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论述作物利用杂种优势的途径有哪些方面

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:生物作业 时间:2024/11/15 20:18:55
论述作物利用杂种优势的途径有哪些方面
论述作物利用杂种优势的途径有哪些方面
与杂种衰弱相反,有些种间杂交组合中还可见到F1植株的某些器官或整个植株体表现出强大的营养生长优势.即使是在一些局部器官畸形的植株上,往往亦可见到其他部分的旺盛生长势.在植物的种间杂交中,F1代的杂种优势比杂种衰弱更为常见,尤其是在成株阶段.
禾谷类的种间或属间杂交中,F1植株的杂种优势常表现为分蘖增加,株高、穗轴、护颖及外颖增大.例如曾报道斯卑尔脱小麦×黑麦F1代植株的干重为双亲均值的8倍.芸苔属的种间杂种,以及芸苔属与萝卜属(Raphanus)杂交产生的F1代植株常表现出植株高大,生长势旺盛的特点.用果重为2kg的笋瓜(Cucurbita maxima)作母本与果重4.8kg的南瓜(C.moschata)杂交,F1代的单果重达10.35kg.在观赏植物醉鱼草(Buddleia)中,以驳骨丹×日本醉鱼草(B.aslatlca × B.japonica)产生的杂种一代,其花大而美丽,且花朵数目剧增(香川冬夫,1957).澳大利亚悉尼大学作物科学院从俗名为袋鼠爪花(Kangaroopaw,Anigozanthos)的野生种间的杂种一代中培育的品种,花期长、生长势旺,且耐逆性强,远销欧美(Goodwin,1989,私人通讯).东方白松和西方白松的杂种植株生长速率显著大于双亲,F1达到的高度为三年前种植的西方白松的232%(Allard,1960).
种间杂种一代的超常优势来源于高度的异质结合.由于种之间的遗传分化程度比种内的遗传差异大得多,因而种间F1杂种在集中双亲显性基因的数目上,在等位及非等位基因间互作的强度和广度上,以及在核质互作的程度上,都可能比品种间杂种大得多.如何利用种间F1代强大的杂种优势,是植物育种家非常感兴趣的课题.
直接利用种间F1代繁茂的营养体,是最经济有效的杂种优势利用途径.多年生植物常进行无性繁殖,一旦产生了在生活力上明显超过亲本种的F1杂种,这些植物就能利用各种无性繁殖方式大量繁衍后代.这种情形广泛地出现在野生的乔木、灌木和一些草本植物中,在松(Pinus)、刺柏(Juniperus)和栎(Quercus)各属中更为普遍.如美国的波缘栎(Q.undulata)就是冈孛栎(Q.gambeli)同其他6个种的杂交复合体(徐炳声和顾德兴,1986).前苏联在开展人工利用松、杨树等林木和果树的种间F1代杂种优势上曾取得了很大的成绩.在多年生的饲料作物、蔬菜作物中也可以利用种间F1杂种优势进行品种改良,如从菊芋(Helianthus tuberosus) × H.strumosus产生的F1中曾培育出多年生草本植物,抗寒性强,绿色体产量高,块茎含碳水化合物达20%,成为在欧洲广为栽培的一种新饲料作物(齐津,1974).