杂种优势利用资料
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作物育种学总论第九章杂种优势利用杂种优势,又称为杂种优越性或杂种增强效应,是指杂种的性状相对于亲本物种,具有更好的表现。
杂种优势利用在作物育种学中占据着重要的地位,因为它可以帮助农民和育种人员获得更高的产量、抗病性和适应性。
杂种优势的原因有三个主要因素:一是优势亲本杂种势的组合效应,即杂种比亲本杂种的性状更好;二是同质和异质因子的非互补组合效应,即杂种比亲本杂种具有更多的不同基因组合;三是杂交带来的配合效应,即杂种比亲本杂种具有更高的适应性。
杂种优势在作物育种中有许多具体的应用。
首先,杂种优势可以提高产量。
杂种的产量通常比亲本杂种的产量高出10%至30%。
这是因为杂种具有表现型超越亲本杂种的表型优势,包括生长速度、水分利用效率、光合作用等。
同时,杂种还可以提高光能利用效率,在光合作用的过程中,能够更有效地转化为可食用部分的生物量。
其次,杂种优势可以提高抗病性。
由于杂交会带来不同基因的组合,病原菌往往难以适应这种多样的基因组合。
因此,杂种耐病性较好,更具抗病能力。
这在抗病性较差的亲本杂种中尤其明显。
例如,抗病性差的亲本杂种经过杂交后,杂种可能会获得更好的抗病性。
杂种还可以提高适应性。
由于杂交带来的多样性,杂种对环境的适应能力更强。
在不同的生态条件下,杂种通常比亲本杂种更能适应。
这使得杂种在全球不同地区的广泛种植成为可能,有助于提高作物的生产稳定性。
杂种优势利用的方法包括单交和复交。
单交是指两个同属不同种或亚种的杂交,而复交是指两个或更多同属不同种或亚种杂交,然后再与一个亲本杂种进行杂交。
通过单交和复交的方式,可以进一步提高杂种的优势。
总之,杂种优势利用在作物育种学中具有非常重要的意义,尤其在提高产量、抗病性和适应性方面。
通过利用杂种优势,可以获得更好的作物品种,满足人们的需求,并且提高农业生产的效率和稳定性。
因此,杂种优势利用是作物育种学中一个非常有前景的研究方向。
第五节杂种优势的利用一.杂种优势的概念与表现特点1.杂种优势的概念杂种优势是指两个或几个遗传性不同的亲本杂交所产生的杂种(杂种一代或及其后代),在生长势、生长量、结实性、发育速度以及对不良环境条件的抗性的抗性等方面,优于其亲本(品种或自交系)的现象。
2.杂种优势的表现特点(1)杂种优势具有普遍性和复杂多样性。
凡是能进行有性生殖的生物,无论高等生物还是低等生物,自花授粉植物还是异花授粉植物,都可见到杂种优势现象。
但并不是任何两个亲本杂交所产生的杂种或杂种的所有性状都具有优势。
(2)杂种优势的大小与亲本遗传差异和纯度有关。
(3)F2及以后世代杂种优势衰退。
二.利用杂种优势的基本条件(1)要有纯度高的优良品种或自交系;(2)亲本间杂交一代要有强大的杂种优势;(3)亲本的繁殖和杂交种的配制简单易行、种子生产成本低。
三、杂交种的类别1.品种间杂交种对于雌雄异花或雌雄同花但去雄方便的作物,可采用品种间杂交的方式。
利用品种间杂种优势的特点是:育种程序简单,但由于品种间没有严格自交的过程,品种内株间的遗传基础不完全一致,所以杂种F1表现不太整齐,优势也相对低于自交系间杂种。
2.自交系间杂种对于容易人工自交的作物(如玉米),可利用自交系间杂。
利用自交系间杂种的特点是:育种程序复杂,所需时间长,但所配出的杂种生长整齐一致,优势明显。
玉米自交系间杂交种,因采用自交系亲本的数目多少及组合方式不同,可分为:顶交种——一个自交系和一个普通品种杂交;单交种——两个自交系杂交;三交种——一个单交种和一个自交系杂交;双交种——两个单交种杂交;综合种——由10个以上自交系或几个单交种、双交种杂交后,通过混合选择而成。
3.自交不亲和和系间杂种有一些作物,他们的某些品系虽然雄蕊正常,能够散粉,但自交或系内兄妹交均不结实或结实极少,这种特性称为自交不亲和性,具有这种特性的品系叫自交不亲和系。
它们可利用自交不亲和品系间杂交种。
4.种间杂交种某些种间杂交一代结实率不降低的作物,可利用种间杂种优势。
03杂种优势利用03杂种优势利用是指通过不同品种的动植物杂交,获取其杂种后代所具有的优良性状,从而提高农作物的产量和品质,增加动物的生长速度和抗病能力的一种方法。
在实践中,杂交优势被广泛应用于农业和畜牧业领域,取得了显著的成效。
首先,杂种优势利用可以提高农作物的产量和品质。
杂交将两个不同的亲本结合,使得其后代具有优秀的遗传特征,能够克服一些常规品种的短板。
例如,杂交水稻能够结穗强壮、抗倒伏,株高一致,而且子粒多、重、大,产量大幅度提高。
类似地,杂交蔬菜、水果也常被选用,其后代在产量、耐病性、口感等方面具有明显优势,带来经济效益。
其次,杂种优势利用可以提高动物的生长速度和抗病能力。
将不同品种的动物杂交,能够获得具有高生产性能的优良后代,使其在生长速度、体重增长、繁殖力等方面都得到显著提升。
例如,杂交种猪、奶牛一般具有更高的生长速度和出肉率,能够更快地满足市场需求。
此外,杂交也可以增强动物的抗病能力,减少疾病发生的风险,降低了所需的疫苗和药物成本。
再者,杂种优势利用可以提高植物的抗逆性。
在一些特殊的环境条件下,杂交后代可能比纯种更适应这些环境。
例如,在干旱或寒冷地区,对纯种难以适应的灾害和压力,常常可以通过杂种优势来解决。
这是因为杂交后代具有更广泛的遗传变异,能够选择更适合特定环境的基因,并产生更适应环境的优势性状,从而提高生存能力。
此外,杂种优势利用还有利于资源的合理利用和保护。
通过杂交,我们可以利用不同品种的资源,避免了资源的浪费和重复利用的现象。
同时,杂交也可以减少对外界环境的依赖和对农药、化肥的使用,减少对环境的负面影响,实现可持续发展。
然而,在利用杂种优势的过程中,也存在一些挑战和问题。
首先,杂交优势在一些物种或品种间并不明显。
有些亲本之间可能存在亲和力差、代杂性低等问题,导致后代的性状并没有显著改善。
其次,杂种基因的组合导致了遗传多样性的降低,容易使后代对一些病害具有较弱的抗性;而且杂种后代的不稳定性也增加了培育和选育的难度。
第二章杂种优势利用(Utilization of heterosis)杂种优势(heterosis):是生物界一种普遍现象,是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种,在生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。
The increase in size, vigor or productivity of a hybrid plant over the average or mean of its parents第一节杂种优势利用的概况及表现一、杂种优势利用的简史与现状早在1400多年前,我们的祖先就利用了马和驴杂交生骡,为人类历史开辟了利用杂种优势的先例(后魏贾思勰的《齐民要术》记载)。
园艺植物的杂优利用园艺作物的杂优利用也十分广泛,据农业部1998年的统计,西瓜、甜瓜、番茄、大白菜、甘蓝、黄瓜、辣椒等杂交利用率达90%以上菠菜、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。
二、杂种优势的分类与度量1. 分类:①体质型:杂种的营养器官发育良好,如茎、叶生长发育旺盛,产量高;②生殖型:杂种的生殖器官发育较强,如结实器官增大,结实性增强,种子和果实产量高;③适应型:杂种具有较高的生活力、适应性和生长竞争能力。
2、杂种优势的度量方法(1)中亲优势(mid-parent heterosis)指杂交种(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。
计算公式为:F1-(P1+ P2)/2中亲优势= ×100%(P1 + P2)/2Hybrid performance is measured relative to mean of the parents (MP)(2)超亲优势(over-parent heterosis)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)同一性状平均值差数的比率。