杂种优势利用

杂种优势利用

第一节杂种优势利用的现状与度量

（一）杂种优势利用简史：

中国早在1400 多年前后，魏贾思勰著的《齐民要术》中就记载了马和驴杂交产生骡的事实，为人类历史上开辟了观察和利用杂种优势的先例。

1637 年出版的《天工开物》中也记载了蚕的杂交事例。1761～1766年Ko1reuter，烟草杂交发现杂种优势，并提出利用杂交种。

1865年Mendel，豌豆杂交，提出杂种活力概念。

1866～1876年Darwin，提出异花授粉有利、自花授粉有害。1908年Shull,玉米自交系间杂交，杂种优势一词，方法体系建立。

杂种优势利用现状：

1934年美国玉米杂交种只占玉米种植面积的0.4%，到1944年玉米杂交种面积已占56%，而在美国玉米带各州杂交种面积已占90%，到1956年，全美国已普及了玉米杂交种。

中国对玉米杂种优势的研究，始于20世纪30年代，直到50年代才推广品种间杂交种，60年代推广双交种，70年代推广单交种。中国杂交高粱的研究始于20世纪50年代后期，到60年代后期，育成并推广了一批高粱杂交种。

杂种优势的概念：

是指两个遗传性状不同的品种、品系或自交系进行杂交，所产生的杂交种，在生活力、生长势、抗逆性、适应性以及产量、品质等方面优于其亲本的现象。

杂种优势理论：

显性学说（显性基因互补学说）：处于杂合状态的生物个体，由于显性基因的存在，不同程度地消除了隐性基因的有害或不利的效应，从而提高了杂种个体的生活力以及数量性状的效应值等，因此表现出杂种优势。根据这一理论，杂种优势可以固定，因为在子代群体中，显性纯合体和杂合体等效。杂种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补作用，从而产生杂种优势。

如两个具有不同基因型的亲本自交系杂交

AABBccdd X aabbCCDD

F1 AaBbCcDd

因为每个基因都能产生完全显性或部分显性效应

AA、BB、CC、DD＞aa、bb、cc、dd

Aa、Bb、Cc、Dd ＞aa、bb、cc、dd

AaBbCcDd ＞AABBccdd（aabbCCDD）

超显性学说：杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作用，杂种优势是由双亲杂交的F1的异质性引起的，即由杂合性的等位基因间互作引起的。

Aa>AA（aa）

Bb>BB（bb）

Cc>CC（cc）

Dd>DD（dd）

AABBccddXaabbCCDD

F1 AaBbCcDd

AaBbCcDd ＞AABBccdd AaBbCcDd ＞aabbCCDD

（二）杂种优势的度量：

杂种优势是自然界普片存在的现象，但并不是任何两个亲本杂交所产生的杂种，或杂种的所有性状，都比其亲本优越。杂种优势涉及到的性状多为数量性状，通常以F1超过双亲平均值的数量表示杂种优势（绝对值），或以优势值占中亲值的百分数表示优势程度（相对优势）。

1.中亲优势：杂种一代的产量或某一数量性状的平均值与双亲同一性状的平均值差数的比率。计算公式为：

2.超亲优势：杂种一代的产量或某一数量性状的平均值与高值亲本（HP）同一性状平均值差数的比率。

3.超标优势：杂种一代或某一数量性状的平均值与当地推广品种（CK）同一性状平均值差数的比率。

4.杂种优势指数：杂种一代某一数量性状的平均值与双亲同一性状的平均值的比率。

（三）杂种二代及以后各代的杂种优势

杂种优势主要表现在F1，从F2开始便发生性状分离，因而F2群体内的个体间差异很大，生长不整齐，出现杂种优势衰退现象。同时由于F1自交，增加了F2纯和基因的个体数出现部分类似亲本的类型，在生长势、抗逆性及产量等方面均比F1显著下降，从而出现优势逐代衰退现象。因此F2及以后各代在生产上不再利用，F2优势降低的程度可用F1与F2的差值相当于F1的百分数估算。

F2较F1降低的程度，因亲本性质而不同（即双亲遗传性差异的大小、数目和具体杂交组合）而不同。

第二节利用杂种优势的方法和技术

（一）利用杂种优势的基本条件

1.选配优良杂交组合

利用杂种优势首先要选配使两亲本相交能获得较强优势的杂交组合，若组合搭配不当，则杂种优势不强，甚至会出现劣势不能为生产所用。

2.注重两亲本的纯合性

亲本纯合性高，F1才能出现整齐一致的优势，杂种优势才能充分发挥。在繁殖亲本和配置杂种时，必须进行去杂保纯，避免降低亲本的纯合性。

3.采用简易而经济的制种技术，降低种子生产成本

杂种优势一般只利用F1，因此需要年年进行杂交制种。采用简易而经济的制种技术以获得大量高质量杂种种子，成为杂种优势利用的一个重要前提。

（二）亲本选配的原则

1.亲本性状良好并能互补

2.亲本亲缘关系较远

3.两亲本应具有良好的丰产性和较广的适应性，花期相似，易于授粉

4.亲本之一的目标性状应有足够大的强度

5.亲本配合力高

（三）亲本系配合力测定

I.配合力的概念

配合力是指一个自交系与其他自交系杂交后，杂种一代的产量表现能力。配合力分为一般配合力和特殊配合力两种。配合力是自交系的一种内在属性，受多种基因效应支配，不能通过自交系自身的性状表现出来，通过自交系组配的杂种的产量（或其他性状）的平均值估算出来。

1、一般配合力（GCA）

是指一个自交系亲本与其他若干个自交系杂交的F1在某个数量性状上的平均表现。

由基因的加性效应决定的，为可遗传的部分。

其高低是由被测定的自交系所含有利基因位点的多少决定的。

2、特殊配合力（SCA）

是指两个特定亲本所组配F1在某种数量性状上的表现。

由基因的非加性效应决定的（显性、超显性和上位性），是不能在其他组合中表现和遗传的。

II.测验种的选择

测定配合力时用来与被测杂交系杂交的品种、杂交种、自交系、不育系、恢复系等，统称为测验种，所产生的杂种称为测交种。

测定一般配合力时用遗传组成复杂的品种作测验种，其作用相当于以许多纯合自交系同一个被测系杂交，可以减少工作量。

测定特殊配合力时，用基因型单一或纯合的系作测验种。如单交种和自交种，遗传基础简单，能较好地反映出被测系的特殊配合力。

III.配合力测定的时期

1、早代测定

在自交当代（S0）或自交一代（S1）进行。早代测验可以在分离自交系过程中，较早的把配合力较低的自交材料淘汰掉。

2、中代测定