种子
和生产用种基地
第一节 杂种优势利用的简史与现状
观赏植物的杂种优势的利用开始于20世纪30年代，1930年在日本利用 杂种优势培育成矮牵牛杂种一代。到20世纪70年代，杂种优势的利用已 经非常普遍。
80年代，利用杂种优势制种的花卉有：矮牵牛、瓜叶菊、万寿菊、金鱼 草、天竺葵、藿香蓟、秋海棠、仙客来、报春花、半支莲、三色堇、百日 草、羽衣甘蓝、石竹等等
杂交育种之— 杂种优势利用
常规育种和优势育种的区别
常规杂交育种
优势育种
遗传效应 加性效应和部分上位 加性效应和不能固定遗 效应，是可以固定遗 传的非加性效应 传的部分
育种程序 先“杂”后“纯” 先“纯”后“杂”
种子生产 每年直接从生产田或 不能在生产田留种，每
种子田内植株上收获 年必须专设亲本繁殖区
（二）超显性假说(等位基因异质结合假说)
由Shull（1908，1910）提出，
这一假说基本点是：
杂种优势是由于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的相互作用 的结果。
等位基因间没有显隐性关系
杂合等位基因相互作用大于纯合等位基因的作用
同时存在非等位基因之间互作
A势的衰退
表 型：整齐度下降，自花授粉作物衰退快 而异花授粉作物自交衰退快
基因型：杂合度下降，基因型多样
第三节 杂种优势表现的遗传基础
一、杂种优势表现的遗传机理假说
（一）显性假说（有利显性基因假说） 由Davenport(1908)提出的， 后经Bruce(1910)等发展而成为显性假说。
母本 杂交种 父本
（四）产量和产量因素方面
生殖生长方面杂种表现出结实器 官增大，结实性增强，果实与籽 粒产量提高等
纯系
F1 单交
F1 双交
（五）品质方面 有效成分提高 整齐度（一致性） 亲本品质改造
（六）生化表现方面 线粒体互补与叶绿体互补 同功酶出现互补带、显性带、杂合带
二、杂种优势表现的复杂多样性
P
a1a1b1b1c1c1D1D1 × a2a2b2b2c2c2D2D2
（1 1 1 1=4） （1 1 1 1=4）
F1
a1a2b1b2c1c2D1D2
（2 2 2 2=8）
等位基因的互作效应因不同基因不同性状而差异
第四节 杂种品种的选育程序
一、杂种优势利用的基本条件 二、亲本选配 三、配合力及其测定
第二节 杂种优势表现特性
一、杂种优势的普遍性
杂种优势 F1杂种表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(系)的现象。
杂种优势的表现是多方面的，主要在以下几个方面：
(一)生长势和营养体 蔬菜烟草作物 株型优势
（二）抗逆性和适应性 抗病性（显性基因）
（三）生理功能方面 光合能力
有效光合期延长 光合面积增加 营养吸收能力等
杂种优势是由双亲基因互作、基因型与环境互作的结果
基因型 作物种类：二倍体作物品种间杂种优势大于多倍体作物 亲本纯度：亲本纯合度高，F1高度杂合、整齐、优势强 亲缘关系：亲本亲缘关系远的自交系之间的杂种优势强 但远缘杂种育性不及品种间杂种 杂交组合：双亲性状互补 性状优势：数量性状优势强；性状间的关系（淀粉与蛋白） 抗性（纯系＜单交＜双交 ＜综合品种）
三、配合力及其测定
配合力指一个亲本与另外的亲本杂交后杂种一代的生产力的大小。 配合力是自交系的一种内在属性，受多种基因效应支配。 不能通过自交系自身的性状表现出来 通过自交系组配的杂种的产量(或其它性状)的平均值估算出来 （一）配合力的种类 1、一般配合力（GCA）
(二) 超亲优势 用双亲中较优良的亲本的平均值作为尺度。 超亲优势(%)＝(F1-HP)/HP×100 负向超亲优势(%)＝(F1-LP)/LP×100
(三) 超标优势 育种过程品比应用） 用生产中正在运用的同类优良品种的平均值作为尺度衡量。 超标优势(%)＝(F1-CK)/CK×100
(四) 离中优势 以双亲平均数之差的一半作为衡量的。 离中优势（%）=(F1-CP)/CP×100 MP=（P1-P2）/2
二、亲本选配
(一)对杂种亲本的基本要求 杂种的亲本一般为纯系或自交系，不直接用于生产。
1. 纯度高 是杂交种高度一致性和稳定性的基础 2. 一般配合力高 是产生强优势杂种的遗传基础 3. 优良农艺性状 是强优势杂种的基础平台 4. 亲本（尤其是母本）产量高，开花习性符合制种要求 （二）选配方法 自花授粉作物：直接从品种（系）中筛选（除特殊要求） 常异花授粉作物：2～3代的自交； 异花授粉作物：多代的自交与选择 自交—单株自交留种，常发现单株留种，但种子混杂的现象
环境作用 杂种优势体现在数量性状，数量性状受环境影响大 不同环境下杂种优势的表现程度不同
三、杂种优势的度量
（一）中亲优势或相对优势 （杂种优势理论研究） 以中亲值（某一性状的双亲平均值的平均）作为尺度用以衡量F1平均值和中
亲值之差的方法。 中亲优势（%）=(F1-MP)/MP×100 MP=（P1+P2）/2
这一假说的基本论点是： 杂种F1集中了控制双亲有利性状的显性基因， 每个基因都能产生完全显性或部分显性效应， 由于双亲显性基因的互补作用，从而产生杂种优势。
假 如 ， 两 个 亲 本 控 制 某 一 数 量 性 状 的 基 因 型 分 别 为 AABBccdd 和 aabbCCDD，F1的基因型及表现型图示如下：
P
AA BB cc dd × aa bb CC DD
12 10 4 3
6586
29
25
↓
F1
Aa Bb Cc Dd
等位基因显性效应值 非等位基因累计效应值
假设完全显性 无显性 不完全显性
12+10+8+6=36 (12+6+10+5+4+8+3+6) ÷ 2 =27 （双亲平均值） 27< F1 <36
四、杂种品种的亲本选配原则 五、杂种品种的类型
一、杂种优势利用的基本条件
（一）强优势的杂交组合 1、满足品种三条件，即DUS（特异性、一致性、稳定性） 2、强优势：配合力、亲本性状
（二）异交结实率高 大批量生产杂交种 低成本生产杂交种 （尤其自花、常异花授粉作物）
（三）亲本繁殖与杂交制种技术简单易行可靠 亲本繁殖（产量与纯度） 杂交种种子生产（质量与产量）