第六节 杂种优势及利用途径

课程导入：

前面我们学习了纯系品种的种子生产技术，纯系品种是通过连续自交和选择培育而成的，但自交会导致后代衰退，而杂交后代种性往往表现出杂种优势，利用杂种优势可大幅度提高作物产量和改良作物品质, 具有巨大的社会效益和经济效益, 是现代农业科学技术的突出成就之一。

课程学习：

一、杂种优势的概念

杂种优势 是生物界的一种普遍现象 , 是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1 , 在生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。

目前世界上已经利用和即将利用的杂种优势植物有：玉米、水稻、高梁、黑麦、向日葵、棉花、烟草、小麦、大麦、燕麦、谷子、珍珠粟、大豆、油菜、甜菜以及苜蓿等牧草。随着研究的不断深入, 将会有越来越多的生物利用杂种优势。

二、杂种优势表现的特点

1. 杂种优势不是一两个性状突出，而是许多性状综合表现优势。

说明杂种优势是由于双亲基因型的异质结合和综合作用的结果。如禾谷类作物：

产量性状:穗多、穗大、粒多、粒大;

品质性状:蛋白质含量高;

生长势:茎粗、叶大、干物质积累快;

抗逆性∶抗病、抗虫、抗寒、抗旱。

2. 优势大小取决于双亲性状的相对差异和互补程度

在一定范围内，双亲亲缘关系、生态类型和生理特性差异越大，并且优缺点彼此能互补，杂种优势就越强。

说明杂种基因型的高度杂合性是形成杂种优势的根源。

3. 优势大小与双亲基因型的纯合程度密切相关，杂交亲本越纯，杂种优势越明显。

杂种优势一般体现在群体的优势表现。双亲基因

型纯度高→F1群体具有整齐一致的异质性→优势明显。

如:一般玉米杂种优势表现为:单交种>双交种>品种间杂交种

4. 优势大小与环境条件的作用关系密切

同一杂种在不同地区、不同管理水平下会表现出不同的杂种优势。

一般情况下，F1适应力>P、P2。

三、杂种优势利用途径

（一）人工去雄制种法

1. 概念

人工去雄即人工去掉母本的雄蕊、雄花或雄株，再任其与父本自然授粉或人工辅助授粉从而配制杂种种子的方法。

2. 适用条件

（1）花器较大、去雄容易：

（2）繁殖系数较高，人工杂交一朵花能够得到较多的种子；

（3）种植杂交种时用种量较小。

3. 具体方法

将所要配制的F1组合的父母本在隔离区内相间种植，父母本的比例可视作物种类和繁殖效率而定，一般母本种植比例应高于父本，以提高单位面积上杂种种子的产量。亲本生长的过程中要严格地去杂去劣，开花时对母本实施严格的人工去雄，人工去雄要求及时、干净、彻底。然后在隔离区内自由授粉或加以辅助授粉，母本植株上所结种子即为所需一代杂种种子。

（二）化学杀雄

化学杀雄是将人工合成的化学药剂在作物生长发育的一定时期喷洒于母本上，直接杀死或抑制雄性器官生长发育，造成生理不育，而后将母本系与父本系自由杂交以配制杂种种子的方法。其优点是方法简便、亲本选配自由。缺点是化学杀雄存在杀雄不彻底。喷药时间要求严格，杀雄效果受天气及植抹发育状况的影响。某些杀雄剂可能存在残毒且杀雄剂成本高等。目前应用于作物的化学杀雄剂有2，3-二氯异丁酸钠（FW450），2-氯乙基磷酸（乙烯利），二氯丙酸，顺丁烯二酸联胺（MH或青鲜素），2，4-D，二氯乙酸，三氯丙酸，核酸钠，萘乙酸（NAA）等

（三）标志性状的利用

1. 概念：

用某一对基因控制的显性或隐性性状作为标记，来区别杂交种和自交种，可以用不进行人工去雄授粉的方法获得杂交种。可以用作标记性状的有水稻的紫色对绿色叶枕、小麦的红色对绿色芽鞘、棉花的绿苗对芽黄苗以及有腺体对无腺体等。

2. 具体操作方法

给杂交父本转育一个苗期出现的显性标记性状，或给母本转育一个苗期出现的隐性标记性状，用这样的父母本进行不去雄放任杂交，从母本上收获自交和杂交两类种子。播种后根据标记性状，在间苗时拔除具有隐性性状的幼苗，即假杂种或母本苗，留下具有显性性状的幼苗就是杂种植株。

3. 优缺点

制种程序简单，但间苗、定苗等工作都较复杂。此外，对那些尚未找出明确的苗期标记性状或性状虽明显但遗传性不太稳定的作物，此法也不适用。

此法目前仅在番茄、大白菜、萝卜等作物上有少量应用。

（四）自交不亲和性的利用

1. 概念：自交不亲和是指同一植株上机能正常的雌雄两性器官和配子，因受自交不亲和基因的控制而不能正常交配的特性。表现为自交或姊妹交不结实或结实极少，具有这种特性的品

系称为自交不亲和系。

2. 制种方法：配制杂交种时，以自交不亲和系作母本与另一自交亲和系作父本按比例种植，从母本上收获杂交种。如果双亲都是自交不亲和系，对正反交差异不明显的组合，就可互作

父母本，最后收获的种子均为杂交种，供大田使用。目前生产上使用的大白菜、甘蓝等的杂交种就是此种类型。

五）利用雄性不育性制种

1. 概念：利用遗传性稳定的雄性不育系作母本，在隔离区内与父本恢复系按一定比例相间种植，任其自由授粉而配制一代杂种种子的方法。

2. 具体方法：三系配套

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课后总结

总结杂种优势概念、表现特点和利用途径。

课后实践

调查当地的哪些农作物的种子是杂交种，其利用途径是什么