育种场圃观摩与杂交程序

实验十二育种场圃观摩与杂交程序

一、实验目的

参观大豆、玉米和水稻等主要作物杂交育种试验场圃，了解作物杂交育种程序及各试验阶段的设计及其主要工作内容，学会相关的育种操作技术。

二、内容说明

根据繁殖方式的不同，可将作物分为有性繁殖和无性繁殖两大类。根据作物自然异交率的高低，又可分为自花授粉、异花授粉和常异花授粉等类型。为改进作物的多种性状而采取的育种方法和程序，与繁殖方式紧密相关。自交作物现今的育种方法中仍以常规杂交育种为主，这是最积极最有效的一种育种方法；异交作物则普遍利用杂种优势。常规杂交育种和杂种优势利用均适用于有性繁殖作物。

育种的过程是很复杂而又非常细致运用育种理论和技术的工作。尽管不同作物在各试验阶段所需的材料数目，所作的田间试验设计及主要工作内容有所不同，但其育种程序，一般来说是相同的。自交作物杂交育种基本工作环节是原始材料圃~杂交圃~选种圃~鉴定圃~品种比较圃~区域试验圃~生产试验圃~原种繁殖圃；异交作物杂交种培育基本工作环节是原始材料圃~杂交圃~自交系选育圃~品种比较圃~区域试验圃~生产试验圃~自交系繁殖圃。

本实验通过在作物的主要生育期，由指导教师带领，选择参观一种自交或异交作物的杂交育种试验，并按育种程序观察各试验阶段的田间设计、种植方式、各世代性状遗传变异趋向及特点，并对指导教师讲解认真记录。既要印证新学的育种理论和技术，而且还要学会灵活运用。我们在实际观摩中还应着重了解各试验场圃的作用，材料特点和来源，田间设计方法及对土壤肥力均匀性的要求等。

三、材料用具

自交作物和异交作物各试验阶段的育种材料、育种试验地、田间试验计划书、田间种植图、铅笔、笔记本等。

四、方法步骤

〔一) 自交作物杂交育种试验场圃（以水稻或小麦为代表）

1．原始材料种植从国内外收集的有育种价值的品种资源材料，一般按材料性状归类种植，如抗逆类、优质类、早熟类等。试验设计采用顺序排列，每份材料种一个小区（2~5行），逢零设对照，不设重复。主要工作是观察和研究材料特征特性，每年选出

若干材料作杂交亲本，同时保存各份品种资源材料。

2．杂交圃种植杂交亲本。排列顺序和行距应便于杂交授粉，常将父母本相邻种植。不设对照和重复。

3．选种圃种植F1至F5各世代材料，一般采用顺序排列，逢零设对照，不设重复，早代常稀植点播。该场圃按组合的顺序排列，各世代按组合的顺序排列，在组合中按株系的顺序排列。其任务在于运用杂交后代的一些基本处理方法，从分离群体中根据育种目标选择优良的单株或株系，经逐代株系鉴定选择，形成性状稳定整齐一致的株系。将稳定而优良的株系作为品系进行鉴定试验。

4．品系鉴定圃种植选种圃升级而来的优良品系和上年鉴定圃留级保留的材料。常采用间比法或逢零设对照的顺序排列设计，重复2~3次或不设重复，一般每个小区种植3~6行。目的在于全面鉴定各品系的主要农艺性状（如生育期、株型、抗病虫性、品质等等），及其遗传稳定性，同时继续稳定和扩大种子量，试验可进行1~2年。

5．品种比较圃种植鉴定圃升级的优良品系、上年品种比较试验留级的品系及引入的品种。常采用随机区组设计，重复2~4次，小区面积可增加至20~40m2，对照品种按试验品种对待参加试验，一般进行2年。目的在于对各品系的丰产性、生育期、抗性、主要农艺性状和品质进行更全面的观察鉴定。

6．品种区域试验圃该试验由品种审定机构主持，在一定区域范围内所进行的多点试验。其主要目的是考察新品种在不同地区的产量能力、性状表现、适宜推广的区域范围和推广价值，区域试验的试点应有代表性且分布合理。试验设计（如小区面积、排列方式、供试材料数、对照、重复次数、记载项目和标准）按统一规定执行。种植各育种单位提供的新品系。新品系按熟期分组，各组采用随机区组设计，重复3次到5次，试验进行2到3年。

7．生产试验圃种植在本生态区内通过区域试验表现优良的品系和对照品种。一般采用大区不设重复的对比试验，大区面积要在500m2以上。主要目的是鉴定品系在大田生产情况下群体的生产性能、主要农艺性状表现、配套栽培技术等，该试验一般进行1或2年。

8．原种繁殖圃繁殖正式命名推广品种的原原种(超级原种)和原种，或对已推广品种进行提纯复壮。

(二) 异交作物选育杂交种试验场圃（以玉米为代表）

1．原始材料圃材料有两类，一类是各种来源的自交系，需人工自交保存（田间

设计同自交作物）；二是各种来源的品种和群体，需在隔离区内自由授粉或人工混合授粉保存，小区面积较大。自交方法是：用适宜大小的防水纸袋分别套住雌雄花序，开花散粉前进行人工授粉自交。收获后再进行穗部观察，淘汰病穗劣穗。中选果穗分别脱粒、编号、保存。

2．杂交圃同自交作物。

3．自交系选育圃种植各种来源的自交后代，结合选择进行自交，同时进行测交来培育自交系。

4．鉴定圃材料分两类，一是测交鉴定材料，测验自交系选育圃入选材料的配合力；二是杂交鉴定材料，鉴定各类杂交种的产量和其它农艺性状。田间设计同自交作物鉴定圃。

测定自交系配合力是组配强优势杂交种的必不可少的工作环节。测定自交系配合力的方法很多，通常采用一父多母隔离区测定法和多系测交法。前者是把各个被测系顺序种植在一个隔离区内，以共同测验种作父本，将花粉给自交系材料自然授粉，分别产生多个测交种。来年通过测交种产量比较，得出各个被测自交系的配合力。后种方法则是利用几个优良自交系或骨干系作测验种，与一系列被测系测交，产生一系列单交组合，下代作产量比较，得出各个被测自交系的配合力。

5．品种比较圃进一步鉴定和比较通过鉴定试验的各类杂交种，各项要求同自交作物。

6．区域试验圃同自交作物。

7．生产试验圃同自交作物。

8．自交系繁殖圃提纯和繁殖己推广杂交种或拟参加区试以上试验的新杂交种的亲本自交系，也包括三交或双交种的亲本单交种的配制。小面积可以人工授粉，大面积必须在隔离区内进行。

五、实验作业

1．写出自交作物杂交育种程序及各试验场圃的田间设计。

2．比较自交作物和异交作物常规育种程序的异同。