作物育种学总论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013/1/3,#,作物育种学总论,第十,章 杂种优势利用,杂种优势,杂种优势,（,Heterosis,）,是生物界的一种普遍现象，一般是指杂种在生长势、生活力、抗逆性、繁殖力、适应性、产量、品质等方面优于其亲本的现象。,1,、杂种优势利用的简史与现状,2,、杂种优势,表现,特征,3,、杂种优势,表现,的遗传基础,4,、杂种品种的选育程序,5,、利用作物杂种优势的方法,第一节 杂种优势利用的简史与现状,一、杂种优势利用的简史,1762,年,kolreuter,研究了烟草的杂种优势表现,1865,年,mendel,提出了杂种活力概念,1877,年,derwin,提出了异化授粉有利，自花授粉有害的观点,1908,年,jones,为玉米自交系间的杂种优势利用奠定了基础,1956,年 全美普及了玉米杂种品种,我国玉米杂种优势利用研究始于,20,世纪,30,年代,50,年代，推广品种间杂种品种,60,年代，推广双交种,70,年代，推广单交种,2000,年玉米单交种超过玉米总面积的,90%,二、农作物杂种优势利用的现状,作物杂种优势利用研究方向：,核质互作雄性不育系的选育,化学杀雄,光温敏雄性不育系的选育,核雄性不育的利用,核质互作杂种优势利用,利用核质互作雄性不育系的选育的杂种种子：,高粱、水稻、油菜、小麦、棉花等作物,1,、高粱,高粱杂种优势育种以,CMS,配制杂种为主,2,、水稻,（自花授粉作物中利用杂种优势最为成功的作物）,水稻杂种优势育种以,CMS,三系配制杂种为主，辅以光敏雄性不育系二系法配制杂种,3,、油菜,油菜杂种优势利用以,CMS,为主,4,、小麦,5,、棉花,棉花杂种优势利用研究目前主要集中在利用,GMS,和利用人工去雄配制杂种两反面,第二节 杂种优势表现特征,一、杂种优势的普遍性,杂种优势是生物界的普遍现象，几乎所有生物都存在杂种优势，可以这样说，凡能进行正常有性繁殖的动植物，都可以看到这种现象。,杂种优势的表现方面,:,1,、生长势和营养体,2,、抗逆性和适应性,3,、生理功能方面,4,、产量和产量因素方面,5,、品质方面,6,、生化表现方面,二、杂种优势表现的复杂多样性,作物杂种优势表现的影响因素：,1,、作物种类,2,、亲本纯度,3,、亲缘关系远近,4,、杂交组合,5,、性状,6,、杂交方式,7,、环境条件,三、杂种优势的度量,1,、中亲优势或相对优势,中亲优势,(%)=(F1,MP)/MP 100,；,MP,(P1,P2),2,2,、超亲优势,超亲优势,(%),(F1,HP),HP100,3,、超标优势或竞争优势,超标优势,(%),(F1,CK),CK100,4,、杂种优势指数,杂种优势指数,(%),F1,MP100,四、,F2,及以后世代杂种优势的衰退,F1,基因型的高度杂合性和表现型的整齐一致性是构成强优势杂种品种的基本条件。,F2,及以后世代由于基因分离，杂种优势的衰退是必然的。,杂种优势的衰退速度的影响因素：,1,、,F1,基因杂合位点数（杂合位点越多，则,F2,群体中的纯合体越少,杂种优势的下降就较缓慢）,F2,的基因型具有,n,对杂合位点，则,F2,具有,3,的,n,次方种基因，其中有,2,的,n,次方种纯合基因型，各占,1/4,的,n,次方，所占的比率为,1/2,的,n,次方，其余的基因型均为杂合体。,2,、作物授粉方式（异花授粉作物比自花授粉作物下降慢）,第三节、杂种优势表现的遗传基础,一、杂种优势表现的遗传机理假说,（一）显性假说,基本论点：,F1,集中了控制双亲有利性状的显性基因，每个基因都能产生完全显性或部分显性效应，由于双亲显性基因的互作作用，从而产生杂种优势。,（二）超显性假说,基本论点：杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作用，杂种优势是由于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因的相互作用的结果。,（三）染色体组,胞质基因互作模式,第四节、杂种品种的选育程序,一、杂种优势利用的基本条件,作物杂种优势要在生产上加以利用，必须满足以下三个条件：,（一）强优势的杂交组合,（二）异交结实率高,（三）繁殖与制种技术简单易行,二、亲本选配,双亲的遗传纯合度越高，杂种的一致性就越好，优势就越大。优良的亲本是获的强优势杂种品种的基础。,（一）对杂种亲本的基本要求,1,、纯度高,2,、具有较高的一般配合力,3,、具有优良的农艺性状,4,、亲本自身产量高，开花习性符合制种要求,(,二,),杂种亲本的选育,杂种亲本的获取因作物繁殖方式不同而有很大的差异。,自花授粉作物,-,直接从品种中筛选出纯度高的杂种品种,常异花授粉作物,-,经过,2,3,代自交获得,异花授粉作物,-,经过多代的自交与选择获得,从异质群体中获取杂合亲本的做法：,1,、选育自交系的原始材料,三大类：第一类是地方品种和推广品种，第二类是各类杂种品种，第三类是综合品种或人工合成群体。,2,、自交系的选育方法,3,、自交系的改良,改良的目的,：在保留优系全部或大部分优良性状并保持其高配合力特性的前提下，改良它的个别不良性状，提高优系的利用价值。,改良的基本方法,：回交改良法,回交的次数影响因素,：目标性状数、需要改良性状的遗传特点、轮回亲本与供体系间的遗传背景差异,三、配合力及其测定,配合力（,combining ability,），是指一个亲本与另外的亲本杂交后杂种一代的生产力或其他性状指标的大小。,