甜菜多倍体杂种优势利用的初步研究

利用甜菜多倍体品种的杂种优势,是提高甜菜生产的有效措施之一,国外自五十年代以来,已经开始在生产上广泛应用,七十年代初,又进一步将多倍体与雄性不孕、单粒种结合,选出了单粒、雄性不孕的多倍体杂种。目前我国也正在积极进行这方面的研究工作,多粒四倍体与多粒二倍体杂交,获得多倍体成份占80％左右(3n占60％)的多倍体杂种已在生产上推广应用。科学实验和生产实践证明,在目前条件下,这种类型的杂种对提高甜菜生产仍然有促进作用。本所自一九七一年以来,即开始进行这方面的研究工作,每年都配制一批多倍体杂交组合。本文即根据对这些组合的块根产量、含糖率和抗病性表现的初步总结,提出有关多倍体杂种优势利用的初步意见和杂种     

甜菜普通多倍体亲本系号选择效果的研究

采用多种方法对甜研系列普通多倍体亲本进行多种系号的选择，研究结果表明：在含糖率方面，同一品系不同号间差异显著或极显著，除个别四倍体品系的系号与对照比差异显著或极显著外，其它品系选择的系号与对照比差异不显著。在根产量和产糖量方面，除少数品系选择的系号与对照比差异显著或极显著外，多数品系的系号与对照比差异不显著。二倍体亲本“连作”系号在根产量和产糖量方面与对照比差异显著或极显著。有关亲本系号的优劣，需在不同的生态环境下结合多年的能种经验进行鉴定选择。     

甜菜的杂种优势分析

本文通过对甜菜多粒雄性不育系测交组合试验所调查的甜菜4个主要产质量性状杂种优势分析,表明,杂种优势在性状之间和组合之间的差异是明显的,其优势程度依次为:产糖量>根产量>褐斑病病情>含糖率,而优势的稳定性则为,含糖率>褐斑病病情>根产量>产糖量。各性状优势间的相关表现为,根产量及含糖率与产糖量是极显著的正相关;根产量及含糖率与褐斑病病情均为负相关;根产量与含糖率为正相关。含糖率和产糖量两个性状明显回归于中亲和低亲,根产量明显回归于中亲和高亲。因此,通过利用杂种优势是可以选育出既丰产又高糖且抗病性强的品种。     

水稻粳型亲籼光温敏不育系509S的选育及其杂种优势

水稻籼粳亚种间杂种不育的主要原因在于育性位点上等位基因互作,因此,在籼粳交主要的育性位点上的片段置换,及把籼粳片段相互置换克服生殖障碍进行育种成为可能。本研究将籼稻轮回422S的光温敏不育基因以及籼稻249黄的黄叶形态标记通过回交方法导入到粳稻镇稻88中,同时在S5、S7、S8和S9育性位点上,分别利用4个与育性位点紧密连锁的分子标记RM276、RM455、RM141和RM185进行分子标记辅助选择,最终成功选育出粳稻光温敏不育系509S。该不育系株叶形态表现为粳稻特征,与大量籼稻品种杂交结实率正常,与粳稻杂交结实率反而偏低。选用分布于水稻12条染色体上的SSR标记对509S的遗传背景进行鉴定,实验结果表明不育系509S遗传背景92%为粳稻遗传背景。不育系509S在4个置换的育性位点都为籼稻片段,正是这些籼稻片段的置换使不育系509S与籼稻杂交可育,而与粳稻杂交表现低育,且在不育系与籼稻配制的杂交组合中表现强大的籼粳交杂种优势。该实验结果为籼粳交杂种优势的育种实践利用提供了一条新的可行途径。     

甜菜多倍体品种7301的选育

甜菜是异花授粉作物,人类利用的主要是它的营养体——块根。近二十年来,杂种优势育种在甜菜上得到了广泛的应用和比较深入的研究,世界各国的甜菜育种工作者将杂种优势原理与不同染色体倍数间的差异性结合,成功地选育出了许多高产质优的甜菜多倍体品种,在生产上推广应用,取得了显著的增产效果。多倍体品种一般比普通二倍体品种块根产量提高15—20％。目前,欧洲各主产甜菜国家在生产中基本上都是应用多倍体品种(包括雄性不育多倍体、单粒多倍体)。     

甜菜杂种优势与亲本经济性状相关关系初探

甜菜杂种优势的研究,已有很多报道。当前选育高产、高糖,抗逆性强的杂种优势品种,已引起甜菜科学工作者的重视。对甜菜余种优势利用的研究,曾遇到优势与亲本的根产量、含糖率、抗逆性等数量性状的关系问题。本文试用数量性状遗传理论,探索甜菜杂种优势与亲本的关系,以便为选配最佳甜菜优势组合积累资料。     

我国甜菜多倍体品种的RAPD分析

利用RAPD分子标记技术对15个甜菜多倍体品种进行了遗传分析。从以前在甜菜中使用过的14个随机引物中筛选出具有非常明显多态性的引物8个,它们在多倍体品种间共扩增出47条不同位置的带,平均5.9条,特异带32条,特异带比率为68%;两个“双引物”共扩增出10条带,公共带仅1条,多态性频率高达90%。15份材料的遗传相似系数在0.75￣0.99。经聚类分析,可将这些材料分成5个组。RAPD聚类结果基本与血缘、系谱及其在生产实践中的表现相吻合,但也有例外。从分子水平上进一步证明了我国糖甜菜育种中存在的遗传材料基础狭窄的问题。     

甜菜杂种优势及配合力的研究

甜菜育种和生产实践证明,杂交优势品种是提高产糖量有效途径之一。在杂种优势育种中评价亲本的配合力,从表现型来说,是根据F_1代在全部杂交组合中的平均表现来确定,这就是通常说的一般配合力;特殊配合力是指某一特定杂交组合性状数值,在其双亲平均表现的基础上,与予期结果性状数值的偏差。从遗传型方面说,一般配合力主要是亲本的加性基因效应,而特殊配合力则主要是双亲的非加性基因效应。一般具有较大加性方差的亲本材料是改良群体性状的基础,而具有较大非加性方差亲本,通过群体间杂交或互交,可筛选出优良的基因组合和强杂交优势组合。因此掌握亲本材料的一般配合力和特殊配合力,对杂交育种,特别是对杂种优势育种至关重要。     

甜菜多倍体新品种-包育302的选育

甜菜多倍体新品种—包育302系多倍体高糖型杂交种,由四倍体品系BS95429作母本,与自育二倍体品系BS79-1作父本杂交育成,该品种丰产性稳定,含糖高,抗病性强,对丛根病有较强耐病性。在2000～2001年的内蒙古自治区甜菜品种区域试验中,两年均达到高糖型品种标准,其块根产量、含糖率、产糖量两年平均比对照分别提高3.5%、1.00度和9.7%;在2001年的生产试验中,根产量、含糖率和产糖量分别比对照提高28.1%、1.28度和37.1%。     

甜菜多倍体新品种呼育302的选育

甜菜多倍体新品种呼育３０２为多倍体多粒型杂交种，其母本为四倍体双丰１号，父本为二倍体内三７１－１．呼育３０２品种属于标准型（Ｎ）品种，有较强的杂种优势，抗病性（褐斑病、黄化毒病）较强，适应性广。在１９８７～１９８８年内蒙古自治区甜菜品种区域试验中，其平均块根产量、含糖率和产糖量比对照品种工农４号（ＣＫ）提高１１．０％、０．３度和１３．９％，在１９９０年的生产示范中，其块根产量、含糖率和产糖量比对照品种提高１８．２％、０．９度和２８．７％。     

繁育多倍体甜菜良种的几点体会

利用二、四倍体甜菜杂交的三倍体(通称多倍体)甜菜,具有强大的杂种优势。目前,优良的甜菜多倍体,较普通二倍体甜菜增产20％以上,根中含糖接近或相当于普通二倍体甜菜。经试验与大面积推广种植,甜菜多倍体总产糖量比二倍体甜菜高15—20％,既增加社队收入,又多产砂糖,为“四化”建设积累资金。     

甜菜多倍体新品种甜研304的选育

甜菜多倍体新品种甜研304由四倍体品系甜426的3个系号与二倍体品系甜217杂交育成,该品种属标准型多粒多倍体杂交种。试验、生产示范结果,甜研304平均块根产量1680kg/亩,含糖率16.8％,平均比对照增产10％,提高含糖0.5度。该品种叶丛长势强、稳产性好,抗褐斑病(发病率较对照品种低0.4～0.6级)、耐根腐病,在发病严重地块及年份罹病率较对照低25％,水涝严重条件下亦可获得较好产量。     

甜菜多倍体新品种包育301的选育

甜菜多倍体新品种包育３０１是由四倍体Ｂ４０１与二倍体ＢＳ７９－１杂交而成的。该品种具有丰产性稳定、含糖率高、抗褐斑病、抗黄化毒病和丛根病，在内蒙古自治区区域试验及生产示范中，其平均块根产量、含糖率和产糖量分别比统一对照品种工农５号提高５％、１．０度和１３．４％，属于标准型优良品种。     

甜菜多倍体新品种吉甜304的选育

甜菜普通多倍体杂交种吉甜304(原代号为"吉99-11")是1999年以四倍体高产品系"生物法-95"为母本,二倍体高糖品系"7302-28333-1-2"为父本,按母、父比例3∶1自然杂交育成。经两年小区鉴定筛选后,于2002～2003年参加全国甜菜品种区域试验,试验结果:平均根产量比对照(吉甜301和甜研304的平均值)提高5.3%,含糖率比对照提高1.0度,产糖量比对照提高11.9%;于2005年参加全国甜菜生产示范试验,试验结果:平均根产量比对照提高6.0%,含糖率比对照提高1.1度,产糖量比对照提高12.6%。2006年2月通过全国甜菜品种鉴定委员会鉴定、命名。该品种含糖高、产量稳定、抗褐斑病、耐根腐病,适于在新疆伊犁、塔城,甘肃黄羊镇,吉林范家屯,黑龙江嫩江地区种植。     

甜菜多倍体新品种协作二号的选育

协作二号是采用生理育种方法,通过系统的生理选择、组合、鉴定、品比、区试和生产示范育成的丰产、高糖、品质好、抗逆性强、适应性较广的多倍体新品种。该品种在块根产量、含糖率以及光合性能、物质代谢、呼吸代谢方面都具有明显的超亲优势,是一个特殊配合力强的杂交组合;在过氧化物酶同功酶含量和蔗糖合成酶活性上具有平均优势。其生产性能优于当地推广种,具有较强的超标优势。并在一定范围内解决了根重与含糖率的负相关矛盾,为甜菜生理育种开辟了新途径。     

甜菜多倍体新品种甜研302的选育

甜研302是由四倍体亲本甜408与二倍体品系甜202以3:1比例杂交而成(原代号81325)。1982年～1983年,81325在选配的31个组合中表现优良,根产量、含糖率比当地种增产极显著,同时也高于双亲。是一个特殊配合力强的多倍体组合。甜研302在1982～1988年多次多点试验中,表现丰产性稳定、含糖率高、抗褐斑病、耐根腐病,优于目前生产上应用的双八等推广种。     

甜菜多倍体新品种甜研309的选育

甜研３０９是由四倍体甜４２７与二倍体甜２１１杂交而成的普通多倍体品种。该品种具有抗病性较强、含糖较高、丰产性稳定、适应性广等优点。区试中，平均根产量３０５６２ｋｇ／ｈｍ２，分别比统一对照甜研３０２、当地对照增产５．０１％、１１．１２％；平均含糖率１５．１８％，分别较上述对照提高０．１６度、０．６７度；产糖量４６６１ｋｇ／ｈｍ２，分别较上述对照提高５．８２％、１７．４７％。甜研３０９在“八五”国家甜菜育种攻关项目中的丛根病品系鉴定试验中，在内蒙、宁夏、甘肃、新疆等试验点表现出较强的耐丛根病性。     

甜菜多倍体新品种甜研310的选育

甜研310是以四倍体红色胚轴品系甜4N092R为母本,二倍体绿色胚轴品系甜202G为父本,按31∶比例配制而成的多胚三倍体杂交品种,在2003～2004年黑龙江省品种区域试验中,甜研310平均根产量39925.2kg/hm2,比统一对照甜研309增产9.6%;平均含糖率17.68%,高于对照0.07度;平均产糖量7151.7kg/hm2,比对照提高10.3%。多点试验表明,该品种适宜种植地区为黑龙江、内蒙古、新疆等甜菜主产区。2006年2月通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定命名。     

甜菜多倍体新品种黑甜一号的选育

黑甜一号是由四倍体甜菜黑甜413(母本)、二倍体甜菜黑甜2304(父本)杂交选育而成的多倍体新品种。该品种具有抗病性强、含糖较高、适应性较广等优点。区域试验平均根产量达31287kg/hm2 ,分别比统一对照甜研302、当地对照增产6.9 %、11.5 % ;平均含糖率15.25 % ,分别较上述对照提高0.34度、0.82度 ;产糖量4818.4kg/hm2 ,分别较上述对照提高10.1 %、16.9 %。黑甜一号在参加中国轻工总会组织的全国甜菜品种区域试验中 ,在内蒙古、吉林等省区的试点表现也较突出。     

甜菜雄性不育多倍体新品种ST9818的选育

ST9818是石河子甜菜研究所选育的多倍体雄性不育杂交种,2001～2003年参加国家甜菜新品种区域化试验及生产试验.在两年13点次的区域化试验中,平均根产70716.8kg/hm2,比对照增产12.7%,11个点次表现增产;平均含糖率14.7%,较对照低0.3度;产糖量10158.0kg/hm2,比对照提高13.3%.