牧草及飼料作物栽培學(xué)第八章雜交育種優(yōu)勢(shì)的利用

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1、第八章、雜種優(yōu)勢(shì)的利用第一節(jié)、雜種優(yōu)勢(shì)利用的意義第二節(jié)、雜種優(yōu)勢(shì)利用的途徑與技術(shù)第三節(jié)、雄性不育系在雜種優(yōu)勢(shì)中的利用第一節(jié)、雜種優(yōu)勢(shì)概念及測(cè)定方法一、概念:二、研究狀況:三、雜種優(yōu)勢(shì)的測(cè)定方法：四、不同植物利用雜種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)：一、概念：雜種優(yōu)勢(shì)：指兩個(gè)遺傳性不同的親本雜交后，所產(chǎn)生的雜種在生長(zhǎng)勢(shì)、生產(chǎn)力、抗逆性和適應(yīng)性等方面比它的親本優(yōu)越的現(xiàn)象。二、研究狀況:人類對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)很早就已經(jīng)認(rèn)識(shí)并加以利用。例如，人們熟知的馬、驢、雜交產(chǎn)生的騾子，體壯、高大、耐力大、耐飼，使用年限長(zhǎng)，這早在1400年前我們就有文字記載。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上利用雜種優(yōu)勢(shì)最先取

2、得顯著成效的是飼料之王—玉米。達(dá)爾文是雜種優(yōu)勢(shì)理論的奠基人。第一個(gè)指出玉米雜種優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象。農(nóng)作物的雜種優(yōu)勢(shì)是十八世紀(jì)中期首先在煙草中發(fā)現(xiàn)的，科爾魯特（Kilreuter,J.G1760）以早熟的普通煙草（N。tabacum）和較晚熟的品質(zhì)優(yōu)良的心葉煙草（N.glutinosa）雜交獲得了品種優(yōu)良和早熟的雜種第一代。據(jù)此，他曾建議生產(chǎn)上利用雜咱一代?，F(xiàn)今世界上大田作物，蔬菜作物，果樹、林木等利用雜種優(yōu)勢(shì)愈來(lái)愈廣泛。從下列事實(shí)可以看得很清楚。大田作物：玉米、高梁、黑麥、棉花、向日葵、煙草、水稻、小麥、大麥、油菜、甜菜等。蔬菜作物：番茄、洋蔥、南

3、瓜、黃瓜、甜瓜、西瓜、茄子、萵苣、蘿卜、甘藍(lán)、白菜等。牧草雜種優(yōu)勢(shì)利用國(guó)內(nèi)外報(bào)道都不多。美國(guó)曾利用自交系配成9個(gè)無(wú)芒雀麥（Bromusiermis）單交種，其產(chǎn)量為對(duì)照商品品種的126.5%到220.9%。保加利亞和蘇聯(lián)等國(guó)用苜蓿雄性不育系與100個(gè)苜蓿品種雜交，使各雜交組合產(chǎn)草量提高15～39%。草原1號(hào)、2號(hào)雜種苜蓿產(chǎn)量比紫花苜蓿高10%-20%。1978年內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)吳永敷教授，從草原一號(hào)雜花苜蓿中初選出6株花粉敗育的不育株，進(jìn)一步鑒定后從中選出雄性不育性穩(wěn)定的植株Ms-4，經(jīng)枝條扦插繁殖，建立了無(wú)性系——苜蓿雄性不育系Ms-4。

4、三、雜種優(yōu)勢(shì)的測(cè)定方法：1、平均優(yōu)勢(shì)法：雜種一代同雙親的平均值作比較，用%表示，表達(dá)優(yōu)勢(shì)的大小2、超親優(yōu)勢(shì)法：雜種一代同較好的一個(gè)親本作比較3、對(duì)照優(yōu)勢(shì)法：雜種一代同對(duì)照品種或較好的推廣品種作比較要使雜種優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于大田生產(chǎn)，不僅F1≥親本，更重要的是要F1＞當(dāng)?shù)赝茝V的良種。因此對(duì)照優(yōu)勢(shì)法更有實(shí)踐意義。在雜交種比較試驗(yàn)中，通常所計(jì)算的增產(chǎn)百分?jǐn)?shù)，就是在產(chǎn)量方面的對(duì)照優(yōu)勢(shì)百分?jǐn)?shù)。四、不同植物利用雜種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)：1、自花授粉植物和常異花授粉植物這兩類植物由于長(zhǎng)期自花授粉，其遺傳基礎(chǔ)一般是純合的。利用雜種優(yōu)勢(shì)的主要方式是：品種間雜交。主要問(wèn)題在于

5、去雄，利用雄性不育系制種是一種便利的途徑。2、異花授粉植物這類植物的遺傳差異大。利用雜種優(yōu)勢(shì)的主要方式是：把自交，選擇和雜交三個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)合起來(lái)，使F1性狀優(yōu)良又整齊，可提高雜種的優(yōu)勢(shì)和增產(chǎn)效果。3、無(wú)性繁殖植物一旦獲得雜種優(yōu)勢(shì)就可將起相對(duì)穩(wěn)定地固定下來(lái)在生產(chǎn)上利用多年，不需年年制種。五、牧草利用雜種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)：一些牧草即可有性繁殖，又可無(wú)性繁殖，便于固定雜種優(yōu)勢(shì)。栽培牧草主要收獲物是莖葉，而不是種子，在利用雄性不育系制種時(shí)，一般可以不需要恢復(fù)系。第二節(jié)、雜種優(yōu)勢(shì)利用的途徑與技術(shù)一、途徑：1、在生產(chǎn)上最經(jīng)濟(jì)地利用雜種優(yōu)勢(shì)以提高產(chǎn)量的兩個(gè)條件：

6、便于雜交、并能獲得大量雜交種子雜種優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象顯著F1雜種優(yōu)勢(shì)最顯著，生產(chǎn)上一般利用F1。F2及以后各代，由于遺傳性狀發(fā)生分離，不具備F1那樣的一致性和整齊性，因而雜種優(yōu)勢(shì)逐漸下降，生產(chǎn)上不予應(yīng)用。F2代以后，若雜種優(yōu)勢(shì)減退很小，且比一般品種產(chǎn)量高，也還可以利用。2、利用雜種優(yōu)勢(shì)的方法：依親本類型的不同，分為四種：品種間雜交——品種間雜種品種與自交系雜交——頂交種或測(cè)交種自交系雜交——自交系間雜種（單交種、三交種、雙交種、綜合種）遠(yuǎn)緣雜交——種間雜種，種屬間雜交或?qū)匍g雜種總要求：簡(jiǎn)便而迅速地獲得大量F1代種子，以提高雜交種子的生產(chǎn)力，降低生產(chǎn)

7、成本。對(duì)于玉米來(lái)說(shuō)，雌雄同株異花、人工去雄授粉利用雜種優(yōu)勢(shì)比較方便，但大多數(shù)牧草和飲料作物為雌雄同花，人工去雄很費(fèi)工，因而利用雜種優(yōu)勢(shì)就要有一些簡(jiǎn)便的方法。3、利用雜種優(yōu)勢(shì)的一些簡(jiǎn)便方法a)利用化學(xué)藥劑人工殺雄制種利用化學(xué)藥劑人工殺雄制種，就是利用對(duì)雌、雄花殺傷有選擇性的一些化學(xué)藥劑處理植株，殺傷雄花，而不妨礙雌花的發(fā)育，便于人工制種。目前發(fā)現(xiàn)的化學(xué)藥劑很多，有數(shù)十種。例1：上海農(nóng)科院（1972），浙江農(nóng)大（1971）的研究指出，棉花以0.5%，1.0%濃度的2，3二氯異丁酸鈉（FW-450）藥劑，于現(xiàn)蕾后開(kāi)花前噴射植株，效果較發(fā)好。例2

8、：廣東植物所（1972）的試驗(yàn)指出，水稻以1.0—3.0%濃度的腳青藥劑，于雌雄蕊原基分化—雌雄蕊形成期（水稻頂葉全出前后）噴射植株，殺雄率在97%。理想的化學(xué)殺雄劑所具備的條件：①不引起作物