作物育种

杂种优势利用概况
• 日本：番茄、白菜、甘蓝杂交种品种的种植面积占同类作物栽培面积的90% 以上，黄瓜为100%。
• 美国：胡萝卜、洋葱、黄瓜杂种一代占85%左右，菠菜为100%
我国杂种优势的利用
➢ 从50年代开始研究园艺植物杂种优势的利用；
➢ 70年代以来甘蓝、白菜、番茄、茄子、辣椒、黄瓜、西瓜、甜瓜等的杂交品种已 大面积应用于生产；
➢ 据不完全统计，已育成20种园艺植物的杂交种品种400余种。
➢ 超显性假说：基因型杂合位点的贡献要大 于基因型纯和位点的贡献，即A1A2>A1A1 或A2A2，也称为等位基因异质结合假说。
➢ 上位性假说：等位基因之间及不同等 位基因之间相互作用，导致杂种优势。
水稻杂种优势实验设计：
亲本选配原则：
• 亲缘关系较远、异类型的优良自交系相互杂交； • 抗病性较强、综合性状较好的材料作亲本； • 高产自交系作母本，花粉量较大的系作父本； • 两亲本花期最好不调节播种期就可相遇； • 配双交种时，要使最显著的杂种优势在双交种中出现：
后代优势下降最快
后代优势下降缓慢
发展历程：
➢ 1760年在烟草上利用杂种第一代来提高产量，改良品质。 ➢ 1865年孟德尔在豌豆杂交试验中研究了杂种优势，并首次提出“杂种活力（Hybridvigor）”的概念。 ➢ 达尔文于1876年提出“异花受精对后代有利，自花受精对后代有害”的论断。 ➢ 19世纪70年代BEAL开始研究玉米品种间杂交，高产杂交组合较亲本的平均值增产达50%。 ➢ 我国于20世纪50年代真正开始利用杂种优势。 ➢ 高粱、甜菜、棉花、白菜等许多作物上，都广泛利用杂种第一代的优势，使产量大幅度提高。
➢ 生产上已广泛大面积推广了杂交蔬菜。
遗传角度：
个别遗传 系统水平
不同基因型 相互作用
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产生
染色体组结构变化
杂种优势
结构基因和调 节基因的完善
遗传平衡的 改进
遗传 来源
等位基因间 和基因间的
互补
功能
染色体 组位点
基因位 置效应
基因剂量
杂种优势的遗传学解释
➢ 显性假说：有利的显性基本抑制隐性的不利作用，通过基因间的互补，杂交种就能 发挥出超过亲本的强大生长势。
作物育种之杂交育种
杂种优势（Heterosis）:由２个具有遗传性差异的亲本杂交所产生的杂交种，第一
代(F1)在生活力、生长势、抗逆性、适应性以及产量、品质等方面超过其双亲的现象。
特点 ：杂种优势随着世代增进而递减。
杂种优势 递减程度
杂种第一 代
生长最整齐 优势最大
杂种优势 递减程度
杂种第一代
整齐度差 优势较小
杂种优势的利用原则
• 杂交制种：农业生产上，利用杂种优势年年配制杂交1代种子供生产 上应用的过程，称为杂交制种。
制种应注意以下原则： 1. 要选择优良的杂交组合（杂交种）； 2. 要采用严格而规范的杂交制种技术； 3. 要提高和保持亲本纯度和种性。
杂交种子的生产
• 人工去雄法制种 • 利用苗期标记性状的制种法 • 利用化学去雄剂制种法 • 利用自交不亲和系制种 • 利用雄性不育系制种
单交种（甲X乙）
双交种
（甲X丙）X（乙X丁）
（甲X丁）X（乙X丙）
衡量指数：
（一）中亲优势：F1超过双亲平均值（MP）的百分率。
（二）超亲优势：F1超过较好亲本（HP）的百分率。 （三）超标优势：F1超过当地推广品种（Ck）的百分率。
（四）杂种优势指数（%）：杂交种某一数量性状的平均值与双亲同一性状平均值 的比较。