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。
利用杂种优势的途径
利用杂种优势的途径
1. 杂交育种：利用不同品种之间的杂交优势，生产出新品种，获得更高的产量、更好的质量和抗病能力等。
2. 种植多样化：种植不同的品种或物种，可以降低风险，增加生产效益。
3. 定向选育：对某种物种进行系统的选育，利用其杂种优势，改良品种，提高生产效益。
4. 交叉繁殖：对两种相近但不同的物种进行交叉繁殖，培育出既具有原有品种的特点，又兼有杂种优势的新品种。
5. 小麦-玉米轮作栽培：利用小麦和玉米的生长特点和代谢方式不同，增加土地的利用效益、降低土壤病害和虫害的发生率。
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。
作物育种学试题及答案
《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)1.DUS：农作物的品种的三个基本要求（0.5分），既特异性（0.5分）、一致性（0.5分和稳定性（0.5分）。
2.选择育种：直接利用自然变异，即不需要人工创造新变异而从中进行选择并通过比较试验的育种途径称为选择育种。
（2分）3.聚合杂交：通过一系列杂交将几个亲本的优良基因聚合于一起。
（2分）4.杂种优势：杂种优势是指杂交种品种（即F1）表现出的某些性状或综合性状对其亲本品种（系）的优越性。
（2分）5.体细胞杂交：又称原生质体融合，两种原生质体间的杂交。
（2分）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稳产⑫优质、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自交系品种或纯系品种⑭杂交种品种群体品种和⑮无性系品种；3.种质资源工作的内容包括收集、保存、⑯研究⑰创新⑱利用；4.轮回选择的方法包括群体间改良和⑲群体内改良；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）。
⑳ 0.45 ⑴ 0.33 ⑵ -0.09 ⑶ 0.31⑷0.71 ⑸0.27 、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（1 ）；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（ 3 ）。
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（1 ）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（1 ）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（1 ）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（ 2 ）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（3 ）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（1 ）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（ 2 ）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（3 ）。
第五章常见作物杂种优势利用与制种.ppt
连续回交
图5-4 二九南1号A、B的选育过程
利用现有不育系转育
广泛测交 选优回交
二、雄性不育恢复系的选育
测交筛选法 杂文转育法
测交筛选法
恢复系测交材料的选择 从不育系原始母本亲缘较近的品种中筛 选 要选择具有广谱性恢复力的恢复系 从经济性状好，而且与不育系性状遗传 差异大的品种中筛选 测交筛选的方法
利用杂种优势的基本原则
选配优良杂交组合 提高杂交亲本的纯合性 简便易行的杂交制种技术
三、杂种优势利用的途径
人工去雄生产杂交种子 利用化学药剂杀雄 利用自交不亲和系 利用雄性不育系
利用雄性不育系生产杂交种子，要有“三系"配套 做基础。
“三系"
“三系”的概念相互关系 “三系”应具备的优良性能
图5-2 不育系和相应保持系的雄蕊比较图
1.不育颖花内观 2.不育花药外观 3.败育花粉粒 4.保持系颖花内观 5.保持系正常的花药 6.正常的花粉粒
三系的相互关系
“三系”应具备的优良性能
一个优良的不育系不仅要具有优良的经济性状， 还要求具有下列性能， (1)雄性不育性稳定 不因多代繁殖或环境条件变 化，特别是温度影响，而发生育性的变化，出现 自交结实现象; (2)可恢复性良好 有较多的恢复品种，以利于选 出适应各种栽培条件的强优势组合;配制的杂交F1 种子结实率高而稳定，受环境条件影响小； (3)具有良好的花器和开花习性 开花正常，柱头 发达外露，开花时开颖角度大，时间长，便于繁 殖制种。
一、雄性不育系及其保持系的选育 二、雄性不育恢复系的选育 三、强优势组合的选育
一、雄性不育系及其保持系的选育
远缘杂交选育不育系及其保持系 利用现有不育系转育
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。
农作物杂种优势利用与强基育种对策
农作物杂种优势利用与强基育种对策农作物杂种优势利用与强基育种对策是现代农业中至关重要的一个领域。
杂交育种技术的运用以及对农作物的基础育种是提高农作物产量和品质的有效途径。
本文将就农作物杂种优势利用和强基育种对策进行详细讨论。
首先，我们来了解一下农作物杂种优势利用的概念。
农作物杂种优势利用是通过将两个或多个不同亲本的优良性状进行有计划地组配，通过杂交育种的方法来培育出既具备父本和母本优良性状的杂种作物。
杂种优势主要体现在三个方面：一是杂种作物对病虫害的抵抗力较强，能够减少农药的使用，降低环境污染；二是杂种作物比纯系作物具有更高的产量和抗逆能力，能够适应不同的环境条件；三是杂种作物的品质更好，具备更高的营养价值和商业价值。
那么，如何利用农作物杂种优势进行育种呢？首先，要选择合适的亲本进行组配。
亲本的选择是农作物杂交育种成功的关键。
亲本之间要具备互补性，即在某些性状方面相互补充。
其次，要利用适当的杂交时期和方法进行交配。
合理的杂交时间和方法可以有效提高杂交种子的产量和质量。
最后，要对杂交后的杂种进行选择和筛选。
通过对表现优良性状的杂种进行遴选，可以进一步提高育种效果。
除了农作物杂种优势利用之外，强基育种也是一种重要的育种策略。
强基育种是指利用基因工程等现代遗传学技术对农作物进行改良。
强基育种的优势在于可以直接改变作物的遗传结构，迅速提高农作物的性状。
现代生物技术的广泛应用，使得强基育种成为可能。
例如，利用基因编辑技术可以精确编辑作物基因，实现快速定向改良。
此外，利用转基因技术可以引入外源基因，增加农作物的抗逆性、抗病性和耐逆性。
然而，强基育种也面临一些挑战和问题。
首先，传统育种与强基育种的道德和伦理问题需要引起重视。
强基育种涉及到基因的篡改，可能引发一些不可预见的风险和问题。
因此，需要制定严格的法律和伦理标准，确保强基育种的安全性和可行性。
其次，转基因作物的社会接受度也是一个问题。
一些人对转基因作物持有负面的态度，担心其对健康和环境的影响。
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1.育种应用
根据杂种优势的原理，通过育种手段的改进和创新，可以使农（畜）产品获得显著增长。
这方面以杂种玉米的应用为最早，成绩也最显著，一般可增产20%以上。
随后在家蚕、家禽、猪、牛、甜菜、牧草、高粱、洋葱、茄子、番茄、青椒、棉花、向日葵、油菜、花卉、林木中相继发展了杂种一代的生产利用。
取得杂种优势的方法因不同物种的繁殖特点和可用的遗传特性而异。
由于雄花不育及其恢复基因的发现和利用，使上述许多作物、蔬菜以及小麦等都能实行杂种种子的大量生产和种植。
从70年代中期开始中国育种工作者首创杂种水稻在生产上大面积的推广利用，收到很大增产效益，为杂种优势的应用开辟了新途径。
2.无性繁殖
杂种优势从杂种二代起就大为减退。
所以曾经设想利用无融合生殖的原理把种子植物的杂种一代优势固定下来，就能节省每年配制杂交种子的麻烦，但迄今未获成功。
现在只有象甘薯、马铃薯等兼能无性繁殖的种子植物才能先通过有性杂交，再靠无性繁殖体来保持某种程度的杂种优势。
随着植物组织培养技术的进展，利用体细胞无性增殖、分化成苗，可望在简化杂种制种程序方面取得突破。