什么是玉米杂交种?如何做好玉米杂交种保证玉米的高产呢?

2023-04-30 来源:飞速影视
杂交种优势在生物界是一种较普遍存在的现象。所谓玉米杂交种优势是指遗传基础不同的两个亲本杂交以后产生的杂交种第一代(在生长势、抗逆性以及产量等有利性状上优于其亲本和后代的现象。

什么是玉米杂交种?如何做好玉米杂交种保证玉米的高产呢?


但是并非任何两个亲本的第一代都有杂交种优势,如果亲本选配不当,第一代有时会出现均势,甚至会出现劣势。在一定范围内杂交亲本遗传性差异愈大,杂交种优势愈显著。所以杂交种优势的大小,可以反映亲本遗传性异质程度和配合力的强弱,如果选择遗传差异较大,亲缘关系较远,性状优良的类型作亲本,杂交以后才能育成强优势的杂交种。
玉米是异花授粉作物,天然杂交率很高。因此,一个优良玉米品种常因偶然串粉而变杂、变劣,同一品种内由于天然授粉的结果,劣株的不良性状,往往能通过花粉传到下一代,造成植株间产量及生育性状的不同,所以玉米品种是一个复杂的群体,整齐度较差,生产能力有一定的局限性。如果在没有选择、突变、生物混杂等因素影响时,每一个植株都有同样的机会和另外任何一个植株交配,其遗传组成不变,这样尽管一代一代地繁殖,其群体的遗传结构会长期保持不变,这就是玉米品种在繁殖过程中可保持产量稳定的原因。

什么是玉米杂交种?如何做好玉米杂交种保证玉米的高产呢?


要改进一个玉米品种,常选择不同玉米品种作亲本,通过杂交,以减少对人类的不利遗传组成。品种间杂交种,虽可结合双亲的优良特性,具有一定的杂交种优势,但由于亲本是混杂的群体,本身不整齐,杂交种一代的整齐度也差,仍难获得强优势的杂交种。要获得强优势的杂交种,往往通过单株选择、强制自交的手段,将天然授粉处于杂合状态,在表现型上看不到的隐性有害基因,经过连续自交选择,基因纯合,不良性状暴露出来以后,淘汰消除,当单株自交后代个体间遗传性状表现一致,育成一个自交系后,再用性状不同的优良自交系作亲本,进行杂交,使优性积累,性状互补,取长补短,才能获得强优势的杂交种。

什么是玉米杂交种?如何做好玉米杂交种保证玉米的高产呢?


杂交种优势的形成原因是比较复杂的。为了解释这种现象,过去曾有许多学者提出了各种各样的理论,如显性学说、超显性学说、遗传平衡学说和生活力学说等,都是以假说的形式来解释,但均未能完全说明杂交种优势的实质。显性学说根据显性基因的互补作用,认为优势来源于显性基因的积累。也就是说在杂合位点上显性基因决定一切,当杂合基因型第一代自交或互交,第二代基因分离和重组,会出现隐性纯合基因型的个体而使优势减退。所以生产上只用杂交种一代,不用杂交种二代和以后各代。超显性学说是根据等位基因互作,认为杂合本身是引起杂交种优势的主要原因,杂合状态能增加基因间的相互作用,互作越多,有机体的生理、代谢机能比单一代谢的纯合体越旺盛,所以生育健壮,优势强大。由于优势来源于杂合状态,一旦纯合,优势更会消失。杂交种二代所以减产主要在于纯合位点的出现。

什么是玉米杂交种?如何做好玉米杂交种保证玉米的高产呢?


所以亲本选配原则特别强调遗传差异、亲缘关系和生态类型的差别,在一定范围内,第一代等位基因差异越大,杂交种优势越强。另外,生活力学说认为生活力来源于生物体内在的矛盾。矛盾的大小取决于受精时结合在一起的两性细胞遗传异质性的差别程度。遗传异质性产生的根本原因,在于系统发育和个体发育过程中,经受不同的生活条件和外界条件。在一定范围内性细胞遗传异质性的差别越大,内在矛盾也越大,生活力也越高,杂交种优势也越强。自交或近亲繁殖结合在一起的两性细胞遗传异质性小,故植株生长弱,产量低。

什么是玉米杂交种?如何做好玉米杂交种保证玉米的高产呢?


杂交种优势应该是内因和外因的矛盾统一,研究其原因,既要注意遗传因子间的相互作用,又要注意杂交种胚胎发育和生理代谢及其与外界环境条件的关系。以上几种学说虽然都从不同的理论上解释了杂交种优势,但仍需在实践中不断研究,以揭露其实质,进一步发展杂交种优势理论。

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