第八章 杂种优势利用
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第十二组 第八章优势杂交育种
（4)综合品种：将多个配合力高的异花授粉作物亲本在隔离 区内混合种植，任其自由传粉所得到的品种。 优点：适应性强 缺点：整齐度差，在生产中表现可能不太稳定，只能使用24代。
第三节
杂种种子生产
由于杂交种品种种子生产与常规品种相比，增加了 栽植父本、去雄、采粉、授粉杂交等操作，使制种成本 大幅度提高，限制了许多农作物杂种优势的利用步伐。 实际上，对于某种具体园艺植物来说，杂种优势能否被 利用，主要决定于杂种优势所带来的增产增收作用能否 超过杂交制种增加的成本。因此，降低杂交制种成本的 技术，就成为杂种优势利用的关键。 在选择杂交制种途径的时候，主要应该考虑两方 面的因素：一是杂交率；二是杂交制种成本。
萝卜、洋葱、芦笋等也在80%以上。西方发达国家及日本、
韩国等超过这个水平。林木果树和观赏园艺植物中，如速生 毛白杨、椰子、四季海棠等在世界范围开展杂优利用研究。
五、杂种优势的预测和固定 （一）杂种优势的预测 1、酵母测定：利用亲本的组织浸出液、两亲本混合液对酵 母生长刺激作用上的差别，预测杂种优势。 具体操作：先在试管中放入啤酒酵母菌悬浮液20ml，然后 加入0.5ml植物组织提取液（干物质与水1:50热水浸煮液）， 置于28-30度的温箱中培养24小时，用比浊法测定酵母菌的 生长情况。 杂种植株浸提液促进酵母生长的效果优于单一亲本的浸 提液。
二、杂种优势的遗传机制
1、显性假说（dominance hypothesis） 主要观点：显性假说认为杂种优势来源于等位基因 间的显性效应和非等位基因间显性效应的累加作用。 论点基础：认为显性基因对生长发育有利，隐性基 因对生长发育不利。
通过杂交，使双亲的显性基因全部集中在杂种里， 杂种优势是由于双亲的有利显性基因全聚集在杂种 里所引起的互补作用的结果。
第九组 第八章 优势杂交育种概论
2.选株自交：在选定的优良品种中选择一致好的， 自交5-10株，差的酌情增加，每株自交种子数保证后 代可种50-100株。
3.逐代选择淘汰：根据选育目标性状比较鉴定各S1 代，先淘汰一部分不良自交系，再在入选的各植株中 自交，直至优良性状稳定纯合。
II. 轮回交选择法
准备作为亲本的材料选株自交，同时与测验种杂交
两个等位基因分别产生不同产物或控制不同的 反应，杂合体能同时产生两种产物或进行两种反 应，因而F1具有超过双亲的功能。
超显性是由于杂合体能产生杂种物质（AA产 生一种物质，aa产生另一种物质，Aa不仅能产生 前两种物质还能产生第三种物质）。
1.3优势杂交育种与常规杂交育种的比较
• 相同点 二者都需要首先收集种质资源，选择与选配亲本进
杂种优势的度量方法
1、超中优势（中亲值优势）：杂交种（F1）的产量 或某一数量性状的平均值与双亲（P1或P2）同一性 状之和平均值差数的比率。
H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1+P2)/2]
2、超亲优势：杂交种（F1）的产量或某一数量性状 的平均值与高值亲本（Ph）同一性状平均值差数的 比率。
目前，发达国家杂交品种的利用率越来越高。 如日本：番茄、白菜、甘蓝杂交种品种的种植面积 占同类作物栽培面积的90%以上，黄瓜100%。
美国：胡萝卜、洋葱、黄瓜杂种一代占85%，菠 菜100%。
我国杂种优势的利用
• 从20世纪50年代 开始研究园艺植 物杂种优势的利 用；
• 70年代末期，甘 蓝、白菜、番茄 、茄子、甜椒、 黄瓜、西瓜、甜 瓜等杂交品种已 先后大面积应用 于生产。
第八章 优势杂交育种
杨明佳：152201210032 赵云雄：201322010123 朱 熙：201322010124 张笑笑: 201322010151
3.逐代选择淘汰：根据选育目标性状比较鉴定各S1 代，先淘汰一部分不良自交系，再在入选的各植株中 自交，直至优良性状稳定纯合。
II. 轮回交选择法
准备作为亲本的材料选株自交，同时与测验种杂交
两个等位基因分别产生不同产物或控制不同的 反应，杂合体能同时产生两种产物或进行两种反 应，因而F1具有超过双亲的功能。
超显性是由于杂合体能产生杂种物质（AA产 生一种物质，aa产生另一种物质，Aa不仅能产生 前两种物质还能产生第三种物质）。
1.3优势杂交育种与常规杂交育种的比较
• 相同点 二者都需要首先收集种质资源，选择与选配亲本进
杂种优势的度量方法
1、超中优势（中亲值优势）：杂交种（F1）的产量 或某一数量性状的平均值与双亲（P1或P2）同一性 状之和平均值差数的比率。
H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1+P2)/2]
2、超亲优势：杂交种（F1）的产量或某一数量性状 的平均值与高值亲本（Ph）同一性状平均值差数的 比率。
目前，发达国家杂交品种的利用率越来越高。 如日本：番茄、白菜、甘蓝杂交种品种的种植面积 占同类作物栽培面积的90%以上，黄瓜100%。
美国：胡萝卜、洋葱、黄瓜杂种一代占85%，菠 菜100%。
我国杂种优势的利用
• 从20世纪50年代 开始研究园艺植 物杂种优势的利 用；
• 70年代末期，甘 蓝、白菜、番茄 、茄子、甜椒、 黄瓜、西瓜、甜 瓜等杂交品种已 先后大面积应用 于生产。
第八章 优势杂交育种
杨明佳：152201210032 赵云雄：201322010123 朱 熙：201322010124 张笑笑: 201322010151
植物杂种优势利用
第讲8植物杂种优势利用1 2 3杂种优势利用的简史与现状杂种优势的表现杂种优势的遗传基础杂种优势(heterosis)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4567自交系的选育与改良性以及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。
配合力及其测定杂交种的类别利用杂种优势的方法中国对玉米杂种优势的研究, 始于20 世纪统计资料表明,1934年美国玉米杂交种30 年代。
直到50 年代, 才开始推广品种间只占玉米种植面积的0.40%;到1944杂交种。
年玉米杂交种面积已占56%;到1956年全美已普及了玉米杂交种。
统计资料表明,1987 年全国种植的玉米杂交种已占玉米总面积的80% 以上。
现在高粱杂交种也已普及, 约占高粱总面积的。
70%蔬菜作物——甜玉米、番茄、洋葱、茄子、黄瓜、西葫芦、西瓜、笋瓜、南瓜、甘蓝、花椰菜、白菜、萝卜、胡萝卜、菠菜、石刁柏、莴苣、辣椒、葱、芹菜、食荚菜豆、菜豆、豌豆、马铃薯。
12杂种优势的表现杂种优势是指杂交F1表现出的某些性状或综合性状优于其亲本品种( 系)的现象。
杂种优势的表现是多方面的, 但主要是指以产量性状为主的优势。
还可表现为：（2）超亲优势指杂交种(F1) 的产量或某一数量性状的平均值与高值亲本(HP) 同一（1）中亲优势指杂交种(F1) 的产量或某一数性状平均值差数的比率。
量性状的平均值与双亲(MP) 同一性状平均值差数的比率。
（3）超标优势指杂交种(F1)的产量或某一3杂种优势的遗传基础数量性状的平均值与当地推广品种(CK) 同一性状的平均值差数的比率。
也称为竞争优势、对照优势。
杂种F1集中了控制双亲有利性状的显性基因，每个基因都能产生完全显性（4）杂种优势指数是杂交种(F1)某一数量性状的平均值与双亲同一性状的平均值的比值,也或部分显性效应，由于双亲显性基因用百分率表示。
的互补作用，从而产生杂种优势。
杂种优势利用
Ms_ Rf_ MsmsRf Ms_ rfrf msmsrfrf
(纯合两型系) (杂合两型系)
• 表现型
可育 可育 不育 可育（为临保系）
• 双基因显性核不育系的临时保持 MsMsrfrf （纯合两型系） x msmsrfrf （临保系）
Msmsrfrf （杂合两型系， 100%雄性不育）
显性核不育“两型系”的概念
恢×恢 恢×品 不育×恢
(五）核质互作型雄不育系 “三系”的繁殖与制种
不育系繁殖区 （含保持系繁殖） 杂交制种区 （含恢复系繁殖）
不育系 S(msms)
×
保持系 F(msms)
不育系 S(msms)
×
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
不育系 S(msms)
保持系 F(msms)
杂交种 S(Msms)
在显性核不育中，不育性受两对核基因控制， 一对为不育基因，另一对抑制基因，两对基因相 互作用共同控制植株育性，称为“两型系”。 “两型系”又分为纯合两型系和杂合两型系 两种，其基因型为：
（2） 纯合两型系的繁殖
MsMsrfrf x MsMs Rfrf (授粉后淘汰) (不育) (可育)
（三） 自交不亲和系杂交种 （四） 种间杂种 （五） 核质杂种
见于油菜
棉花：“陆地棉×海岛棉” 小麦中有报导， 如小黑麦
（六）雄性不育杂种
三系杂交种 二系杂交种 一系杂交种
各作物适用,包括：
水稻、玉米、油菜等 油菜、水稻、棉花等 水稻
杂种优势的利用途径
（一） 人工去雄：玉米、烟草、棉花。 优点——可任意配制组合 缺点——费工，应用有限 （二）利用标志性状：棉花黄芽（幼苗1-6片真叶平展初期为 黄绿色）无腺体、均为隐性；油菜隐性无蜡粉，花叶等。（图） 优缺点：准确判断真假杂交种，可用不去雄杂交。转育费时。 （三） 化学杀雄 常见化学杀雄性：二氯丙酸、青鲜素（MH）、232、 乙烯利、杀雄剂一号、二号等 优缺点：可任意配制组合；杀雄效果多不稳定。 （四） 利用自交不亲和性 自交不亲和性的概念 油菜74-211×75-53（华中农大） （五） 利用雄性不育性 （广泛应用）
(纯合两型系) (杂合两型系)
• 表现型
可育 可育 不育 可育（为临保系）
• 双基因显性核不育系的临时保持 MsMsrfrf （纯合两型系） x msmsrfrf （临保系）
Msmsrfrf （杂合两型系， 100%雄性不育）
显性核不育“两型系”的概念
恢×恢 恢×品 不育×恢
(五）核质互作型雄不育系 “三系”的繁殖与制种
不育系繁殖区 （含保持系繁殖） 杂交制种区 （含恢复系繁殖）
不育系 S(msms)
×
保持系 F(msms)
不育系 S(msms)
×
恢复系 S(MsMs) F(MsMs
不育系 S(msms)
保持系 F(msms)
杂交种 S(Msms)
在显性核不育中，不育性受两对核基因控制， 一对为不育基因，另一对抑制基因，两对基因相 互作用共同控制植株育性，称为“两型系”。 “两型系”又分为纯合两型系和杂合两型系 两种，其基因型为：
（2） 纯合两型系的繁殖
MsMsrfrf x MsMs Rfrf (授粉后淘汰) (不育) (可育)
（三） 自交不亲和系杂交种 （四） 种间杂种 （五） 核质杂种
见于油菜
棉花：“陆地棉×海岛棉” 小麦中有报导， 如小黑麦
（六）雄性不育杂种
三系杂交种 二系杂交种 一系杂交种
各作物适用,包括：
水稻、玉米、油菜等 油菜、水稻、棉花等 水稻
杂种优势的利用途径
（一） 人工去雄：玉米、烟草、棉花。 优点——可任意配制组合 缺点——费工，应用有限 （二）利用标志性状：棉花黄芽（幼苗1-6片真叶平展初期为 黄绿色）无腺体、均为隐性；油菜隐性无蜡粉，花叶等。（图） 优缺点：准确判断真假杂交种，可用不去雄杂交。转育费时。 （三） 化学杀雄 常见化学杀雄性：二氯丙酸、青鲜素（MH）、232、 乙烯利、杀雄剂一号、二号等 优缺点：可任意配制组合；杀雄效果多不稳定。 （四） 利用自交不亲和性 自交不亲和性的概念 油菜74-211×75-53（华中农大） （五） 利用雄性不育性 （广泛应用）
第八章 近亲繁殖与杂种优势
2、近亲系数和血缘系数 、
（1）概念 ） • 近亲系数 近亲系数(coefficient of inbreeding, F)：是指个体的某 ： 个基因座上两个等位基因来源于共同祖先某个基因的概率 F=0，没有近亲交配发生 ， F=1，群体完全纯合 ，
• 血缘系数 血缘系数(coefficient of relationship, Rxy) ：x 和y两个体在遗传上的相关程度 两个体在遗传上的相关程度
轻粒种子 63.2 75.2 54.6 63.6 74.4 69.1 66.7
重粒种子 64.9 70.9 56.9 63.6 73.0 67.7 66.2
第五章 近亲繁殖和杂种优势(P99)
第一节 近亲繁殖及其遗传效应 第二节 纯系学说
二、纯系学说的要点(P108)
在自花授粉植物的天然混杂群体中，选择是有效的。 在自花授粉植物的天然混杂群体中，选择是有效的。但在纯系 内个体所表现的差异，那是受到环境的影响，是不能遗传的，所以， 内个体所表现的差异，那是受到环境的影响，是不能遗传的，所以， 在纯系内选择是无效的。 纯系内选择是无效的。
血缘系数为0：个体 和 间近期世代内没有共同祖先 血缘系数为 ：个体x和y间近期世代内没有共同祖先
（2）近亲系数和血缘系数的计算 ）
通经（ 通经（path）: 在一个相关的网络系统中，连接原因变量和 结果变量 的 ） 在一个相关的网络系统中， 每一条箭头为一个通经 每一条箭头为一个通经 通经系数（ 通经系数（path coefficient） :原因变量对结果变量的影响系数 ） 原因变量对结果变量的影响系数 通经分析原理：随机交配群体中，每一条通经的通经系数为 通经分析原理：随机交配群体中，每一条通经的通经系数为1/2 ·两个结果变量间的相关系数等于连接它们的所有通经的 两个结果变量间的相关系数等于连接它们的所有通经的 通经系数的乘积
第8章 诱变育种
• 7、高能电子表
• 利用高能电子束进行辐射育种是近几年才采 用的一种新的诱变手段。这些高能电子束主 要是利用电子直接加速器产生的。用高能电 子束诱变的植物，具有在诱变一代（M1代） 损伤轻，而诱变二代（M2代）效率高等特 点。由于高能电子束当能量不同时，它穿透 的植物体厚度不同，所以进行诱变育种时， 一定要了解所用加速器的主要性能指标，束 流能量，束流强度，辐射后应记下照射时的 靶距、扫描宽度、照射时间等。
• 在花卉辐射诱变育种中，60Coγ射线是使用普 遍的辐射诱导源。γ射线分急性照射、亚急性照射 和慢性照射。急性照射即用较高射量率在几分种 至几小时照射完毕；慢性照射是用低照射量率在 几天或整个生长期内长期照射；亚急性照射则是 照射时间常介于急性、慢性照射之间。
• 2、X射线
• 又称阴极射线，由X射线发射器（X光机） 产生，波长10-10～10-5cm，属核外产生 的电磁辐射，穿透力不如γ射线。当X光和 工作电压较低时，X光管放出的X射线波长 较长，穿透力较小，在被照射物质中引起的 电离较密集，叫做软X射线。反之，则为硬 X射线。在育种中，希望用穿透力强的硬X 射线。X射线是最早应用于诱变工作的射线。
４、子房
射线对卵细胞影响较大，相引起 后代较大的变异，它不仅引起卵细胞 突变，亦可影响受精作有时可诱发孤 雌生殖。
（二）内照射： 是指辐射源被引进到受照射的植物体的内部。 1.照射源：32P、36S、14C等放射性元素的化合物。 2.照射方法： • 浸泡种子或枝条； • 注射入植物的茎杆、枝条、芽等部位； • 施入土壤：施于土壤中使植物吸收； • 饲养法：用放射性的14C供给植物，借助于
居里：是放射性强度的单位，用Ci或C表示。
5、剂量率
剂量率在辐射育种中很重要，往往用同一剂 量处理同一个品种的种子，剂量率不同， 辐射效果也不相同。剂量率即单位时间内 射线能量的大小。单位以伦/分或伦/小时 来表示。
第六组 第八章优势杂交育种_PPT幻灯片
指两个遗传组成不同的生物体杂交所产生的杂交种，在生长 优势、抗逆性、适应性和产量等方面超过其双亲的现象。
杂种优势的度量标准： １．超中优势（亲值优势）：以中亲值（某一性状的双亲平
均值的平均）作为尺度衡量F1平均值与中亲值之差的方法。 公式：H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1+P2)/2] H：杂种优势 F1：杂种一代的平均值 P1：第一个亲本的平
四：杂种优势利用概况
18世纪中期在烟草上发现杂种优势； 达尔文从1866年开始开始研究植物自花和异花受精现象。在玉 米上发现“异花受精一般对后代有益，而自花受精常常对后代 有害”；
GH Shull（1914）首次提出杂种优势的术语和选育单交种的基本 程序；
H.Pearson（1932）首次提出利用自交不亲和系配制甘蓝杂种一 代；
２．超亲优势（高亲值优势）：用双亲中较优良的一个亲本 的平均值（Ph)作为尺度，衡量F1平均值与高亲平均值之差的 方法。
公式：H=(F1-Ph)/Ph该方法的计算结果可直接反映杂种的利用 价值
３．超标优势：以标准品种（如生产上正在应用的同类优良 品种）的平均值（CK）作为尺度，衡量F1与标准品种之差的 方法。 更能反映杂交种在生产上的利用价值，但这种方法不 能提供与亲本有关的遗传信息。
D F Jones（1943）利用细胞质雄性不育系生产洋葱杂种一代；
四：杂种优势利用概况
发达国家杂交种品种的使用率越来越高。如蔬菜作物中番
茄、白菜、甘蓝等商用品种已经基本实现杂优化。林木和观赏 植物的杂交种品种如三色堇、紫罗兰、石竹、天竺葵等杂交品 种也陆续用于生产。其中：
我国自20世纪50年代以来开始对园艺植物的杂种优势利用的研 究，到70年代末，白菜、甘蓝、番茄、甜椒、黄瓜、黄瓜、西 瓜、甜瓜、等杂交种品种已先后大面积用于生产。
杂种优势的度量标准： １．超中优势（亲值优势）：以中亲值（某一性状的双亲平
均值的平均）作为尺度衡量F1平均值与中亲值之差的方法。 公式：H=[F1-(P1+P2)/2]/[(P1+P2)/2] H：杂种优势 F1：杂种一代的平均值 P1：第一个亲本的平
四：杂种优势利用概况
18世纪中期在烟草上发现杂种优势； 达尔文从1866年开始开始研究植物自花和异花受精现象。在玉 米上发现“异花受精一般对后代有益，而自花受精常常对后代 有害”；
GH Shull（1914）首次提出杂种优势的术语和选育单交种的基本 程序；
H.Pearson（1932）首次提出利用自交不亲和系配制甘蓝杂种一 代；
２．超亲优势（高亲值优势）：用双亲中较优良的一个亲本 的平均值（Ph)作为尺度，衡量F1平均值与高亲平均值之差的 方法。
公式：H=(F1-Ph)/Ph该方法的计算结果可直接反映杂种的利用 价值
３．超标优势：以标准品种（如生产上正在应用的同类优良 品种）的平均值（CK）作为尺度，衡量F1与标准品种之差的 方法。 更能反映杂交种在生产上的利用价值，但这种方法不 能提供与亲本有关的遗传信息。
D F Jones（1943）利用细胞质雄性不育系生产洋葱杂种一代；
四：杂种优势利用概况
发达国家杂交种品种的使用率越来越高。如蔬菜作物中番
茄、白菜、甘蓝等商用品种已经基本实现杂优化。林木和观赏 植物的杂交种品种如三色堇、紫罗兰、石竹、天竺葵等杂交品 种也陆续用于生产。其中：
我国自20世纪50年代以来开始对园艺植物的杂种优势利用的研 究，到70年代末，白菜、甘蓝、番茄、甜椒、黄瓜、黄瓜、西 瓜、甜瓜、等杂交种品种已先后大面积用于生产。
育种学总论第8章-远缘杂交育种
51
一、品系间杂交技术
从同一个远缘杂交组合选育出的具有不 同目标性状的品系进行互交
52
二、外源染色体导入
1 异附加系（alien addition line）
同一物种不同类型和品种间的可交配性差异很 大，应选择合适的亲本组配。 在小麦和长穗偃麦草的杂交种，西农6028做母 本，结实率为76.39%；以乌克兰0246作母本， 结实率为0.35%。 19
2、染色体预先加倍法
用染色体数目不同的亲本杂交时，先
将染体数目少的亲本染色体加倍后再
杂交，可提高杂交结实率。
下几个类型：亲本性状类型、综合性 状类型、新物种类型
远缘杂种的分离现象极为复杂，目前
对分离规律性很不了解，需要深入研 究远缘杂交的遗传机制
40
2、分离类型丰富，中间类型有 向双亲分化的倾向
远缘杂种后代会分离出各种中间类型，及 大量的亲本类型、亲本祖先类型、超亲类 型以及某些特殊类型等，变异极其丰富。
16
（三)克服不易交配性的方法
1、亲本选择与组配 2、染色体预先加倍法 3、桥梁（媒介）法 4、采用特殊的授粉方式 5、理化因素处理 6、柱头移植或花柱头截短法 7、试管授精 8、体细胞融合
17
1、亲本选择与组配
（1）以栽培种为母本
小麦与黑麦杂交时,小麦作母本结实率达 60%以上,而黑麦作母本,结实率只有2.5%
（2）以染色体数较多或倍性高的作母 本
甘蓝型油菜（2n=38)X白菜型油菜 （2n=20)时，结实率23.6%；反交时，结 实率为0.6%
18
（3）以杂种为母本
以302小麦X天蓝冰草，结实率2.5%；
碧玉麦X天蓝冰草，结实率19.28%；
(302小麦X碧玉麦)X天蓝冰草,结实率38.76%。(4)广Fra bibliotek测交8
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方法：
A为测验种，1、2、3、4、5、．．．n个自交系为被测系 组配 1×A，2×A，3×A、n×A等杂交组合（有时正反交） 对测交组合进行产量（或其它性状）比较 计算出各被测系的一般配合力。
优点：测配组合少，工作量较轻。 但不能 测定特殊配合力
（2）双列杂交 自交系既是测验种又是被测系。 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) 只有正交的完全双列杂交：n(n—1)/2个杂 交组合 测交组合产量比较试验 ，取得各测交组合 产量(或其它数量性状)的平均值后，计算出一 般配合力和特殊配合力。
第六节 作物雄花不育性在杂种优势 中的应用
一、利用雄性不育性的意义 二、核质互作雄性不育系的应用 三、细胞核雄性不育系的应用
一、利用雄性不育系的意义
（一）概念
1、雄性不育（male-sterility）是指雄性器官 发育不良，无花粉或花粉败育，失去生殖功能， 导致不育的特性。 2、雄性不育系：雄性不育性是可以稳定遗 传，经过一定的选育过程，育成不育性稳定的 遗传系统，称之为雄性不育系。
第八章 杂种优势利用
杂种优势是生物界的一种普遍现象，一般 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、抗逆性、繁殖力、适应 性、产量、品质等方面优于其亲本的现象。 杂种优势利用指把两个以上的遗传性不同 的亲本杂交后，根据育种目标的要求，选择 优良的杂交一代，经过试验鉴定育成新品种 的方法。
4、 杂种优势指数
杂种优势指数(％)＝F1/MP×100
第三节 杂种优势表现的遗传基础
一、显性假说（有利显性基因假说）
基本论点： 杂种优势是由于双亲的有利显性基因全部聚 集在杂种中所引起的互补作用的结果。杂交亲 本的有利性状大都由显性基因控制，不利性状 大都由隐性基因控制，通过杂交，使双亲的显 性基因全部聚集在杂种里。在玉米、黑麦的杂 种优势中应用。
3、自交系的改良
回交改良法
三、配合力及其测定 （一） 配合力的概念：
配合力指一个亲本与另外的亲本杂交后杂种一代的 生产力的大小。 配合力是自交系的一种内在的属性，是受多种基因 支配的。只有配合力高、农艺性状好的自交系才能组 配出优良的杂种优势强的杂种 F1。配合力是通过自交 系组配的杂交种数量性状表现的平均值估算出来的， 即必须通过测定才能得知。
不同的性状杂种优势表现复杂难以找到一般性规律 杂种优势表现会因环境条件不同而表现不同。
四、杂种优势的度量
1、中亲优势或相对优势 （杂种优势理论研究）
中亲优势（%）=(F1-MP)/MP×100 MP=（P1+P2）/2 2、 超亲优势 超亲优势(%)＝(F1-HP)/HP×100 负向超亲优势(%)＝(F1-LP)/LP×100 3、 超标优势 超标优势(%)＝(F1-CK)/CK×100
一般配合力的度量方法，通常是在一组专门设计
的试验中，用某一自交系与其他一系列自交系组配一系列的杂 交种，测量该一系列杂交种的某一性状的平均值与整个试验全 部杂交组合某一性状的平均值的差值，该差值就是某一自交系 在该性状上的一般配合力。
特殊配合力的度量方法是特定组合的某一数量性状
的实际值与按双亲的一般配合力测算的理论值的差值。如：以 产量为例 某特定组合F1产量的理论值 = 全部组合产量的总平均值 ＋ 双 亲的一般配合力值； 某一特定组合产量的特殊配合力 = 该特定组合产量的实际值 – 该特定组合产量的理论值。
生理功能方面
生化表现
三、杂种优势表现的复杂多样性
双亲基因互作和与环境条件互作的结果，表现复杂 多样，而且是有条件的，杂种优势的强弱与杂种的任何性状都比双亲优良 不同作物间存在差异
二倍体大于多倍体；纯合度高的大于纯合度低的；亲缘关 系远的大于近的；双亲性状互补杂种优势强。
3、孢子体不育和配子体不育的遗传
按照雄性不育花粉败育发生的过程，可分为孢子体 不育和配子体不育两种类型。 （1)孢子体不育：是指花粉育性的表现由孢子体（母 体植株）的基因型控制，与配子体（花粉）本身的基 因无关。花粉败育发生在孢子体阶段。 （2) 配子体不育： 是指不育系的花粉败育发生在雄 配子体阶段，花粉的育性受配子体本身基因型控制， 因此配子体基因不育时花粉表现不育，配子体基因可 育时花粉表现正常。
是当前最常用测配方法。如：利用人工去雄制种的玉米、棉花 利用雄性不育系制种的水稻、高粱、甘蓝型油菜
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。 （2） 中代测定 在 S3～S4 （F4-F5）代时测定，从分离向稳定过渡的 世代，系内的特性基本形成。 （3） 晚代测定 在S5～S6代时测定。 自交系已稳定，所测出的配合力可靠。 早代、中代、晚代相结合
1、一般配合力（GCA） 指一个自交系亲本与其它若干个自交系杂交 的F1在某个数量性状上的平均表现。它是由基 因的加性效应决定的，是可遗传的部分。 2、特殊配合力（SCA）
指两个特定亲本所组配F1在某种数量性状上的表现。 特殊配合力是由基因的非加性效应决定的即受基因间 的显性和超显性以及上位性等效应所控制的，只能在 特定的组合中由双亲的等位基因和非等位基因间的互 作而反映出来，是不能遗传的部分。
1、质核互作雄性不育的遗传解释
质核互作的6种遗传结构
细胞质基因 R R N 可育 S 不育 N（RR）可育 S（RR）可育
细胞核基因 R r N（R r）可育 S（R r）可育 r r N（r r）可育 S （r r）不育
S(rr)可作不育系为A系； N(rr) 可作为保持系为B系； S(RR)、N(RR)可作为恢复系C系 雄性不育系:具有雄性不育特性的品系.遗传组成:S(rr) 雄性不育恢复系:正常可育,用其花粉给不育系授粉, 其后代恢复为正常的育性的品种或品系.遗传组 成:N(RR),S(RR) 雄性不育保持系:正常可育,用其花粉给不育系授粉 后代仍能保持雄性不育的特性的品种或品系.遗传组 成:N(rr)
(二) 自交系的选育
1、选育自交系的原始材料 ①地方品种和推广品种 ②各类杂交种 ③综合品种或人工合成群体等。
从品种群体和品种间杂交种中选育出的自交系称为 一环系 从自交系间杂交种中选育出自交系称为二环系。
2、自交系的选育方法：
(1) 人工套袋自交技术 (2) 自交系农艺性状的选择 在选系发生性状分离的早代和中代（S1～ S4），注重对农艺性状的选择。--- 系谱法 （3）配合力测定
二、亲本系选育 (一)对杂交种亲本的基本要求
杂种的亲本一般为纯系或自交系，多不直接用于 生产，而只是在生产商品杂种种子时使用，对纯系 或自交系的基本要求如下： 1. 纯度高 是杂交种高度一致性和稳定性的基础； 2. 一般配合力高 是产生强优势杂种的遗传基础； 3. 优良农艺性状 是强优势杂种的基础平台； 4. 亲本（尤其是母本）产量高，开花习性符合制种 要求。
（二）配合力的测定
测验自交系配合力所进行的杂交叫测交 测交所用的共同亲本称为测验种 测交所得的后代F1称为测交种 1.测验种的选择 测验种的选择直接影响测定配合力的结果 自交系做测验种测定什么配合力？ 杂交种及综合种作测验种测定什么配合力？
2、配合力测定方法
（1）顶交法:选用遗传基础广泛的品种群体作为测验 种测定自交系的配合力.顶交法产生的杂交种成为顶交 种。
第一节 杂种优势利用的简史与现状
一、杂种优势利用的简史
二、农作物杂种优势利用简史和现状
第二节 杂种优势的表现特性
一、杂种优势的普遍性
杂种优势是生物界的普遍现象，凡是能进行 正常有性繁殖的动植物，都可见这种现象。
二、杂种优势表现的多样性
生长势和营养体
产量和产量因素
抗逆性和适应性
杂种优势 表现
品质
（3）系X测验法：（多系法和共同测验种法）
多系测验种：几个优系或骨干系
方法：例如用A、B、C、D四个系作测验种，分别与许多
（N）待测系测交，可配成4*N个单交组合，比较试验，各组合 的平均产量，计算出一般配合力和特殊配合力。
优点：①同时测定待测系、测验种的一般配合力和 特殊配合力； ②直接选择优良杂种，可及时作为商品杂种品种投入 生产利用； ③结果可相互比较。
Srivastava(1981)提出，基因组间互补可能包 括细胞核与叶绿体、线粒体基因组的互作与 互补，从而导致杂种优势。 小麦族不同来源的核质结合的核质杂种表现
四、 其它效应
1、上位性假说：等位基因之间及不同等位基 因之间的相互作用，导致杂种优势。 2、非等位基因的互作(上位性)对杂种优势表现 的影响 3、核质互作与杂种优势： 4、基因多态性与杂种优势 5、基因网络系统与杂种优势 6、环境互作效应对杂种优势的影响 总之，杂种优势的机理尚有待于进一步研究。
二、超显性假说(等位基因异质结合假说)
基本论点： 杂种优势是由于双亲基因型的异质结合引起 的等位基因间的相互作用的结果。杂合等位 基因相互作用大于纯合等位基因的作用。在 病害抗性和同功酶分析中应用。 a 1 a 2 > a 1 a 1 或 a 2 a2， 等位基因间没有显隐性关系
三、染色体组－细胞质基因互作模式
四、杂种品种的亲本选配原则
（一）双亲配合力高 (二)双亲亲缘关系相对较远 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
五、杂种品种的类型
1、品种间杂种品种 2、品种-自交系间杂种品种 3、自交系间杂种品种 4、雄性不育杂种品种 5、自交不亲和系杂种品种 6、种间与亚种间杂种品种 7、核质杂种
第四节 杂交种的选育
一、杂种优势利用的基本原则 二、亲本系选育 三、配合力及其测定 四、杂种品种的亲本选配原则 五、杂种品种的类型
一、 杂种优势利用的基本原则/条件
（一）选配强优势组合 1、满足品种三条件，即DUS 2、强优势：配合力、亲本性状 （二）亲本的纯度要高,异交结实率高 （三）杂交制种技术简单易行可靠 1、亲本的繁殖简单易行，便于保持亲本的纯度， 提高亲本的种子产量； 2、杂交制种简单易行，制种产量高； 3、有健全的种子生产和管理体系。