第十章 杂种优势利用
? 第一节 概念和意义
? 第二节 杂种优势利用的主要环节
? 第三节 配套系与配套杂交
? 第四节 杂种优势利用中的杂交方式
? 第五节 提高杂种优势利用效果的途径
第一节 杂种优势利用的概念和意义
一、杂种优势
? 不同种群 (品种或品系 )个体杂交的后代往往在生活力、
生长和生产性能等方面在一定程度上优于其亲本纯繁群
平均值的现象。
? 杂种优势的表现形式,
1.综合性表现:杂种个体生活力增强,饲料利用率提高,生长
速度加快,繁殖力增强,畸形、缺损、致死、半致死现象减
少。即各方面综合表现优势。
2.表现母系杂种优势:性早熟,繁殖力提高,泌乳力增强。
3.表现父系杂种优势:性早熟,经济品质好,配种能力强等。
? 杂种优势的产生原因,
? 显性学说、超显性学说、遗传平衡学说
杂种优势的度量
?杂种优势值,;
为杂一代均值, 即杂种组平均值;
为亲本种群均值, 即亲本纯繁组均值
?杂种优势率,
? 目的:为便于各性状间比较, 将杂种优势转化
为相对值
PFH ?? 1
1F
P
1 0 0( % ) 1 ?
?
?
P
PF
H
杂种优势产生的关键
1、是否对亲本群体选育提纯;
2,亲本群基因频率的差异大小;
3,亲本是否含优质高产基因;
4,显性效应 和 上位效应 是否明显
2H d y? ?
二、杂种优势利用
?指利用杂种优势增加产量、提高经济效
益的过程。也把杂种优势利用称为 经济
杂交 。
?杂种优势利用的含义比经济杂交广泛,
? 不仅是 杂交方法 问题,还包括杂交 亲本的选
择提纯 和 杂交组合的筛选 。
三、配合力
?种群通过杂交能够获得的杂种优势程度,
也即杂交效果的好坏和大小 。
?种类,
? 一般配合力
? 特殊配合力
?一般配合力,
? 一个种群和其它各种群杂交能获得的平均效果。
其遗传基础是基因的 加性效应 。
? 反映的是杂交亲本群 平均育种值 高低,主要依靠
纯繁选育 提高。
? 对遗传力高的性状提高比较容易;
? 遗传力低的性状,一般配合力不易提高。
? 特殊配合力,
? 两个特定种群间杂交所能获得超过一般配合力的杂种
优势。其遗传基础是 基因的非加性效应 。
? 反映的是杂种群平均基因型值与亲本平均育种值之差,
其提高主要依靠 杂交组合的选择 。
? 遗传力高的性状,各组合的特殊配合力不会有很
大差异;
? 遗传力低的性状,特殊配合力可有很大差异,因
而有很大的选择余地。
第二节 杂种优势利用的主要环节
一、亲本种群的选优与提纯
二、杂交亲本的选择
三、杂交效果的预估
四、配合力测定
五、配套杂交
六、杂种的培育
七、随机抽样性能测定
一、亲本种群的选优与提纯
? 亲本群的类别:品种、品系
? 选优,
? 通过选择,使亲本种群原有优良、高产基因的频率
尽可能增大。
? 提纯,
? 通过选择和近交,使亲本种群在主要性状的纯合子
基因型频率尽可能增加,个体间差异尽可能减小。
? 选优提纯的主要方法,
? 品系繁育和正反反复选择
杂种优势的利用必须在纯繁基础上进行!
二、杂交亲本的选择
? 因为对父, 母本的要求不同, 选择标准也不同,
( 一 ) 对母本的要求,
1,数量多, 适应性强;
2,繁殖力高, 母性好, 泌乳力强的品种或品系;
3,不影响杂种生长速度的前提下, 体格不要求太大;
(二)对父本的要求,
1,生长速度快, 饲料利用率高, 胴体品质好;
2,父本群类型与对杂种的要求相一致;
3,数量要求少, 故适应性和种源问题放在次要地位;
三、杂交效果的预估
? 不同种群杂交的效果有很大差异,必须通过 配合
力测定 才能准确判定其杂交效果。
? 在进行配合力测定前,应该对杂交效果有个大致
的估计,值得测定的才测定。
估计杂交效果的依据
1.种群间差异大者,杂种优势往往较大
2.长期与外界隔绝的种群间杂交,一般可产生较
大的杂种优势
3.遗传率低、近交时衰退严重的性状,杂种优势
较大(非加性效应大)
4.主要经济性状变异系数小的种群,杂交效果好
(整齐度反应基因型的纯合度)
5.运用分子生物学技术进行预估
四、配合力的测定
(一)测定方法
? 双列杂交(完全,不完全、正反循环);经纬杂交
? 设 A,B,C,……, n个品种或品系,设( A× B)、
( A× C)、( A× D)为杂种的成绩,A2,B2,C2,… 为
纯繁的成绩,则有,
AX
BX
CX
DX
1X 2X 3X 4X,.X
…… 母本均值
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
…… D2 D× C D× B D× A D
…… C× D C2 C× B C× A C
…… B× D B× C B2 B× A B
…… A× D A× C A× B A2 A
父本均值 …… D C B A 母本父本
1.计算一般配合力( G.C)
A品种 /品系 正交 的一般配合力,
A品种 /品系 反交 的一般配合力,
2.计算特殊配合力( S.C)
1()
( ) ( ) ( )
.
1A
A B A C A D
GC
n
? ? ? ? ? ?
?
?
2()
( ) ( ) ( )
.
1A
B A C A D A
GC
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?
12( ) ( )
()
..
,( )
2
AA
AB
G C G C
S C A B?
?
? ? ?
配合力测定中应注意的问题
1.有合理的试验设计,突出主要性状,有统一严
格的记录记载,控制实验条件
? 除品种 /品系不同外,其它试验条件要一致
2.设立亲本对照组,试验组与对照组饲养条件相
同,试验组与推广地区条件一致。
3.不必要的组合可以不做
? 测定之前要对杂交效果进行预估,估计不会产生明
显杂种优势的组合取消。
4.每组数量要满足统计分析要求,头数太少没有
代表性。
5.集中地点、同一年度、同一季节进行测定。
五、配套杂交
? 确定最优杂交组合后,采用固定杂交方式进行杂种
后代的生产。
六、杂种的培育
? 提供适宜的饲养管理条件,保证杂种后代能够表现
杂种优势。
七、随机抽样性能测定
? 检验生产的商品代的生产性能是否符合要求
第三节 配套系与配套杂交
?配套系与配套杂交多用于家禽或中小型家
畜的生产
?在家禽及猪的育种、制种、用种过程中已
形成了, 选育 —— 配合力测定 —— 配套杂
交, 三步曲。
一、配套系的概念
?利用若干个品系,通过杂交组合试验,
选出具有最佳特殊配合力的 2系,3系或 4
系杂交组合,以期获得最佳生产效果,
这些品系称为配套系。
二、配套系的特点
1.配套系的培育是以与其他品系配套杂交高效率地生产优
质商品杂种为目的;
2.配套系的育种素材多种多样;
3.配套系的培育可采用各种方法;
4.配套系不强调规模和结构,但强调突出的特点、高纯合
程度及表型的一致性;
5.配套系间杂交,要能充分利用相互间的互补效应及杂种
优势;
6.配套系的新陈代谢强度一般较高。
? 新的配套系不断被育成,旧配套系被从杂交体系中更
换下来。
三、配套杂交体系的层次
2系配套 3系配套 4系配套
曾祖代 B♂♀ C♂♀ A♂♀ B♂♀ C♂♀ D♂♀
祖代 A♂♀ B♂♀ A♂♀ B♂ × C♀ A♂ × B♀ C♂ × D♀
父母代 A♂ × B♀ A♂ × BC♀ AB♂ × CD♀
商品代 AB ABC ABCD
配套系中各级种群的任务
1.曾祖代( GGP)
? 配套系原种,主要任务是进行纯繁,为引种场提供配
套系种源。 2系配套不设曾祖代场,3系配套只有母本
的两个系设曾祖代场,4系配套的 4个系均设曾祖代。
2.祖代( GP)
? 2系配套的祖代即为原种; 3系配套的父本是 1个系,设
祖代场,母本两个系由曾祖代纯繁而来; 4系配套的各
系均由曾祖代纯繁而得。
3.父母代( PS)
? 2系配套的父母代由祖代纯繁而得; 3系配套的父系由
祖代纯繁而得,母系由祖代 2系杂交合成; 4系配套的
父母代均为二杂杂种。
4.商品代( CS)
? 只用于生产畜产品,不作种用。
第四节 杂种优势利用中的杂交方式
A,二元杂交 ( 单杂交 ) ;
B,三元杂交;
C,双杂交 ( 四元杂交 ) ;
D,轮回杂交;
E、顶交;
F、底交
G、远缘杂交 。
一、简单杂交 /二元杂交
? 概念,
? 两品种(系)间杂交的 F1代全部用作
商品生产的杂交方式。
? 目的
? 获得经济一致的杂种群,故又称之为
经济杂交。
? 优点,
? 简单易行,测定配合力容易,只保持
两个纯系,成本较低。
? 缺点,
? 杂交后代不作种用,F1代繁殖性能上
的优势没有机会表现和利用。
A B ×
11AB
22
二、三元杂交
? 用一个品系(种)的的公畜 /禽与另两个品系
(种)的杂交母畜 /禽交配进行商品生产的杂交
方式。
? 优点:杂种优势明显。
? 缺点:维持 3个纯系成本
较高,杂种公畜 /禽的繁
殖优势无机会表现和利用。
三、双杂交(四元杂交)
? 优点:杂种优势显著,同时利用了杂种公、母
畜的杂种优势;制种和商品生产同时进行(即
二杂后代不作种用者,用其进行商品生产也可
获得较好效益)。
? 缺点:维持 4个纯繁品系
(种),且需测定两两间
的配合力,成本高。
四、轮回杂交
?两元或三元
或更多元轮
回杂交
? 优点,
? 1、除第一次杂交外,母畜始终都是杂种,有利于利
用繁殖性能的杂种优势;
? 2、对于单胎家畜,需要较多母畜,可以利用杂种母
畜;
? 3、每代只需引入少量纯种公畜或利用配种站的种公
畜,不需要维持几个纯繁群,便于组织;
? 4、每代交配双方都有相当大的差异,始终能产生一
定的杂种优势。
? 缺点,
? 1、要代代变换公畜,即使发现杂交效果较好的公畜
也不能继续使用;
? 2、配合力测定较难,特别是第一轮回的杂交;
五、顶交
? 用近交系公畜与无亲缘关系的非近交系母畜
交配。
? 此杂交方式用于近交系杂交的情况,由于近
交系母畜生活力和繁殖力都差,不适宜做母
本,所以改用非近交系母畜。
六、底交
? 用无亲缘关系的非近交系公畜与近交系母畜
交配。
七、远缘杂交
(一)种间杂交
? 马♂ × 驴♀ → 骡(不育)
? 驴♂ × 马♀ → 驴骡(不育)
? 马 × 斑马 → 役用畜(不育)
(二)属间杂交
? 番鸭 × 家鸭 → 骡鸭(不育)
杂交应该注意
1、经济杂交不考虑后代亲缘关系,故尽量减
少公畜头数,以增加整齐度;
2、杂交时必须对公畜个体进行选择,杂交公
畜个体的选择以杂交后裔测验为主。
3、杂种的培育:注重饲养管理条件的提供
第五节 提高杂种优势利用效果的途径
一, 认真做好组织工作
( 一 ) 制定计划积极推广
(二)建立健全繁育体系
二、大力开展系间杂交
? 系间杂交的优点!
三、合理利用现有杂种
? 可作为母本,进行轮回杂交
? 也可以现有杂种为基础,培育大量专门化品系
? 第一节 概念和意义
? 第二节 杂种优势利用的主要环节
? 第三节 配套系与配套杂交
? 第四节 杂种优势利用中的杂交方式
? 第五节 提高杂种优势利用效果的途径
第一节 杂种优势利用的概念和意义
一、杂种优势
? 不同种群 (品种或品系 )个体杂交的后代往往在生活力、
生长和生产性能等方面在一定程度上优于其亲本纯繁群
平均值的现象。
? 杂种优势的表现形式,
1.综合性表现:杂种个体生活力增强,饲料利用率提高,生长
速度加快,繁殖力增强,畸形、缺损、致死、半致死现象减
少。即各方面综合表现优势。
2.表现母系杂种优势:性早熟,繁殖力提高,泌乳力增强。
3.表现父系杂种优势:性早熟,经济品质好,配种能力强等。
? 杂种优势的产生原因,
? 显性学说、超显性学说、遗传平衡学说
杂种优势的度量
?杂种优势值,;
为杂一代均值, 即杂种组平均值;
为亲本种群均值, 即亲本纯繁组均值
?杂种优势率,
? 目的:为便于各性状间比较, 将杂种优势转化
为相对值
PFH ?? 1
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杂种优势产生的关键
1、是否对亲本群体选育提纯;
2,亲本群基因频率的差异大小;
3,亲本是否含优质高产基因;
4,显性效应 和 上位效应 是否明显
2H d y? ?
二、杂种优势利用
?指利用杂种优势增加产量、提高经济效
益的过程。也把杂种优势利用称为 经济
杂交 。
?杂种优势利用的含义比经济杂交广泛,
? 不仅是 杂交方法 问题,还包括杂交 亲本的选
择提纯 和 杂交组合的筛选 。
三、配合力
?种群通过杂交能够获得的杂种优势程度,
也即杂交效果的好坏和大小 。
?种类,
? 一般配合力
? 特殊配合力
?一般配合力,
? 一个种群和其它各种群杂交能获得的平均效果。
其遗传基础是基因的 加性效应 。
? 反映的是杂交亲本群 平均育种值 高低,主要依靠
纯繁选育 提高。
? 对遗传力高的性状提高比较容易;
? 遗传力低的性状,一般配合力不易提高。
? 特殊配合力,
? 两个特定种群间杂交所能获得超过一般配合力的杂种
优势。其遗传基础是 基因的非加性效应 。
? 反映的是杂种群平均基因型值与亲本平均育种值之差,
其提高主要依靠 杂交组合的选择 。
? 遗传力高的性状,各组合的特殊配合力不会有很
大差异;
? 遗传力低的性状,特殊配合力可有很大差异,因
而有很大的选择余地。
第二节 杂种优势利用的主要环节
一、亲本种群的选优与提纯
二、杂交亲本的选择
三、杂交效果的预估
四、配合力测定
五、配套杂交
六、杂种的培育
七、随机抽样性能测定
一、亲本种群的选优与提纯
? 亲本群的类别:品种、品系
? 选优,
? 通过选择,使亲本种群原有优良、高产基因的频率
尽可能增大。
? 提纯,
? 通过选择和近交,使亲本种群在主要性状的纯合子
基因型频率尽可能增加,个体间差异尽可能减小。
? 选优提纯的主要方法,
? 品系繁育和正反反复选择
杂种优势的利用必须在纯繁基础上进行!
二、杂交亲本的选择
? 因为对父, 母本的要求不同, 选择标准也不同,
( 一 ) 对母本的要求,
1,数量多, 适应性强;
2,繁殖力高, 母性好, 泌乳力强的品种或品系;
3,不影响杂种生长速度的前提下, 体格不要求太大;
(二)对父本的要求,
1,生长速度快, 饲料利用率高, 胴体品质好;
2,父本群类型与对杂种的要求相一致;
3,数量要求少, 故适应性和种源问题放在次要地位;
三、杂交效果的预估
? 不同种群杂交的效果有很大差异,必须通过 配合
力测定 才能准确判定其杂交效果。
? 在进行配合力测定前,应该对杂交效果有个大致
的估计,值得测定的才测定。
估计杂交效果的依据
1.种群间差异大者,杂种优势往往较大
2.长期与外界隔绝的种群间杂交,一般可产生较
大的杂种优势
3.遗传率低、近交时衰退严重的性状,杂种优势
较大(非加性效应大)
4.主要经济性状变异系数小的种群,杂交效果好
(整齐度反应基因型的纯合度)
5.运用分子生物学技术进行预估
四、配合力的测定
(一)测定方法
? 双列杂交(完全,不完全、正反循环);经纬杂交
? 设 A,B,C,……, n个品种或品系,设( A× B)、
( A× C)、( A× D)为杂种的成绩,A2,B2,C2,… 为
纯繁的成绩,则有,
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…… 母本均值
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…… D2 D× C D× B D× A D
…… C× D C2 C× B C× A C
…… B× D B× C B2 B× A B
…… A× D A× C A× B A2 A
父本均值 …… D C B A 母本父本
1.计算一般配合力( G.C)
A品种 /品系 正交 的一般配合力,
A品种 /品系 反交 的一般配合力,
2.计算特殊配合力( S.C)
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配合力测定中应注意的问题
1.有合理的试验设计,突出主要性状,有统一严
格的记录记载,控制实验条件
? 除品种 /品系不同外,其它试验条件要一致
2.设立亲本对照组,试验组与对照组饲养条件相
同,试验组与推广地区条件一致。
3.不必要的组合可以不做
? 测定之前要对杂交效果进行预估,估计不会产生明
显杂种优势的组合取消。
4.每组数量要满足统计分析要求,头数太少没有
代表性。
5.集中地点、同一年度、同一季节进行测定。
五、配套杂交
? 确定最优杂交组合后,采用固定杂交方式进行杂种
后代的生产。
六、杂种的培育
? 提供适宜的饲养管理条件,保证杂种后代能够表现
杂种优势。
七、随机抽样性能测定
? 检验生产的商品代的生产性能是否符合要求
第三节 配套系与配套杂交
?配套系与配套杂交多用于家禽或中小型家
畜的生产
?在家禽及猪的育种、制种、用种过程中已
形成了, 选育 —— 配合力测定 —— 配套杂
交, 三步曲。
一、配套系的概念
?利用若干个品系,通过杂交组合试验,
选出具有最佳特殊配合力的 2系,3系或 4
系杂交组合,以期获得最佳生产效果,
这些品系称为配套系。
二、配套系的特点
1.配套系的培育是以与其他品系配套杂交高效率地生产优
质商品杂种为目的;
2.配套系的育种素材多种多样;
3.配套系的培育可采用各种方法;
4.配套系不强调规模和结构,但强调突出的特点、高纯合
程度及表型的一致性;
5.配套系间杂交,要能充分利用相互间的互补效应及杂种
优势;
6.配套系的新陈代谢强度一般较高。
? 新的配套系不断被育成,旧配套系被从杂交体系中更
换下来。
三、配套杂交体系的层次
2系配套 3系配套 4系配套
曾祖代 B♂♀ C♂♀ A♂♀ B♂♀ C♂♀ D♂♀
祖代 A♂♀ B♂♀ A♂♀ B♂ × C♀ A♂ × B♀ C♂ × D♀
父母代 A♂ × B♀ A♂ × BC♀ AB♂ × CD♀
商品代 AB ABC ABCD
配套系中各级种群的任务
1.曾祖代( GGP)
? 配套系原种,主要任务是进行纯繁,为引种场提供配
套系种源。 2系配套不设曾祖代场,3系配套只有母本
的两个系设曾祖代场,4系配套的 4个系均设曾祖代。
2.祖代( GP)
? 2系配套的祖代即为原种; 3系配套的父本是 1个系,设
祖代场,母本两个系由曾祖代纯繁而来; 4系配套的各
系均由曾祖代纯繁而得。
3.父母代( PS)
? 2系配套的父母代由祖代纯繁而得; 3系配套的父系由
祖代纯繁而得,母系由祖代 2系杂交合成; 4系配套的
父母代均为二杂杂种。
4.商品代( CS)
? 只用于生产畜产品,不作种用。
第四节 杂种优势利用中的杂交方式
A,二元杂交 ( 单杂交 ) ;
B,三元杂交;
C,双杂交 ( 四元杂交 ) ;
D,轮回杂交;
E、顶交;
F、底交
G、远缘杂交 。
一、简单杂交 /二元杂交
? 概念,
? 两品种(系)间杂交的 F1代全部用作
商品生产的杂交方式。
? 目的
? 获得经济一致的杂种群,故又称之为
经济杂交。
? 优点,
? 简单易行,测定配合力容易,只保持
两个纯系,成本较低。
? 缺点,
? 杂交后代不作种用,F1代繁殖性能上
的优势没有机会表现和利用。
A B ×
11AB
22
二、三元杂交
? 用一个品系(种)的的公畜 /禽与另两个品系
(种)的杂交母畜 /禽交配进行商品生产的杂交
方式。
? 优点:杂种优势明显。
? 缺点:维持 3个纯系成本
较高,杂种公畜 /禽的繁
殖优势无机会表现和利用。
三、双杂交(四元杂交)
? 优点:杂种优势显著,同时利用了杂种公、母
畜的杂种优势;制种和商品生产同时进行(即
二杂后代不作种用者,用其进行商品生产也可
获得较好效益)。
? 缺点:维持 4个纯繁品系
(种),且需测定两两间
的配合力,成本高。
四、轮回杂交
?两元或三元
或更多元轮
回杂交
? 优点,
? 1、除第一次杂交外,母畜始终都是杂种,有利于利
用繁殖性能的杂种优势;
? 2、对于单胎家畜,需要较多母畜,可以利用杂种母
畜;
? 3、每代只需引入少量纯种公畜或利用配种站的种公
畜,不需要维持几个纯繁群,便于组织;
? 4、每代交配双方都有相当大的差异,始终能产生一
定的杂种优势。
? 缺点,
? 1、要代代变换公畜,即使发现杂交效果较好的公畜
也不能继续使用;
? 2、配合力测定较难,特别是第一轮回的杂交;
五、顶交
? 用近交系公畜与无亲缘关系的非近交系母畜
交配。
? 此杂交方式用于近交系杂交的情况,由于近
交系母畜生活力和繁殖力都差,不适宜做母
本,所以改用非近交系母畜。
六、底交
? 用无亲缘关系的非近交系公畜与近交系母畜
交配。
七、远缘杂交
(一)种间杂交
? 马♂ × 驴♀ → 骡(不育)
? 驴♂ × 马♀ → 驴骡(不育)
? 马 × 斑马 → 役用畜(不育)
(二)属间杂交
? 番鸭 × 家鸭 → 骡鸭(不育)
杂交应该注意
1、经济杂交不考虑后代亲缘关系,故尽量减
少公畜头数,以增加整齐度;
2、杂交时必须对公畜个体进行选择,杂交公
畜个体的选择以杂交后裔测验为主。
3、杂种的培育:注重饲养管理条件的提供
第五节 提高杂种优势利用效果的途径
一, 认真做好组织工作
( 一 ) 制定计划积极推广
(二)建立健全繁育体系
二、大力开展系间杂交
? 系间杂交的优点!
三、合理利用现有杂种
? 可作为母本,进行轮回杂交
? 也可以现有杂种为基础,培育大量专门化品系