小麦主要性状杂种优势的比较分析(摘要)

根据普通小麦杂交组合及其亲本点播材料的数据,分析了五个主要农艺性状(单株产量、每株穗数、每穗粒数、千粒重和株高)的杂种优势、超亲优势和比对照增产%.单株产量的杂种优势幅度为85.0%～141.1%,超亲优势为—5.4%～123.9%,与对照比的增产%     

小麦种间杂种优势研究:Ⅰ.普通小麦与斯卑尔脱小麦及密穗小麦种间杂种产量和品质优势

以6个普通小麦为母本,5个斯卑尔脱小麦和 5个密穗小麦为父本配制6×10种间 NCⅡ双列杂交组合,对其杂种F1的产量及品质性状进行了研究。结果发现:小麦种间杂种在产量上具有明显的杂种优势,其中斯卑尔脱小麦与普通小麦所配的30个种间杂交组合产量杂种优势平均为109.24%(43.14%~187.96%),单株穗数及千粒重平均优势较大且与产量优势的相关分别达极显著水平和显著水平;密穗小麦与普通小麦所配的30个种间杂种的杂种优势为77.19%(-2.18%~143.42%),单株穗数和主穗粒数优势较大且与产量优势的相关均达极显著水平。种间杂种的品质指标中籽粒硬度大多降低,但农大3226所配组合均具正向优势,密穗小麦所配种间杂种籽粒蛋白质含量及湿面筋含量低于普通小麦。但是种间杂种沉淀值的杂种优势比较普遍。认为,种间杂种的品质性状在一些组合中比普通小麦有所提高。     

冬小麦主要农艺性状的杂种优势和配合力分析

以9个黄淮麦区广泛推广的小麦品种为材料,按照完全双列杂交方法 4配制36个杂交组合,研究了小麦重要农艺性状的杂种优势,并进行了配合力分析。结果表明,小麦农艺性状的杂种优势普遍存在,各性状的平均杂种优势均表现正向优势,穗粒质量和单株穗数的杂种优势最大,分别为9.64%和9.11%;单株粒质量杂种优势的变异幅度最大,组合石4185/济麦22的单株粒质量的杂种优势达52.25%;济麦22和烟农19的多个性状一般配合力较高,是组配强优势组合的良好亲本。     

穗分枝小麦与普通小麦的配合力分析

选用12个普通小麦和4个穗分枝小麦品种采用p×q不完全双列杂交模式对8个主要农艺性状的配合力进行了分析,以期为明确穗分枝小麦在小麦杂种优势中的利用价值提供参考资料。结果表明,母本在8个农艺性状上的一般配合力方差均达到了极显著水平,父本的单株穗数、千粒重和单株粒重的一般配合力方差不显著,其它也均为极显著水平。特殊配合力方差仅株高、穗粒数和单穗粒重达到了显著或极显著水平,其它均不显著。配合力分析表明,单株产量为加性遗传,一般配合力高的亲本,其杂种优势也高,后代可保持较高的产量水平。本实验中杂种优势最高的两个组合p1×f1和p10×f1,它们的亲本的一般配合力都比较高。     

冬小麦F2代主要产量性状杂种优势及其相关性的研究

选用11个品质性状差异较大的小麦品种,以NCII杂交设计配置30个杂交组合,研究单株穗数、穗粒数、千粒重和单株产量等4个性状的F2代杂种优势、亲子相关及回归.结果表明:F2代各产量性状的杂种优势均明显衰退,除穗粒数呈弱正向优势外(HMF2=0.227),其余性状均呈现负向优势,亲子相关和回归分析得出杂种F2产量各性状与双亲相应性状的中亲值相关系数均达到极显著正相关,杂种F2代与双亲关系密切.因此,若选择优良亲本,注重提高双亲产量性状的平均水平,小麦的杂种优势可以利用F2代.     

两系杂交水稻产量性状的相关及通径分析

以5个光温敏不育系与10个恢复系(或常规品种)分别配成的组合为材料，从产量性状上对所配成的50个组合进行杂种优势分析。结果表明：杂种F1存在显著的个体杂种优势，在主要农艺性状尤以单株粒重、单株穗数、每穗粒数的杂种优势明显；相关、通径分析表明：每穗粒数、单株穗数、结实率、千粒重与单株粒重成正相关，且每穗总粒数、结实率对单株粒重的直接作用均达极显著水平。     

冬小麦杂种优势表现及分析

用142个普通小麦为亲本配制杂交组合273个,以冬小麦品种石4185为对照,对F1代材料的株高、株穗数、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重性状表现进行了分析。结果表明：F1代杂种优势范围为38.7%～124.0%,性状顺序为株穗数〉穗粒数〉株高〉千粒重〉穗长〉小穗数。千粒重正向杂种优势与负向杂种优势之比为4.39∶1,其次为穗粒数、小穗数、穗长、株穗数和株高。有96.70%的组合千粒重〉CK,而小穗数和株穗数的负优势组合数分别占观察总数的71.79%和56.04%。逐步回归分析发现,影响杂种优势的主要因素顺序为株穗数〉穗粒数〉千粒重〉株高,分别达到了极显著和显著水平,决定系数R2=0.99。小麦单一性状杂种优势十分明显,对杂交种开发具有较大的遗传潜力。从应用角度看,株穗数、穗粒数和千粒重均〉CK且株高≤CK的组合数仅有14个,只占观察总数的5.13%,比例较小。株穗数、穗粒数、千粒重的正向超标优势分别为64.0%、59.2%和51.8%,位居所有参试性状前3位。在小麦杂交育种中,可根据不同的产量结构如大穗型、大粒型、多穗型进行组合搭配,同时注重显性矮秆基因的利用。     

小麦品质性状和农艺性状的杂种优势分析

以8个优质品种(系)及其双列杂交的F1为材料,对其品质性状和农艺性状进行杂种优势分析,结果表明:农艺性状杂种优势较强,品质性状杂种优势较弱,其中产量性状杂种优势最强,其顺序为单株产量>生物学产量>千粒重>单株穗数>株高>穗粒数,籽粒蛋白质含量、干面筋含量平均为正向优势,湿面筋含量和沉降值平均为负向优势,但沉降值组合间差异较大(-21.9627.77),为选择高沉降值品种提供了机会,并对品质性状与农艺性状杂种优势值的相关性进行了分析。     

小麦品质性状和农艺性状的杂种优势分析

对９个小麦品种间２０个杂种Ｆ１的１３个性状分析表明，农艺性状的杂种优势较强，品质性状的杂种优势较弱，其中产量性状的杂种优良最强，其顺序为单株产量＞株粒数＞株穗数＞穗粒数。株高偏高值亲本遗传，成熟期偏晚遗传，二者也存在明显的杂种优势。籽粒蛋白质含量、硬度和干、湿面筋含量趋中亲或低亲遗传。     

小麦杂种优势利用研究的概况及展望(二)

二、目前杂交小麦研究的几个主要问题及其展望1.杂交优势问题杂交小麦研究的最终目的是利用 F_1的杂种优势为小麦增产服务。在常规育种 F_1代我们常常看到有穗大穗多粒大粒多等明显的杂种优势现象。1973—1974年,我们做了一个包括阿夫、丰产3号、墨巴66等7个品种人工去厷授粉的双列杂交试验,测定结果21个组合每株产量平均杂种优势36.8%,平均超亲优势15.2%。产量构成三因素即每株穗数、每穗粒数和千粒重的平均杂种优势分别     

小麦不同千粒重亲本的杂种优势分析

为了研究小麦的杂种优势,用6个千粒重高的品种SH4300、S5707、衡4568、D08-6、LS6109、华育116和6个千粒重低的品种H083-366、旱优0602-25、泰农8681、临抗6180、泰农2987、DH155两组亲本,按NCⅡ遗传交配设计,配制6×6不完全双列杂交获得36个杂交组合,对亲本及F 1的株高、穗长、分蘖、小穗数、穗粒数、单株产量、千粒重7个性状进行杂种优势分析和相关性分析。结果表明:(1)7个性状的中亲优势平均值均为正值,中亲优势的大小顺序为单株产量分蘖小穗数株高穗粒数千粒重穗长。单株产量的组合是泰农8681/D08-6、泰农2987/D08-6、泰农2987/衡4568。(2)分蘖、小穗数、单株产量3个性状的超亲优势平均值为正值,其余4个性状的超亲优势平均值均为负值。单株产量最高的组合是泰农8681/D08-6、H083-366/S5707、泰农2987/衡4568。(3)F1代在单株产量的超标优势平均值为负值,其它6个性状均为正值,其中小穗数达到了100%,株高,穗长和穗粒数都达到了90%以上。单株产量最高的组合是泰农2987/衡4568、旱优0602-25/S5707、泰农2987/华育116。(4)千粒重与分蘖、小穗数、穗粒数无显著相关性。综合三组优势结果来看,组合泰农2987/衡4568的三个优势表现都高,是笔者试验的优势组合。     

华北地区小麦品种农艺性状比较分析

以20世纪末21世纪初华北地区先后审定的168份小麦(Triticum aestivum L.)品种为研究材料,对8个主要农艺性状进行了比较分析。结果表明,该区育成的小麦品种类型多,遗传变异丰富,8个农艺性状的变异系数(7.96%~26.51%)表现为千粒重主茎穗长株高主茎穗粒数单穗重平均穗粒数单株有效穗数单株产量。各农艺性状在4省市的差异较大,北京地区小麦品种具有株高高、主茎穗长长、千粒重高的特点;河南小麦品种具有穗粒数多、单穗重高的特点;山东小麦品种分蘖成穗率高;河北小麦品种的农艺性状比较协调。各小麦品种单株产量与单株有效穗数(0.85)、平均穗粒数(0.39)、单穗重量(0.37)、主茎穗粒数(0.27)、主茎穗长(0.20)达极显著正相关,与株高达显著正相关(0.19),与千粒重呈不显著负相关。     

不同胞质、不同母本基因型和恢复系对杂种F1几个主要性状的效应

选用4个恢复系、4个不育系及其相应的保持系配制了32个杂交组合、比较了不同胞质以及不同母本基因型和恢复系对杂种 F_1的几个主要性状的效应.结果表明、提莫菲维细胞质对 F_1的每穗粒数及每穗粒重有十分显著的影响,但对单株产量影响不显著。某些母本基因型与提莫菲维细胞质的相互作用可使 T 质杂种的单穗拉重、单株粒数、单株穗数、单株粒重显著优于 A 质杂种。不同母本基因型、不同恢复系对 F_1的千粒重、穗粒重、穗粒数、单株粒数、单株穗数、单株产量、株高均有显著影响,并且它们的互作对千粒重、穗柱重、单株粒数、单株产量、株高亦有显著影响。上述结果说明、只要亲本选配得当、可以充分发挥 T 型杂种小麦的杂种优势.     

冬小麦产量性状杂种优势分析

1981和1982年,对600余个小麦单交组合进行了 F_1杂种优势的分析。结果表明:1.单株生产力,单株穗数、每穗粒数和千粒重普遍存在着十分明显的各类优势。其中以单株生产力的优势最强;2.在构成单株生产力的三因素中,单株穗数的杂种优势、超亲和超标优势最高,具千粒重优势的组合所占比例最大,主穗粒数的各类优势相对较低;3.单株生产力及其构成三因素的各类优势在不同组合间有很大差异,尤以单株穗数的优势变化幅度最大,这些性状的表现又多与其双亲平均值存在着极显著的正相关。     

杂交小麦主要性状杂种优势和配合力的研究

完全双列和不完全双列杂交试验结果表明:所研究性状都存在不同程度的杂种优势,其中以单株产量、株高、千粒重的优势效应最高。每穗小穗数、穗长和每穗粒数次之,单株穗数最低,A系杂种单株产量和每穗粒数的杂种优势低于B系杂种,恢复系的恢复力低是影响A系杂种产量优势充分发挥的主要原因。单株产量的杂种优势是由三个产量构成因素相互补充,其优势相互积累的结果,而产量构成因素中又以千粒重和穗粒数的优势较强。因此,着重于提高千粒重和增加每穗粒数较易于获得强优势的杂交组合。完全双列杂交配合力分析表明:七个性状的一般配合力和特殊配合力方差均十分显著,说明加性效应和非加性效应对这七个性状的遗传变异影响显著。但每株穗数,每穗小穗数和单粒产量的一般配合力方差与特殊配合力方差的比值(gca/sca)较小,而其它四个性状的方差比值较大,这表明每株穗数、每穗小穗和单株产量的遗传变异受加性和非加性效应基因的共同制约,而其他四个性状的大部分遗传变异则与加性基因有关。单株产量的配合力效应是产量因素配合力互作的结果。因此,选配组合时应注意双亲产量因素的配合力均高或至少能够互补。雄性不育胞质对杂交小麦的配合力无明显影响,而恢复系的恢复力以及不育胞质与育性恢复基因的互作是造成A系杂种千粒重和穗粒数配合力变化的主要原因。据此,可在未转育不育系和恢复系之前测定其轮回亲本的一般配合力,转育过程中淘汰难以恢复的不育系和恢复力低的恢复系,以便减少培育恢复系和不育系的工作量,用B系杂种代替A系杂种的配合力测定,以避免和减少对A系杂种配合力的歪曲。旗叶面积和叶绿素含量的配合力和杂种优势统计量不能作为予测产量性状配合力和杂种优势的可靠指标。     

籼型三系杂交水稻产量性状的相关及通径分析

[目的]为杂交水稻育种提供依据。[方法]以8个三系不育系与8个恢复系按不完全双列杂交(NCⅡ)配成的组合为材料,从产量性状上对所配成的38个组合进行杂种优势分析。[结果]杂种F1存在显著的杂种优势,在所考查的10个性状中尤以每穗总粒数、每穗实粒数、着粒密度、株高和单株产量的杂种优势表现明显;相关、通径分析结果表明,每穗实粒数、着粒密度、每穗总粒数和有效穗与单株产量的相关系数达极显著水平;且有效穗、每穗总粒数、每穗实粒数对单株产量的直接作用均达显著或极显著水平。[结论]多穗、大穗均可作为籼型杂交水稻育种的方向,但不能片面地强调某一性状的提高,而应同时综合考虑其他性状的表现,优化穗粒结构,才能获得产量的最大潜力。     

杂交小麦苗期光合特性分析及其对强优势组合的早期预测

【目的】通过分析不同杂交小麦组合及其亲本苗期叶片的光合特性与籽粒产量的相关性,为杂交小麦强优势组合早期筛选和预测提供理论依据。【方法】以2个恢复系和4个不育系及其配制的6个杂交小麦组合为材料,在大田种植条件下测定小麦苗期叶片的光合特性,包括净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）、水分利用效率（WUE）、叶绿素含量、Rubisco活性及其大小亚基编码基因rbcL、rbcS相对表达量;调查成熟期的产量性状,包括株高、主穗穗长、单株地上生物量、有效穗数、穗粒数、单株籽粒产量、主穗小穗数、千粒重、收获指数,并分析杂种优势以及光合性状与产量性状的相关性。【结果】杂交小麦苗期的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均表现出显著的超高亲优势,其中净光合速率的平均超高亲优势为15.4%,气孔导度为21.3%,蒸腾速率则为11.46%,净光合速率值高的恢复系所配制的杂交组合具有更高的净光合速率和杂种优势,而胞间二氧化碳浓度、水分利用效率则少数有负向优势。成熟期有效穗数、单株籽粒产量及单株生物量具有较高的超高亲优势,其中穗数的超高亲优势值达到最高,平均优势值为34.21%。相关性分析表明,净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、单株生物量和单株籽粒产量呈显著或极显著正相关,说明气孔导度、蒸腾速率可辅助筛选高光合小麦,同时苗期净光合速率与产量关系密切。叶绿素含量、Rubisco活性、大小亚基编码基因rbcL、rbcS相对表达量的杂种优势差异较大,其中杂交小麦Rubisco活性均高于双亲,且具有显著的超高亲优势,平均超高亲优势为5.38%。编码基因中,与rbcL相比rbcS具有更高的超高亲优势和中亲优势,而叶绿素含量主要表现为负向优势,少数表现出中亲优势,极少数表现出超高亲优势,且各项指标与净光合速率均无显著相关性。【结论】杂交小麦在苗期已表现出显著的杂种优势,尤其是净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,而净光合速率与单株产量、单株生物量显著正相关,因此结合小麦杂交组合的田间表现,苗期净光合速率高低可以作为早期预测杂交组合的产量潜力的参考依据。     

不同环境下两系杂交稻农艺性状杂种优势与基因效应的分析

不同环境条件下显性基因的表达程度不同,但环境不改变显性基因的作用方向.本研究所考查的单株有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、千数重、粒长、粒宽、长宽比、穗长、株高及单株产量等各性状都存在互作杂种优势;除株高和单株产量外,其余各性状的互作杂种优势都大于普通杂种优势.此外,不同类型的亲本品种对各产量性状的遗传改良具有不同的作用,4个光温敏核不育系对于增加有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、千数重、粒长、穗长、株高及单株产量等性状具有负向效应,而3个常规籼稻品种对改良上述性状具有正向效应.有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、穗长、株高及单株产量等性状的加性基因效应受环境的影响较大,并且这种影响因品种而异.     

冬小麦杂种优势利用研究的亲本选配及遗传分析

选用6个适应于山西晋南地区的小麦品种,采用Griffing方法4,配置1 5个完全双列杂交组合,对冬小麦的主要产量性状的配合力、遗传力和显性度进行了分析,以期对小麦杂种优势利用研究的亲本选配和性状分析作出指导。结果表明:单株产量和单株穗数为显性遗传,千粒重和穗粒数为加-显性遗传,但两者总遗传方差中加性方差和显性方差的比例又不相同,千粒重以加性方差为主,显性方差较小,穗粒数则为超显性遗传。     

甘蓝型油菜品种间籽粒产量及产量性状杂种优势分析

应用双列杂交设计,研究了遗传来源不同的12个甘蓝型油菜品种间66个双列组合的单株籽粒产量及产量性状的杂种优势。分析结果,21个组合单株籽粒产量具有超高亲优势,超高亲优势率为70 24%(30 70%～218 10%)。产量性状中,8个组合千粒重表现超高亲优势(3 57%～20 48%),其中7个组合为低千粒重亲本组合;47个组合单株角果数具有超高亲优势,平均超高亲优势率为28 02%(0 93%～97 87%);13个组合的每角粒数有超高亲优势,平均超高亲优势率为11 67%。结果表明,甘蓝型油菜品种间籽粒产量超高亲杂种优势明显,可利用的杂种优势潜力较大;杂交油菜籽粒产量的杂种优势主要源自单株角果数的杂种优势,每角粒数和千粒重对籽粒产量的杂种优势贡献较小。文中讨论了甘蓝型油菜品种间杂种优势利用的可行途径。