雜種后代的選擇及育種程序

1、雜種后代的選擇及育種程序雜種后代的選擇及育種程序12農(nóng)資農(nóng)資韓再軍韓再軍吳玉波吳玉波雜種后代選擇 通過正確地選配親本，并運用適當?shù)碾s交方式，獲得雜種以后，應進一步根據(jù)育種目標，在良好而一致的試驗條件下種植雜種種子，并保證有足夠數(shù)量的雜種分離群體。在此基礎(chǔ)上，按照不同世代特點，對雜種進行正確處理，以及嚴格的選擇、鑒定和評比，最后育成符合育種目標的新品種。至于對某些特定性狀，還需要給予相應的培育、選擇和鑒定的條件。 雜種后代的處理方法中，應用較廣的有系譜法系譜法和混合法混合法，其他還有從這兩者派生出來的方法。系譜法系譜法 這是國內(nèi)外在白花授粉作物和常異花授粉作物雜交育種中最常用的方法。自雜種第一次

2、分離世代(單交F2、復交F1)開始選株，分別種植成株行，即系統(tǒng)，以后各世代均在優(yōu)良系統(tǒng)中繼續(xù)進行單株選擇，直至選出性狀優(yōu)良一致的系統(tǒng)升級進行產(chǎn)量試驗。在選擇過程中，各世代予以系統(tǒng)編號，以在選擇過程中，各世代予以系統(tǒng)編號，以便考察株系歷史和親緣關(guān)系，故稱系譜法。便考察株系歷史和親緣關(guān)系，故稱系譜法。 (一)系譜法的工作要點 以單交雜種為例敘述如下： 1雜種一代(F1) ： 將雜種種子按雜交組合排列，點播以加大種子繁殖數(shù)量，同時便于拔除假雜種等操作的進行。相應播種對照品種及親本以便比較。每一組合的種植株數(shù)應按照預期F1群體的大小及該作物的繁殖系數(shù)而定，約數(shù)株到數(shù)十株。 用兩個純系品種雜交所得的 F

3、1雜種在性狀上是一致的，一般不選單株，主要根據(jù)育種目標淘汰有嚴重缺點的雜交組合，并參照親本淘汰偽雜種。如果雜交親本不純，在F1就發(fā)生性狀分離時，也可以進行選株。如需要選擇單株，則按株單獨收獲，單獨脫粒，并注明單株號。每一當選組合所留的種子數(shù)量，應能保證F2有一定株數(shù)的群體。 2雜種二代(F2)或復交一代 ： 按照雜交組合點播。F2或復交一代群體應盡可能大些，原則是種植F2植株數(shù)量必須確保獲得育種目標所要求的基因重組和性狀的幾率要高。實際上群體的大小應該根據(jù)育種目標、親本的遺傳差異的大小，親本數(shù)目多少，雜交方式、組合優(yōu)劣、目標性狀遺傳的特點而定。 F2(復交F1)是性狀開始分離的世代，一個組合內(nèi)

4、植株間在各種性狀上雖然表現(xiàn)的很不相同，但以一個組合來說，抽穗或開花早晚、植株高矮、抗病性好壞等性狀的總的趨勢還是可以看得很清楚的。所以這一世代的工作重點是確定好的組合，淘汰不良組合，在好的組合中選擇優(yōu)良單株。 F2所選單株的優(yōu)劣在很大程度上決定其后代表現(xiàn)的好壞。因為來自同一F2單株的后期世代的一些系統(tǒng)，大多具有大體共同的優(yōu)點及相似的產(chǎn)量水平。F2單株是否選得準在很大程度上決定了育種工作的成敗。因此F2(或復交一代)是選育新品種的關(guān)鍵世代。 3雜種三代(F3) ：按組合排列，將人選的F2單株點播成行(株行)，或稱為從F3代起按系統(tǒng)(株系)進行種植。在田間均勻分布對照品種行，以便比較和選擇。每一個

5、系統(tǒng)都要給予編號，并在生育期內(nèi)記載生育狀況及其他各種性狀，在F3以后各個世代其做法大致類似。 F3各系統(tǒng)(株系)的主要性狀表現(xiàn)趨勢已較明顯，所以是對F2人選單株優(yōu)劣進一步鑒定和選擇的重要世代,在F3選擇株系和單株時，可根據(jù)生育期、抗病性、抗逆性及產(chǎn)量性狀的綜合表現(xiàn)進行選擇。 在F3有時可出現(xiàn)個別系統(tǒng)，性狀基本整齊一致，而且表現(xiàn)突出，這樣的系統(tǒng)在選擇優(yōu)株以后，可將其余植株混合收獲脫粒，提前參加產(chǎn)量試驗。對于那些落選被淘汰的某些系統(tǒng)中，如果當中仍有優(yōu)良的單株，仍可選留。 4雜種四代(F4)及其以后世代 ： F4及其以后世代的種植方法同F(xiàn)3。來自同一F3系統(tǒng)(即屬于同一F2單株的后代)的F4諸系統(tǒng)稱

6、為系統(tǒng)群，系統(tǒng)群內(nèi)各系統(tǒng)之間互為姊妹系。一般不同系統(tǒng)群間的差異較同一系統(tǒng)群內(nèi)各系統(tǒng)間的差異大，而姊妹系統(tǒng)間的豐產(chǎn)性、性狀的總體表現(xiàn)等往往相接近。因此，在雜種4代，應該首先選擇優(yōu)良系統(tǒng)群中的優(yōu)良系統(tǒng)，并從中選拔優(yōu)良單株。F4選擇系統(tǒng)和選株所依據(jù)的性狀要求應更加全面。 F5及其以后世代的工作與F4相同。收獲時，應將準備升級系統(tǒng)中的當選單株先按行收獲，然后再按系統(tǒng)混收，如果系統(tǒng)群表現(xiàn)整齊和相對一致，也可按系統(tǒng)群混合收獲，以保持相對多的異質(zhì)性和獲得較多的種子。如果某組合種植到F5或F6還沒有出現(xiàn)優(yōu)良晶系，則可不再種植。一般常異花授粉作物的選擇世代可以略延長。 (二)系譜法的優(yōu)缺點 系譜法在世界各國應用

7、最廣應用最廣，歷史較久歷史較久。一般認為，應用這種方法在雜種早期世代，針對一些遺傳力高的性狀連續(xù)幾代選擇，起到了定向選擇的作用；同時每一系統(tǒng)的歷年表現(xiàn)都有案可查，比較容易全面地掌握它的優(yōu)、缺點，而且系統(tǒng)間的親緣關(guān)系十分清楚，有助于互相參證，育種工作者可以及早地把注意力集中在少數(shù)突出的優(yōu)良系統(tǒng)上，有計劃地加速繁殖和多點試驗。 系譜法從F2起進行嚴格選擇，中選率低，特別對多基因控制的性狀，效果更差，因而使不少優(yōu)良類型被淘汰。 這個方法的另一個缺點是工作量大，占地多，往往受人力、土地條件的限制，不能種植足夠大的雜種群體，使優(yōu)異類型喪失了出現(xiàn)的機會。 混合法混合法 (一)混合法的工作要點 混合法的工作

8、要點是：在白花授粉作物的雜種分離世代，按組合混合種植，不加選擇，直到估計雜種后代純合百分率達到80以上時(約在F5F8)，才開始選擇一次單株，下一代成為系統(tǒng)(株系)，然后選拔優(yōu)良系統(tǒng)進行升級試驗 根據(jù)上述情況，混合法要求混播群體比較大，同時代表性要廣泛，即每世代收獲和播種的群體應該盡可能包括各種類型的植株。到選擇世代，人選的株數(shù)應盡可能多些，甚至可達數(shù)百乃至上千。選擇無需太嚴格，主要依靠下一代的系統(tǒng)表現(xiàn)予以嚴格淘汰。衍生系統(tǒng)法衍生系統(tǒng)法 (一)衍生系統(tǒng)法的工作要點 由F2或F3一個單株所繁衍的后代群體分別稱之為F2或F3衍生系統(tǒng)。這一方法是在F2或F3進行一次株選，以后各代分別按衍生系統(tǒng)混合種

9、植，而不加選擇。對衍生系統(tǒng)進行測產(chǎn)，測定結(jié)果只作參考，淘汰明顯不良的衍生系統(tǒng)，并逐代明確優(yōu)良的衍生系統(tǒng)，直到產(chǎn)量及其他有關(guān)性狀趨于穩(wěn)定的世代(F5F2)，再從優(yōu)良衍生系統(tǒng)內(nèi)選擇單株，下一年種成株系，從中選擇優(yōu)良系統(tǒng)，進行產(chǎn)量比較試驗，直至育成品種。 （二）衍生系統(tǒng)法的優(yōu)缺點 衍生系統(tǒng)法兼具系譜法和混合法的優(yōu)點，又在不同程度上消除了兩法的缺點。和系譜法相比，衍生系統(tǒng)法在早代選株，按株系種植，育種家可以盡早獲得優(yōu)良株系，發(fā)揮了系譜法的長處。采用系譜法要連續(xù)在系統(tǒng)內(nèi)選擇單株，選株太多會增加工作量，選少了又可能損失一些優(yōu)良基因，而采用衍生系統(tǒng)法不會使所處理的材料，在若干世代內(nèi)增加太多，又可在系統(tǒng)內(nèi)保存

10、較大的變異，彌補了系譜法的缺點。 和混合法相比，衍生系統(tǒng)法在早代選株后，即按衍生系統(tǒng)混合種植，保存變異，在早期世代，以大大減少工作量，這保留了混合法的優(yōu)點。又由于分系種植，可以減少在混播條件下群體內(nèi)出現(xiàn)不同類型間的競爭問題，這又是混合法所難與比擬的。另外，采用衍生系統(tǒng)法能集中精力在有希望的材料中進行選擇，可以減少在選擇世代大量選株的工作量，也能提早選擇世代，比混合法可縮短年限。單子傳法單子傳法 (一)單籽傳法的程序 用兩個親本雜交，得到F1，經(jīng)自交得到F2，在F2植株的每一株上或大量選株上各取一粒種子進級到F3，在F3每株仍取一粒種子進級到F4，再用同法進級至F5、F6代，直到所需要的世代。一

11、般進級到F6時便可進行單株收獲，在F7種成株行，F(xiàn)7的株行數(shù)等于F2的選擇株數(shù)。在F7株行系統(tǒng)間要認真選擇，中選系統(tǒng)分別混收，進行產(chǎn)量比較試驗。 (二)單籽傳法的優(yōu)缺點 單籽傳法的目的，首先是在育種過程中，盡可能保存雜種群體的遺傳變異的多樣性。雜種群 體F2分離大量遺傳變異，通過單籽傳法，在后繼各個世代盡可能保存該(F2)群體的遺傳變異，直到F7成為品系，每個品系是原來F2的一株后裔。另外，單籽傳是加速雜種群體世代進展的有效途徑.用這方法，可以在最小面積，利用最少量的力，產(chǎn)生大量的株系或品種，供進一步比較試驗用。 但和一般系譜法相比，單籽傳法也有缺點。因其只根據(jù)當代的表現(xiàn)型進行選擇，而缺乏對后

12、代株行或株系的鑒定，因此，雖然能一年繁殖兩三代，但品系的純化和穩(wěn)定情況不及系譜法。由于對家系的選擇機會少，缺少田間評定，所以得到的品系在進行產(chǎn)量比較試驗時，產(chǎn)量表現(xiàn)差的可能性較大，而且在全過程中只經(jīng)一次選擇，不得不保留較多的品系進行產(chǎn)量比較試驗，后期的工作量也是很大的；另一缺點是缺乏系內(nèi)選擇。 單籽傳法和混合法存在很大區(qū)別。如果在F2有500個植株，單籽傳至F6，仍然保留有這500株所形成的500個系。如果用混合法，每代混合收獲，并抽樣混合加代至F6時，就已無法證所留存的群體是當年F2全部植株的后裔，也不能再區(qū)分它們是否來自相同或不同的F2植株。雜交育種程序 整個雜交育種工作的過程，包括下列幾

13、個內(nèi)容不同的試驗整個雜交育種工作的過程，包括下列幾個內(nèi)容不同的試驗圃，并形成一定的工作程序。圃，并形成一定的工作程序。 一、原始材料圃和親本圃 原始材料圃種植從國內(nèi)外搜集來的原始材料，分類型種植，每份種幾十株。應該不斷引入新的種質(zhì)，豐富育種材料的基因庫。有目的地引進具有豐產(chǎn)、抗倒伏、抗病蟲害和優(yōu)質(zhì)等特性的材料。根據(jù)育種目標，選擇材料進行重點研究，以便選作雜交親本。重點材料連年種植，一般料可以室內(nèi)保存種子，分年輪流種植，這樣不但可以減少工作量，并且可以減少引起混雜的機會。 從原始材料圃中每年選出合乎雜交育種目的的材料作為親本，種于親本圃。雜交親本應分期播種，便花期相遇；并適當加大行株距，便于進行

14、雜交。 小麥原始材料圃的苗期 親親 本本 圃圃 二、選種圃 種植雜交組合各世代群體的地段稱選種圃，有時也將種植Fl、F2的地段稱雜種圃。采用系譜法時，在選種圃內(nèi)連續(xù)選擇單株，直到選出優(yōu)良一致的品系升級為止。F1、F2按組合混種，點播稀植，肥力宜高。從F2開始，當選單株種成株行，小株作物每1020行，中株作物每510行種一行對照。必要時，可在每一組合的前后種植親本。 三、鑒定圃 主要種植從選種圃升級的新品系。條播，種植密度接近大田生產(chǎn)，進行初步的產(chǎn)量比較試驗及性狀的進一步評定。由于升級的品系數(shù)目很多，而每一品系的種子數(shù)量較少，所以鑒定圃的小區(qū)面積較小，重復23次。多采用順序排列，每隔4區(qū)或9區(qū)種一對照區(qū)。每一晶系一般試驗12年。產(chǎn)量超過對照品種并達一定標準的優(yōu)良一致品系升級至品種比較試驗，少數(shù)再試驗一年，其余淘汰。 鑒定圃，每一小區(qū)為一體系 四、品種比較試驗 種植由鑒定圃升級的品系，或繼續(xù)進行試驗的優(yōu)良品種。品種數(shù)目相對較少，小區(qū)面積較大，重復45次。在較大面積上對品種的產(chǎn)量、生育期、抗性等進行更精確和詳細的考察