在20℃以上，相对湿度高于60%才能正常开花，开花最适温度28-32℃，最适相对湿度为80%-90%。开花的最适温度来临时，水稻将进入盛花期，若此时湿度不够(小于60%)，将不利其开花。新方法中将父本穗打湿甩干后放入纸袋中封闭，当开花的最适温度来临时，封闭的纸袋中的湿度已达到80%-90%，有利父本穗的开花。
远缘杂交在育种上的运用
第十一章远缘杂交在育种上的应用 教学内容：远缘杂交育种的重要意义；远缘杂交的困难及其克服方法；远缘杂交后代的分离与选择。 教学目标：了解远缘杂交的作用；重点掌握远缘杂交不亲和性及其克服方法，杂种夭亡、不育的原因及其克服方法，远缘杂交后代分离特点及处理方 法。 教学重点：系统掌握克服远缘杂交不亲和、杂种夭亡和不育、杂种后代分离无规律等困难的方法。 教学难点：远缘杂交的两大困难及其克服方法。 一远缘杂交的意义与作用 远缘杂交（wide cross）：将植物分类学上用于不同种、属或亲缘关系更远的物种 间杂交。产生的后代为远缘杂种。 分为：种间杂交（interspecific hybridization）、属间杂交（intergeneric hybridization）和亚远缘杂交（sub-wide cross）。 1 培育新品种和种质系 2 创造新的物种 3 创造异染色体系 4 诱导单倍体 5 有效地利用杂种优势 6 研究生物的进化 二远缘杂交不亲和性及其克服方法 1 远缘杂交不亲和性及其原因 由于双亲的亲缘关系较远，遗传差异大，染色体数目、结构不同，生理上也常不协调，这些都会影响受精过程。 远缘杂交不亲合性的关键——生殖隔离 具体原因： (1) 亲缘关系较远的双亲在结构上、生理上的差异，不能完成正常的受精作用（2）远缘杂交的不亲和性与双亲的基因组成有关 2 克服远缘杂交不亲和性的方法 （1）亲本的选择与组配 a 栽培种和野生种杂交时，应以栽培种为母本。 b 在染色体数目不同的远缘杂交中，一般以染色体数目多的作母本。 c 以杂种为母本 d 广泛测交，选择适当亲本组配，并注意细胞质的作用。 （2）染色体预先加倍法 先将的染色体数目少的亲本进行人工加倍后再进行杂交，可提高杂交的结实率。
甜瓜属植物种间杂交及其杂交后代SRAP分子标记鉴定
甜瓜属植物种间杂交及其杂交后代SRAP分子标记鉴 甜瓜属可分为甜瓜亚属和黄瓜亚属其中甜瓜亚属植物染色体基数为12，被认为是非洲组，而黄瓜亚属植物染色体基数为7，被认为是亚洲组。除了栽培的甜瓜和黄瓜作物外，甜瓜属还有30 种左右野生近缘植物，这些近缘植物食用价值较为低劣，难以直接作为水果、蔬菜加以利用，但某些野生近缘植物具有突出的抗性，如角瓜、酸黄瓜、无花果叶瓜、西印度瓜具有较强的抗根结线虫能力，而生产中的甜瓜和黄瓜品种均缺乏抗根结线虫能力，因此开展甜瓜属植物种间杂交研究对于引入新抗性基因，丰富甜瓜、黄瓜品种类型，拓宽遗传基础具有重要意义。笔者以甜瓜近缘种西印度瓜和角瓜为材料，与150 个薄皮甜瓜品种进行种间杂交，旨在筛选与野生近缘种杂交亲和性好的甜瓜品种，为进一步开展甜瓜种间杂交研究寻找合适材料。 1材料与方法 1，1 试验材料150个甜瓜品种均来自本所国家西瓜甜瓜中期库（表1），主要为地方品种；野生近缘种为角瓜和西印度瓜，引自美国NC7引种站，编号分别为PI 202681 和PI 233646 。 1，2 试验方法 1，2，1 材料的栽培管理试验材料种植于本所联栋温室内。2009年2月15日开始育苗，3月20日定植。甜瓜每个品种定植4株，主蔓4?5片真叶时摘心，子蔓坐瓜；西印度瓜定植30株，不整
蔓，子蔓坐瓜；角瓜定植30 株，自定植之日起，采用银灰色遮光布进行遮光处理，每天光照时间控制在9：00－17：00， 除及时剪掉过密侧蔓外，不作过多整蔓处理。甜瓜采用爬地栽培， 角瓜和西印度瓜则采用吊蔓栽培。 1，2，2 种间杂交试验中的角瓜材料具有短日照特性，在郑州春夏季光照条件下很难开花，经过 1 个月的连续遮光处理，4 月23 日角瓜陆续开花，与甜瓜花期基本一致，为后续的杂交试验创造了条件。4 月28 日开始种间杂交。以甜瓜为母本、野生近缘种（角瓜和西印度瓜）为父本进行杂交授粉：另以野生近缘种（角瓜和西印度瓜）为母本，随机选择甜瓜为父本进行种间杂交。10d 后分别统计坐果率。 1, 2, 3杂交后代的SRAP标记将杂交后代及其父母本的种子浸种12h后于32C条件下催芽，播种于营养钵中，幼苗3片 真叶时采用CTAB法提取新鲜嫩叶的基因组DNA 1, 2, 3, 1 SRAF引物 采用Li 等发表的引物，包括20 条上游引物，20条下游引物（引物序列表略）,共400对引物组合, 由包文风在西瓜白化致死近等基因系和F2代群体中筛选出9对SRAF引物组合，分别为E4／ M10、E6／m2、E12／M10、E12／M15、E14／m2、E14／M6、E15/ M10 E15/ M仃和GA18/ m2（表2），用于杂交后代及其父 母本DNA扩增。 1, 2, 3, 2 PCF反应
遗传杂交中的几种交配方式的辨析
遗传杂交中的几种交配方式的辨析 在遗传和变异中，杂交、测交、自交、正交、反交是一组很重要，考查频率很高的概念，但也是一组容易引起理解偏差的概念，在生物试题中，主要考查学生运用这些交配方式解决实际问题的能力，有必要对其进行比较分析。 1.正交和反交 基因型不同的两种个体甲和乙杂交，如果将甲作父本，乙作母本定为正交，那么以乙作父本，甲作母本为反交；反之，若乙作父本，甲作母本为正交，则甲作父本，乙作母本为反交。 在实践中，正反交常用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传，在细胞核遗传中，也可利用正反交判断是常染色体遗传还是伴性遗传。具有相对性状的两个亲本杂交，若正交和反交的子代性状表现相同，则该性状属于细胞核遗传，由常染色体上的等位基因控制，例如高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，正交和反交F1均为高茎；若正交和反交的结果不同，子代性状在雌雄性中的比例并不都是1:1，表现出交叉遗传的特点则该性状属于细胞核遗传，由X染色体上的等位基因控制，例如红眼果蝇和白眼果蝇正反交；若正交和反交的子代性状表现不相同，且子代总表现出母本性状，则该性状属于细胞质遗传，例如紫茉莉的正反交实验遗传。为了保证实验结果的可靠性，应该选择多对符合要求的亲本进行正反交。(有兴趣的同学在学习到伴性遗传时，有老师交流) 2.测交 测交的定义是孟德尔在验证自己对性状分离现象的解释是否正确时提出的，为了确定F1是杂合子还是纯合子，让F1代与隐性纯合子杂交，这就叫测交。测交的关键是把待测个体与隐性纯合子交配，因为隐性纯合子不只含有隐性基因，对待测个体的基因没有掩盖作用。 在实践中，测交往往用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例。在子代个体数量足够多的前提下，若所有子代均为显性个体，则F1是纯合子，若子代显性个体和隐性个体的数量接近1:1，则F1是杂合子。其原理是亲本中隐性纯合子只产生一种仅含隐性基因的配子，子代的性状种类和数量关系实际上体现了F1(显性亲本)所产生配子的种类和数量关系。例如，假设豌豆的高茎相对于矮茎是显性，现有一未知基因型的高茎豌豆，如何确定其基因型呢？可以用矮茎与之交配。如果后代全是高茎，则其为纯合体；如果后代既有高茎，又有矮茎，且两者比例接近1：1，则其为杂合体，且其产生数目相等的两种配子。
百合远缘杂交育种研究现状
百合远缘杂交育种研究现状 Ξ张西丽 周厚高 周焱 (广西大学农学院,南宁530005) 摘要 综述了国内外百合种间杂交育种的研究进展。包括百合种间杂交不亲和的机理的研究,克服种间 杂交障碍的技术方法,杂种后代的鉴定及杂种后代不育的克服。 关键词 百合;远缘杂交;柱头切割杂交;胚培养;杂种鉴定 中图分类号 Q 9491718123;Q 943 Advances i n the Research of Hybr id iza tion Between D istan tly Rela ted Spec ies of L ilium Zhang X ili Zhou Hougao Zhou Yan (A gric Co llege ,Guangx i U n iv .,N ann ing 530005) Abstract T h is article summ arizes the advances in the study of hyb ridizati on betw een distan tly related L ilium sp ecies at hom e and ab road ,including the cro ss incom p atib ility m echan is m ,the in tegrated techn ique of in trastylar po llinati on w ith em b ryo cu ltu re ,iden tificati on of hyb rids and over com ing sterility of hyb rids .Key words L ilium ;distan t cro ssing ;cu t style po llinati on ;em b ryo cu ltu re ;iden tificati on of hyb rids 百合(L ilium )作为世界重要切花品种,发展非常迅速。育种工作的迅速发展是其重要推动作用之 一。在最近十年中,仅荷兰平均每年育出的百合新品种约为100种,大部分品种是通过远缘杂交选育出来的,而柱头切割技术及胚抢救技术即是克服百合远缘杂交授粉前后障碍的有利手段。胚抢救技术的报道最早见于1940年,N akaji m a 用简单的含糖溶液培养L ilium .sp eciosum 与L .au ra tum 及L .sp eciosum 与L .jap on icum 杂交获得杂种胚,而A be 与Kaw ada 通过回交后培养得到“和平”杂种系列[2]。胚抢救技术是克服百合杂交不亲和的有力手段为后来许多育种工作者所证实[1～5]。 A sano 提出最适合的基本培养基为M S 培养基,并提出胚乳看护培养,而子房横片培养与胚珠培养也成为有效的方法[4]。许多重要栽培种是从以L .long if lorum 或L .×f or m olong i 为亲本的杂交中得来的,前者是百合育种中最重要的亲本。值得一提的是亚洲型百合杂种系与东方型百合杂种系之间由于其亲缘关系及外观性状相距都很远,二者之间进行杂交成功的报道始见于1994年O kazak i 的论文[5]。柱头切割技术与胚胎抢救技术的结合将百合育种推至高潮,由这种技术所育出的百合栽培种在百合生产中占据重要而独特的地位。本文即对国内外在百合远缘杂交育种中的研究工作进行综述。1 百合种间不亲和的机理研究 111 染色体之间的差异 百合属中不同种的染色体之间由于同源性的差异,种间杂种染色体的配对频率很低,表现为高度第18卷 第2期V o l 118N o 12广西农业生物科学Jou rnal of Guangx i A gric .and B i o l .Science 1999年6月 June 1999 Ξ第一作者:女,1972年生,硕士生。 收稿日期:19980327
杂交育种
杂交育种 1、杂交育种：通过同种内不同品种间的有性杂交创造新变异，获得杂种，并进一步通过选择培育与比较鉴定而选育出新品种的方法。 2、配合力：一个亲本与其他亲本杂交后杂种一代的生产力或其他性状指标的大小。 3、一般配合力:是指某一亲本品种和其他若干品种杂交后,杂种后代在某个数量性状上的平均表现。 4、 亲本选配的一般原则？ (一)双亲优点多、缺点少，在主要性状上优缺点尽可能互补 (二)亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的推广品种 (三)注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的亲本材料相互杂交 (四)杂交亲本应具有较好的配合力 （一）单交：两个亲本只进行一次的杂交。 杂交程式：A ×B 或A/B 亲本在后代的遗传组成：A，B各占：1/2 特点：简单易行，后代群体规模相对较小， 育种时间短。F1表现一致，F2出现性状分离。 （二）复交：三个或三个以上亲本进行两次或两次以上的杂交。 特点：遗传基础复杂，复交F1代就表型性状分离；变异类型多，性状稳定较慢，育种年限较长；工作繁琐，杂交量大。 1.三交：三个品种间的杂交。 杂交程式：（A×B）F1×C 或A/B//C 亲本在后代的遗传组成：A，B各占1/4；C占1/2 2.双交：是指两个单交的Fl再杂交。参加杂交的可以是三个或四个亲本。 ①三亲本双交：把一个亲本先分别同其他两个亲本配成单交，再将这两个单交的F1进行杂交。 杂交程式：（A×C）F1×（B×C）F1 或（A/C）//（B/C） 亲本在后代的遗传组成：A，B各占1/4 ；C占1/2 ②四品种双交：指先分别用两个亲本配成两个单交 组合，再用这两个单交组合配成双交种的杂交方式。 杂交程式：（A ×C）F1 ×（B ×D）F1 或（A/C）//（B/D） 亲本在后代的遗传组成：A，B，C，D各占1/4 1.系谱法工作要点？ ①P亲本选配，配置组合 ②F1 点播、组合编号; 评选优良组合, 淘汰不好组合，拔除假杂种、杂株、劣株; 中选组合，分组合混收，脱粒 ③F2 按组合点播; 确定优良组合, 选优良单株; 分株收获和脱粒，编号 ④F3 F2中选单株点播种株行(系统) ; 选优良系统，再从中选优株; 按系统收中选单株，分株收获和脱粒，编号 ⑤F4按系统, 把中选单株点播成系统, 组成系统群, 从优良系统群中选系统, 从中选优良单株; 按系统群、系统, 收获中选单株, 分株收获脱粒, 编号; 少量稳定品系, 进行产量试验 ⑥F5-F6同F4，边试验边选择 ⑦F7以选拔整齐、稳定的品系，参加产量试验为主，生产试验、繁殖种子、示范推
杂种后代的选育
第四节杂种后代的选育 杂交组合的后代是一个边分离、边纯化(对自花授粉作物而言是自然纯化， 对异花授粉作物来说，必须人工自交纯化)的异质群体，由于分离出多种基因型，其中大部分基因型不符合育种目标的要求，所以必须在一定条件下采用适宜的方法选择适合于育种目标的基因型。处理杂种后代的方法很多，但基本的处理方法有系谱法和混合法，其它处埋方法都是这两种基本方法的灵活运用。 一、系谱法(pedigree method) 按照育种目标，以遗传力为依据，从杂种的第一次分离世代开始，代代选单株，直到选出纯合一致、性状稳定的株系后，转为株系(系统) 评定。由于当选单株有系谱可查，故称系谱法。常用于自花授粉作物品种选育和异花授粉作物自交系选育(图6-3)。杂种的分离世代，对单交组合，从杂种二代( F 2) )开始， 对复交组合，则从杂种一代(F 1 )开始。现以单交组合为例，具体说明杂种各世代的后代选育。 (一) 杂种一代(F 1 ) 1、种植方式以杂交组合为单位，单粒点播；在F 1 两边，相应地种植亲本；每隔9或19个杂交组合种植一个对照品种(生产上的主栽品种)。 2、选择策略单交F 1 个体基因型是高度杂合的，但个体间在遗传上是一 致的，所以在F 1不选单株。 主要任务是比较不同F 1 的综合表现，淘汰有严重缺陷的个别组合，并拔除各F 1 群体内的假杂种。 3、收获方法按组合收获，同一组合的不同单株捆成一捆，并编号， 如00(12)，表示2000年杂交的12个组合，至于该组合的亲本及其杂交方式，可从田间试验记载簿上查得。
(二) 杂种二代(F 2 ) 1、种植方式同F 1，但要求群体容量大于F 1 ，一般种植2000株左右。 2、选择策略在单交二代(或复交一代)，性状发生分离，在同一组合的杂种群体中存在多种多样的变异类型，单株选择由此开始。首先选择优良的杂交组合，在中选组合中再选择优良单株，对一些整体水平差、表现出严重缺陷的杂交组合予以淘汰。这一世代所选单株的优劣，在很大程度上决定了以后各世代的选择效果。因此，第一次分离世代是选育新品种的重要世代。 在杂种早代，主要针对生育期、熟相、株高、抗性、株型等遗传为高的性状进行有效选择，同时，适当兼顾产量等重要的农艺性状，以免顾此失彼，即对遗传力低的农艺性状，选择的标准在早代不宜过严，也不能放之过宽。 3、收获方法将中选单株连根拔起，同一组合的单株捆成一捆，挂牌写明杂交组合，分单株考种脱粒，分别编号、装袋保存。如00(12)-5，表示在2000年所做的第12个杂交组合的第二代群体中选中的第5株。 (三) 杂种三代(F 3 ) 1、种植方式分单株点播，每株1行；同一组合各单株后代相邻种植，每个组合的种植段中，均种植亲本，并在适当位置种植生产上大面积推广的品种作对照，以便比较。一个单株的后代种成一行，称为株行(或株系、系统)。 2、选择策略 F 2的一个单株，在F 3 形成一个株行(株系或系统)。一般来 说，株系在F 3 仍在分离，即株系内不同单株之间有差异。然而，不同株系之间的差异大于株系内不同单株之间的差异。这就决定了F3选择策略：首先选择优良的株系，在中选株系中再选择优良的单株。这里并未排降其它选择策略，而只是强调这种选择策略更可靠。因为，在优良株系中，出现优良单株的机会更多。这种分步选择策略的优越性在于放弃一部分出现优良单株可能性不大的单元，而集中精力于出现这种可能性较大的单元中进行单株选择。 F3株系是F2一个单株的后代，对F3株系的鉴定也是对F2当选单株的进一步鉴定。杂种第二次分离世代是处理杂种后代的关键世代。 3、收获方法将优良株系中的当选单株连根拔起，同一株系内的单株捆成一捆，挂牌注明该株系编号，同一组合不同株系的中选材料相邻放置。按组合顺序和株系顺序分单株考种脱粒，分单株保存、并编系谱号，如00(12)-5-4。至