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1、第8章 杂交优势育种本章提要 杂种优势概念 杂种优势的度量方法 杂种优势早期预测与固定 杂种种子生产8.1 杂种优势的概念和应用概况 8.1.1 杂种优势的概念 8.1.1.1 杂种优势的概念：两个不同基因型的亲本杂交所产生的F1植株在生长势、生活力、繁殖能力、抗逆性、产量、品质等方面优于双亲的现象称为杂种优势。自交衰退：异花授粉植物一般自交后都会发生不同程度的衰退。8.1.1.3 杂种优势的表现形式 营养型：表现为杂种第一代营养体发育旺盛，植物的根系发达，茎叶生长繁茂，营养器官生长势强。生殖型：表现为杂种第一代生殖器官发育较强，植物开花多，果实及种子产量高，品质好。适应型：表现为杂种第一代有
2、较强的适应性，在抵抗不良环境、抵抗病虫害方面超过双亲。8.1.2 杂交优势育种概念 利用植物的杂种优势，选用合适的杂交亲本，通过特定的育种程序和制种技术培育超亲品种的育种方法称优势杂交育种，简称优势育种。8.1.3 杂种优势利用的概况 沙尔于1914年首次提出“杂种优势”概念。园林植物鹅掌楸属、泡桐属、松属、杨属等已育成杂种优势种类。8.2 杂种优势的机理 显性假说：认为优势来源于等位基因的显性效应和位点间显性效应的累加作用，显性基因对生长有利，隐性基因对生长无利或不利。超显性假说：认为等位基因之间有超过显隐性关系的互作效应。还认为非等位基因之间也存在超过累加作用的互作效应。8.3 杂种优势的
3、衡量方法：平均优势：通常以杂种一代某一性状超越双亲相应性状平均值的百分率表示称平均优势。平均优势=（F1-双亲平均值）/双亲平均值*100%超亲优势：超过较好亲本值的百分率称超亲优势。超亲优势=（F1-较好亲本值）/较好亲本值*100%超标优势：超过对照品种值百分率称超标优势。超标优势=（F1-对照品种值）/超标品种值*100%8.4.2 杂种优势的固定 染色体加倍法（双二倍体法）无性繁殖 无融合生殖法 平衡致死法8.5 杂种优势利用的程序 8.5.1 优良自交系的选育 自交系是指从某品种的一个单株连续自交多代，结合选择而产生的性状整齐一致，遗传性相对稳定的自交后代系统。一个优良的自交系应该具
4、备以下特性：配合力高；抗病性强；观赏价值高；产量高；多数性状是可遗传的8.5.1.1 选育自交系的一般方法和步骤1 基础材料的选择：选用最新推广的品种或优良的地方品种。一般10个（基本株=S0）。2 选择优良的单株进行自交：S1=50-200株3 逐代选择淘汰：S2=20-100株4 配合力测定8.5.2 配合力测定 配合力概念：作为亲本杂交后代F1表现是否优良的能力。一般配合力：一个亲本自交系或品种在一系列的杂交组合中的产量的平均表现。特殊配合力：指某特定组合的实际产量与根据双亲的一般配合力所预测的平均产量的差值。亲本1 2 3 4平均 一般配合力5 9.2 8.9 9.0 8.5 8.9
5、0.06 8.4 9.1 8.7 8.2 8.6-0.37 9.0 9.4 9.6 8.8 9.2+0.38 9.1 9.3 9.2 8.8 9.1+0.29 8.8 8.8 9.0 8.2 8.7-0.2平均8.9 9.1 9.1 8.5 8.9一般配合力0+0.2+0.2-0.44 个父本和5 个母本的产量性状（一般配合力）8.6 杂种种子生产8.6.1 人工去雄制种：对某些雌雄异株或同株异花授粉花卉和雌雄同花花卉可将父母本按适当比例种植，利用人工拔除母本雄株，摘除母本雄花或人工去雄授粉等方法获得一代杂种种子。8.6.2 利用苗期标记性状制种：在苗期容易目测，可以直接用来鉴别亲本和杂种的植
6、物学性状叫苗期标记性状制种。标记性状应具备两个条件：植物学性状必须在苗期就表现明显差异，而且容易目测识别。这个性状的遗传表现必须稳定。8.6.3 化学去雄制种 利用化学去雄药剂，喷洒母本植株，破坏雄性配子的正常发育或改变植物的性分化倾向，达到去雄目的，再与相应父本按适当比例隔行种植生产一代杂种。天 门 冬8.7.2 雄性不育的遗传类型 细胞质雄性不育类型 细胞核雄性不育类型 核质互作雄性不育类型：有雄性不育细胞质基因，细胞核内还有纯合不育隐性基因，两种基因同时发生互作，才能表现雄性不育。8.7.3 利用雄性不育系制种的方法和步骤 利用质核互作雄性不育系生产一代杂种种子：必须三系配套。父本必须是
7、恢复系。设立两个隔离区。一个为雄性不育系和保持系繁殖区。另一个隔离区为制种田。8.8自交不亲和系的选育和利用8.8.1自交不亲和系的概念和意义 自交不亲和系的概念：具有自交不亲和性的系统或品系叫自交不亲和系。意义：可以节省人工去雄的劳力，降低种子生产成本，保证较高的杂种率。8.8.2自交不亲和性的遗传和生理机制 8.8.2.1自交不亲和的遗传机制：当雌雄性器官具有相同的基因时，交配不亲和，雌雄双方的基因不同时，交配能亲和。基因控制的不亲和性可以分为两类：配子体型不亲和性 孢子体型不亲和性：8.8.2.2 自交不亲和性的生理机制 免疫学说：植物表现不亲和时，从花粉管分泌出抗原，刺激花柱组织形成抗体，从而阻止花粉管道的伸长。乳突隔离假说:十字花科植物柱头的表皮层具有乳突细胞，外面覆盖有角质层，它可能是自交不亲和植株阻止花粉发芽的物质。复习思考题 什么是杂种优势？如何对其进行度量？如何进行杂种优势的预测和固定？怎样开展杂种种子生产？如何利用雄性不育系来生产F1?