杂交

在20世纪计划杂交精心挑选的父母之间已经成为主导繁殖自花授粉的物种。杂交的目的是将在两个或两个以上不同品种中发现的理想基因结合起来,产生在许多方面优于亲本类型的纯种子代。

然而,基因总是和其他基因一起组成一个叫做基因的集合基因型.的植物育种家的问题很大程度上是如何有效地管理杂交后代中出现的大量基因型。作为杂交在创造变异方面的力量的一个例子,在假设小麦仅21个基因差异的品种在第二代就能产生超过100亿种不同的基因型。而绝大多数的第二代基因型是混合动力对于一个或多个性状(杂合),统计上可能会出现2,097,152种不同的纯育种(纯合)基因型,每一种都可能是一个新的纯系品种。这些数字说明了有效技术在管理杂交种群方面的重要性血统程序应用最广泛。

血统育种始于两种基因型的杂交,每一种基因型都具有另一种基因型所缺乏的一种或多种优良性状。如果两个原始亲本不能提供所有想要的性状,第三个亲本可以通过与第一代的杂交后代之一(F1).在系谱法中,优等类型是在连续的世代中选择的,并保持亲子关系的记录。

F2代(两个F1个人)提供了第一个选择的机会,在血统计划。在这一代强调就是消除个体携带不良的主要基因。在随后的世代中,由于自然自花授粉,杂交条件让位于纯育种,并且从不同的F2植物开始显示出它们独特的特性。在这些世代中,每个优良科通常会选出一到两个优良植物。通过F5纯繁殖条件(纯合性)是广泛的,重点几乎完全转移到科间的选择。血统记录在进行这些排除时是有用的。在这一阶段,每个选定的科通常是大量收获,以获得评估科的数量性状所需的大量种子。这种评估通常在尽可能模拟商业种植实践的条件下种植的地块中进行。当通过视觉选择,通常是通过F7或F8生成,性能和质量的精确评估开始。对有希望菌株的最终评估包括:(1)观察,通常是在一些年份和地点,以发现以前可能没有出现的弱点;(2)准确收益率测试;(3)质量检测。许多植物育种家在将一个新品种投入商业生产之前,要在五个有代表性的地点进行五年的试验。

大种群育种方法与系谱法的主要区别在于杂交后的世代处理。F2在大片土地上以正常的商业种植率播种。到期时作物大量收获,种子被用来在类似的土地上建立下一代。没有祖先的记录。在散装期间传播自然选择倾向于消灭生存价值差的植物。还有两种类型的人工选择也经常被应用:(1)破坏带有不良主基因的植物;(2)大规模技术,例如在只有部分种子成熟时进行收割,以选择早熟植物,或使用筛选技术来选择增加种子大小。然后,用与育种谱系法相同的方法进行单株选择和评估。大群体繁殖法的主要优点是它能使育种者以较低的成本处理大量的个体。

通常,一个优秀的品种可以通过将其缺乏的某些特定的理想性状转移到它身上来改进。这可以通过将一株优良品种的植物与携带该性状的供体品种的植物杂交来实现,然后将后代与具有优良亲本基因型的植物交配。这个过程叫做回交.经过五、六次回划后代对于被转移的性状来说将是杂交的,但对于所有其他基因来说就像优越的亲本一样。最后一个自我回交代,加上选择,将使一些被转移的基因的后代纯种繁殖。回交法的优点是快速,所需植物数量少,结果可预测。一个严重的缺点是,该程序减少了基因偶然组合的发生,这有时会导致性能的显著改善。