浅析大豆杂种优势利用

浅析大豆杂种优势利用
摘要利用大豆杂种优势来大幅度提高大豆产量，被认为是最有希望的途径之一。

国内外大量研究结果均表明，大豆具有较强的超高亲优势。

关键词大豆；杂种优势；利用分析
大豆为自交作物，天然杂交率只有0.36%左右。

一般来说，大豆品种间杂种一代，由于在遗传上存在着不同程度的杂合性，因而表现出明显的杂种优势现象。

1杂种利用优势
Leffel和Weiss用10个杂交组合个大豆亲本，采用完全双列杂交得到45个杂交组合，研究杂种优势表现。

结果表明，籽粒产量和株高表现出显著的杂种优势；籽粒大小和油分含量杂种优势次之；开花期、成熟期、开花至成熟日数、蛋白质含量更次之。

1）籽粒产量等性状的杂种优势表现Brim和Cockerham对2个大豆杂交组合的杂种优势表现进行了研究，其杂种一代的籽粒产量、生物学产量、百籽重等性状显著地高于双亲平均值，其中1个杂交组合的籽粒产量、生物学产量高于较高亲本；另一个杂交组合仅籽粒产量高于较高亲本。

他们认为，产量所表现出的杂种优势在很大程度上是由于杂种一代生育期延迟的结果。

表1大豆杂种一代杂种优势表现
从表所列的结果可以看出，大豆籽粒产量的优势还是很强的，8个杂交组合的平均超中亲值为64.77%，幅度为4.1%-141.4%；平均超高亲优势为59.0%，幅度为-2.1%-94.6%，只有一个杂交组合表现负优势，平均超中亲优势为65.87%，幅度为1.5%-126.7%；平均超高亲优势为61.2%，幅度为1.1%-91.3%。

不论是超中亲优势，还是超高亲优势，均为正优势，说明大豆的生物产量杂种优势表现还是很强的。

研究表明，生物产量与籽粒产量紧密相关，测算的相关系数为r=0.8537。

大豆百粒重是产量的重要组分，其杂种优势表现趋向中亲值，平均超中亲优势为11.37%幅度为-7.7%-23.4%，负优势只有一个杂交组合，为-7.7%；超高亲优势表现为负优势，平均-3.5%，幅度为-26.3%-25.6%，只有3个杂交组合表现正优势。

由此可见，通过杂种优势来大幅度提高大豆的百粒重难度比较大，必须注意选好杂交的双亲。

2）数量性状的杂种优势表现。

在上述李磊等的研究中，还涉及到大豆主茎节数、株。

高和茎粗等数量性状。

结果表明，这3个性状的平均杂种优势均为正值，平均超中亲优势分别为12.99%、16.78%和38.88%；平均超高亲优势分别为2.5%、5.8%和29.2%。

但是，在每种性状中，都有负优势杂交组合出现。

从主茎节数看，双亲节数相差大的，很难表现出超高亲优势，而会趋向中亲值或低于中亲值。

因此，要想得到主茎节数较多的杂种一代，双亲的主茎节数都不应过少。

大豆的株高取决于主茎节数和节间长度，节数与植株高度为极显著相关，r=0.9614。

节数多则植株高。

研究发现，双亲的株高相近，其他性状差异较大，这样的F1株高优势率较高；反之，双亲的株高差异较大，其他性状接近，则一般不会出现超高亲正优势。

F1与中亲值的差异以及与高亲值的差异，就直接影响产量高低的单株荚数、粒数和粒重而言，在统计学上都未达显著；F1的主茎节数，比中亲值多0.76节，达到差异显著平准，但总体看优势是很低的。

在测定的其他性状中，有效分枝数与亲本平均值比优势最高，为20.5%，达差异极显著平准。

株高也同样，这是因为有效分枝数和株高受成熟不良组合的影响较小，其优势容易表现出来。

百粒重由于是数量性状遗传，小粒为部分显性，一般表现为负优势；只有16.3%的杂交组合，F1的百粒重超过较高亲本。

上述结果说明，大豆杂种一代的产量优势，在保证成熟完好的条件下，主要依靠有效分枝数、单株荚数和单株粒数的优势上。

由于杂种一代的百粒重倾向中亲值偏小，因而在遗传上通过提高F1的百粒重来增加产量的杂种优势，潜力是不大的。

虽然大豆杂种一代总体杂种优势现象不甚明显，但是不同组合间差异是很大的，有的杂交组合的杂种优势很高，有的杂交组合则很低。

因此，要获得产量杂种优势明显的杂交组合还是完全可能的。

比较本试验的主要杂交亲本、十胜长叶、东农33号和黑河三号等可以发现，以黑河三号为共同亲本的杂交组合，其F1表现出明显的杂种优势。

其中，单株荚数和单株粒数的高杂种优势对籽粒产量的增加起主导作用。

以东农33号为亲本的杂交组合也是如此。

相反，以67-33为亲本的杂交组合，杂种一代的优势表现较差。

而以晚熟成本十胜长叶为亲本的杂交组合，虽然在有效分枝上表现出很强的杂种优势，超中亲值和高亲值分别为40.0%和15.5%，但由于F1成熟不良，百粒重下降，因而影响了产量优势的发挥。

所以，选择合适的杂交成本，对获得高优势的杂种一代是很重要的。

2结果与分析
根据田间综合性状表现及室内考种情况，采用下列公式测定出每个组合杂种F1的粒茎比、超高亲优势率和超对照优势率，按照20%的入选率，初步筛选出39个高优势组合，见表1。

公式：粒茎比=籽粒重/（生物产量-籽粒重）；超高亲优势率=（F1产量-高亲产量）/高亲产量×100%；超对照优势率=（F1产量-对照产量）/对照产量×100%。

1）杂种优势显著。

分析结果表明，大豆杂种F1代具有显著的杂种优势。

生育日数：杂种F1代的生育期介于双亲之间。

抗病性：凡组合中双亲之一抗病，其杂种F1代表现抗病。

抗倒性：组合中双亲均秆强者，其杂种F1代亦秆强；双亲之一秆强，另一亲本秆弱，其F1代少数表现不抗倒伏。

株高：F1倾向于较高亲本，或介于双亲之间。

粒茎比：强优势组合的变幅在0.85～1.38（1997年），0.70～1.21（1998年）。

由于年度间有差异，说明粒茎比受自然和环境条件的影响较大。

产量性状：①全株荚数：F1显著高于双亲和对照，且差异极显著；②单株粒数：F1显著高于双亲和对照，且差异极显著；③主茎节数：F1显著高于双亲和对照，且差异极显著；百粒重：F1无显著优势。

2）杂种优势的主要表现。

与常规品种（CK）比较，杂种优势主要表现在：①产量增加；②抗性增强；③适应性强；④幼苗长势好；⑤根系发达，植株繁茂。

3）优良亲本。

经统计运算，得到在199个组合中，使用次数多、且表现突出的9个优良亲本。

这些亲本均为当前我省生产上广泛使用的优良品种，它们多具有秆强、丰产、抗病、适应性强等特点。

其中优良品系合93-1538已进入生产试验，也必将成为推广品种。

由此可见，若想获得具有强杂种优势的组合，亲本之一应为当地主栽品种。

综上所述，利用杂种F1进行生产，大幅度提高大豆产量，是切实可行的。

问题的关键是从众多的杂交组合中，筛选出少数几个高优势组合。

经过初步筛选出的39个高优势组合，还要重新制种，进行更高精度的产量鉴定试验，最终决选出2～3个高优势组合。

然后，集中解决几个亲本和组合的不育系、制种等技术环节，在短期内尽快将杂种投入市场。

参考文献
[1]孙寰,赵丽梅,王曙明,王跃强,李建平.大豆杂种优势利用研究进展[J].中国油料作物学报,2003,01.。