雜種優(yōu)勢(shì)的利用

第14章雜種優(yōu)勢(shì)的利用5/8/20241雜種優(yōu)勢(shì)的利用雜種優(yōu)勢(shì)的概念及其利用價(jià)值；雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳學(xué)原理；雜種優(yōu)勢(shì)的成就；雜種優(yōu)勢(shì)育種的技術(shù)環(huán)節(jié)；雜種種子的生產(chǎn)；雜交育種小結(jié)。5/8/20242雜種優(yōu)勢(shì)的利用一、雜種優(yōu)勢(shì)及其利用價(jià)值

（一）雜種優(yōu)勢(shì)的概念在異花授粉植物中，本身表現(xiàn)自交劣勢(shì)的自交系之間的雜種F1，其生活力比之親本自交前還要旺盛的現(xiàn)象稱為雜種優(yōu)勢(shì)（也叫雜交優(yōu)勢(shì)）。5/8/20243雜種優(yōu)勢(shì)的利用狹義的雜種優(yōu)勢(shì)僅指雜種F1代對(duì)其親本（品種或品系）生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；廣義的雜種優(yōu)勢(shì)（包括第一代及其以后各代）在生長(zhǎng)勢(shì)、結(jié)實(shí)性、生長(zhǎng)速度即對(duì)不良環(huán)境的抗性等方面較親本的優(yōu)勢(shì)。5/8/20244雜種優(yōu)勢(shì)的利用（二）雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)形式雜種優(yōu)勢(shì)的形式；產(chǎn)量、生長(zhǎng)勢(shì)、抗逆性、繁殖力。雜種優(yōu)勢(shì)的方向；正向優(yōu)勢(shì)和負(fù)向優(yōu)勢(shì)。觀賞性狀的優(yōu)勢(shì)。5/8/20245雜種優(yōu)勢(shì)的利用觀賞植物的雜種優(yōu)勢(shì)觀賞特性優(yōu)良；抗逆性強(qiáng)；整齊一致。5/8/20246雜種優(yōu)勢(shì)的利用（三）雜種優(yōu)勢(shì)育種利用這種雜種優(yōu)勢(shì)的育種法稱為優(yōu)勢(shì)育種或一代雜種育種法。5/8/20247雜種優(yōu)勢(shì)的利用（四）優(yōu)勢(shì)育種與重組育種的異同點(diǎn)

優(yōu)勢(shì)育種與重組育種的相同點(diǎn)是需要選配親本，進(jìn)行有性雜交。不同點(diǎn)是重組育種先進(jìn)行親本的雜交，然后使雜種后代純化成為定型的品種用于生產(chǎn)（重要性狀基本上不再分離）；優(yōu)勢(shì)育種則先使親本純化成為自交系，然后使純化的自交系雜交獲得雜種F1用于生產(chǎn)。重組育種是“先雜后純”，優(yōu)勢(shì)育種是“先純后雜”。5/8/20248雜種優(yōu)勢(shì)的利用5.優(yōu)勢(shì)育種的特點(diǎn)由于優(yōu)勢(shì)育種供生產(chǎn)上播種的每年都用一代雜種，不能用F1留種；因而需要專設(shè)親本繁殖區(qū)和制種田，每年生產(chǎn)F1種子供生產(chǎn)播種用。5/8/20249雜種優(yōu)勢(shì)的利用（五）雜種優(yōu)勢(shì)的利用要點(diǎn)利用要點(diǎn)：雜種優(yōu)勢(shì)通常是綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良，個(gè)別性狀表現(xiàn)突出；雜種優(yōu)勢(shì)常常明顯表現(xiàn)與雜種一代；雜種優(yōu)勢(shì)利用的價(jià)值因植物不同而異；雜種優(yōu)勢(shì)的利用與雙親相對(duì)差異互補(bǔ)有關(guān)；雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)與雙親純合度有關(guān)；雜種優(yōu)勢(shì)與環(huán)境條件有關(guān)。5/8/202410雜種優(yōu)勢(shì)的利用利用方法：1.植物繁殖方式無性繁殖有性繁殖2.植物的授粉方式自花授粉異花授粉3.雜交組合方式種間雜交品種間雜交自交系間雜交5/8/202411雜種優(yōu)勢(shì)的利用（六）影響一代雜種利用價(jià)值的因素

F1實(shí)用價(jià)值是取決于它的實(shí)際經(jīng)濟(jì)價(jià)值；

F1實(shí)際增產(chǎn)效果在不同花卉、不同雜交組合是不同的;生產(chǎn)雜種種子的成本：去雄和授粉所需勞力。5/8/202412雜種優(yōu)勢(shì)的利用二、雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳理論

（一）顯性基因互補(bǔ)假說這個(gè)理論認(rèn)為，雜種優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)生是有利的顯性基因互補(bǔ)造成的。一般有利的性狀多由顯性基因控制，F(xiàn)1植株在許多不同位點(diǎn)上都有顯性基因抑制著相應(yīng)的隱性基因，具有顯性基因位點(diǎn)就會(huì)增加，雜交種就能發(fā)揮出超過親本的強(qiáng)大生長(zhǎng)勢(shì)。也就是在雜交種內(nèi)的任何位點(diǎn)上，只有顯性有利等位基因在產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)中發(fā)生作用。顯性等位基因越多，雜種優(yōu)勢(shì)就越高。5/8/202413雜種優(yōu)勢(shì)的利用（二）等位基因異質(zhì)合假說：遺傳的雜合是產(chǎn)生雜種優(yōu)勢(shì)的根本原因。兩個(gè)親本遺傳型差別愈大，雜種優(yōu)勢(shì)愈明顯。這種差別發(fā)生于同一基因點(diǎn)，一個(gè)等位基因點(diǎn)不是只有顯、隱性兩種差異，而是可以分化為不同結(jié)構(gòu)和生理功能的多種形式。

5/8/202414雜種優(yōu)勢(shì)的利用生活力假說遺傳平衡假說。在雜種優(yōu)勢(shì)利用上，人們都選用遺傳差異較大的，如在親緣上，地理起源上、性狀上差異較大的種、品種或品系進(jìn)行雜交，作為選擇優(yōu)良組合的基本原則。5/8/202415雜種優(yōu)勢(shì)的利用三花卉雜種優(yōu)勢(shì)利用主要成就

雜種優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)象，早在2000年前已為人們所注意，我國(guó)1400多年前就有雜種優(yōu)勢(shì)的文字記載，雜種優(yōu)勢(shì)的利用首先是從在大田大作物玉米開始的，現(xiàn)在玉米、高粱和水稻等作物已取得顯著成就，在蔬菜方面也取得驚人的結(jié)果，花卉方面，世界各國(guó)已培育出不少優(yōu)良的雜種，尤以美國(guó)和日本最盛。5/8/202416雜種優(yōu)勢(shì)的利用金魚草矮牽牛百合櫻草蒲包花萬壽菊四季海棠一串紅三色堇香石竹花卉雜種優(yōu)勢(shì)育種的成就5/8/202417雜種優(yōu)勢(shì)的利用四、選育一代雜種的一般程序

主要技術(shù)環(huán)節(jié)：提高親本基因型的純和性；選擇雜交親本和選配雜交組合；提高制種效率，降低種子生產(chǎn)成本。5/8/202418雜種優(yōu)勢(shì)的利用（一）選育優(yōu)良自交系

自交系間一代雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)度明顯、雜種優(yōu)勢(shì)穩(wěn)定、雜種的植株間整齊一致。因此品種間一代雜種主要用于自花授粉植物，因?yàn)樽曰ㄊ诜壑参镆粋€(gè)品種近于一個(gè)自交系，而異花授粉植物選育一代雜種工作則應(yīng)從選育自交系開始。5/8/202419雜種優(yōu)勢(shì)的利用

選育優(yōu)良自交系的方法和步驟如下：１、選擇優(yōu)良的品種或雜交種作為育成優(yōu)良自交系的基礎(chǔ)材料；２、選擇優(yōu)良的單株進(jìn)行自交；３、逐代系間淘汰選擇和選株自交。5/8/202420雜種優(yōu)勢(shì)的利用（二）進(jìn)行配合力測(cè)驗(yàn)選出最好的雜交組合及其親本自交系。自交系的表現(xiàn)并不總是一致的，因此必須對(duì)上述過程中初選出來的自交系，根據(jù)它們的配合力，即作為親本時(shí)后代所表現(xiàn)的性狀水平，作進(jìn)一步的選擇，并從中選出最優(yōu)良的組合。5/8/202421雜種優(yōu)勢(shì)的利用配合力的概念配合力是指作為親本雜交后F1代表現(xiàn)優(yōu)良與否的能力。

一般配合力：指一個(gè)自交系在一系列雜交組合中的平均表現(xiàn)。（gca）

特殊配合力：指某特定組合某性狀的觀測(cè)值與根據(jù)雙親的一般配合力所測(cè)定的值之差。(sca)5/8/202422雜種優(yōu)勢(shì)的利用配合力的測(cè)定方法完全雙列雜交法部分雙列雜交法不完全雙列雜交法abcdeabcde5/8/202423雜種優(yōu)勢(shì)的利用配合力估算方法設(shè)計(jì)雜交和重復(fù)ABCAAAABACBBABBBCCCACBCC5/8/202424雜種優(yōu)勢(shì)的利用IIIIIIIV求和平均值A(chǔ)AABACBABBBCCACBCC5/8/202425雜種優(yōu)勢(shì)的利用5/8/202426雜種優(yōu)勢(shì)的利用組合平均值A(chǔ)BC均值A(chǔ)BC均值5/8/202427雜種優(yōu)勢(shì)的利用方差來源自由度平方和方差F值組合區(qū)組隨機(jī)誤差方差分析5/8/202428雜種優(yōu)勢(shì)的利用方差分析5/8/202429雜種優(yōu)勢(shì)的利用配組方式：簡(jiǎn)單配組法（不規(guī)則配組法）頂交法（半輪配組法）全輪配組法輪配法5/8/202430雜種優(yōu)勢(shì)的利用１、簡(jiǎn)單配組法（不規(guī)則配組法）

把育成的自交系按育種目標(biāo)、親本選配的原則和育種工作者所掌握的性狀遺傳規(guī)律配成若干組合，進(jìn)行人工交配取得各組合的雜種種子。例如：1×2、1×3、1×4、1×5、1×6、2×5、3×2、3×5、5×6等。如果F1表現(xiàn)1×5最好，就選定這個(gè)組合和1號(hào)與5號(hào)自交系作為制種親本；這種方法簡(jiǎn)便易行，但有把最優(yōu)組合漏配的危險(xiǎn)，在可能配成的組合數(shù)與實(shí)際測(cè)配組合數(shù)相差愈大時(shí)，漏配的危險(xiǎn)性也越大。5/8/202431雜種優(yōu)勢(shì)的利用2、頂交法（半輪配組法）ABCDAXBXXCXXXDXXXX5/8/202432雜種優(yōu)勢(shì)的利用配合力測(cè)定分為一般（普通）配合力測(cè)定和特殊配合力測(cè)定。一般配合力是采用頂交法測(cè)定。頂交法是將所選出的品種與同一品種雜交，比較各組合F1優(yōu)勢(shì)程度、選去劣。特殊配合力測(cè)定多采用輪交法。它的做法是將各品種彼此全部加以配合，比較各雜交組合F1代的花徑，選出雜交配合力強(qiáng)大的雜種一代。5/8/202433雜種優(yōu)勢(shì)的利用3、輪配法ABCDAXXXXBXXXXCXXXXDXXXX這是既能測(cè)定普通配合力又能測(cè)定特殊配合力，從而能較準(zhǔn)確地選出最優(yōu)組合的方法。5/8/202434雜種優(yōu)勢(shì)的利用（三）自交系間配組方式的確定經(jīng)過配合力測(cè)驗(yàn)選得優(yōu)良雜交組合及其親本自交系后，還需要進(jìn)一步確定各自交系的最優(yōu)組合方式，以期獲得好的雜種。

１、單交種：２、雙交種：３、三交種：5/8/202435雜種優(yōu)勢(shì)的利用三交種：是用兩個(gè)自交系雜交后作母本，與第三個(gè)自交系雜交產(chǎn)生一代雜種的方式。三系雜交種生活力強(qiáng)，產(chǎn)量亦相高，性狀的整齊性略低于單交種，與雙交種相近。由于母本是單交種，其種子生產(chǎn)量大，質(zhì)量亦好。但要求父本自交系的花粉量要大。制種時(shí)因?yàn)橛凶越幌祬⑴c，種子成本仍較高，但比單交種成本低。生產(chǎn)三系雜種時(shí)，每年需要保持5個(gè)隔離區(qū)，即3個(gè)自交繁殖區(qū)，一個(gè)單交區(qū)和1個(gè)三交區(qū)，最少需要3個(gè)隔離區(qū)。5/8/202436雜種優(yōu)勢(shì)的利用（四）品種比較試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)選出優(yōu)良組合并確定配組方式后，需要配制出選定組合的雜種種子，按一般育種程序進(jìn)行品種比較試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)和多點(diǎn)試驗(yàn)。除觀察觀賞性狀外，還要考慮綜合經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)劣，為了加速選育過程，可以對(duì)初選的優(yōu)良組合提前制種，在品種比較試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。5/8/202437雜種優(yōu)勢(shì)的利用(五)雜種種子的生產(chǎn)主要內(nèi)容保持親本高度純和的自交系；獲得具有優(yōu)勢(shì)的雜種。5/8/202438雜種優(yōu)勢(shì)的利用主要步驟去雄：人工去雄、化學(xué)方法、利用雄性不育系、自交不親和系、雌株系。制種：種子采收：5/8/202439雜種優(yōu)勢(shì)的利用主要方法簡(jiǎn)易制種法異花授粉植物混播法間行種植間株種植自花授粉植物利用雄性不育系制種5/8/202440雜種優(yōu)勢(shì)的利用利用化學(xué)去雄劑制種；利用雌株系制種；利用雄性不育系制種；利用自交不親和機(jī)制制種。5/8/202441雜種優(yōu)勢(shì)的利用五、雜種優(yōu)勢(shì)的固定利用無性繁殖方法；利用無融合生殖、孤雌生殖；利用人工誘導(dǎo)多倍體的方法；利用平衡致死系。5/8/202442雜種優(yōu)勢(shì)的利用雜種優(yōu)勢(shì)制種的一般程序選育優(yōu)良自交系自交系間配合力測(cè)定品種比較試驗(yàn)和區(qū)域試驗(yàn)雜種種子的生產(chǎn)自交系間配組方式的確定5/8/202443雜種優(yōu)