论述作物利用杂种优势的途径有哪些方面

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。

《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)DUS，选择育种，聚合杂交，杂种优势，体细胞杂交二填空题（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、⑫、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、⑭、群体品种和⑮；3.种质资源工作的内容包括收集、保存、⑯、⑰、⑱；4.轮回选择的方法包括群体间改良和⑲；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）。

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（）；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（）。

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（）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（）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（）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（）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（）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（）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（）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（）。

⑪不同变异类型的形成⑫作物雄性不育性的利用⑬轮回选择⑭）回交育种11．迄今为止，一切基因工程的载体都是由（）来充任。

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。

玉米杂种优势利用摘要：玉米是异花授粉植物,育种主要是利用其杂种优势.本文首先介绍了杂种优势的概念,表现及原则,随后着重讲述了玉米杂种优势的利用,并以玉米与其近缘种和远缘种杂交的利用为例,阐述了玉米杂种优势利用模式及其在生产上的重要性,以及利用的现状和前景,使读者更多的了解玉米杂种优势的有关知识.关键词：玉米;杂种优势;利用1. 杂种优势的概念.表现及原则杂种优势是指两个以上亲本杂交后,所产生的杂种在生长势,生活力,抗逆性,适应性,产量和品质等方面比其亲本优越的现象.它是生物界的普遍现象.其表现是多方面的:(1)营养体优势.多数杂种F代长势旺盛,分蘖力强,根系发达,茎杆粗壮,块根,块茎增大增重.(2)生殖优势.一些主要农作物如玉米,高粱,水稻等杂交种F1的产品多数较高,一般此推广的普通良种增产20%`～40%.(3)抗逆性和适应性方面的优势.杂种F1代生长势强,抵御外界不良环境的能力和适应环境条件的能力往往优于亲本.(4)品质优势.杂种优势在生产上可以大大地提高产量,也应遵循以下原则:1.选配遗传基础差异大的亲本.2.尽量提高亲本的纯合度.3.便于杂交,并能获得大量杂交种子.。

玉米在我国及至全世界被大面积种植,其育种目标在不同地区有所侧重,但大部分是共同性的.现概括地将饲用玉米育种的目标性状分述如下:(1)高产性状.通常认为,产量性状优势的.子粒玉米杂交同样应用较多的饲用产量.(2)稳产性状.该性状主要包括生态适应性和各种抗逆性两方面(3)营养价值(4)早熟性(5)适应机械化收获的性状,如适宜的植株高度和穗位高度.玉米是最重要的饲用作物之一,适合于许多地方种植,但因为各地区地理位置,气候条件等的不同,又需要育种家们培育出许多适合当地种植的优良品种,杂种优势就是一个重要的研究方向,下面我们将分别论述玉米与其近缘种,远缘种的杂交。

2. 玉米与其近缘种的杂交2.1杂交试验目前,栽培种与其近缘物种直接杂交仍是将近缘物种基因转移到栽培种的主要手段。

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。

与杂种衰弱相反，有些种间杂交组合中还可见到F1植株的某些器官或整个植株体表现出强大的营养生长优势。

即使是在一些局部器官畸形的植株上，往往亦可见到其他部分的旺盛生长势。

在植物的种间杂交中，F1代的杂种优势比杂种衰弱更为常见，尤其是在成株阶段。

禾谷类的种间或属间杂交中，F1植株的杂种优势常表现为分蘖增加，株高、穗轴、护颖及外颖增大。

例如曾报道斯卑尔脱小麦×黑麦F1代植株的干重为双亲均值的8倍。

芸苔属的种间杂种，以及芸苔属与萝卜属(Raphanus)杂交产生的F1代植株常表现出植株高大，生长势旺盛的特点。

用果重为2kg的笋瓜(Cucurbita maxima)作母本与果重4．8kg的南瓜(C.moschata)杂交，F1代的单果重达10.35kg。

在观赏植物醉鱼草(Buddleia)中，以驳骨丹×日本醉鱼草(B．aslatlca × B.japonica)产生的杂种一代，其花大而美丽，且花朵数目剧增(香川冬夫，1957)。

澳大利亚悉尼大学作物科学院从俗名为袋鼠爪花(Kangaroopaw，Anigozanthos)的野生种间的杂种一代中培育的品种，花期长、生长势旺，且耐逆性强，远销欧美(Goodwin，1989，私人通讯)。

东方白松和西方白松的杂种植株生长速率显著大于双亲，F1达到的高度为三年前种植的西方白松的232％(Allard，1960)。

种间杂种一代的超常优势来源于高度的异质结合。

由于种之间的遗传分化程度比种内的遗传差异大得多，因而种间F1杂种在集中双亲显性基因的数目上，在等位及非等位基因间互作的强度和广度上，以及在核质互作的程度上，都可能比品种间杂种大得多。

如何利用种间F1代强大的杂种优势，是植物育种家非常感兴趣的课题。

直接利用种间F1代繁茂的营养体，是最经济有效的杂种优势利用途径。

多年生植物常进行无性繁殖，一旦产生了在生活力上明显超过亲本种的F1杂种，这些植物就能利用各种无性繁殖方式大量繁衍后代。

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。

《植物育种学》第八章杂种优势利用复习题及答案一. 选择题1.下面不属于杂种优势度量指标的是（D）A.中亲优势B.超亲优势C.超标优势D.性状优势2.超亲优势的计算公式是（B）A.(F-MP)/MP×100%1B.(F-HP)/HP×100%1C.(F-CK)/CK×100%1D.cF/MP×100%13.关于超显性(等位基因异质结合)假说错误的是（D）A.杂种优势是由双亲基因型的异质结合所引起的B.等位基因间互作的结果等位基因间没有显隐性关系C.杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作用D.完全肯定了等位基因间显隐性的差别4.属于杂种优势最经济的基本条件的是（A）A.强优势的杂交组合B.自交结实率高:建立高效的异交体系(大批量、低成本)生产杂种种子C.繁殖与制种技术复杂D.亲本不纯5.关于杂种亲本的基本要求正确的是（C）A.纯度低B.一般配合力低C.性状优良D.亲本产量低6.杂种亲本的选育常异花授粉作物需经过（D）代A.1B.2C.1~3D.1~27.属于配合力测定的方法的是（D）A.侧交法B.自交法C.回交法D.双列杂交8.杂交品种的选育过程中不包括（D）个测定时期。

A.早代测定B.中代测定C.晚代测定D.终代测定9.杂种品种的亲本选配原则是（A）A.配合力高B.亲缘关系较近B.性状良好但不互补 D.亲本自身产量低10.杂种品种类型中自交系杂种品种可分为（B）①单交种②三交种③双交种④综合品种A.①②B.①②③④C.②③④D.③④11.杂种品种类型中自交系杂种品种有4种，其中不属于三交种的特点的是（A）A.制种程序简单，但制种产量低B.增产幅度较大C.产量接近或稍低于单交种制种程序复杂D.制作程序复杂12.杂种品种类型中自交系杂种品种有4种,属于当前利用杂种优势的主要类型的是（A）A. 单交种B.三交种C. 双交种D.综合品种13.利用作物杂种优势的方法有（A）①人工去雄生产杂种种子②利用标志性状生产杂种种子③化学杀雄生产杂种种子④利用自交不亲和性生产杂种种子⑤F剩余杂种优势的利用2⑥雄性不育性利用A.①②③④⑤⑥B.②③④B.③④⑤ D.④⑤⑥14.不属于作物杂种优势的方法中化学杀雄生产杂种种子的特点是（B）A.配组复杂B.配组自由B.制种手续复杂 D.宜用于花时较短的作物15.作物杂种优势的方法中人工去雄生产杂种种子对作物要求规则中正确的是（B）A.雌雄同花作物B.繁殖系数高B.用种量大 D.花器较小16.下列不属于孢子体自交不亲和性的作物是（D）A.十字花科B.菊科C.旋花科D.景天科17.作物杂种优势的方法中关于F剩余杂种优势的利用这一方法出现纯合体的频率2为（B）A.1/3B.1/2C.1/4D.1/818.下列关于作物杂种优势的方法中克服雌雄同花作物人工去雄困难的最有效途径是（A）A.雄性不育性利用B.利用自交不亲和性生产杂种种子C.人工去雄生产杂种种子D.利用标志性状生产杂种种子19.在作物杂种优势的方法中关于雄性不育性利用这种方核法类型有(A)①核质互作雄性不育②基因型一环境互作雄性不育(光温敏)③隐性核不育④显性核不育A.①②③④B.②③C.③④D.①②20.自交系的选育方法是通过人工套袋自交,其操作过程是(C)①授粉②采粉③套雄穗④挂牌标记⑤套雌穗①②③④⑤ B.②③④⑤①C.⑤③②①④D.③④⑤①②二．填空题1.杂种优势的度量指标中中亲优势或相对优势(%)=(F-MP)/MP×100% MP=(1P+2P)/212.衰退速度：F杂合位点数越多，杂种优势衰退较缓慢13.一般配合力由基因的加性效应决定。

第五章 粳稻杂种优势利用第一节 水稻的杂种优势及其利用途径一、杂种优势概念杂种优势是生物界的普遍现象，是指两个具有不同遗传基础的亲本进行杂交后产生的第一代杂种，往往表现出比双亲有较强的生命力、成产力、适应性和抗逆性。

杂种优势即超亲现象。

二、杂种优势的估算方法杂种优势的大小因亲本组合不同而异，通常都是以杂种同亲本或对照品种进行比较估计。

估算杂种优势的方法主要有如下几种：1．杂种优势：杂种超过双亲平均值，又叫平均优势或假设杂种优势。

以下式表示： 杂种优势1(%)100%F MP MP-=F1为杂种一代平均值，MP 为双亲平均值，即122p p - 2．超亲优势：杂种超过大值（较优）亲本，又叫真正杂种优势。

以下式表示：超亲优势（%）=1100%F HP HP -´ HP 为大值或较优亲本的数量3．竞争优势：杂种超过当地推广品种或对照品种值，又叫对照优势。

以下式表示：竞争优势（%）=1100%F CK CK -´ CK 为对照品种平均值4．相对优势：按下式计算优势程度或显性度。

相对优势1121/2()F MP hp P P -=- 0hp =，为无显性（无优势）1hp = ，为正负完全显性1hp >，为正向超亲优势1hp <，为负向超亲优势10hp >>，为正向部分显性10hp -<<，为负向部分显性5．优势指数：111F a p =，122F a p =1a 和2a 分别代表某一性状两个亲本的优势指数，1p 和2p 分别是双亲该性状的平均值，1F 为杂种该性状的平均值。

优势指数值高，说明杂种与双亲的差异大，即该性状的杂种优势大。

6．相对遗传力：12112F P a P P -=-，11212P F a P P -=- 1a 为大值亲本的相对遗传力，2a 为小值亲本的相对遗传力，1P 和2P 分别是双亲该性状的平均值，1F 为杂种一代该性状的平均值。

利用杂种优势的途径
杂种优势指的是不同品种或种族的生物杂交后产生的优越性状。

如何利用这种优势可以带来许多好处，以下是几种途径：
1. 提高农作物产量：将不同品种的作物进行杂交，可以产生更强健和高产的农作物，如“杂交水稻”就是这样的例子。

2. 增加动物繁殖能力：人工杂交繁殖家禽家畜，可以提高它们的生产性能和抗病能力，如繁殖的“杂交猪”就可以快速生长，增加肉类产量。

3. 改善环境：利用草地植物的杂交优势，可以减少土壤侵蚀，改善草地生态环境，如“半人马草”就是一种能抵抗干旱和盐碱的杂交草。

4. 开发新药物：利用不同物种的杂交，可以产生新的物质，如“杂交抗体”就可以用于治疗癌症和免疫系统疾病。

总之，利用杂种优势的途径多种多样，可以在农业、动物繁殖、环境改善和医学等领域发挥重要的作用。

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利用植物雄性不育性生产杂种种子雄性不育是指雄性器官发育不良，失去生殖功能，导致不育的特性。

雄性不育性在植物界普遍存在。

据Kaul（1988）报道，已经在43科162属617个物种及种间杂种中发现了雄性不育，其中包括玉米、水稻、小麦、高粱、油菜、棉花等主要农作物。

雄性不育可以作为重要工具用于各种作物的杂交育种和杂种优势利用，特别是自花授粉作物和常异花授粉作物的杂种优势利用，更是把雄性不育作为最重要的途径。

当杂交母本获得了雄性不育性，就可以免去大面积繁殖制种时的去雄劳动，降低生产成本，提高杂种种子质量，带来更大的经济效益。

一、植物雄性不育性的分类（一）质核互作雄性不育质核互作雄性不育是受细胞质不育基因和对应的细胞核不育基因共同控制的不育类型，常被简称为胞质不育（CMS）。

当胞质不育基因S存在时，核内必须有相对应的隐性不育基因rr，个体才表现不育。

在杂交或回交时，只要父本核内没有显性可育基因R，则杂交子代一直保持雄性不育，表现细胞质遗传的特征。

如果细胞质基因是正常可育基因N，即使核基因是rr，个体仍然正常可育；如果核内存在显性可育基因R，不论细胞质是S或N，个体均表现育性正常。

按照细胞质中有可育基因N或不育基因S，细胞核中有显性可育基因RR，隐性不育基因rr，杂合基因Rr，质核结合后将会组成6种基因型（表10-1）。

6种基因型中只有S（rr）一种不育，具有这种基因型的品系或自交系就称雄性不育系，简称不育系（A）。

它由于细胞质基因体内生理机能失调，以致雄性器官发育不良没有生殖能力，但它的雌蕊是正常的，可以接受外来花粉而受精结实。

其余5种基因型都是可育的，如果以不育型为母本，分别与5种可育型杂交将会出现以下三种情况：表10-1 质核互作的6种遗传结构细胞核基因细胞质基因RR Rr rr N（可育）N(RR)可育N(Rr)可育N(rr)可育S（不育）S(RR)可育S(Rr)可育S(rr)可育（1）S（rr）×N（rr）→S（rr），F l全部表现不育，说明N（rr）具有保持不育性在世代中稳定传递的能力，具有N（rr）基因型的品系或自交系称雄性不育保持系，简称保持系（B）。

作物杂种优势及其利用摘要作物杂种优势是重要的生物学现象，有很大的应用价值。

介绍了杂种优势利用简史、利用途径及其固定方法。

关键词杂种优势；遗传机理；预测方法杂种优势是指2个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1在生活力、生长势、抗逆性、适应性以及产量、品质等方面超过双亲的现象。

杂种优势在许多农作物和园艺作物上得到广泛的应用，并获得巨大成功，对推动农业生产做出了重大贡献。

但长期以来，由于研究方法的限制，杂种优势的遗传机理及预测方法至今尚未完全探明；且未能对F1及其双亲的基因结构和表达差异进行深入研究。

近年来，众多植物分子生物学技术的不断建立和日臻完善，为人们认识和利用杂种优势现象提供了保障。

1杂种优势利用简史我国早在1 400多年前，后魏贾思勰著的《齐民要术》中就记载了马和驴杂交产生骡的事实，为人类历史上开辟了观察和利用杂种优势的先例。

法国Koireutier在1761～1766年育成了早熟优良的烟草品种间杂种，并提出了种植烟草杂交种的建议。

以后，MerdeI、Darwin、Beal、Pichey等分别做了大量研究，最后Shull在1905～1909年进行玉米自交系选育与杂种优势的研究中，首次提出了“杂种优势”这一术语和选育单交种的基本程序，从理论上和育种模式上为玉米自交系间的杂种优势利用奠定了基础。

到20世纪30年代，人们已经利用杂交玉米在生产上取得高产，自此杂种优势在农作物生产上的大规模应用便开始了，到1956年，全美已经普及了玉米杂交种。

玉米杂交种广泛成功应用，推动了作物杂种优势利用的探索和研究。

随着雄性不育系的选育成功，创造了自花授粉作物和常异花授粉作物杂种优势利用的条件，扩大了杂种优势利用的领域，到20世纪50年代后期，美国已基本普及高粱杂交种。

我国对玉米杂种优势的研究利用较晚，20世纪50年代才推广品种间杂交种，60年代推广双交种，70年代推广单交种。

杂交高粱始于20世纪50年代后期，育成并推广了一批高粱杂交种，现在高粱杂交种全世界已普及。

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。