第六章 回交育种

第一节 回交育种的意义及遗传效应

（一）几个概念

回交：两亲本杂交以后，子一代和双亲之一重复杂交。

回交育种：从回交后代中选择特定的植株，再回交于该亲本，如此循环进行若干次，再经自交，选择育成品种。 轮回亲本（受体亲本）：用于多次回交的亲本。 非轮回亲本（供体亲本）：只在第一次杂交时应用的亲本。

（二）意义

１、抗病虫育种。

２、改良现有良种的个别缺点。

３、在杂种优势利用工作中，进行雄性不育系的转育。 ４、克服远缘杂交中的困难。 ５、克服连锁遗传的障碍。

（三）遗传效应

在回交育种杂合基因群体中，杂合基因型逐渐减少，纯合基因型逐渐增加。 纯合基因型为轮回亲本的基因型。

假定两个品种有一对不同的等位基因，其基因型分别为AA和aa，杂种一代为Aa，现分别让Aa自交以及同AA回交，在不施加选择的情况下，所产生的两种杂种群体的基因型变化如下：

不论是回交还是自交，每增加一个世代，杂合体 减少 1/2 ，纯合体增加 1/2 。所不同的是在自交后 代，纯合体中 AA 和 aa 基因型各占一半，而回交后代的全部纯合体均属于与轮回亲本相同的 AA 基因型。 第二节 回交育种方法 一、亲本的选择 二、回交后代的选择 三、回交的次数

四、回交所需的植株数

五、修饰回交育种方法

一、亲本的选择

轮回亲本具备的条件：

(1)适应性强、产量高，综合性状好的推广品种； (2)有个别缺点的新育成品种。

非轮回亲本具备的条件：

(1)具有改进轮回亲本缺点所必需的基因； (2)目标性状不与不利性状连锁； (3)其他性状不能有严重缺陷；

(4)被转移的性状受简单的显性基因控制；或有较高遗传力的性状。

亲本选定后，在第一次杂交中，哪一个亲本为母本呢？一般在轮回亲本和非轮回亲本的亲缘关系较远，或是轮回亲本的综合性状存在“母体效应”时，轮回亲本作母本。如不存在这些问题，用哪一个亲本做母本都一样。

二、回交后代的选择

（一）质量性状基因的回交转育 １、被转移的目标性状为显性时

在回交后代中，选择具有目标性状的个体与轮回亲本回交数次，当具有目标性状的个体已完全恢复轮回亲本的优良性状后，再自交两次，选出显性目标性状的纯合体，即为所需要的新品种。回交程序如下：

２、被转移的目标性状为隐性时

带有这种隐性基因的植株不能与其他植株相区别，因此，不能依据表型选择具有目标性状的植株进行回交。为获得隐性表型个体，可采用以下两种选择方法。

(1)回交和自交同时进行

在回交后代中，多选单株进行编号，每株同时进行自交和回交。也就是说，每一株上选一穗（花）回交，选另一穗（花）自交。第二年将各单株的种子，回交的和自交的分别种植，当某一单株自交后代分离出隐性目标性状时，相应的回交后代可以保留，再做回交材料，并继续按上法进行回交。凡自交后代中没有分离出隐性目标性状的个体，就表明它没有目标性状基因，其相应的回交后代应予淘汰，不再回交。 此法虽不增加育种年限，但工作量大。

(2)回交和自交交替进行

每次回交之前均自交一次，然后从分离的群体中，选择具有隐性目标性状的个体，与轮回亲本回交。这样一年回交，一年自交，交替进行。此法虽然免除了每代选择的麻烦，但育种时间却延长了一倍。

(二)数量性状基因的回交转育

1、回交后代必须有较大的群体。

2、回交一次自交一次，在BC1F2群体中选择。

三、回交的次数

（一）轮回亲本性状的恢复

回交育种的目的，一般都是想使育成的品种除了具有来自非轮回亲本的性状外，其它性状还必须和轮回亲本一致，这样，通常需要4～5 次回交和选择。

如果新品种并非所有性状都必须和轮回亲本一致，那就只要进行一次或少数几次回交。

如果非轮回亲本有一、两个性状显著地差于轮回亲本，为了弥补这些性状的不足，必须进行较多次的回交。

若非轮回亲本为栽培种的野生亲缘种，为了排除一些不理想性状，必须进行更多次的回交。

（二）非轮回亲本的目标性状和不利性状连锁的程度

如果非轮回亲本转移给轮回亲本的目标性状和另一不利性状连锁，必须进行更多次回交，才能获得理想性状的重组。

３、严格选择有助于轮回亲本性状的迅速恢复，可以减少回交次数。

早期世代在回交群体中，一方面选择非轮回亲本的目标性状，一方面针对轮回亲本的性状也严格选择，其效果相当于多做一、二次甚至三次回交。

四、回交中所需的植株数

回交育种的特点之一，是所种植的杂种群体较杂交育种小得多，但为了确保回交的植株携带有需要转移的基因，每一回交世代必须种植足够的植株数。可用下式计算：

式中，m代表所需的植株数，P代表在杂种群体中合乎需要的基因型的期望比率，α代表机率平准。

五、修饰回交育种方法

（一）根据超亲重组与不完全回交结合原理的聚合杂交

（二）根据超亲积累与回交结合原理的聚合杂交（聚合回交）

第三节 回交育种的特点 及其应用价值

一、回交育种的遗传特性 1、优点：

（1）使育种群体按照确定的方向发展。 （2）提高育种效率。

（3）有利于打破目标基因与不利基因间的连锁。 （4）育成品种可很快在生产上推广。

2、局限性

(1)易受非轮回亲本不利性状的影响。 (2)回交群体的某些性状偏离轮回亲本。

(3)对品种的改良不可能获得多方面的重大进展。 (4)改进数量遗传的农艺性状难以收效。 (5)杂交工作量大。

二、回交育种的其他用途 （一）近等基因系的培育

 近等基因系：一组遗传背景相同或相近，只是在个别性状上存在差异的株系。

 用回交法将不同基因转育给同一轮回亲本，培育成分别具有个别不同性状基因的近等基因系。

 用回交法将不同的抗病主效基因分别导入同一推广品种中，育成以该品种为遗传背景，但具有不同抗性基因的多个近等基因系，然后按需要混合其中若干品系

组成多系品种。

如：抗病的多系品种，选择一个综合性状好的品种为轮回亲本同具有不同抗病基因的非轮回 亲本回交。育成以 A 品种为遗传背景但具有不同抗性基因的近似品系， 然后根据需要混合其中若干品系组成多系品种用于生产。

（二）细胞质雄性不育系和恢复系的回交转育

利用胞质雄性不育系为母本，和胞质正常、雄性可育，而无恢复雄性不育胞核基因的品系杂交，雄性不育的杂种一代与雄性可育亲本回交若干代，使其核基因接近纯合，即成为新的雄性不育系，称为A系。原来的雄性可育亲本称为B系，是A系的恢复系。

（三）回交在远缘杂交中的应用

控制杂种后代的分离。