4.1 选择与选择育种在线视频

同学们好

下面我们学习第四章

选择育种

第一节的内容

是选择与选择育种

我们首先看看选择的概念

选择呢

就是选优去劣

它是一种方法和手段

在各种育种途径都离不开选择

那么选择呢

又包括自然选择和人工选择

自然选择就是自然环境条件

对生物的选择

是生物进化的动力之一

人工选择的是人类对生物有意识

或无意识的选择

自然选择和人工选择的方向有时候是一致的

有时候是不一致

第二个问题就是选择育种

选择育种就是针对育种目标

从现有品种群体内出现的自然变异类型中

对优良的变异进行选择

鉴定和培育

而育成新品种的育种途径

这里几个要点

一个是针对育种目标

第二个是现有品种群体

第三个是自然变异

第四个要点就是选择鉴定和培育

这个过程

这自然变异从哪来呢

产生自然变异的原因

有以下四条

第一条就是自然异交引起的基因重组

第二条就是基因突变

第三条就是染色体结构和数量的变异

第四条是生态条件的改变引起的变异

123条

都是叫遗传变异

第四条

有时候我们叫它饰变

那和其他育种途径相比较的话

选择育种优点很明显

第一

它就是利用自然遗传变异

省去了人工创造变异的过程

所以就简单易行

第二个优点就是它利用现有群体

对自然条件的适应性非常强

而且时间很短

那么选择育种的缺点也很突出

第一点就是它有非常强的局限性

它需要变异大的群体

第二个呢

就是通过选择育种

只能改良少数性状

一般是1-2个性状

第二个问题

我们看选择的实质是什么

选择的实质就是通过改变群体的基因

和基因型频率

从而定向改变群体的遗传组成

那这里就涉及几个概念

一个就是群体

群体是个啥呢

它就是拥有共同基因库的

能够相互繁殖的生物个体的集合

比如一个种叫一个群体

一个品种一个自交系

这都叫一个群体

基因频率是啥呢

就是群体中某位点上某基因的个数

与该位点上等位基因总数的一个比值

这就是基因频率

基因型频率呢

是群体中某一个基因型的个体

占到个体总数的比例

这叫基因型频率

遗传组成又是啥呢

就是在那个群体中

基因与基因型的种类和频率

这些特征就叫遗传组成

所以选择的实质

通过改变群体的基因和基因型频率

从而定向的改变群体的遗传组成

性状选择方法可以分为两种情况

一种情况

就是根据性状本身的表型进行选择

我们叫它表型选择

另外一种情况就叫标记辅助选择

首先

我们看表型选择

表型选择呢

如果是多个性状的话

我们可以进行逐个性状的选择

也可以把多个性状综合在一起考虑

进行综合性状选择

逐个性状选择又分为两种情况

一种叫分项累进淘汰法

这个就是根据性状相对重要性

依次选择先重要后次要

这样来选

第二个就是分次分期淘汰法

这个是不考虑性状的重要性

而是根据目标性状出现的先后顺序

进行依次选择

还有一种叫综合性状选择法

综合性状选择法也有几种

一个叫多次综合评比法

加权评分比较法

再有一个叫限值淘汰法

这都叫综合性状选择法

这是表型选择

另外一种情况就是标记辅助选择

这个一般是用于性状不容易调查

不容易评价或者性状表型出现的会相对很晚

周期很长

这个时候呢

我们为了提高育种效率

就会采用标记辅助选择

这个标记包括形态标记

细胞学标记

生化标记和分子标记

这么几种情况

形态标记

比如说颜色

比如说叶片的颜色和果实的颜色

可能有关联

这就是一种形态标记

细胞学标记有染色体核型和染色体带型

这些现在用的比较少

生化标记当年主要是同工酶

现在做的也非常少了

现在做的最多的就是分子标记

这分子标记如果没有特指

一般他会指定DNA标记

实际上的分子标记应该包括DNA标记

基因表达标记和蛋白标记

这些都叫分子标记

那么DNA分子标记呢

有以下这么许许多多的类型

一个是基于分子杂交的

一个是基于DNA芯片和高通量测序的

还有是基于第三种情况

就是基于PCR反应

这些分子标记的类型

分子标记辅助选择的原理呢

我这有个图

就是我打个比方

我们要选择一个红色果实的那个品种

我们选用一个红色果实

和一个绿色果实的一对亲本

那么这个果实要等开花结果以后

所以它在这个周期就蛮长

我们再找一个标记

就是比如说这个图上的一个蓝色的那个色块

就把它作为红色控制果实红色性状的

基因的一个连锁标记

然后我们用这对材料做杂交

得到F1

F1自交以后呢

就出现F2

F2是个分离群体

我们把携带有蓝色色块的那个

分子标记的个体把它挑出来

那么一般的这些个体

我们希望它都能够

将来结出红色的果实

这就是一个分子标记辅助选择的原理

那么在这个时候呢

就是因为你那个毕竟是个连锁标记

而不是功能基因本身

所以在F1自交的时候

它有可能发生一次交叉互换

这一互换的就形成一个结果

就是那个标记还在

但是它控制果实红色基因已经被交换掉了

那么这个时候就会出现选择效率

就不是百分之百

那么意思也就是说呢

分子标记辅助选择

它是有一个准确度的

也就说我们连锁标记

和功能基因之间的遗传距离越近

它的那个选择效率就越高

如果我们用功能基因本身来做分子标记的时候

那个选择效率就是百分之百

我这还有一个例子

就是猕猴桃

雌雄株的一个AFLP标记

一个具体的实例

猕猴桃是雌雄异株的一个作物

我们在育种时候

我们希望选择雌株

那么这个时候一个杂种群体后代

我们就可以通过

这样一个标记

比如说左侧的这一个AF5标记

那个AFLP条带

那个条带呢

它是和雄株是完全连锁的

右侧的那一个AF6条带

它是和雌株是完全连锁的

所以通过AF5和AF6这一对标记

我们就可以非常准确的来对

猕猴桃杂种后代的雌株

进行准确的分子标记

辅助选择

第四个问题呢

就是我们看一下

影响选择效果的因素有哪些

首先看影响因素

那么因为选择呢

它是对

现有群体自然变异进行选择

也就是说

我们这个群体的性状变异幅度

是影响选择效果的第一个因素

变异幅度越大

我们选择效果可能就越好

变异幅度用变异标准差来体现

用一个标准差体现

第二个因素

因为

引起自然变异的原因还有环境条件

生态条件的改变也会引起性状的改变

那么这有一个指标就是遗传力

这个遗传力呢

有两个一个是广义遗传力

也是狭义遗传力

广义遗传力

就是遗传方差占到表型方差的百分率

而狭义遗传力呢

就是加性遗传方差

占到表型方差的百分率

这意思就是

如果环境影响很大

那么遗传率就会小

遗传力高

就是说明这个性状受环境影响比较小

我们选择效率效果就会好

第三个影响选择效果的因素就是入选率

就是我们在选择的时候

把多少作为入选群体

把多大比例作为入选群体

那么这里头有三个技术参数

一个就是选择差

选择差就是入选群体的平均值

与原始平均值

那个离差这个差值

我们叫它选择差

那么这个选择差在不同群体里头

又不具有可比性

所以我们就有另外一个指标

就是选择强度

选择强度就是

标准化的选择差

就是选择差与标准差的比值

这个叫选择强度

实际上的就是这个选择差是几倍

标准差

是标准差的多少倍

是这么一个指标

第三个的指标就是选择反应

这选择反应是我们追求的目标

它是用选择差与遗传力的一个乘积

就是你这个选择差里头

遗传部分实际上占多少

就是跟遗传力有一个乘积

这样的选择反应就有个公式

就是遗传力乘以选择强度再乘以标准差

通过这个公式

我们就很明显地就看出来了

提高选择效果的途径

要么我们增加所选群体的遗传变异度

就增加那个变异标准差

要么我们降低环境误差

提高遗传力

或者我们把入选率降低

增加选择强度

也就是三个技术参数

增加哪一个都会对选择效果有帮助

以上就是这节的内容

谢谢