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什麼是玉米雜交種?如何做好玉米雜交種保證玉米的高產呢?

2022-01-13由 陳興鋒說三農 發表于 農業

什麼是雜交種

雜交種優勢在生物界是一種較普遍存在的現象。所謂玉米雜交種優勢是指遺傳基礎不同的兩個親本雜交以後產生的雜交種第一代(在生長勢、抗逆性以及產量等有利性狀上優於其親本和後代的現象。

什麼是玉米雜交種?如何做好玉米雜交種保證玉米的高產呢?

但是並非任何兩個親本的第一代都有雜交種優勢,如果親本選配不當,第一代有時會出現均勢,甚至會出現劣勢。在一定範圍內雜交親本遺傳性差異愈大,雜交種優勢愈顯著。所以雜交種優勢的大小,可以反映親本遺傳性異質程度和配合力的強弱,如果選擇遺傳差異較大,親緣關係較遠,性狀優良的型別作親本,雜交以後才能育成強優勢的雜交種。

玉米是異花授粉作物,天然雜交率很高。因此,一個優良玉米品種常因偶然串粉而變雜、變劣,同一品種內由於天然授粉的結果,劣株的不良性狀,往往能透過花粉傳到下一代,造成植株間產量及生育性狀的不同,所以玉米品種是一個複雜的群體,整齊度較差,生產能力有一定的侷限性。如果在沒有選擇、突變、生物混雜等因素影響時,每一個植株都有同樣的機會和另外任何一個植株交配,其遺傳組成不變,這樣儘管一代一代地繁殖,其群體的遺傳結構會長期保持不變,這就是玉米品種在繁殖過程中可保持產量穩定的原因。

什麼是玉米雜交種?如何做好玉米雜交種保證玉米的高產呢?

要改進一個玉米品種,常選擇不同玉米品種作親本,透過雜交,以減少對人類的不利遺傳組成。品種間雜交種,雖可結合雙親的優良特性,具有一定的雜交種優勢,但由於親本是混雜的群體,本身不整齊,雜交種一代的整齊度也差,仍難獲得強優勢的雜交種。要獲得強優勢的雜交種,往往透過單株選擇、強制自交的手段,將天然授粉處於雜合狀態,在表現型上看不到的隱性有害基因,經過連續自交選擇,基因純合,不良性狀暴露出來以後,淘汰消除,當單株自交後代個體間遺傳性狀表現一致,育成一個自交系後,再用性狀不同的優良自交系作親本,進行雜交,使優性積累,性狀互補,取長補短,才能獲得強優勢的雜交種。

什麼是玉米雜交種?如何做好玉米雜交種保證玉米的高產呢?

雜交種優勢的形成原因是比較複雜的。為了解釋這種現象,過去曾有許多學者提出了各種各樣的理論,如顯性學說、超顯性學說、遺傳平衡學說和生活力學說等,都是以假說的形式來解釋,但均未能完全說明雜交種優勢的實質。顯性學說根據顯性基因的互補作用,認為優勢來源於顯性基因的積累。也就是說在雜合位點上顯性基因決定一切,當雜合基因型第一代自交或互交,第二代基因分離和重組,會出現隱性純合基因型的個體而使優勢減退。所以生產上只用雜交種一代,不用雜交種二代和以後各代。超顯性學說是根據等位基因互作,認為雜合本身是引起雜交種優勢的主要原因,雜合狀態能增加基因間的相互作用,互作越多,有機體的生理、代謝機能比單一代謝的純合體越旺盛,所以生育健壯,優勢強大。由於優勢來源於雜合狀態,一旦純合,優勢更會消失。雜交種二代所以減產主要在於純合位點的出現。

什麼是玉米雜交種?如何做好玉米雜交種保證玉米的高產呢?

所以親本選配原則特別強調遺傳差異、親緣關係和生態型別的差別,在一定範圍內,第一代等位基因差異越大,雜交種優勢越強。另外,生活力學說認為生活力來源於生物體內在的矛盾。矛盾的大小取決於受精時結合在一起的兩性細胞遺傳異質性的差別程度。遺傳異質性產生的根本原因,在於系統發育和個體發育過程中,經受不同的生活條件和外界條件。在一定範圍內性細胞遺傳異質性的差別越大,內在矛盾也越大,生活力也越高,雜交種優勢也越強。自交或近親繁殖結合在一起的兩性細胞遺傳異質性小,故植株生長弱,產量低。

什麼是玉米雜交種?如何做好玉米雜交種保證玉米的高產呢?

雜交種優勢應該是內因和外因的矛盾統一,研究其原因,既要注意遺傳因子間的相互作用,又要注意雜交種胚胎髮育和生理代謝及其與外界環境條件的關係。以上幾種學說雖然都從不同的理論上解釋了雜交種優勢,但仍需在實踐中不斷研究,以揭露其實質,進一步發展雜交種優勢理論。