杂交育种与杂种优势的利用

□陈安茹

我国作为一个以农为本，农民人数比例很高的发展中国家，农业生产一直都是最基本的物质保障。随着世界的发展、社会的进步，必须大力开展现代新型农业，提高农业生产力，才能适应社会的需求。作物的品种及栽培管理技术成为决定高产、稳产、优质的两大要素，而杂种优势的利用已成为作物增产的重要手段，优质品种不仅可以提高产量水平，还可育成性状更为优良的新品种。目前，国内、外广泛应用的育种方法是杂交育种，它不仅应用于常规品种的选育，也是选育不育系最基本的方法。此外，诱变育种、倍性育种等都要与杂交育种相结合，才能取得更好的效果。虽然现代作物育种已发展到诱变育种、细胞工程等新的途径和方法，但杂交育种仍是当前选育新品种的主要方法。利用杂交育种可提高农作物的产量，促进我国农业生产的发展。

一、育种

育种是一种培育动植物新品种和新杂交种的过程。杂交育种和杂种优势利用都属于育种方法。

1.杂交育种 杂交育种是一种最常用的育种方法。研究结果表明，杂交双亲间的遗传差异与杂种产量之间具有密切的关系。从遗传上看，子代的性状取决于亲本的性状。不同亲本杂交由于基因重组，综合了两亲的优良性状，有利的显性基因对不利隐性基因的掩盖，就可育成集两亲本优点于一体的新品种。基因重组控制着两亲相同性状的不同基因在杂种后代中，逐渐积累起来产生超亲现象。要提高杂交优势利用水平，必须在材料育种上进一步挖掘新资源，丰富亲本的遗传基础，扩大其遗传差异，通过有利基因的积累和加强育成比两系性状更好的新品种，亲本选配随之成为杂交育种中最基础、最关键的首要步骤。

2.杂种优势利用育种 该法是利用两个或几个遗传性不同的亲本杂交育出在生长势、生活力、抗逆性、产量、品质等方面优于其亲本的杂种后代的一种育种方法。

获得杂交种有5种途径，即人工去雄、化学杀雄及利用自交不亲和性、雄性不育性和标志性状。

二、亲本选配

1.亲本选配 作为杂交育种和杂种优势利用中最重要的环节，它决定着育种的成败和育种成效的提高，并直接影响农作物产量及质量。亲本选配好，不仅容易出现新的优良类型，而且一个结合还可以育成多个新品种。选配得当，有了好的遗传基础，后代出现的类型也会随着增多，综合了两亲的优良性状，更易于选出新品种。

目前，杂交育种已具有应用于各种作物，包括粮食、油料、蔬菜、水果、花卉等。育种给农作物带来的优良性状比比皆是。如在水稻上，以杂种优势强、穗大粒多、耐肥抗倒、丰产性好、生育期比汕优63长2～3天的TP2070作为亲本与Ⅱ-32杂交获得的Ⅱ优2070，具有株高适中，茎秆粗壮，抗至中抗稻瘟病，米质好及产量高等特点。

除粮食作物外，油料作物也在广泛进行品种选育。如花生丰花1号是山东农业大学花生研究所育成的高产优质抗病大花生新品种，它以蓬菜——窝猴作母本，海花1号作父本杂交，用系谱法选育而成。其母本是上世纪80年代山东省主栽品种,为普通型、株型直立、交替开花、品质好、商品价值高，油酸/亚油比率为1.7以上，果仁均可出口。父本是80年代育成推广的高产品种，为中间型、株型直立、连续开花、具有抗病、抗旱、耐瘠、耐涝等特性，具有较高的高产潜力，经过2000年至今多年的测评，丰花1号不论是从产量还是品质上都更胜一筹。2001～2003年，丰花1号比鲁花11增产12.9%，2005年比鲁花11增产16.8%，高产潜力可达10500 kg/hm2以上。该品种属连续开花型，株型直立紧凑，果壳网纹明显，果腰中浅，果嘴明显，果大，百果重240 g，种子休眠期长，收获期不发芽，仁大，百仁重102 g，果壳薄，出仁率72.6%，开花早，开花集中，花量大结果性能好，结果集中，双仁果率90%以上，单株结果数20～36个，荚果整齐，经济系数0.48，一般比海花1号早熟5～7天，比鲁花11号早熟3～5天，生产性能好，产量潜力高，前期生长势强，中后期不旺长，地上生长与地下生长协调，特别抗倒伏，耐肥水，耐密植。最大叶面积系数可达7以上，全生育期平均3.72，后期保叶性能好，大田常规密度栽培，单墩结果数量最高达到110个，荚果充实性好，饱果率90以上，果数450～550个/kg，品质优良，果仁香脆，有甜味，口感好，油酸/亚油酸比率1.6，耐贮藏，符合大花生果、仁出口的国际要求。此外，它抗病性强，适应性广、高抗叶斑病和锈病，后期叶片不早衰、落叶晚，保持青枝绿叶成熟，耐重茬性能好，抗旱、耐瘠、耐肥、耐涝，对缺铁反应不敏感，耐盐碱，收获期一般不烂果，根系和根瘤发达，适宜高肥地、丘陵旱地、瘠薄地、微碱地栽培，适宜春播、夏直播，麦田套种、地膜覆盖等多种种植方式，特别适合高产栽培。

2.亲本选配的原则 亲本选配如此重要也决定了它的过程是严格且复杂的。由于杂种的性状不仅包括两个亲本性状的简单相加，还有基因互作、累加和连锁遗传等复杂的因素，所以在选配亲本时，不仅要看亲本性状的表现，还要符合亲本性状的遗传规律。亲本必须有计划地拥有丰富的基因资源，我们就应不断地引入新种质，并深入地进行观察研究，熟悉其主要性状的遗传规律，选出具有优良性状的材料作为亲本，才易于将亲本的优点综合于杂种后代。否则会导致组合过多，盲目性大，不易选出比亲本更好的品种，要在以现有良种为中心亲本基础上，导入外缘基因，丰富其遗传基础。选配亲本有以下五点原则：

（1）互补性原则 应选优点较多，主要性状突出，缺点少又较易克服，而且亲本间的优缺点，能够互补的亲本，这样出现综合性状较好的后代类型才多。两亲本的优点较多，后代的表现也就较好，出现优良类型的机会也增大。亲本之一的主要目标性状应十分突出，而且遗传力要强，以克服另一亲本这个性状上的特点，使其具有该优良性状的个体，在杂种后代中占用较大的比重。西南农业大学育成的小麦矮秆良种丘矮1号，虽然选用具有分蘖力弱，不耐肥，高秆性状的永红秆麦作为父本，而母本选用了矮秆、中熟抗倒、分蘖力强、耐肥、籽粒瘪小的中原19，但杂交育成的子代能取长补短，集中了许多优良性状。实践证明，两亲可以有共同的优点，但不应有共同的缺点。为了改进和弥补某一亲本突出的特点，也可选用一些产量因素较差，但具有某些特殊优良性状的材料作亲本，这时的杂种优势也许还会更显著。此外，亲本还不应有难于克服的缺点，其中应以优良性状较多的作为母本，在亲本性状互补上应具体分析，灵活应用。

（2）适应性原则 亲本之一应是当地的推广品种且综合性状要较好，针对它的缺点应选用另一个具有相应优点的外来亲本。若外来的推广良种基本上适应当地条件，其他性状又优于当地品种，则两个亲本都可选用外来的品种，但两个亲本不应都选用当地的推广品种。必须选用外地具有特殊优异性状的品种，甚至应用远缘的品种或类型进行杂交。

（3）遗传差异原则 两亲本生态类型差异应大，亲缘关系应远。亲本应选用地理上相距较远，生态类型不同或亲缘关系较远的品种。根据我国冬小麦推广品种的系谱分析表明，杂交育成的推广品种几乎全部都是使用了一个国外品种或由国外品种衍生的品种作亲本来育成的。在选择亲本时，还必须进行品种的系谱分析。

（4）相关性原则 应注意亲本性状的相关性，目标性状的遗传力要强。亲本性状之间具有一定的相关性，若两个或两个以上的优良性状表现相关时，就可根据其中一个性状来进行选择，同时兼顾另一些优良性状。而当一个优良性状和一些突出的不良性状相关时，则应尽量避免选用这样的亲本。否则，在优良性状传递的同时，不良性状也会遗传给后代，而且不易排除，加强了选育过程，甚至导致杂交育种失败。在选育中还应考虑性状的遗传规律，应选用克服对方缺点的性状十分突出，遗传力强的亲本。同时，也要避免选用带有特殊的、难以克服的不良性状，又有可以传递给杂交后代的材料作为亲本。

（5）配合力原则 亲本的一般配合力要高。一般配合力是指一个纯系亲本在系列杂交组合的平均产量或其他性状的平均表现，在杂交中可以遗传给杂交后代。温敏不育系株IS与普通早籼、籼粳中间型父本配组，一般配合力强，平均对照优势分别为6.4%和7.7%，普通早籼配组，对照优势大于10%的高产组合占33%。另一实验证明，宁67 A所配组合与其母本76-27 A所配组合相比，播齐历期与全生育期缩短，白叶枯病抗性加强，差异均极显著，结实率和千粒重均有所提高，差异达显著标准，转色佳，灌浆快，脱粒易，米质好。试验数据表明了一般配合力的品种在杂交以后往往能得到良好的效果，还能分离出好的类型，但并非优良品种好亲本就好，亲本也并非都是优良品种。在选配时，应加以注意，除了注意品种本身的优缺点外，还应通过杂交实践积累经验来加强配合力的研究，了解亲本配合力，选出一般配合力好的品种作为亲本，增加杂交的成功率，配出高产的杂交种。

三、结束语

育种目标是适应国民经济发展的需要和栽培技术水平而制定的培育农作物新品种的标准，开展任何育种工作，首先都要制定出育种目标，才能进一步考虑育种途径、办法以及其他一些具体的技术措施。

亲本的选配要按以上原则作为依据，还应根据当地实际情况和亲本条件灵活应用。总体要求亲本应该优点多、缺点少，还应选用自身产量高、两亲花期相近的作为亲本，花期相近以偏早的为母本，来保证花期相遇。育种中对亲本的要求是多方面的，我们应把作物、亲本多方面的因素联系起来，仔细观察，广泛进行调查研究，认真分析再选出亲本。选择适当的亲本对提高繁殖亲本和杂交制种的产量，增强杂种优势，提高育种效果，增强选育杂种的预见性都有决定性作用。育种工作中还要考虑新品种的丰产性和稳产性、做到适应性广、抗逆性强，既要考虑当前生产条件，也要预见到将来的发展，不断培育出适合我国现代农业生产发展要求的新的优良品种。