作物育种学实验指导-1

实验二异交作物杂种优势与F2衰退现象的观察

一、目的

1. 了解异交作物的杂种优势与自交衰退现象；

2. 掌握杂种优势的度量方法。

二、材料与用具

1. 实验材料6个玉米自交系及其组配的3个玉米杂交种和F2、生产上推广种植的良种（ck）

2. 用具直尺、天平、铅笔、记录本、钢卷尺、米尺、卡尺等

三、内容说明

异花授粉作物自交所带来的遗传效应之一是自交衰退，自交衰退常常表现为植株弱小、不抗病等。自交衰退是由于有害基因纯合的结果，正由于自交衰退淘汰了不良基因，才使两个纯合体杂交的F1在生长势、生产量与抗逆力等方面表现出优于其双亲即杂种优势的现象。

对杂种优势的度量有以下五项指标：

1．超中优势

中亲优势 =［ F1－(P1+P2) /2 ］/ (P1+P2)/2 × 100%

2．超亲优势

超亲优势 = （F1－ HP）/ HP × 100%

负向超亲优势 =（F1－ LP）/LP × 100%

3．超标优势

超标优势 = （F1 - CK）/ CK × 100%

4．杂种优势指数

杂种优势指数= F1 / (P1+P2)/2×100%

5．F2优势降低率

F2优势降低率= （F2- F1）/F1×100%

四、方法步骤

1. 田间植株性状测定

3个人一组，对三个玉米杂交组合的P1、P2、F1及CK，每个材料分别随机取3株，F2随机取10株,在田间测定每株的株高、叶片数、棒三叶面积（或果穗的有关性状）等，求其平均数，然后进行杂种优势的计算。

株高：乳熟期选有代表性的植株10-20株，从地面量至雄穗顶端的高度。

茎粗：与测株高同时进行，量其地面第三节间中部直径，求其平均值，以mm表示。

叶片数：吐丝期至抽雄期计数全株绿色叶片总数。

棒三叶面积：分别量取棒三叶的最大长度与最大宽度，计算出每叶的叶面积后求和。

叶面积=长×宽×0.75

2. 室内穗部性状测定

每个人一组，对三个玉米杂交组合的P1、P2、F1及CK，每个材料分别随机收获3穗，F2随机取10穗,在室内测定穗行数，行粒数、百粒重，求其平均数，然后进行杂种优势的计算。

3. 数据汇总分析

对全班试验数据进行整理（可以安排专人负责），并发放给每个同学，每个同学利用全班数据计算各性状的平均值及杂种优势，把全班数据各性状值作为标准值，利用假设测验分析自己的数据与全班数据的差异，分析差异产生的原因。

五、作业

1. 分别求出每个组合每个性状的五项杂种优势指标，并分析各指标的的实际意义？

2. 就某个性状而言，分析不同组合的优势水平差异及原因？

3. 就某个组合而言，分析不同性状的优势大小？

4. 探讨用不同亲本组配的各个杂交种之间优势是否相同？同一杂交种的各个性状间优势是否相同？

5. 你认为玉米的杂种第二代能不能继续在生产中利用？

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参考文献

[1] 张天真主编，作物育种学，北京：农业出版社，2003.

[2] 潘家驹主编，作物育种学总论，北京：农业出版社，1994.

[3] 刘纪麟主编，玉米育种学，北京：中国农业出版社，1991.

[4] 盖钧益主编，作物育种学各论，北京：中国农业出版社，1997,2006.

[5] 李竞雄主编，玉米育种研究进展，北京：科学出版社，1992.

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[8] 王连铮，王金陵主编，大豆遗传育种学，科学出版社，1992.

[9] 郝建平主编，种子生产与经营管理，中国农业出版社，2004.

[10]王建华，张春庆主编，种子生产学，高等教育出版社，2006.

[11] 吕香玲主编，作物杂交技术，沈阳农业大学自编教材，2009.

[12] 中国农业大学育种实验教材，甘肃农学院育种实验教材.