作物杂种优势遗传基础研究进展

杂种优势是生物界的一种普遍现象,可以大幅度提高作物产量和改良作物品质,具有巨大的商用价值。杂种优势遗传基础的研究一直是近百年来遗传和育种学家研究的热点和难点问题。笔者综述了杂种优势遗传基础的两个经典假说-显性假说和超显性假说的基本观点、不足之处。同时概括了利用分子生物学手段解释杂种优势遗传基础的一些新的学术见解,如:上位性效应与杂种优势、基因网络系统与杂种优势、遗传平衡与杂种优势、活性基因效应与杂种优势、遗传差异与杂种优势、QTL效应与杂种优势、基因表达调控与杂种优势,并列举了部分学说的分子证据。以期使人们能够了解杂种优势遗传基础的发展历程和最新研究动态。     

东北早熟春玉米主要种质优势类群的划分

将东北早熟春玉米常用20个自交系与中国主要四大类群代表系Mo17、黄早4、旅28、B73按Griffing4模式和NCⅡ模式分3组进行双列杂交,以行粒数、穗行数、百粒重、抽丝期、穗上叶数、株高等6个性状的总配合力效应值为依据进行聚类分析,将东北早熟春玉米主要种质初步划分为长3、Lancaster、红玉米、塘四平头等四大优势类群和其它类群。     

玉米复合生物技术育种的研究

通过玉米花药培养、幼胚培养、化学药剂诱导孤雌生殖等复合生物技术结合常规育种，显著地提高了玉米组织培养和纯系的育成效率，从获得的135个纯系中筛选出14个有价值的突变系；30个高配合力系；配制出比对照增产10%～70%的组合85个，通过第二轮的花药培养和幼胚培养，分别获得了早熟、双穗、含糖量和含蛋白质高、配合力好的纯系V花91B，及抗倒、抗病的纯系e502GS等。经多次产量比较和两年的吉林省区域试验证明，V花91B×Mo17是一个适应性广、品质优良、抗寒性强的高产中早熟种，充分显示出玉米复合生物技术育种的优越性和存在的巨大潜力。     

玉米过氧化物同工酶遗传距离与杂种优势的关系

本研究选用了36个优良玉米自交系并组配了300个杂交种，其中包括13个自交系按完全双列杂交设计(graffing方法Ⅳ)，组配了78个杂交种。通过对所有材料的过氧化物同工酶(POD)酶谱分析发现，互补酶带的出现与否不能准确地预测杂种产量的高低；POD遗传距离与杂种产量、特殊配合力的关系为抛物线(相关系数分别为0.434^**和0.495^**)，这表明双亲间过氧化物酶的差异在一定程度上能够反映杂种优势的大小。     

冬小麦面粉品质性状配合力和杂种优势研究

为了给小麦品质杂种优势的利用提供理论依据,利用11个面团流变特性差异较大的冬小麦品种按NC配置杂交组合,对小麦面粉蛋白质含量、沉淀值及其面团流变学特性进行了研究。结果表明:小麦面粉蛋白质含量、沉淀值和面团流变学特性主要受基因的加性效应影响;不同亲本不同组合的GCA和SCA差异较大,在优质小麦育种中应根据不同育种目标选配杂交组合,在强筋小麦选育中最好选用高×高或高×中组合类型;在弱筋小麦选育中最好选用高×低或低×低组合类型;在中亲优势测定中,除面粉蛋白质含量、稳定时间和评价值为正向超亲优势外,其它品质性状均表现为负向超亲优势;不同组合类型面团流变学特性平均优势分析表明,高×高和高×中组合类型总体表现为较小的负向优势或较大的正向优势,高×低和低×低组合类型则表现为较大的负向优势。     

甜菜雄性不育杂交种甜研306的选育

甜研３０６（原组合代号８４０９）系以二倍体多粒种雄性不育系ＭＳ２０１４Ａ为母本，两个多粒型四倍体品系４０１和４０９为父本杂交而成的三倍体雄性不育杂交种，该品种经过１９８５～１９８６年所内小区试验，１９８８～１９８９年“七五”国家品种攻关区域试验和１９９０年生产示范，具有丰产性好、含糖率高、抗（耐）褐班病和根腐病能力较强，以及适应性强等优点，属于标准偏丰产型品种，产质量表现均优于当地对照品种。     

甜菜雄性不育系的一般配合力测定

采用顶交法,利用配合力的共同测验种红甜菜测定6个甜菜雄性不育系的一般配合力。结果表明:杂种一代平均株高比对照高10～14cm,比亲本高10～16cm;抗褐斑病性强,比对照发病轻0.5～0.7级,比亲本轻0.7～1.1级;杂种一代根产量较对照及亲本有明显优势,较对照吉甜301提高28.5%～65.6%,较相对应的亲本提高39.2%～66.5%;含糖率明显降低,较吉甜301低6.1～7.1度,较相对应亲本低4.6～6.1度;产糖量较吉甜301提高-16.8%～1.9%,较相对应亲本提高0.7%～9.2%。     

优质高产杂交苎麻新组合“川苎8号”选育报告

“川苎8号”(原代号D-156)是我所用自育的优良雄不育系C26和恢复系B8配制而成的两系杂交苎麻组合。在1995—1997年四川省苎麻区域试验中平均原麻产量1957．8kg／hm^2,较对照红皮小麻增产41．85％,在组合比较试验中平均原麻产量2546．1kg／hm^2,较对照红皮小麻增产69．04％;两组试验增产均达极显著水平。该组合纤维品质优良,在苎麻区域试验中平均单纤维细度为1913支;在生产示范中,经达州市纤检局检测平均单纤维细度为1978支。该组合采用种子繁殖,后代在品质和经济性状上分离变异极小;植株高大、粗壮、经济性状优良,蔸型、株型理想,抗逆性强,高抗苎麻花叶病,抗旱、抗风力强。     

利用大豆育成品种的SSR标记遗传距离预测杂种优势的初步研究

以来自6个省市的10个育成品种及其配制杂交的22个F1代为材料，用18个大豆SSR引物对亲本进行检测，探索用亲本间分子遗传距离预测F1代杂种优势的可能性，为大豆杂种优势利用的亲本选配提供参考。结果表明，10个育成品种根据SSR数据可聚为两类，提高F1代的分枝数和单株荚数，选择类内的亲本配制组合要好于选择类间的亲本。大多数具有部分相同遗传背景F1性状的差异显著性和杂种优势随着亲本组合的不同而改变，与遗传距离关系并不密切。F1总体和少数具有部分相同遗传背景的F1百粒重的超中亲、高亲优势与遗传距离存在2次曲线极显著相关，F1总体分枝数的超中亲优势与亲本间遗传距离存在2次曲线显著相关。     

玉米F0代子粒品质性状杂种优势的研究

用4个不同来源的自交系花粉分别与4个母本自交系杂交，分析杂交当代子粒中蛋白质、淀粉、赖氨酸含量和百粒重的当代杂种优势。试验结果表明：当代子粒的蛋白质含量、淀粉含量、赖氨酸含量和百粒重均存在当代杂种优势。其中F₀子粒中蛋白质当代杂种优势最高达54.1%。