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第十章 杂种优势利用 ? 第一节 杂种优势利用的简史与现状 1761～1766年Ko1reuter，烟草杂交发现杂种优势，并提出利用杂交种 1865年Mendel，豌豆杂交，提出杂种活力概念 1866～1876年Darwin，玉米杂交和自交，异花授粉有利、自花授粉有害 1908年Shull,玉米自交系间杂交，杂种优势一词，方法体系建立 使玉米成为生产中利用杂种优势的第一个代表性作物 但由于自交系产量低，成本高，未能投入生产 1918年Jones，双交种的利用与商品化生产 美国历年玉米杂交种品种面积：1934年，0.40%； 1944年，56%； 1956年，普及 1960年以前，主要是双交种和一部分三交种与群体品种。 1963年后，推广单交种。 我国玉米杂种优势利用研究： 始于20世纪30年代 50年代品种间杂种品种 60年代推广双交种 70年代以后推广单交种 80年代普及 高粱是常异花授粉作物中最早成功利用杂种优势的作物 同时也是最早利用CMS不育系大面积配制杂种的作物 Stephens(1954) 美国1957年杂交种商品化，很快普及 在美国推广杂交种之后，我国通过引进种质，在60年代育种杂交种 世界杂交水稻研究始于上世纪50年代 我国于1964年开始杂交水稻研究； 70年代前期三系配套（1973）； 70年代中期开始推广杂交水稻（1976，汕优63，珍汕97A/明恢63） 自花授粉作物利用杂种优势成功典范 一直保持世界领先 以CMS三系配制杂种为主 以光温敏雄性不育系二系法配制杂种为辅（1995,两优培九） (培矮63S/9311） 增产20%左右 全国杂交水稻年种植面积约占水稻总面积的50%（籼稻为主） 产量则占60%。 杂交小麦的研究始于上世纪50年代。 1951年日本首次导入异源细胞质获得普通小麦雄性不育系 许多国家育成多种细胞质的CMS与光温敏不育系 筛选出了多个化学杀雄剂 利用这些技术现已选育出一些强优势组合。 油菜杂种优势利用研究始于上世纪60年代中期 我国已育成秦油系列、华杂系列等多个杂种品种系列，推广应用 目前以CMS为主 波里马细胞质不育系 陕2A 我国处于国际领先地位。 棉花杂种优势利用研究 利用人工去雄配制杂种(中棉29,鲁棉15,南抗3…) GMS正广泛被利用(中棉39,南农早…) 少量的利用核不育（四川） 推广面积迅速扩大,2002-2004年占50%左右,部分省基本普及杂种 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 （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 二、杂种优势表现的复杂多样性 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） 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 四、F2及以后世代杂种优势的衰退 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(19