第十章 杂种优势利用
第一节 杂种优势
第二节 杂交亲本
第三节 杂交方式
第四节 杂交效果预估
第五节 配合力的测定
第六节 配套系的杂交
内容目录
第一节 杂种优势的概念
提高家畜生产效率的育种措施
?杂种优势 是提高畜牧生产效率的主要遗传效应之一
?利用杂种优势已有 悠久历史 (骡、犏牛、大宛马)
?上世纪初 玉米自交系 杂交,提出, 杂种优势, 的概

?近 50年来,杂种优势利用 在畜牧业中也得到普及
?畜牧发达国家,80- 90% 猪、肉鸡、蛋鸡为杂优
?肉牛、肉羊也广泛利用杂种优势
杂种优势概述
?杂种优势利用是一项复杂的系统工程
?杂种优势利用技术体系中包括:
━ 杂交亲本种群的选优提纯(纯繁)
━ 杂交组合的选择
━ 杂交工作的组织
杂种优势利用
?所谓 杂种优势,即不同种群杂交所产生的
杂种 往往在生活力、生长势和生产性能方
面在一定程度上优于两个亲本种群平均
)(
2
1
BAAB yyyH ???
杂种优势 杂种均值 亲本群均值
杂种优势的概念
杂种优势机理学说
━ 显性基因多为 有利基因, 有害基因 多为隐性
━ 显性基因对隐性基因有 抑制 和 掩盖 作用
━ 显性基因在杂种群中产生 累加效应,若两亲本种
群各有部分不同的显性基因,则其杂交后代可出
现 显性基因的累加效应
━ 非等位基因间的互作( 上位效应 )使一个性状受
到 抑制 或者 增强,杂种优势是上位效应促进作用
?显性学说
━ 每一基因座上有一系列的 等位基因
━ 每一等位基因又具有 独特的作用
━ 等位基因间在生理上 相互剌激
━ 不同等位基因间的生理刺激大于 同类等位基因 间
━ 杂合子在生活力和适应性上优于纯合子,即表现
为杂种优势
?超显性学说
杂种优势机理学说
━ 杂种优势是 显性和超显性共同作用 的结果,不同情
况下,可能不同效应起主导作用
━ 在控制一个性状多基因座位中,有 各种基因间互作
情况(不完全显性、完全显性、超显性,有上位效
应、或没有上位效应)
━ 各种 遗传多态性 是产生杂种优势的一个重要因素
?遗传平衡学说
?分子水平上的研究将进一步深入解释杂种
优势的机理
杂种优势机理学说
杂种优势度量
杂种优势度量
配合力的概念
?ABy ?AA21 ?
BA2
1
ABAB ID ? )( AB pm ??
+
一般配合力
(加性效应 )
特殊配合力
(非加性效应 )
?一般配合力 的实质是群体的平均加性基因效应
,反映的是一个种群同其它种群杂交的一般效果
?特殊配合力 的其实质是两个种群正交和反交的
平均显性效应和上位效应,
杂种优势
?群体间特异 - 群体间遗传结构的差异
?世代间特异 - 世代间杂交措施的差异
?性状间特异 - 性状间遗传力的差异
? 低遗传力的性状则可得到较高的杂种优势
杂种优势产生的机制
?杂种优势与近交退化是同一个遗传机制的两
个方面
?杂种优势取决于群体的 杂合度,杂合度高时
则出现杂种优势
?个体的杂种优势取决于 基因组合
相对杂种优势增量
?杂种优势增量的程度在各杂种世代中各不
相同 - F1代获杂种优势增量最大, 在 F2代
或回交代中仅保持原杂种优势的一半,
?相对杂种优势 是与 F1相比,某一杂交世代出
现杂种优势的程度, 例如,F1代的相对杂
种优势增量是 1,而 F2代为 0.5。 即杂种优势
逐代丢失一半
?杂种优势效应只能利用而不能固定也不能
遗传的 !
杂种优势
? 不同杂交组合,可能获得不同的杂种优势
? 同一杂交组合中,不同的生产性状可获得的
杂种优势不同,( 杂种优势, 繁殖性状 > 生
长发育性状 > 饲料效率及胴体性状)
? 杂种优势不能累积,也不能遗传,因此不
能将商品杂交个体作为种畜使用!
猪子代杂种优势效应的平均估计值
猪母本杂种优势的平均估计值
猪各性状杂种优势变异范围
第二节 杂交亲本
?杂交用的 亲本种群 是否妥当,关乎杂种能否
得到优良、高产及非加性效应大的基因和基
因型,进而决定杂交能否取得最佳效果
?就杂交亲本种群而言,需要注意 类别、初选
以及选育 三个问题
杂交亲本
亲本群的类别
━ 家畜品种,数目众多、特点各异
━ 运用品种杂交一直是一种主要的杂交形式,尤其
是对猪及大家畜来说
━ 品种间的杂交将来也将依然占据一个重要地位
?品种
应用品种作为杂交的亲本群
━ 种群不纯,种群间的基因频率差异不显著,导致杂
种优势不明显;
━ 杂种的一致性差,不能达到商品的规格化;
━ 杂交效果很不稳定、杂交相关难于预测;
━ 个体选种选配特别费事,错选的可能性很大
应用品种作为杂交的亲本群的缺点:
?品种规模大,难于控制种群的纯度,影响杂交效果
?家畜品种的培育难度大、时间长,从而限制种群的
推陈出新、难以适应现代化生产对高速度改进的需要
亲本群的类别
━ 近交系 (inbred line)、
━ 合成系( synthetic strain)、
━ 专用系( specific strain)、
━ 配套系( specialized strain),
?品系
━ 品系是人工育成的具有一定特点、能够稳定遗传、
拥有一定数量的种群
━ 品系已不局限于一个品种之内,不隶属于任何一个
品种,如配套系
━ 在育成方法上,已不局限于近交一种途径,而是包
括杂交、合成等各种手段
品系的特点
?品系培育灵活
?品系质量要求不如品种全面,主要突出某些特点
?品系头数要求不高,分布也不要求很广
?品系培育不需要考虑长期存在
品系具有下列特点
━ 培育大量杂交用的品系,增加新的杂交组合,为
不断筛选新的杂交组合创造有利条件
━ 品系形成快,可加快杂种优势利用周转
━ 品系的范围较小,因而种群的提纯比较容易,能
提高杂种优势和杂种的整齐度
亲本群的初选
━ 母本种群应数量多、适应性强
━ 母本种群的繁殖力要高,泌乳能力要强,
母性要好
━ 母本种群在不影响杂种生长速度的前提下
,体格不一定要求太大
?母本群的要求
━ 父本群的生长速度要快,饲料利用率要
高,胴体品质要好。这些性状的遗传力一
般较高,可遗传给杂种后代。
━ 父本群的类型应与对杂种的要求相一致。
如要求生产瘦肉型猪时,即应选择瘦肉型
猪作父本。
?父本群的要求
亲本群的初选
亲本群的选育主要包括选优、提纯两个方面
?, 选优,就是通过选择,选出性能优良、合乎
理想的个体,从而使亲本群内优良、高产的基
因频率尽可能增大
?, 提纯,则是通过选配,使亲本群在主要性状
上纯合子的基因型频率尽可能增加,个体间的
差异尽可能减少
亲本群的选育
?纯繁和杂交是整个杂种优势利用中两个相
互促进、相互补充、互相不可替代的过程
第三节 杂交方式
利用杂种优势的杂交类型
?终端杂交
?轮回杂交
?终端轮回杂交
终端杂交 ( terminal crossing)
?二元杂交 (AB)
♂ A × B♀
AB 肥育
?一代杂种无论是公是母,都不作为种用继
续繁殖,而是全部用作商品
━ 这种杂交方式可获得 完全的杂种优势
━ 不能 充分利用 母本 种群繁殖性能方面的 杂种优 势
━ 维持两个很大规模的纯繁群体,负担重
二元杂交
终端杂交
?回交 ( A(AB))
♂ A × B ♀
♂ A × AB ♀
A(3/4)B(1/4) 肥育
?回交是指两个种群杂交,所生杂种母畜再
与两个种群之一的公畜杂交,所生杂种不论
公母一律用作商品
━ 这种杂交方式可以利用二元杂种 母畜 在繁殖性能
方面的杂种优势
━ 由于二元杂种母畜的 显性效应损失一半,三元杂
种优势也丧失一半
━ 比二元杂交利用 杂种优势小,
回交
终端杂交
?三元杂交 (C(AB))
♂ A × B♀
♂ C × AB ♀
C(1/2)A(1/4)B(1/4) 肥育
?三元杂种集合了三个种群的差异,单个数量
性状上的 杂种优势更大
?可通过二元杂种母畜充分利用 母本 在繁殖性
能方面的 杂种优势
?在组织工作上,要比二元杂交更为 复杂,因
为它需要有三个种群的纯种畜源
三元杂交
?这种杂交是用两个种群杂交,所生杂种母畜
再与第三个种群杂交,所生二代杂种用作商品
终端杂交
?四元杂交、双杂交 ((AB)(CD))
♂ A × B♀ ♂ C × D♀
♂ AB × CD♀
( A(1/4)B(1/4)C(1/4)D(1/4)) 肥育
?双杂交是用四个种群分别两两杂交,然后
再在两种二元杂种间进行杂交,产生四元
杂种商品畜,
四元杂交、双杂交
━ 遗传基础更广 一些,可望有较大的杂种优势
━ 既可利用到母畜的杂种优势,也可以利用 公畜的杂
种优势
━ 由于大量利用杂种繁殖,纯种就可以少养
━ 双杂交涉及到四个种群,因此其 组织工作 就更复杂
轮回杂交
?二元轮回杂交 (交替杂交 )(AB)rot
♂ A× B ♀
♂ A × AB ♀
♂ B× (A(3/4)B(1/4)) ♀
♂ A× (A(1/4)B(3/4)) ♀
?轮回杂交是用几个种群轮流作为父本杂交,
杂交用的母本种群均用杂种母畜,每代产生
的杂种除继续杂交外,其余杂种全部作商品
━ 除第一次杂交外,每代都可利用到 母本杂种优势
━ 比较 适合繁殖力低 的性状,每代使用杂种母畜繁殖
━ 组织工作简单,每代仅需少量纯种公畜
━ 每代始终能产生一定的 杂种优势
轮回杂交(优点)
?每代需要 变换公畜品种,使得公畜不能连
续使用
?杂交组合筛选中的 配合力测定 难于进行
?产品各代间 产品一致性差,影响市场形象
轮回杂交(缺点)
轮回杂交
?三元轮回杂交 (ABC)rot
♂ A× B ♀
♂ C × (AB) ♀
♂ A× (C(AB)) ♀
♂ B× (A(5/8)B(1/8)C(1/4))♀
♂ C× (A(5/16)B(9/16)C(1/8))♀
终端轮回杂交
?纯种公畜与交替杂交母畜的 终端轮回
杂交 A(BC)rot
?二元杂交公畜与交替杂交母畜的 终端
轮回杂交 (AB)(CD)rot
? 用 近交系的公畜 与无亲缘关系的非近交
系母畜交配
? 这种杂交方式主要用于近交系的杂交
? 父本要高度提纯,使得公畜在主要性状
上基本都是优良的 显性纯合子 。这样即
使母本群的纯度稍差一些,影响也可能
不大 。
顶交
各种繁育方法遗传效应比较
第四节 杂交效果预测
影响杂交效果的因素
━ 杂交种群的 平均加性因效应
━ 种群间的 遗传差异
━ 性状的 遗传力
━ 种群的 整齐度
━ 母体效应
━ 父母组合
?迄今对杂种生产性能的推断是很 笼统和粗糙 的
?人们一直 探索 一种精确预测杂种生产性能的方法
杂种生产性能的预测
━ 利用分子、生化多态性,计算不同种群间的 遗传
距离,估计杂种优势的可能的趋势
━ 利用估测不同种群间的 配合力 (见表 10.3)
第五节 配合力的测定
通过亲本种群间具体的杂交试验,筛选最宜杂交方
案,并对杂交效果进行预测
━ 试验经费极其 昂贵
━ 试验设计更加 复杂 而且独特;
━ 次级样本 含量往往很少并且不等;
━ 是亲本种群 纯合程度 较差且常不同;
━ 同一群体内的公畜、母畜可能因为选择强度不同而致 遗传
基础 有别;
━ 母体效应 不容忽略
配合力测定的意义
动物杂交试验特点:
这种设计方法是将 P个种群分别作为父本和母本所形成的
P( P-1)个杂交组合再加上 P个纯繁组合全部进行试验
完全双列杂交
将 P个种群分别作为父本和母本所形成的 P× ( P-1)
个杂交组合进行试验,而不包括任何纯繁组合
不完全双列杂交
只对 PT( T为任一种群作为每种亲本、亦即父本或者
母本同其它种群杂交的杂交组合数)个组合进行试
验的设计。其中要求每一组合都有与其相应的 反交
组合,且这些试验组合的总排列呈 循环形式 。
正反交循环双列杂交 。
第六节 配套系的杂交
━ 配套系的培育以与其它品系配套杂交高效率地
生产优质 商品杂种 为目的
━ 配套系的 育种素材 可以是多种多样的
━ 配套系的培育可以采用 近交、合成 等各种方法
━ 配套系要求 特点突出,纯合度高
━ 配套系与同体系内的其它配套系杂交,能获得
最大的杂种优势
━ 配套系的 更新换代 进程很快
配套系的培育
配套系的培育是配套系杂交的基础
配套系的特点,
? 配套系的培育和组装前需 配合力的测定
? 在配套系杂交 过程中 亦应经常进行配合力测

配合力的测定
━ 要求寻找更好的 配套组合 ;
━ 参与配套杂交的配套系不断选优提纯,配合力测
定 可以提供新的信息;
━ 若用 正反交反复选择,也需要进行配合力测定。