论述作物利用杂种优势的途径有哪些方面
杂种优势
第四节利用杂种优势的途径和杂交制种技术一、利用杂种优势的途径利用杂种优势的途径以能大量生产成本低的杂交种子为前提。
根据不同作物的生物学特性(如自交与异交授粉方式、每个果实的种子多少等)和遗传学特点(如雄性不育、自交不亲和性等)，来设计利用杂种优势的方法，可概括为以下几种：(一)人工去雄杂交制种人工去雄配制杂交种是杂种优势利用的常用途径之一。
但采用人工去雄配制杂的作物应具备以下3个条件：1、花器较大，易于人工去雄；2、人工杂交一朵花能得到数量较多的种子；3、种植杂交种时，用种量较小。
目前采用人工去雄制种的作物主要有玉米、棉花、番茄、黄瓜等。
玉米制种时只要人工拔除母本的雄穗，便可接受父本花粉授粉而产生杂种。
(二)利用理化因素杀雄制种由于雄性器官对理化因素反应的敏感性不同，用理化因素处理后，能有选择地杀死雄性器官而不影响雌性器官，以代替去雄。
它适应于花器小，人工去雄困难的作物，如水稻、小麦等。
1、化学杀雄：选用某种化学药剂，在植株生长发育的一定时期喷洒于母本，直接杀伤或抑制雄性器官，造成生理不育，以达到去雄的目的。
如 Sc2053、乙烯利、二氯丙酸等。
虽然许多药剂都能使雄性败育，但一种能用做杂交种子生产的良好化学杀雄剂须具备以下条件：(1)植株的副作用小，处理后不会引起植株畸变或遗传性变异；(2)喷施药剂的适宜期要长，杀雄彻底、稳定、重演性好；(3)药源广泛，价格低廉，使用方便；(4)对人、畜无害，不污染环境。
方法：将父母本相间种植，在适宜时期在母本上喷施最佳浓度和剂量的杀雄剂，使隔离区(制种区)内自由授粉，成熟后在母本行上收获种子。
2、物理杀雄根据性细胞在形成过程中对外界条件反应敏感性不同的特点，利用控制物理因素(如温度、水分、光照等)可诱导雄性不育。
(三)、利用苗期标志性状制种1、苗期标志性状概念：在苗期用来区别真假杂种且呈隐性遗传的植物学性状称为苗期标志性状。
苗期标志性状应具备三个条件：①该性状隐性，属质量性状能稳定遗传；②该性状在苗期出现(定苗前出现)；③该性状极易目测辨认，不能一目了然的不能植为苗期标志性状。
草育种学杂种优势利用
就是当前最常用测配方法 如:利用人工去雄制种得玉米、棉花;
甜菜三交种选育; 利用雄性不育系制种得水稻、高粱、甘蓝型油菜和玉米恢复系选育; 不育系得选育时配合力测定
3、测定时期 (1) 早代测定
在S1～S2 (F2-F3)代进行,甚至在F1代进行 仅能测出一般配合力。 依据:一般配合力受基因加性效应控制,可遗传得 因此一般配合力在早代与晚代呈正相关。 缺点:早代分离,可靠性差。 原则:测验种少(1-2个),选择标准低 意义:有效控制群体规模,减少后代测配数量 适用范围:群体品种改良
P
AA BB cc dd × aa bb CC DD
12 10 4 3
6586
29
25
↓
F1
Aa Bb Cc Dd
等位基因显性效应值 非等位基因累计效应值
假设完全显性 无显性 不完全显性
12+10+8+6=36 (12+6+10+5+4+8+3+6) ÷ 2 =27 (双亲平均值) 27< F1 <36
(一) 配合力高
(二) 亲缘关系相对较远 地理远缘 血缘较远 类型和性状差异较大
(三) 综合性状良好,双亲间性状互补
(四) 亲本自身产量高,花期相近,易于授粉
玉米马齿型和硬粒型杂交
五、杂种品种得类型(玉米)
(一)品种间杂种品种
(二) 品种-自交系间杂种品种 顶交种
(三)自交系间杂种品种 1、单交种 用两个自交系组配而成。
C
方法:采用完全或部分双列杂交法。
…
完全双列杂交:n(n—1)个杂交组合(含正交和反交)
作物育种总论试题及答案 (1)
《作物育种学》课程考试样卷1一、名词解释(每小题2 分，共10 分)DUS，选择育种，聚合杂交，杂种优势，体细胞杂交二填空题（每空1分共15分）1.现代农业对作物品种性状的要求主要有高产、⑪、⑫、适应性强；2.根据作物品种的繁殖方式、商品种子生产方法、遗传基础、育种特点和利用形式等可将作物品种区分为下列类型⑬、⑭、群体品种和⑮；3.种质资源工作的内容包括收集、保存、⑯、⑰、⑱；4.轮回选择的方法包括群体间改良和⑲；5.配合力是自交系的一种内在属性，受多种基因效应支配，农艺性状好的自交系不一定就是配合力高，只有配合力高的自交系才能产生强优势的杂交种。
试用格子方试验计算SCA和GCA填表（表格在最后）。
三、选择题(每小题 1 分，共11分)1.杂合基因型的作物，自交后代的生活力（）；⑪衰退⑫增强⑬不变⑭难以确定2.由胚珠或子房壁的二倍体细胞经过有丝分裂而形成胚，和由正常胚囊中的极核发育成的胚乳而形成种子，这种生殖方式称为（）。
⑪无孢子生殖⑫二倍体孢子生殖⑬不定胚生殖⑭单性生殖3. 纬度相近的东西地区之间引种比经度相同的南北之间引种成功的可能性（）一些。
⑪大⑫小⑬不好确定4.纯系学说认为，在自花授粉作物原始品种群体中选择（）⑪有效⑫无效⑬有的人选择有效，有的人选择无效⑭难以确定5.从理论上讲，杂交育种工作中，所用亲本越多越（）⑪好⑫不好⑬易行（成本越低）⑭难以育出好品种6.杂种优势的遗传基础是（）⑪显性假说⑫显性假说和超显性假说⑬超显性假说⑭纯系学说7.作物诱变育种中，主要处理植物的（）⑪植株或植株的局部⑫花粉⑬种子⑭都可以8.普通小麦×硬粒小麦杂交，是（）⑪种间杂交⑫属间杂交⑬种内不同类型杂交⑭）亚种间杂交9. 小种分化明显的的病原菌群体，实由若干个毒性有所不同的小种组成，其中比例较小的小种，称为（）⑪优势小种⑫次要小种⑬生理小种⑭）毒性小种10.群体改良有各种不同的方法，常用的是（）。
⑪不同变异类型的形成⑫作物雄性不育性的利用⑬轮回选择⑭）回交育种11．迄今为止，一切基因工程的载体都是由（）来充任。
最新作物育种学课后思考题题目及部分答案
绪论1.作物品种的概念是什么？它在农业生产中有什么作用？作物品种（Variety）概念：指某一栽培作物适应于一定的自然生态和生产经济条件，具有相对稳定的遗传性和相对一致的生物学特性和形态特征，并与同一作物的其它类似群体相区别的生态类型。
(品种属性：生产资料属性；经济类型属性；地区性时间性。
作物品种的类型：纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种等。
)优良品种的作用：提高单位面积产量；改进产品品质；保持稳产性和产品品质；扩大作物种植面积。
2.作物育种学的任务和主要内容是什么？它与哪些学科关系密切？你打算如何学好作物育种学这门课程？作物育种学（crop breeding）研究选育和繁育作物优良品种的原理与方法的科学。
主要任务：研究育种规律；培育新品种，实现品种良种化；繁育良种，实现种子标准化。
作物育种学的主要内容ϖ育种目标的制订及实现目标的相应策略；ϖ种质资源的搜集、保存、研究、创新与利用；ϖ选择的理论与方法；ϖ人工创新变异的途径、方法及技术；ϖ杂种优势利用的途径与方法ϖ目标性状的遗传、鉴定及选育方法ϖ作物育种各阶段的田间试验技术；ϖ新品种的审定、推广及种子生产3.常规育种技术的主要任务和特点是什么？主要任务:提高产量、改进品质和增强抵抗不良环境的能力(抗病、虫、草害和抗旱、寒、碱等)。
特点: 综合多个优良基因; 同步改良作物的产量、品质、抗性水平; 盲目性大; 育种是科学艺术。
4.现代作物育种发展动向的主要表现是什么？1.进一步加强种质资源研究2.深入开展育种理论与方法的研究3.加强多学科的综合研究和育种单位间的协作4.种子产业化5.调查了解农作物优良品种在提高单位面积产量、改善农产品品质等方面的具体表现。
第1章作物繁殖方式与品种类型名词解释：育种目标（breeding objective）：在一定自然、栽培和经济条件下，对选育新品种提出应具备的优良特征特性,也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。
作物杂种优势的利用精讲
杂种（F1） 超过高亲值 （cm） 优势（%）
181.4 126.7 161.9
22.4 31.7 41.5
（三） 杂种优势率的测定
部分作物叶面积的杂种优势
作物 高粱
叶面积（cm2/株）
P1 1775
P2
F1
1590 2948
超过高亲值 优势率（%）
66.08
菜豆 6964 玉米 2585
10611 19249 2323 3510
1.杂种优势是生物界的普遍现象
2、杂交水稻研究简史
1）1958年：日本胜尾清育成藤坂5号不育系 2）1966年：日本新城长友，育成65A不育系 3）1966年：袁隆平报道发现雄性不育株。 4）1970年：李必湖发现野败不育株 5）1972年：中国，珍汕97A不育系 6）1973年：中国发现IR24恢复系
一、亲本配合力的测定
1、一般配合力（general combining ability ，GCA）：
指一个被测系与一个遗传基础复杂的群体品 种或许多其它自交系杂交后，F1产量和其它数量 性状的平均表现能力。
2、特殊配合力（specific combining Ability， SCA）：
指一个被测系与另一个特定自交系杂交后， F1产量和其它数量性状的表现能力。
一、亲本配合力的测定
（三）配合力测定的时期 在一般情况下，测定一般配合力可在
早代（S0-S1）测验。而测定特殊配合力可 在晚代（S4-S5）测验。
一、亲本配合力的测定
（四）测定配合力的方法
配合力测定包括两个环节：
➢ 第一是被测系与测验种杂交获得测交种种子； ➢ 第二是用测交种种子进行测交种的田间试验，
进而进行配合力的统计分析。
玉米杂种优势利用 论文
玉米杂种优势利用摘要：玉米是异花授粉植物,育种主要是利用其杂种优势.本文首先介绍了杂种优势的概念,表现及原则,随后着重讲述了玉米杂种优势的利用,并以玉米与其近缘种和远缘种杂交的利用为例,阐述了玉米杂种优势利用模式及其在生产上的重要性,以及利用的现状和前景,使读者更多的了解玉米杂种优势的有关知识.关键词：玉米;杂种优势;利用1. 杂种优势的概念.表现及原则杂种优势是指两个以上亲本杂交后,所产生的杂种在生长势,生活力,抗逆性,适应性,产量和品质等方面比其亲本优越的现象.它是生物界的普遍现象.其表现是多方面的:(1)营养体优势.多数杂种F代长势旺盛,分蘖力强,根系发达,茎杆粗壮,块根,块茎增大增重.(2)生殖优势.一些主要农作物如玉米,高粱,水稻等杂交种F1的产品多数较高,一般此推广的普通良种增产20%`～40%.(3)抗逆性和适应性方面的优势.杂种F1代生长势强,抵御外界不良环境的能力和适应环境条件的能力往往优于亲本.(4)品质优势.杂种优势在生产上可以大大地提高产量,也应遵循以下原则:1.选配遗传基础差异大的亲本.2.尽量提高亲本的纯合度.3.便于杂交,并能获得大量杂交种子.。
玉米在我国及至全世界被大面积种植,其育种目标在不同地区有所侧重,但大部分是共同性的.现概括地将饲用玉米育种的目标性状分述如下:(1)高产性状.通常认为,产量性状优势的.子粒玉米杂交同样应用较多的饲用产量.(2)稳产性状.该性状主要包括生态适应性和各种抗逆性两方面(3)营养价值(4)早熟性(5)适应机械化收获的性状,如适宜的植株高度和穗位高度.玉米是最重要的饲用作物之一,适合于许多地方种植,但因为各地区地理位置,气候条件等的不同,又需要育种家们培育出许多适合当地种植的优良品种,杂种优势就是一个重要的研究方向,下面我们将分别论述玉米与其近缘种,远缘种的杂交。
2. 玉米与其近缘种的杂交2.1杂交试验目前,栽培种与其近缘物种直接杂交仍是将近缘物种基因转移到栽培种的主要手段。
第五章 油菜杂种优势利用
3. 在核不育利用方面，育成“临保系”，创造了核 不育“三系化”繁殖、制种的新途径。
目前全世界杂交油菜面积约占油菜总面积的40 ％。
中国约70%； 加拿大约70%； 欧洲平均40%（其中法国50%，英国45%，丹麦45%，捷克 35%，波兰25%，瑞典70%，瑞士80%，乌克兰50%）； 澳大利亚约5%；
上位基因为隐性纯合（ rfrf ）时，隐性不育基因表现可育。 上位基因为显性纯合或杂合（ RfRf或Rf rf）时，隐性不育基因表现不 育。
优点：通过“临保系”繁殖不育系，获得100%的不育株，减少了制 种时要拔去母本行50%可育株的麻烦。
50% 50% 兄妹交繁殖不育系：ms3ms3ms4ms4 RfRf (不育) ×Ms3ms3ms4ms4RfRf （可育）
第五章 油菜杂种优势利用
一、油菜杂种优势利用特点
二、油菜杂种优势表现 三、我国油菜杂种优势研究利用的成就 四、油菜杂种优势利用的途径和方法
一、油菜杂种优势利用特点
杂种优势强，增产效果显著，一般增产20-30%。 繁殖系数大：种子成本低、单位面积用种量少。1亩制 种田可产50-150公斤杂交种，使用100-500亩大田用种。
2）杂交分离
用恢复系与期望品种杂交，在F2～F4代中选 择优质、带有S（RR）或N（RR）植株与不育系 测交，育成优质恢复系。 华杂3、4号的恢复系采用杂交分离的方法育成。
3）回交转育法
A.以杂种1代（基因型 S （Rr））为母本，去雄后与 期望品种杂交。 B.在杂交后代中选可育株去雄，再用期望品种回交 （可连续几次）。 C.系统选择分别育成新不育系、恢复系。
山东农业大学农学院研究生复试-作物遗传育种[试题]
![山东农业大学农学院研究生复试-作物遗传育种[试题]](https://img.taocdn.com/s3/m/2c58c8f7534de518964bcf84b9d528ea81c72fc9.png)
一、名词解释（20分）0基因型频率：在群体遗传学中，某一种基因型个体数在总群体中所占的比率称基因型频率0同形异位现象：器官形态与正常相同，但生长的位置完全不同。
0染色质：染色质是细胞间期细胞核内能被碱性染料染色的物质，是由DNA与蛋白质组合成的复合物，也是构成染色体的结构。
0、复等位基因：同源染色体上占有同一基因座的两个以上的等位基因称为复等位基因0、性导:细菌细胞在接合时，携带的外源DNA整合到细菌染色体上的过程。
通常利用F'因子（带有部分细菌染色体的性因子）来形成部分二倍体。
0、作物品种:人类在一定的生态条件和经济条件下，根据自身需要所选育的某种作物的特定群体，该群体具有特异性、一致性、稳定性。
0、自交不亲和性：指具有完全花并可形成正常雌雄配子，自花花粉落在柱头上，不能发芽或发芽后不能受精结实的特性。
、杂交育种：指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。
0、近等基因系：除了某一两个基因外，其他基因都相同的两个遗传材料，通常是经过饱和回交形成的除了目标性状有差异，其他遗传背景完全相同的两个遗传材料（品系）。
0、轮回亲本：一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本，而在以后各次回交时作父本，这亲本在回交时叫轮回亲本0二、简答题（45分）01、相互易位杂合体半不育的原因。
02、基因突变的一般特征。
03、数量性状遗传的多基因假说。
04、同源三倍体不育的原因。
05、远缘杂交育种的重要性及远缘杂交存在的困难。
06、转基因育种的程序。
07、作物品种的类型及各类型的育种特点。
08、人工诱导产生单倍体的途径。
09、在生产实践中利用杂种优势的方法，每种方法举出一两种作物为例。
0三、论述题01、论述基因概念的发展与演变。
（20分）02、由于病菌生理小种变异，某作物品种丧失对某病害的抗性，其一近缘植物由此抗性基因，且抗性为显性。
是设计完整的改良这一品种的育种技术方案。
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与杂种衰弱相反，有些种间杂交组合中还可见到F1植株的某些器官或整个植株体表现出强大的营养生长优势。
即使是在一些局部器官畸形的植株上，往往亦可见到其他部分的旺盛生长势。
在植物的种间杂交中，F1代的杂种优势比杂种衰弱更为常见，尤其是在成株阶段。
禾谷类的种间或属间杂交中，F1植株的杂种优势常表现为分蘖增加，株高、穗轴、护颖及外颖增大。
例如曾报道斯卑尔脱小麦×黑麦F1代植株的干重为双亲均值的8倍。
芸苔属的种间杂种，以及芸苔属与萝卜属(Raphanus)杂交产生的F1代植株常表现出植株高大，生长势旺盛的特点。
用果重为2kg的笋瓜(Cucurbita maxima)作母本与果重4．8kg的南瓜(C.moschata)杂交，F1代的单果重达10.35kg。
在观赏植物醉鱼草(Buddleia)中，以驳骨丹×日本醉鱼草(B．aslatlca × B.japonica)产生的杂种一代，其花大而美丽，且花朵数目剧增(香川冬夫，1957)。
澳大利亚悉尼大学作物科学院从俗名为袋鼠爪花(Kangaroopaw，Anigozanthos)的野生种间的杂种一代中培育的品种，花期长、生长势旺，且耐逆性强，远销欧美(Goodwin，1989，私人通讯)。
东方白松和西方白松的杂种植株生长速率显著大于双亲，F1达到的高度为三年前种植的西方白松的232％(Allard，1960)。
种间杂种一代的超常优势来源于高度的异质结合。
由于种之间的遗传分化程度比种内的遗传差异大得多，因而种间F1杂种在集中双亲显性基因的数目上，在等位及非等位基因间互作的强度和广度上，以及在核质互作的程度上，都可能比品种间杂种大得多。
如何利用种间F1代强大的杂种优势，是植物育种家非常感兴趣的课题。
直接利用种间F1代繁茂的营养体，是最经济有效的杂种优势利用途径。
多年生植物常进行无性繁殖，一旦产生了在生活力上明显超过亲本种的F1杂种，这些植物就能利用各种无性繁殖方式大量繁衍后代。
这种情形广泛地出现在野生的乔木、灌木和一些草本植物中，在松(Pinus)、刺柏(Juniperus)和栎(Quercus)各属中更为普遍。
如美国的波缘栎(Q．undulata)就是冈孛栎(Q．gambeli)同其他6个种的杂交复合体(徐炳声和顾德兴，1986)。
前苏联在开展人工利用松、杨树等林木和果树的种间F1代杂种优势上曾取得了很大的成绩。
在多年生的饲料作物、蔬菜作物中也可以利用种间F1杂种优势进行品种改良，如从菊芋(Helianthus tuberosus) × H．strumosus产生的F1中曾培育出多年生草本植物，抗寒性强，绿色体产量高，块茎含碳水化合物达20％，成为在欧洲广为栽培的一种新饲料作物(齐津，1974)。