WO2005102032A1 - Methodes de selection d'auto-pollinisation et de pollinisation croisee normale dans une population, une variete de cultures - Google Patents

Methodes de selection d'auto-pollinisation et de pollinisation croisee normale dans une population, une variete de cultures Download PDF

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Xiaofang Li
Yanzhuo Liu
Xin Xiao
Wenyong Luo
Jianwei Chen
Xingxue Mao
Xiaoling Wang
Danying Xing
Guiyuan Zhou
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The Rice Research Institute Of Guangdong Academy Of Agricultural Sciences
Yangtze University
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility

Definitions

  • the invention relates to the field of crop selection and breeding, in particular to self-pollination (such as rice, peanut, wheat, soybean, tomato, etc.) and the regular pollination crops (canola, cotton, pepper, cabbage, eggplant, kale, etc.) population. , variety breeding methods.
  • self-pollination such as rice, peanut, wheat, soybean, tomato, etc.
  • regular pollination crops canola, cotton, pepper, cabbage, eggplant, kale, etc.
  • Self-pollinated crops include rice, peanuts, wheat, sorghum, tomatoes, etc., often pollinated crops including rapeseed, cotton, pepper, cabbage, eggplant, kale, etc., where rice is the staple food of one-third of the world's population. Food production has always been an important foundation of the world economy.
  • the rice varieties used at home and abroad are divided into two categories: conventional rice and hybrid rice, and all genotypes are single genotypes.
  • Conventional rice is obtained by selecting appropriate parents to obtain stable and improved single-genotypes through multiple generations of single plants.
  • GS Kliush of the International Rice Research Institute is equal to IR8 in 1965, and Huang Yaoxiang of the Rice Research Institute of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, etc.
  • Fu Zhaolin believes that multi-line varieties also have obvious advantages in stable yield and high yield. However, they are related to the mixed methods and techniques of multi-line varieties. It is suggested that the concept of ecological combination and agronomic traits should be consistent, and different genotypes need to be considered. The reaction under ambient conditions may vary. However, his research mainly considers how to mix two to three lines (Gao Derong et al., Anhui Agricultural Sciences, 2001, 29 (5): 603-604). Wu Liren et al.
  • the invention provides a crop population and a variety breeding method, and the multi-gene population and variety which are consistent, stable and specific are produced by the method, and the breeding target of high quality, high resistance and high yield is achieved.
  • the female parent group and the male parent group are crossed to obtain a primary hybrid population of the crop, wherein the female parent group is a paired pair of parents having different traits of interest, and the resulting paired hybridization is performed, and each individual plant of the isolated population or the hybrid early generation single is produced. Isolated individual plants produced by self-breeding; the parental group selects homozygous lines or varieties or heterozygous segregated generations or segregated generations produced in the same manner as the parent group.
  • the female parent has 2-4 original parents, and the parent is a homozygous line or breed or a segregated generation; the segregated generation may be a segregated generation after single, triple or double cross, or single cross, three according to breeding needs
  • Parents who are handed over or double-crossed may also be separated generations after single, triple or double crossover, and so on; each individual of the isolated population is self-propagated for 1 to 10 generations, used for separation from the parental group.
  • the number of plants per plant is between 4 and 100,000 plants, preferably between 6 and 10,000 plants, more preferably between 10 and 5,000 plants; wherein the segregating generations in the paternal group are isolated generations of single crosses, three crosses or double crosses.
  • Genetic diversity breeding refers to the crossing of more than six parents, and retains almost all hybrid progeny, through self-reproductive stability, creating thousands of homozygous multiple genotypes, that is, maximizing utilization in breeding
  • Population improvement The above-mentioned homozygous polygenic genotypes are called primary populations.
  • the process of multiple improvement and improvement of multiple genotype populations is mainly different from the previous ones. Selecting the best choices, but using the selection criteria and methods that are in line with the breeding objectives, choose a coordinated population, mainly to eliminate the worst, and not always choose the best.
  • the technical point is to choose a coordinated population > to meet the breeding objectives of high quality, high resistance and high yield.
  • the improved objects are mainly populations, also known as population improved breeding.
  • Group crops In terms of species morphology, the final product formed by this technology is a population, the most characteristic of which is the multi-genotype, rather than the varieties currently used in production, all of which are single-gene. This population is actually a multi-gene breed with similar phenotypes and different genotypes, but because the nouns of the polygenic population are too long and too abstract, they are called group crops for simplicity.
  • the principle of genetic diversity breeding is that most agronomic traits of crops are quantitative traits controlled by multiple genes, and their effects and effects are similar between different quantitative trait genes, that is, micro-effect and multi-gene characteristics, which is also the basic characteristic of quantitative traits.
  • any trait controlled by multiple genes may find phenotypes that are controlled by different genes but that behave consistently or similarly.
  • the core of genetic diversity breeding is based on the principle of applying the same phenotype of multi-gene control through transpositional thinking. That is, in the general breeding process, the breeder should try to distinguish and select homozygous genotypes.
  • the method provided by the present invention is exactly the opposite, intentionally selecting different genotypes with consistent phenotypes, and retaining as much as possible of all genetic control during the breeding process. Genotype recombinants.
  • the parental selection criteria for genetic diversity breeding in the hybridization stage is to select the parents that meet the breeding objectives or the parents that can provide special traits, including varieties from all over the country and even abroad, in order to increase the wide adaptability of the varieties, as long as they are complementary, A small number of parents are complementary, and the number of parents can be more than dozens.
  • the key to the hybridization approach is to create as many types of recombination as possible with minimal hybridization effort.
  • the female parent is a homozygous line or breed or a segregated generation, where the segregated generation refers to the segregated generation of the original parent after single, triple or double cross; the paternal group chooses homozygous lines or varieties or heterozygous Separate generations, in which the segregating generation is a segregated generation of single crosses, three crosses, or two crosses.
  • the parent may be reused multiple times in the parent or paternal group as needed. If the parent group can be a descendant of ( ⁇ ⁇ ⁇ ) or ( ⁇ ⁇ ⁇ ) x (A x C), the parent can be ⁇ ⁇ ! ⁇ ! ⁇ and so on. If the maternal group has too few seeds in the present, it can be considered that the reproductive coefficient of different crops is self-crossed 1 to 10 times, that is, the next separated generation is used as the parent group, and the number of strains used for crossing with the paternal group is 4 - 100,000 strains, preferably 6 to 10,000 strains, more preferably 105,000 strains. Because the self-intersection before the stability is dominated by hybrids, the maternal group can have enough recombinant individuals.
  • each hybrid when the maternal group and the paternal group are formed, when the hybridization between the unseparated materials is performed, each hybrid can obtain only a proper amount of seeds, and the hybridization workload is small; the key is the female parent and the parent. Hybridization between the populations. At this time, each strain or each strain in the female parent group is different genotype or different heterozygous isolated individual plants, and it is guaranteed to obtain the most The recombinant individual must have a certain amount of hybridization work. It is also possible to supplement hybridization in any subsequent generation, that is, when the parent group is formed, the separation generation of more than three parents is used, but the hybridization cycle is lengthened and the breeding time is increased, so that a hybrid between the female parent and the father Zen is proposed. In order to complete the hybridization stage of the breeding process, a direct descendant, that is, a primary population, which forms a cross between the paternal group and the female parent group is formed.
  • each hybrid progeny is determined to be retained in each generation.
  • Each generation can retain a small amount of seeds per plant for each line, and the mixture is the representative of the line. If the primary population of the parental group is less seeded, it is necessary to separate the early generations. Individual plants within multiple retention lines are designed to retain as many genotypes as possible.
  • the self-saturated strain coefficient should be at least 5000', and then one plant per plant per plant, until it is basically stable.
  • the stability check was based on no significant differences within the lines. In this process, individual plants with particularly poor performance can be eliminated, but the overall elimination of primary strains of primary populations is not advocated.
  • the workload at this stage is not large, because for self-pollination crops, it is not necessary to bag self-intermediate.
  • Self-crossing technology is exactly the same as the self-intersection technique of the traditional breeding process, but the purpose is completely different.
  • the traditional breeding process is “excellent in the selection”, until a single genotype with high stability has been selected.
  • the self-crossing stage maintains as much genetic diversity as possible, that is, retains multiple genotypes as g, and only eliminates the worst, and this stage can shuttle in different ecological regions, ensuring various genes. Fully expressed, improved adaptability and coordination between different genotypes.
  • This stage is to determine the performance of each recombinant individual according to the key indicators of breeding needs.
  • This morphological trait must be included in plant height and growth period. This is a relatively large amount of mechanical work, and a simple measurement can be done by a responsible general worker. If there are conditions, you can measure other difficult analytical traits such as quality. In order to reduce costs, the main measured traits can be determined after the population has been combined with similar items. Each plant receives enough seeds to ensure other measurements and seed dosage in the next stage.
  • genotypes may be completely different. The essence is to combine similar items from the phenotype, and the genotype differences within the limited phenotype do not have to be hardly distinguished, but are fully utilized.
  • the rice heading period is limited to plus or minus one day. In fact, the growth period of the selected population is more consistent and the genotype is different.
  • the traits of the "appearance" consistency of the affected varieties such as growth period and plant height can be stricter, and other traits can be appropriately relaxed. The whole selection can be done on a computer.
  • the selected result population is a polygenic population, which is consistent in the traits that strictly limit positive and negative errors, and there may be some differences in less strict traits.
  • the consistency of performance is poor, but the overall resistance, quality, adaptability, yield and other benefits are incomparable. Similar to hybrid rice, the consistency of performance is worse than that of the variety, as long as the overall goal of high yield, high quality and high resistance is met.
  • the measurement cost is reduced, the measured indicators can be improved as much as possible, and the classification can be more detailed and more consistent, but the consistency of performance and the use of multiple genotypes must be contradictory, and the best balance point needs to be achieved.
  • the computer screening process is entered. First, the basic data characteristics of the population are known, and the average value, maximum value, minimum value, and mode of each trait are calculated. Provide a basis for the selection and segmentation of each trait, avoiding the blindness of the actual performance and improving efficiency. At least the following principles should be noted in the screening:
  • Yield Assurance Principle It is possible to sort all individual plants and eliminate 20% of the last low-yielding plants. If production is not considered to be the main limiting factor, the proportion of the last low-yielding individual plant can be reduced, such as 10%.
  • Ideal goal of breeding For rice, if the optimal heading period for breeding is 70 days and the plant height is 90 cm, the two traits will be selected around the ideal goal, that is, the given growth period is 69-71 days. The plant height was 89 - 91 cm and was screened.
  • the selection strategy can also be adjusted according to the structure of real population data. For example, in order to obtain more genetic diversity contained in the actual population, it can be selected according to the mode of each trait. For rice, if the population heading period is 73 days, although the ideal breeding target is 70 days, if the selection range 69-71 may only have 50 genotypes, and the mode selection 71-74 range, it will get 200 even More genotypes provide greater opportunities and scope for subsequent selection of other traits.
  • the principle of realistic population average It can also be selected according to the actual population average. For rice, if the average plant height is 95 cm, you can set 94-96 cm for screening.
  • the main traits are strictly positive and negative, and the secondary traits relax the positive and negative error principle: If the consistency of plant height and growth period has a significant impact on the overall performance of the population, and the genes controlling the plant height are relatively less, it can be stricter, and the yield, Mature characters and other traits are greatly affected by the environment, and the error of measurement is also large. The error standard of selection can be relaxed, and even can be up to plus or minus three.
  • Crossing principle If each trait is based on the average, only one group of crops can be selected, and only one of the other traits is selected. According to the above average, the number and the goal of breeding, only one trait is selected. Out of a group. In practice, cross-selection can be made. For example, the growth period and plant height are selected according to the average value, and then the population with the highest maturity and yield is selected according to the number of selected people. Or, around the important growth period, select the population with the plant height that meets the ideal goal of breeding. In fact, we can carefully design a large number of options based on our experience.
  • Sub-center principle If the choice around the mean and the mode is called the center, the range around the mean and the mode is called the center. In the secondary center selection, the range of choice can be greatly increased. The average number and the majority are called the last center, and the following is called the next center. You can combine the different breeding points according to the breeding target and the next center. You can combine many options. As long as the combination and data range do not overlap, many populations can be selected to maximize the genetic diversity of the population. For example, we have designed a set of genetic diversity breeding programs for 12 parents. In an ecological region, at least 20 populations can be selected. We selected more than 40 populations in 2 ecoregions.
  • the seeds of the corresponding individual plants of the same population are mixed in equal amounts, and the first-level population with the same basic performance is obtained.
  • the breeder can comprehensively observe and appropriately select the population, such as Elimination of the error caused by the measurement error in the computer classification, the variation of the individual material instability, the apparently inconsistent individual plants and the abnormal single plants that obviously affect the overall yield, quality and resistance of the population, etc.
  • Shuttle optimization in different regions increasing the adaptability of the population, and thus improving the population for several generations.
  • the choice at this time is not a process of traditional “selecting excellent” menus, but focusing on the formation of population coordination and overall resistance, quality, high yield and sustainable development.
  • the invention can be specifically applied to common self-pollination and often pollination crops, and in the following, specifically, rice, peanut, wheat, cotton, soybean, tomato and rape, pepper, cabbage, kale, eggplant, for example,
  • rice, peanut, wheat, cotton, soybean, tomato and rape, pepper, cabbage, kale, eggplant for example.
  • the illustrative examples are given by way of illustration.
  • Hybridization method 'Lee ⁇ accounted for X ⁇ too accounted for 8 , and the resulting generation was self-breeding for one generation, and the resulting separated generation 10 plants were used as the parent group;
  • the second hybridization was carried out by using the Ft of the previous hybrid as the parental parent. This is a non-separating generation, and the hybridization workload is not large, and it is guaranteed that dozens of hybrid seeds can be obtained:
  • the above 214 hybrid progeny were kept at least 10 self-crossing plants per plant, and the stability was self-crossing for 6 generations. Finally, after each of the hybrid progenies was stabilized, the heading and heading stages of all the individual plants were determined. According to these basic characteristics, according to the average number, the number of the population, the breeding target, etc., the same plant in the range of the single plant selection and the combined permit error is obtained according to these basic characteristics.
  • the populations are JT1-JT20. Because of the two seasons in Guangdong province, all breeding generations have reached 13 generations.
  • the above-mentioned hybrid progeny were kept at least 10 self-crossing plants per plant, and the stability was self-crossing for 6 generations. Finally, after each of the hybrid progeny was stabilized, the heading date and heading stage plant height of all the individual plants were determined. According to these basic characteristics, according to these basic characteristics, according to the average number of the population, the mode, the breeding target, etc., on the computer, the single plant selected and merged within the same tolerance range, and 20 populations were obtained. , respectively, JT1-JT20. Because Guangdong province has two seasons a year, all breeding generations have reached 13 generations.
  • Group rice line performance Screening and classification of the same type of plants by selecting the heading stage, heading stage plant height, maturity plant height and maturity stage> Select 20 group rice as shown in Table 1 below. Too high or low amylose content is the main constraint of current conventional breeding. Most of the varieties exceed the national standard of secondary quality standards of 16 - 23%, and it is more difficult to meet the national standard of 17 - 22%. As a result, among the currently cultivated rice varieties, only about 5% of the national high-quality 1 - 2 rice varieties are produced. The quality of the lines in the breeding stage is even lower. In this study, there were 14 strains with an amylose content above the national standard level 2, accounting for 70% of the 20 selected strains, and 5 of which reached the national standard level, accounting for 25 percent. Compared with conventional breeding, the efficiency of selecting high quality strains of national standards has been greatly improved. Genetic diversity breeding directly achieves the effect of mixing formula rice, which benefits farmers and at least improves efficiency by more than 60%.
  • the original parents of the parent group are 3: oyster sauce 321 , Yueyou 79, FU91-103
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 220 hybrid progeny were obtained from three maternal lines of three crosses; each hybrid progeny retained a self-crossing individual in subsequent generations, ie, stable self-crossing for 6 generations; obtaining a stable population with broad genetic basis .
  • each individual of each hybrid progeny was grown into a line and stability was observed. The growth period and plant height of each line were recorded. Combine the same growth period and the same plant height into one population. In the case of unstable population, regular decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of three populations, JTHS1, JTHS2, and JTHS3, were selected, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • the performance of the group peanut line Through the steps of selecting the flowering stage, the plant height of the lower needle stage, the plant height of the mature stage, and the maturity stage, the screening and classification of the same type of individual plants were carried out, and 20 group peanuts were selected as shown in Table 2 below.
  • Low yields are a major constraint to current conventional breeding, with most varieties having a protein content of less than 32%.
  • the quality of the lines in the breeding stage is even lower. In this study, there were 14 strains with a protein content of more than 32%, accounting for 70% of the 20 selected strains, of which 34% were 1%, accounting for 5%.
  • the efficiency of selecting high quality strains has been greatly improved over conventional breeding.
  • the consistency of the population selected in the computer can be basically achieved. The specificity and consistency are determined by the set range and the accuracy of the measurement. Under the control of human beings, only the selected populations should be properly selected and eliminated. Strain. Because the stability of self-pollination crops will not change.
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 220 cross-breedings were obtained from three maternal plants with three crosses; each hybrid progeny retained a self-crossing individual in subsequent generations, ie, 6 years of stable self-crossing; obtaining a stable population with broad genetic basis .
  • each individual of each hybrid progeny was grown into a line and stability was observed. The growth period and plant height of each line were recorded. Combine the same growth period and the same plant height into one population. In the case of unstable population, regular decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of three populations, JTXM1, JTXM2, and JTXM3, were selected, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • Group wheat line performance Screening and classification of the same type of individual plants were carried out by sequentially selecting the stage of flowering stage, plant height and maturity, and 16 group wheats were selected as shown in Table 3 below.
  • the low crude protein content is the limiting factor of conventional high-quality breeding, and the crude protein content of most varieties is less than 17%. Causing the current breed, Only a small percentage of the protein content of 17% or more. The quality of the lines in the breeding stage is even lower. In this study, there were 8 strains that enhanced the crude protein content selection by more than 17%, accounting for 50% of the 16 selected strains, of which 22% were one. It has greatly improved the efficiency of selecting high quality strains than conventional breeding.
  • the consistency of the population selected in the computer can be basically achieved. The specificity and consistency are determined by the set range and the accuracy of the measurement. Under the control of human beings, only the selected populations should be properly selected and eliminated. Strain. Because the stability of self-pollination crops will not change.
  • Table 3 Wheat genetic diversity breeding line performance
  • Liaodou No. 1 X Hefeng No. 41, Jiyu No. 58 X Liaodou No. 13, and 1000 individual plants produced by cross-breeding were used as paternal groups, respectively, and crossed with the female parent group; 2 The original parents of the parent group are 3: Hefeng No. 41, Jiyu 58 and Liaodou No. 13
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 220 hybrid progeny were obtained from three maternal lines of three crosses; each hybrid progeny retained a self-crossing individual in subsequent generations, ie, stable self-crossing for 6 generations; obtaining a stable population with broad genetic basis .
  • each individual plant of each hybrid progeny was planted into a line, and stability was observed. The growth period and plant height of each line were recorded. Combine the same growth period and the same plant height into one population. In the case of unstable population, regular decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of 3 populations were selected, TT1, JT2, and JT3, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • Group soybean strain performance Through the selection of pod habit, plant height, and growth period, the screening and classification of the same type of individual plants were carried out, and 12 group peanuts were selected as shown in Table 4 below.
  • the difficulty in breaking crude fat content is the main constraint of current conventional breeding, and the crude fat content of most varieties is between 20-21%.
  • the quality of the lines in the breeding stage is even lower.
  • the consistency of the population selected in the computer can be basically achieved. The specificity and consistency are determined by the set range and the accuracy of the measurement. Under the control of human beings, only the selected populations should be properly selected and eliminated. Hybrid. Because it is a self-pollinating crop, the stability during reproduction will not change.
  • This experiment uses 6 parent materials from different sources: Yingshi Dahong, Pink D-80, Boyu 368, Boyu 367, Jinxiang Fanzao, Jinxiang Fanbao.
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 235 hybrid progeny were obtained from three maternal lines with three crosses; each hybrid progeny retained a self-sufficient individual in subsequent generations, ie, stable self-crossing for 6 generations; obtaining a stable population with a wide genetic basis .
  • each individual of each hybrid progeny was grown into a line and stability was observed. The average fruit weight, fruit color, growth period and plant height of each line were recorded. The same average fruit weight, growth period and the same plant height are combined into one population. In the case of unstable population, conventional decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of three populations, JT1, JT2, and JT3, were selected, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • Group tomato strain performance Screening and classification of the same type of individual plants by sequentially selecting the weight of single fruit, fruit color, and plant height (you can also use the yellow, red and other parents to mix different colors to form a colorful Tomato, increasing the value of the commodity), the 12 groups of tomatoes selected in this study are shown in Table 5 below. Under the condition of single fruit weight, the yield breakthrough is the main constraint factor of the current conventional breeding. The weight of most varieties is between 100-200 grams and the total output is below 5000 kg/mu. In this study, we first selected 11 strains with a single fruit weight greater than 150 grams and a total fruit count per plant. A total of 11 strains were selected, 7 of which were larger than 200 grams, and the highest average fruit weight was 300 grams.
  • the consistency of the population selected in the computer can be basically achieved. The specificity and consistency are determined by the set range and the accuracy of the measurement. Under the control of human beings, only the selected populations should be properly selected and eliminated. Hybrid. Because it is a self-pollinating crop, the stability during reproduction will not change.
  • Huaza No. 4 X Huazao No. 3, Huayou (double) No. 3 X Huayou (double) No. 4, 1000 individual plants produced by cross-breeding as a male parent, respectively, with the female parent group;
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 218 crosses were obtained from three maternal lines with three crosses; each hybrid progeny retained a self-sufficient individual in subsequent generations, ie, 6 years of stable self-crossing; obtaining a stable population with broad genetic basis .
  • each individual of each hybrid progeny was grown into a line and stability was observed. The growth period and plant height of each line were recorded. Combine the same growth period and the same plant height into one population. In the case of unstable population, regular decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of three populations, JT1, JT2, and JT3, were selected, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • rapeseed is a regular cross-over crop, the self-sufficiency rate is generally more than 80%, and the stability during reproduction will not change in a short period of time.
  • the original seed is isolated and planted, and the seed can be reproduced by purifying and rejuvenating.
  • the original parent of the female parent group is 2: Zhongmian Institute 24, Zhongmian Institute 35
  • Zhongmian Institute 24 X Zhongmian Institute 35, produced 10 generations of F 2 generations as the female parent group;
  • the hybrid parents were selected from Zhongmian Institute of Zhongmian Institute 38, Zhongmian Institute 23, Zhongmian Institute 27, Zhongmian Institute 29, Hubei E Kang Cotton No. 7 and Hubei Anti-cotton 3 No. 12, Yumian No. 12, Yuzao 275, Henan, No. 21, No. 21, ⁇ 668, Hebei, Sumian No. 12, Sichuan Chuanmian 239.
  • the above varieties were paired and crossed.
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 220 hybrid progeny were obtained from three maternal lines of three crosses; each hybrid progeny retained a self-crossing individual in subsequent generations, ie, stable self-crossing for 6 generations; obtaining a stable population with broad genetic basis .
  • each individual of each hybrid progeny was grown into a line and stability was observed. The growth period and plant height of each line were recorded. Combine the same growth period and the same plant height into one population. In the case of unstable population, regular decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of three populations, JT1, JT2, and JT3, were selected, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • Group cotton line performance The same type of plant is carried out by sequentially selecting the growth period, plant height, and yield steps. For the screening and classification, 12 group peanuts were selected as shown in Table 7 below. The low yield is the main constraint of the current conventional breeding. Most of the varieties have a yield of less than 90 kg per mu. As a result, among the varieties currently bred, there are fewer varieties with lint production exceeding 90 kg. The high yield of the line during the breeding phase is even lower. In this study, there were 7 strains with a lint yield of more than 90 kg, accounting for 58% of the 12 selected strains, of which 1 was 100 kg. More efficient than conventional breeding to select high product lines. The consistency of the population selected in the computer can be basically achieved.
  • the specificity and consistency are determined by the set range and the accuracy of the measurement. Under the artificial control, only the selected populations should be properly selected and eliminated. Hybrid. Because cotton is a regular cross-border crop, the self-fertility rate is generally more than 80%, and the stability during reproduction will not change in a short period of time. By planting the original stock, the seed can be reproduced by purifying and rejuvenating.
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 220 hybrid progeny were obtained from three maternal lines of three crosses; each hybrid progeny retained a self-crossing individual in subsequent generations, ie, stable self-crossing for 6 generations; obtaining a stable population with broad genetic basis .
  • each individual of each hybrid progeny was grown into a line and stability was observed. The growth period and plant height of each line were recorded. The strains of the same growth period, the same plant height and the uniform pepper type are combined into one population. In the case of unstable population, conventional decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of three populations, JT1, JT2, and JT3, were selected, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • Group Capsicum Line Performance Carry out the same kind by selecting the steps of flowering plant height, fruit shape and maturity
  • 10 group peppers were selected as shown in Table 8 below.
  • the severe yield instability of various diseases is the main constraint factor of current pepper breeding.
  • the yield of most varieties is unstable, and the average yield per mu is about 2500 kg.
  • the yield of 10 strains was generally improved. Seven strains with a value of more than 2,500 kg accounted for 70%, while the yield reduction of less than 2,500 kg was not significant. Greater efficiency than conventional breeding.
  • the consistency of the population selected in the computer can be basically achieved. The specificity and consistency are determined by the set range and the accuracy of the measurement.
  • the original parent of the parent group is 2: Hong Kong No. 31, Qingbao No. 40
  • Hong Kong No. 31 X Qingbao No. 40 produced 10 generations of F 2 generations as the female parent group; oil green 70 days X oil blue 49, oil green 12 X Xingqing heart 4, hybrid generation 100 Each plant is used as a paternal group and is crossed with the female parent group;
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 2,000 hybrid progeny were obtained on three maternal plants with three crosses; each hybrid progeny retained a self-crossing individual in subsequent generations, ie, stable self-crossing for 6 generations; obtaining a stable population with broad genetic basis .
  • each individual of each hybrid progeny was grown into a line and stability was observed. The growth period and plant height of each line were recorded. Combine the same growth period and the same plant height into one population. In the case of unstable population, regular decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of three populations, JT1, JT2, and JT3, were selected, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • Group Cabbage Performance The selection and selection of the same type of individual plants by the steps of selecting the initial harvest period, plant height, and green classification, and selecting 10 groups of cabbages are shown in Table 9 below.
  • the unstable yield of various diseases is the main constraint factor of current pepper breeding. The yield of most varieties is unstable, and the average yield is 700-1200. About a pound. In this study, the selection of the disease was reduced by multiple genotypes, and the yield selection was enhanced. The yield of 10 lines was generally improved. Six lines with more than 1200 kg accounted for 60%, while the reduction of lines with less than 1200 kg was not significant. Greater efficiency than conventional breeding.
  • the consistency of the population selected in the computer can be basically achieved. The specificity and consistency are determined by the set range and the accuracy of the measurement.
  • Green eggplant No. 1 X green eggplant No. 3, green eggplant No. 4 X white eggplant No. 1, 120 individual plants produced by cross-breeding were used as the male parent group, respectively, and crossed with the female parent group;
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 2,000 hybrid progeny were obtained on three maternal plants with three crosses; each hybrid progeny retained a self-crossing individual in subsequent generations, ie, stable self-crossing for 6 generations; obtaining a stable population with broad genetic basis .
  • each individual of each hybrid progeny was grown into a line and stability was observed. The growth period, plant height and fruit characteristics of each line were recorded. The strains of the same growth period, the same plant height and the same fruit type are combined into one population. In the case of unstable population, conventional decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of three populations, JT1, JT2, and JT3, were selected, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • Group eggplant strain performance Screening and classification of the same type of individual plants were carried out by sequentially selecting the initial harvesting period, plant height, and fruit characteristics.
  • the 10 group eggplant strains were selected as shown in Table 10 below.
  • the various diseases are serious, and the unstable yield is the main constraint factor of the current eggplant breeding.
  • Most of the varieties generally have a yield of 4000- 4500 kg per mu.
  • the selection of the disease was reduced by multiple genotypes, and the yield selection was enhanced.
  • the yield of 10 lines was generally improved, and 6 lines of more than 4,500 kg accounted for 60%. Greater efficiency than conventional breeding.
  • Selected in the computer The consistency of the selected population can be basically achieved. The specificity and consistency are determined by the set range and the accuracy of the determination.
  • eggplant is a regular cross-cropping crop
  • the self-sufficiency rate is generally more than 80%, and the stability during reproduction will not change in a short period of time.
  • the original seed is isolated and planted, and the seed can be reproduced by purifying and rejuvenating. This technique is clearly simple and feasible compared to hybrid seed production techniques. Simply breed the lines within the breeding group and mix as needed.
  • This experiment used 6 parental materials from different sources: Chinese flower kale, common kale - 1, oriental sharp blue, white flower kale, fine leaf early mustard blue, wrinkled leaf early mustard blue.
  • Chinese flower mustard X ordinary kale - 1 the resulting 10 generations of F 2 generations are used as the female parent group; Oriental mustard blue X white flower mustard, fine leaf early mustard blue X wrinkle leaf early mustard blue, hybridization 120 individual plants were used as paternal groups and crossed with the female parent group;
  • test materials Breeding of excellent group strains of high quality and comprehensive traits: selection of different varieties of Chinese kale varieties, early maturity Hong Kong white flower mustard, fine leaf early mustard blue, wrinkled leaf early mustard blue, medium mature type Taiwan middle flower, medium late mustard blue , Hong Kong Chinese flower, Hossin blue, Chinese flower kale, late-maturing variety wrinkled leaf late mustard blue, oriental sharp kale, ordinary kale - 1, late flower mustard.
  • Chinese kale varieties early maturity Hong Kong white flower mustard, fine leaf early mustard blue, wrinkled leaf early mustard blue, medium mature type Taiwan middle flower, medium late mustard blue , Hong Kong Chinese flower, Hossin blue, Chinese flower kale, late-maturing variety wrinkled leaf late mustard blue, oriental sharp kale, ordinary kale - 1, late flower mustard.
  • Chinese kale Chinese kale varieties
  • early maturity Hong Kong white flower mustard fine leaf early mustard blue
  • wrinkled leaf early mustard blue medium mature type Taiwan middle flower
  • medium late mustard blue Hong Kong Chinese flower
  • Hossin blue Chinese flower kal
  • Taiwanese flower X in the late mustard blue Chinese flower mustard X fine leaf early mustard blue;
  • each male parent (parent 1, male 2) was mixed, and then each female parent was pollinated, and each hybrid obtained 4-5 seeds. .
  • a total of 2,000 hybrid progeny were obtained on three maternal plants with three crosses; each hybrid progeny retained a self-crossing individual in subsequent generations, ie, stable self-crossing for 6 generations; obtaining a stable population with broad genetic basis .
  • each individual of each hybrid progeny was grown into a line and stability was observed. The growth period and plant height of each line were recorded. The strains of the same growth period and the same plant height are combined into one population. In the case of unstable population, conventional decontamination can be carried out until the final consistency.
  • a total of three populations, JT1, JT2, and JT3, were selected, and their growth and plant height parameters were as follows:
  • Group kale strain performance Screening and classification of the same type of individual plants were carried out by sequentially selecting the steps of initial harvest, plant height, and green classification, and 10 group mustards were selected as shown in Table 11 below.
  • the unstable yield of various diseases is the main constraint factor of current pepper breeding.
  • the yield of most varieties is unstable, and the average yield per mu is about 1000-1500 kg.
  • the yield of 10 strains was generally improved, and 5 strains larger than 1500 kg accounted for 50%. Greater efficiency than conventional breeding.
  • the consistency of the population selected in the computer can be basically achieved. The specificity and consistency are determined by the set range and the accuracy of the measurement.
  • the present invention implements a new technical route of genetic diversity population breeding, and promotes the species-group crops, contributing to the original breakthrough of crop breeding.
  • This species has the characteristics that farmers can properly keep seeds, and is also suitable for large-scale development of original species; it is highly adaptable and disease-resistant.
  • the breeding process relies on the reduction of expert experience and is also suitable for farmers. Seed selection. With a wide range of development and application prospects, it will have great originality and lead to new revolutionary breakthroughs.

Description

自花授粉和常异花授粉农作物种群、 品种选育方法
技术领域
本发明涉及农作物选育种领域， 具体是自花授粉 (如水稻、 花生、 小麦、 大豆、 番茄等)和常异花授粉农作物 （油菜、 棉花、 辣椒、 菜心、 茄子、 芥蓝等） 种群、 品 种选育方法。
背景技术
自花授粉农作物包括水稻、 花生、 小麦、 大 ϊ、 番茄等， 常异花授粉农作物包括 油菜、 棉花、 辣椒、 菜心、 茄子、 芥蓝等， 其中水稻是世界三分之一人口的主食， 粮食生产始终是世界经济的重要基础。 目前国内外利用的水稻品种分为常规稻和杂 交稻两大类， 从基因型上都是单基因型。 常规稻即通过选择合适的亲本杂交后， 通 过多代单株选择获得稳定改良的单基因型品种， 国际水稻研究所 G.S. Kliush 等于 1965 年育成 IR8, 中国广东省农科院水稻研究所黄耀祥等肓成广场矮， 他们为水稻 矮化育种作出了重要贡献（黄耀祥， International rice Congress, 2002.9 ), 在世界上 都有重大影响； 中国杂交水稻研究中心袁隆平院士为首创造的杂交稻就是在自花授 粉作物中成功的利用了杂种优势， 他也被誉为 "杂交水稻之父" （袁隆平等， International rice Congress 2002.9 )。 中国在水稻育种研究和利用的总体水平都处于世 界领先水平。 在育种家们的长期努力下， 中国育种水平不断提高， 已育成上万个水 稻品种 （含杂交稻和常规稻品种）， 其共同特征是利用单基因型的品种， 即一个品种 一个基因型。
在小麦上， 1959年博劳格用抗锈病的 11种不同生理小种的 15个品种与一个综 合性状良好的品种 Yaqui50分别杂交， 并以 Yaqui50为轮回亲本回交， 育成了 15个 品系的近等基因系， 他将其中的 8个系混合， 构成了多系品种， 以控制锈病的危害。 再如高德荣等 （高德荥等， 安徽农业科学， 2001 , 29 ( 5 ): 603 - 604 )含不同抗白 粉病基因的小麦多系品种 （多系分别 "优中选优"， 育成后混合）， 但因不同近等基 因系间株高存在较大差异， 而不能在生产上推广。 傅兆麟研究认为多系品种在稳产 性、 丰产性上也具有明显的优势， 但与多系品种混合方法和技术有关， 提出生态组 合力的概念和农艺性状应一致， 也需要考虑不同基因型在不同环境条件下的反应可 能不同。但他的研究主要考虑的是已育成 2 - 3个品系的如何混合的问题（高德荣等， 安徽农业科学， 2001 , 29 ( 5 ): 603 - 604 )。 吴立人等 （吴立人等， 中国农业科学， 2000, 33 ( 5 ): 1 - 7 ) 研究多系品种控制小麦条锈病策略， 指出将不同抗病基因导 入同一品种， 并多次回交， 获得农艺性状相似的不同抗病基因的若干品系混合种植， 并根据抗性变异调整品系组成。 但由于育种 "复杂性和多目标性" 难以做到， 而使 多系品种迄今未在生产上推广。 而混合品种则引起广泛兴趣。 郭咏梅等 （郭咏梅等， 云南农业大学学报， 2001， 4: 267 - 270 )提出培育抗稻瘟病杂交稻恢复系多系品种 的概念 > 其定义是选择对各个小种具有不同抗性的品种， 分别与各种优良性状的品 种 （指杂交稻的恢复系） 杂交， 然后将后者作为轮回亲本， 反复回交， 鉴定和选出 不同抗性的近等基因系， 然后将若干品系人工混合构成多系品种， 把这样相同背景 而抗性基因有差异的混合群体叫寄主集团， 实现抗性多样化。 由此可见， 多基因型 在对付抗病性上的优势是肯定的。 而且目前多系品种几乎全部用在解决抗病性问题 上。 但多系品种的形成还是简单的杂交和用轮回亲本回交， 然后选单株， 要形成很 多的多系品系回交工作量也是巨大的。 目前人们还没有有效的解决多系品种的一致 性问题。 因为釆取单一基因型 "优中选优" 的选择育种必然导致品系特异化。 可见 多系品种只能以某一个农艺性状为重点， 获得该基因的多位点品系。 因为受传统杂 交育种基因型 "优中选优" 的思路局限， 没有有效设计杂交， 创造大量重组体的思 路， 也没有有效选择大量重组体的技术路线。 就因 "复杂性和多目标性" 难以做到 而不能大规模利用多基因型的品种。 混合品种虽然 "引起人们的兴趣"， 但混合前必 须收集大量基本一致可以混合的品种。 否则要使已经高度特异化的品种， 简单混合 就无法达到品种的一致性要求。 而且混合品种对每个品种而言， 存在 "侵权问题"。 因此至今在水稻上没有一般意义上的多基因型品种， 小麦也未真正形成规模化生产 的多基因型品种。
因此急需研究在任何情况下符合一致性、 稳定性、 特异性的多基因型种群、 品种 选育方法， 而不是仅针对抗病性的多系品种的组配方法。
发明内容
本发明提供一种农作物种群、 品种选育方法， 通过该方法产生一致性、 稳定性、 特异性的多基因型种群、 品种， 达到符合优质、 高抗、 高产等育种目标。
将母本群和父本群杂交获得农作物初级杂交种群， 其中， 母本群是将具有不同目 的性状的亲本配对杂交， 产生的 再配对杂交， 产生的分离群体的各个单株或杂 交早代单株自交繁殖产生的分离单株； 父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离 世代或与母本群相同方式产生的分离世代。母本群有 2-4个原始亲本， 亲本是纯合的 品系或品种或是分离世代； 其中分离世代可以是单交、 三交或双交后的分离世代， 或根据育种需要单交、 三交或双交的亲本也可以为单交、 三交或双交后的分离世代， 依此类推； 分离群体的各个单株自交繁殖为 1 ~ 10代， 用于与父本群杂交的分离单 株数在 4 ~ 100000株之间， 优选 6 - 10000株， 更优选 10 ~ 5000株之间； 其中父本 群中的分离世代是单交种、 三交种或双交种的分离世代。
遗传多样性育种： 是指通过六个以上的亲本杂交， 并保留几乎所有杂交后代， 通 过稳定性自交繁殖， 创造出成千上万个纯合多基因型， 即在育种中最大限度的利用 生物的遗传多样性， 然后根据不同的选择标准和对品种的特性要求， 把成千上万的 同类型稳定单株或株系合并， 即合并同类项的办法， 形成多基因型种群品种。 因为 该方法可以最大限度的在育种中主动利用不同品种和杂交重组产生的遗传多样性， 使生物遗传多样性利用与育种相统一， 因此把这种育种思路称遗传多样性育种 > 并 在自花授粉和常异花授粉农作物育种中具有可移植性， 因此具有广阔的应用前景。
种群改良： 把上述纯合多基因型组成的群体叫初级种群， 在该新技术育种过程中 主要是对多种基因型种群的多次改良和提高的过程，选择的技术也不同于以往的 "优 中选优 "， 而是采用与育种目标相协调的选择标准和方法， 选择协调性种群， 主要是 淘汰最差的， 而不一定总是选择最好的。 其技术要点在于选择协调一致的种群> 达 到符合优质、 高抗、 高产等育种目标。 改良的对象主要是种群， 也称种群改良育种。
集团作物 （多基因型种群品种）： 从品种形态上讲， 该技术形成的最终产品是种 群， 其最大特点在于多基因型， 而不是目前生产上使用的品种， 都是一个单基因型。 这种种群实际上是表现型相似而基因型不同的多基因型品种， 但因为多基因型种群 品种的名词太长、 太抽象， 为了简化就叫集团作物。 遗传多样性育种的原理在于， 农作物的大多数农艺性状是多基因控制的数量性 状， 在不同数量性状基因之间作用和效果类似， 即微效多基因特点， 这也是的数量 性状的基本特点。 近年来的分子生物学研究， 又从大量数量性状位点 （QTLs )分子 标记的层面证实了该基本特点。 基于该原理， 而任何一个多基因控制的性状， 都可 能找到不同基因控制但表现一致或类似的表现型。 遗传多样性育种的核心就是基于 这样的原理， 通过换位思维， 来应用多基因控制的同一表现型。 即一般育种过程中， 育种家要努力区分和选出纯合的基因型， 本发明提供的方法则恰恰相反， 有意选择 表现型一致的不同基因型， 育种过程中尽可能保留所有基因控制的多基因型重组体。 从育种实践看， 人们也常为难以区别类似品种之间的差异而伤脑筋， 因此要换位思 维和利用这些特点。 该研究不同于云南多系品种对付水稻稻瘟病的情况， 多系品种 还是在少数品种间杂交， 还是选择纯系， 然后间隔种植， 其目的仅用于对付稻瘟病， 不具备从杂交技术、 稳定保留多样性、 选择技术、 分类原则和改良种群等全面的创 新， 也没有新育种途径的概念。
下面详细描述本发明技术方案： ， 一、杂交阶段：
遗传多样性育种在杂交阶段的亲本选择标准是，选择符合育种目标所需的亲本或 能提供特殊性状的亲本， 包括全国各地甚至国外的品种， 以增加品种的广泛适应性， 只要总体互补， 不必少数亲本互补， 亲本数量可以在几十个以上。 杂交方法的关键 是， 以最少的杂交工作量， 创造尽可能多的重组类型。
母本群是纯合的品系或品种或是分离世代， 其中分离世代是指原始亲本在单交、 三交或双交后的分离世代； 父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代， 其中 分离世代是单交种、 三交种或双交种的分离世代。
为了加大某杂交亲本在种群后代中的份量，可以根据需要在母本或父本群中多次 重复使用该亲本。 如母本群可以是（Α χ Β )或 （Α χ Β ) x (A x C)的后代， 父本可以 是 ^ ^！^！^等等情况。 如果母本群当代种子量太少， 可以考虑不同作物的繁殖 系数自交 1 ~ 10 次， 即用下一个分离世代作为母本群， 用于与父本群杂交的分离单. 株数在 4 - 100000株， 优选 6 ~ 10000株， 更优选 10 5000株之间。 因为在稳定之 前的自交以杂合体为主， 使母本群具有足够多的重组个体就可以。
从上述杂交特点看， 形成母本群和父本群时， 是未分离材料之间的杂交时， 每个 杂交只要得到适量种子就可以了， 杂交工作量很小； 关键是母本群与父本群之间的 杂交， 这时母本群中每一株和父本群中每一株或每一株系都是不同的基因型或者不 同的杂合分离的单株群， 要保证获得最多的重组个体， 必须具备一定的杂交工作量。 也可以在以后任何分离世代补充杂交， 即父母本群形成时就用 3 个以上亲本的分离 世代， 但会造成杂交周期加长、 育种时间增加， 因此主张母本群与父本禅之间一次 杂交， 就完成该育种过程的杂交阶段， 就形成父本群与母本群杂交的直接后代， 即 初级种群。
二、 重组及稳定性自交阶段：
获得母本群上与父本群杂交的初级种群种子后， 就完成了杂交过程， 进入自交稳 定阶段， 这时根据作物的繁殖系数和育种目标， 确定每个杂交后代在每个世代保留 的个体数， 并按株系种植， 使他们自交稳定， 如果父母本群杂交获得的初级种群釉 子量足够大， 以后每代对每个株系可以保留少量单株的种子， 混合做为该株系的代 表， 如果父母本群杂交获得的初级种群种子量少， 则要在分离早期世代适当多保留 株系内的单株， 目的是尽量多保留各种基因型。 建议自交稳定的株系数量， 至少应 在 5000'以上， 然后每代每个株系保留一株， 直至基本稳^。 稳定性检查以株系内无 明显差异为标准。 在此过程中可以淘汰表现特别差的单株， 但不主张对初级种群原 始株系的整体淘汰。 该阶段工作量不大， 因为对自花授粉作物而言， 也不必套袋自 交。 自交技术与传统育种过程的自交技术完全相同， 但目的完全不同， 传统育种在 此过程是 "优中选优"， 直至选出高度一直稳定的单个基因型。 而遗传多样性育种中， 自交阶段却以保持尽可能多的遗传多样性， 即保留多基因型为 g的， 仅淘汰最差的， 并且该阶段可以在不同生态区穿梭， 保证各种基因的充分表达， 提高适应性和不同 基因型之间的协调性。
三、 测定阶段
该阶段就是根据育种需要的关键指标， 测定每个重组个体的性状表现值。 必须包 括株高、 生育期等 本形态性状。 这是一个比较大量的机械性工作， 由负责任的一 般工人就可以完成简单测量的性状。 如果有条件可以测定品质等其他难度大的分析 性状。 为了减少成本， 主要的测定性状可以在种群合并同类项后测定。 每株收获足 够的种子， 以保证其他测定和下阶段种子用量。
四、 分类阶段
首先， 要满足品种推广的表现一致性问题， 通过前几个阶段， 每个基因型已经稳 定， 而表现型尺度比基因型尺度粗放。 因此要抓住表现型一致时， 基因型可能完全 不同的特点。 其本质就是从表现型上合并同类项， 在限定表现型范围内基因型差别 不必硬性区分， 而是加以充分利用。 如对于水稻， 在测定抽穗期后， 把水稻抽穗期 限定在正负 1 天以内， 实际上选出种群的生育期表现更加一致， 而基因型不同。 对 生育期和株高等影响品种 "外表"一致性的性状， 可以严格一些， 其他性状选择可 以适当放松一些。 整个选择可以在电脑上完成， 选出的结果种群就是多基因型种群， 在严格限制正负误差的性状上比较一致， 而在不太严格的性状上可能有一些差异， 这样的结果与单基因型品种比较， 表现上一致性差一些， 但其带来的整体抗性、 品 质、 适应性、 产量等好处却是难以比拟的。 类似于杂交稻表现一致性比品种差一点， 只要总体符合高产优质高抗的永恒目标就可以了。 当然随着技术的发展， 测定成本 的降低， 测定的指标可以尽量完善， 使分类更细致就能更一致， 但表现一致性与多 基因型利用必然存在一定矛盾， 需要取得最佳平衡点。
在测定完成后就进入电脑筛选过程， 首先了解种群基本数据特征， 计算每个性状 平均值、 最大值、 最小值、 众数。 为每个性状的选择和分段选择提供依据， 避免脱 离现实表现的盲目性， 提高效率。 并在筛选中至少要注意以下几种原则：
产量保证原则： 可以对全部单株产量进行排序， 淘汰最后低产的 20 %单株。 如 果认为产量不是主要限制因素时， 淘汰最后低产单株的比例可以下降， 如 10 %。
育种理想目标原则： 对于水稻， 如果育种目标最理想的抽穗期为 70天， 株高为 90公分， 就对这两个性状进行围绕理想目标的选择， 即给定生育期 69 - 71天， 给定 株高 89 - 91公分， 进行筛选。
'现实种群众数原则：实际搡作中也可以根据现实种群数据的结构，调整选择策略， 如为了获得实际群体包含的更多遗传多样性， 可以根据每个性状的众数选择。 对于 水稻， 如种群抽穗期众数为 73天， 虽然理想育种目标是 70天， 如果选择范围 69 - 71可能获得的基因型只有 50个， 而采用众数选择 71 - 74范围， 就获得 200甚至更 多的基因型， 为后续其他性状的选择， 提供了更大的机会和范围。
现实种群平均数原则： 也可以根据现实种群平均数进行选择， 对于水稻， 如株高 平均数为 95公分， 就可以设定 94 - 96公分进行筛选。
主要性状严格正负误差， 次要性状放宽正负误差原则： 如株高和生育期的一致性 对种群的总体表现影响明显， 加之控制株高的基因相对少些， 可以严格一些， 而产 量、 成熟期等性状受环境影响较大， 测定的误差也大， 选择的误差标准可以放宽一 些， 甚至可以到正负 3左右。
交叉原则： 如果每个性状都按照平均数， 就只能仅选出一个集团作物， 按照众数 仅选出另一个， 按照上述平均数、 众数和育种目标的原则对一个性状而言仅选出一 个群体。 实践中可以交叉选择， 如先按照平均值选出生育期和株高， 然后根据选出 种群众数， 选择成熟期和产量最高的种群。 或者围绕重要生育期众数， 选出株高符 合育种理想目标的种群。 实际上根据我们的经验可以精心设计大量选择方案。
次中心原则： 如果把围绕平均数、 众数的选择叫中心的话， 围绕平均数、 众数上 下浮动的范围就叫次中心。 在次中心选择， 可以使选择的范围大大增加。 把平均数 和众数以上的叫上次中心， 以下的叫下次中心， 可以根据育种目标组合上与下次中 心， 进行不同性状的交叉选择， 可以组合出许多的选择方案。 只要组合方式和数据 范围不重叠， 就能选出许多种群， 最大限度的利用群体的遗传多样性。 如我们设计 的 12个亲本的一组遗传多样性育种计划， 在一个生态区， 至少可以选出 20个种群。 我们在 2个生态区选出了 40多个种群。
特殊要求选择：如我们可以根据特珠的育种目标选择中心和次中心以外的任何特 殊种群， 如对于水稻， 在湖北专门选出特别晚熟的即生育期在 130天以上的种群。
五、 种群改良阶段
当完成上述电脑筛选后， 把入选同一种群的相应单株的种子等量混合， 就获得了 基本表现一致的一级种群， 此时可以由育种家对种群进行综合的观察和适当的选择， 如淘汰因为测定误差在计算机分类时出现的错分、 个别材料不稳定出现的变异株， 明显不一致的单株和明显影响种群整体产量、 品质和抗性的不良单株等例外单株， 也可以在不同地区穿梭优化， 增加种群的适应性， 依此对种群进行几代的完善。 但 要注意此时的选择不是传统 "优中选优" 选单株的过程， 而是注重形成种群的协调 性和总体达到抗性、 优质、 高产和可持续发展的效果。
本发明可具体应用到常见的自花授粉、常异花授粉农作物，在下文中具体以水稻、 花生、 小麦、 棉花、 大豆、 番茄与油菜、 辣椒、 菜心、 芥蓝、 茄子为例， 用未限定 性实施例加以列举说明。
最佳实施方式
实施例 1 水稻
1、 杂交设计
一、 实验材料： 本实验釆用 8个不同来源的亲本材料： 利籼占、 汕太占 8、 威优 35 , II优 46, D 优 64 , 威优 64、 汕优 63、 汕优 64。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 利籼占、 汕太占 8
杂交方式： ' 利籼占 X汕太占 8 , 产生的 代自交繁殖一代， 产生的分离世代 10单株做为母 本群；
威优 35 X II优 46， D优 64 X威优 64 , 汕优 63 χ汕优 64 , 杂交产生的 1000个单 株做为父本群， 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 利籼占、 汕太占 8、 威优 35
杂交方式：
(利籼占 X汕太占 8) X威优 35 , 产生的分离世代 500单株做为母本群；
[ (威优 35 X II优 46 ) ( D优 64 X威优 64 ) ], 产生的分离世代 100单株做为父本 群；
2、 水稻种群、 品种选育方法：
本实验采用 12个不同来源的亲本材料， 中二软占、 粤华占、 粤泰占、 二八占为 广东省农科院水稻所育成的优质品种； 丰矮占、 粤香占为广东省农科院水稻育成的 高产品种； 七桂早、 特籼占 13号为广东佛山农科所育成的高产品种； 多抗 578、 多 抗 580、 多抗 583为菲律宾国际水稻研究所引进的抗病品系。 Lemont为著名的美国 优质品种。 对照为粤香占， 是目前国家水稻区域试验和广东省水稻品种区域试验的 对照种。
一、 试验方法：
①杂交方案 -叠加式杂交
第一次杂交： 进行下列杂交获得 1^代：
丰矮占 X多抗 578; Lemont x中二软占 ；
粤秦占 X多抗 580; 粤华占 X二八占 ；
特籼占 13 X粤香占； 七桂早 X多抗 583 ;
第二次杂交： 用前次杂交的 Ft作父母本进行第二次杂交， 这是是非分离世代， 杂交工作量不大， 保证获得几十粒以上杂交种子就可以：
(丰矮占 X多抗 578 ) X ( Lemont X中二软占） ；
(粤泰占 X多抗 580 ) X (粤华占 X二八占） ；
(特籼占 13 X粤香占） X (七桂早 X多抗 583 ) ；
第三次杂交：
[ (丰矮占 X多抗 578 ) X ( Lemont x中二软占） ]母本 X {[ (粤泰占 X多抗 580 ) X (粤华占 X二八占）] 即： 父本 1 + [ (特籼占 13 X粤香占） X (七桂早 X多抗 583 ) ] 即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。 在第三次杂交时， 对母本、 父本 1、 父本 2分别进行的单株编号， 然后， 将编号 相同的 2个父本（父本 1、 父本 2 )单株的花粉混合， 再和与父本同编号的各个母本 单株杂交， 共获得 214个杂交后代。
②后代稳定性自交及测定方案：
将上述 214个杂交后代， 每株系至少保留 10个自交单株， 稳定性自交 6代后； 最 后， 各杂交后代每个株系稳定后， 测定全部单株的抽穗期、 抽穗期株高、 成熟期、 成熟期株高等， 再根据这些基本特征， 根据种群的平均数、 众数、 育种目标等， 在 电脑上进行单株挑选和合并许可误差范围内相同的单株， 共获得 20个种群， 分别是 JT1-JT20. 因为广东省一年 2季， 目前所有育种世代已达到 13代。
二、 实施效果：
将上述杂交后代， 每株系至少保留 10个自交单株， 稳定性自交 6代后； 最后， 各杂交后代每个株系稳定后， 测定全部单株的抽穗期、 抽穗期株高、 成熟期、 成熟 期株高等， 再根据这些基本特征， 根据种群的平均数、 众数、 育种目标等， 在电脑 上进行单株挑选和合并许可误差范围内相同的单株， 共获得 20 个种群， 分别是 JT1-JT20。 因为广东省一年 2季， 目前所有育种世代已达到 13代。
集团稻品系表现： 通过依次选定抽穗期、 抽穗期株高、 成熟期株高、 成熟期的步 骤， 进行同类型单株的筛选和分类> 选出 20个集团稻如下表 1所示。 直链淀粉含量 过高过低是目前的常规育种的主要制约因素， 大部分品种超出国家优质米二级标准 16 - 23 %的范围， 更难达到国标一级 17 - 22 %的标准。 致使目前育成水稻品种中， 达到国家优质 1 - 2级米的品种仅占 5 %左右。 在育种阶段品系的优质率就更低了。 而在本研究中， 直链淀粉含量达国标 2级以上的品系有 14个， 占 20个选出品系的 70 % , ·其中达国标一级的 5个， 占 25 %。 比常规育种大幅度提高了选出国标优质品 系的效率。 遗传多样性育种， 直接达到混合配方米的效果， 使农民受益， 至少提高 效率 60 %以上。
表 1 : 水稻遗传多样性育种品系表现
编号 抽穗期 成熟期 成雄高 一级种群 二级种群 直链淀粉 (天） (厘米） (天） (厘米） 折合亩产 折合亩产 條 % )
JT1 88.65854 65.4878 115.5854 91.46341 698.41 688.94 24.94
JT2 91.68421 66.89474 119.4211 107.8947 756.13 781.49 24.86
JT3 97.36364 70.90909 127.2727 116.8182 672.64 687.50 24.86
JT4 100.1111 70.22222 126.8889 117.8889 842.49 863.84 25.56
JT5 84.23077 63.15385 110.3846 101.9231 890.00 893.99 22.42
JT6 84.66667 60.46667 108.7333 95.53333 848.88 822.96 20.00
JT7 89.27273 63.72727 116.6364 82.90909 842.34 848.48 26.77
JT8 - 87.13158 64.94737 115.2368 105.0789 888.88 893.61 22.21
JT9 89.69231 65 116.0513 105.1538 902.49 921.05 21.89
JT10 90.78125 65.125 119.125 104.875 939.53 952.38 22.99 JT11 87.95 70.25 115.5 110.75 817.77 823.82 23.66
JT12 90.69565 70.69565 117.3043 110.8261 743.76 757.73 22.89
JT13 91.3 70.4 119.65 110.9 825.39 839.50 23.18
JT14 90.15385 67.46154 116.7692 113.2308 933.33 937.79 22.71
JT15 90.73333 69.53333 116.8667 113.5333 928.88 961.53 22.61
JT16 92.13333 67.4 120.1333 113.3333 907.02 911.76 19.51
JT17 91.1875 71 120.125 113.4375 879.81 898.98 19.91
JT18 92.05882 66.70588 120.1765 115 973.95 974.52 22.09
JT19 95.83333 70.58333 122,25 115 804.08 821.10 21.04
JT20 91.92308 70.61538 120.0769 115 802.91 765.30 22.31 平均 90.87808 67.52896 118.2094 108.0275 844.9345 852.3135 22.8205
CK + 69.12 62.05 125.45 89.56 918.08 26.78 实施例 2 花生
1、 杂交设计
一、 实验材料：
本实验釆用 6个不同来源的亲本材料： 蒲花 6号、 花选 1 号、 絮花 6号、 汕油 321号、 粤油 79号、 FU91- 103。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 蒲花 6号、 花选 1号
杂交方式：
蒲花 6号 X花选 1号， 产生的 F2代的 10株分离世代做为母本群；
絮花 6号 X汕油 321号、粤油 79号 X RJ91-103 , 杂交产生的 1000个单株做为父 本群， 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 汕油 321号、 粤油 79号、 FU91-103
杂交方式：
(汕油 321号 X粤油 79号） X FU91-103 , 产生的分离世代 2000单株做为母本群； [ (花选 1号 X絮花 6号） X (汕油 321号 X粤油 79号） ] , 产生的分离世代 100单 株做为父本群；
2、 花生种群、 品种选育方法：
一、 试验材料：
优质和综合性状优良品种的强化选育： 选择优质花生品种 5个， 中粤油 223、 粤 油 202-35、 粤油 39 (前 3个材料为广东省农科院育成的花生品种）、 Α1ι7223 (为美 国引进的材料）和印度花皮 (从印度引进)； 高产品种 4 个， 粤油 116、 粤油 7号、 （为 广东省农科院育成花生品种）、 中花 4 号（中国农科院油料所选育)、 8506 - A (为河 南农科院育成品种）； 抗病品种 3个， 抗青枯病品种粤油 200、 抗青枯病兼锈病品种 粤油 79、 汕油 523 (为汕头农科所选育 λ 将上述品种两两配对杂交。 二、 试验方法：
第一次杂交：
粤油 223 粤油 79; 8506-Α χ粤油 200 ;
粤油 202 - 35 粤油 116 中花 4号 印度花皮;
粤油 39 粤油 7号； 7223 汕油 523;
第二次杂交：
(粤油 223 粤油 79)F】 (8506- A 粤油 200 ) F,; 获得 50粒种子。
(粤油 202-35 粤油 116)F, (中花 4号 印度花皮） F,; 获得 50粒种子。
(粤油 39 粤油 7号) Ft ( Α1 7223 χ汕油 523) F, ; 获得 50粒种子。
第三次杂交：
[(粤油 223 粤油 79)F, (8506- A x粤油 200 ) Fi] F, χ { [(粵油 202 - 35 x粤油 116)F, χ (中花 4号 x印度花皮） I^ F, ,即：父本 1 （粤油 39 x粤油 Ί号) χ ( Α1ι7223 汕油 523) F,即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4- 5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 220个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后， 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的生育期和株高。 把同一生育期和同一株高 的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情况下， 还可以进行常规除杂， 直至最后 稳定一致。 共选择获得 3个种群， JTHS1、 JTHS2 , JTHS3 , 它们的生育期和株高参 数分别如下： .
种群编号 生育期 （天） 株高 cm
JTHS1 130 58
JTHS2 120 45
JTHS3 110 51
三、 实施效果：
集团花生品系表现： 通过依次选定开花期、 下针期株高、 成熟期株高、 成熟期 的步骤， 进行同类型单株的筛选和分类， 选出 20个集团花生如下表 2所示。 产量过 低是目前的常规育种的主要制约因素， 大部分品种蛋白质含量低于 32%。 致使目前 育成花生品种中， 蛋白质含量达到 32%的仅占 5 %左右。 在育种阶段品系的优质率就 更低了。 而在本研究中， 蛋白质含量达 32%以上的品系有 14个， 占 20个选出品系 的 70 % , 其中达 34%的 1个， 占 5 %。 比常规育种大幅度提高了选出优质品系的效 率。 在电脑选择的种群一致性基本可以达到， 特异性和一致性都决定于设定的范围 和测定的准确性， 可以人的控制之下， 只需要对选出种群做适当选择和淘汰明显的 杂株。 因为是自花授粉作物繁殖中稳定性也就不会发生变化。
表 2: 花生遗传多样性育种品系表现
集团名 蛋白质含量％ 产量 （ 亩） 比对照种增产％ 株 生育期 JTP11 32.57 356 37.45174 110 130
JTP12 32.56 344 32.81853 108 130
JTP1 34.01 332 28.18533 86 130
JTP13 32.21 332 28.18533 94 130
JTP2 33.83 320 23.55212 102 130
JTP14 32.03 320 23.55212 84 128
JTP3 33.64 308 18.91892 79 128
JTP15 31.74 308 18.91892 74 128
JTP4 33.47 296 14.28571 69 128
JTP 16 31.47 296 14.28571 64 125
JTP5 33.3 284 9.65251 59 125
JTP17 31.21 284 9.65251 86 125
JTP6 33.11 272 5.019305 74 125
JTP18 30.94 272 5.019305 64 125
JTP7 32.95 260 0.3861 55 115
JTP19 29,68 260 0.3861 46 120
JTP8 32.93 248 -4.247Ϊ 49 120
JTP20 28.41 248 -4.2471 52 120
JTP9 32.85 236 -8.88031 55 120
JTP10 32.67 224 -13.5135 58 120 实施例 3 小麦
1、 杂交设计
一、 实验材料：
本实验釆用 6个不同来源的亲本材料： 陕农 757、 太 T15、 冀审沧 6001、 晋麦 54 号、 科农 9204、 豫麦 46号。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 陕农 757、 太 T15
杂交方式：
陕农 757 χ太 T15 , 产生的 F2代的 10株分离世代做为母本群；
冀审沧 6001 X晋麦 54号、科农 9204 X豫麦 46号， 杂交产生的 1000个单株做为 父本群， 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 晋麦 54号、 科农 9204、 豫麦 46号
杂交方式：
(晋麦 54号 X科农 9204 ) X豫麦 46号， 产生的分离世代 2000单株做为母本群； [ (太 Τ15 χ冀审沧 6001 ) X (晋麦 54号 X科农 9204 ) ], 产生的分离世代 100单株 做为父本群；
2、 小麦种群、 品种选育方法：
一、 试验材料：
优质和综合性状优良品种的强化选育： 分别选择来自辽宁的辽春 12、 沈免 96, 黑龙江的垦九 10号、 垦红 14, 内蒙古的赤麦 5号、 蒙麦 30号， 江苏的扬麦 10号， 甘肃的甘春 20, 福建的泉麦 3号， 河南的偃展 4110和重庆巿的川育 5404、 渝麦 7 号共 12个优质、 抗病、 高产的小麦品种。 将上述品种两两配对杂交。
二、 试验方法：
第一次杂交：
辽春 12号 X扬麦 10号； 沈免 96 X甘春 20 ;
垦九 10号 X泉麦 3号； 垦红 14 X偃展 4110; .
赤麦 5号 X川育 5404; 蒙麦 30号 X渝麦 7号；
第二次杂交：
(辽春 12号 X扬麦 10号) F, X (沈免 96 X甘春 20 ) F1 ; 获得 50粒种子。
(垦九 10号 X泉麦 3号) X (垦红 14 X偃展 4110) F,; 获得 50粒种子。
(赤麦 5号 X川育 5404 , x ( 蒙麦 30号 X渝麦 7号） F1 ; 获得 50粒种子。
第三次杂交：
[(辽春 12号 X扬麦 10号) F, X (沈免 96 X甘春 20 ) F,] F! x { [(垦九 10号 x泉麦 3 号) F, x (垦红 14 x偃展 4110) ?,^, , 即： 父本 1 + (赤麦 5号 X川育 5404)F, x ( 蒙麦 30号 X渝麦 7号） 即: 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为义本。 .
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4-5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 220 个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后， 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的生育期和株高。 把同一生育期和同一株高 的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情况下， 还可以进行常规除杂， 直至最后 稳定一致。 共选择获得 3个种群， JTXM1、 JTXM2、 JTXM3 , 它们的生育期和株高 参数分别如下：
种群编号 生育期 （天） 株高 cm
JTXM1 101 95
JTXM2 91 87
JTXM3 104 98
三、 实施效果：
集团小麦品系表现： 通过依次选定扬花期、 株高、 成熟期的步骤， 进行同类型 单株的筛选和分类， 选出 16个集团小麦如下表 3所示。 粗蛋白含量低是目前的常规 优质育种的制约因素， 大部分品种粗蛋白质含量低于 17%。 致使目前育成品种中， 蛋白质含量达到 17%的以上的仅占少数。 在育种阶段品系的优质率就更低了。 而在 本研究中， 强化粗蛋白质含量选择， 达 17%以上的品系有 8个， 占 16个选出品系的 50 % , 其中达 22%的 1个。 比常规育种大幅度提高了选出优质品系的效率。 在电脑 选择的种群一致性基本可以达到， 特异性和一致性都决定于设定的范围和测定的准 确性， 可以人的控制之下， 只需要对选出种群做适当选择和淘汰明显的杂株。 因为 是自花授粉作物繁殖中稳定性也就不会发生变化。
表 3: 小麦遗传多样性育种品系表现
Figure imgf000013_0001
实施例 4 大豆
1、 杂交设计
一、 实验材料：
本实验采用 6个不同来源的亲本材料： 垦农 18、 吉育 47号、 辽豆 1号、 合丰 41 号、 吉育 58号、 辽豆 13号。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 垦农 ] 8、 吉育 47号
杂交方式：
垦农 18 X吉育 47号， 产生的 F2代的 10株分离世代做为母本群；
辽豆 1号 X合丰 41号、 吉育 58号 X辽豆 13号， 杂交产生的 1000个单株做为父 本群， 分别与母本群杂交； ②母本群原始亲本为 3个： 合丰 41号、 吉育 58号、 辽豆 13号 杂交方式：
(合丰 41号 X吉育 58号） X辽豆 13号， 产生的分离世代 2000单株做为母本群； [ (吉育 47号 X辽豆 1号） X (合丰 41号 X吉育 58号） ]， 产生的分离世代 100单 株做为父本群；
2、 大豆种群、 品种选育方法：
一、 试验材料：
优质和综合性状优良品种的强化选育：分别选择来自辽宁的吉育 35、吉林 20号， 黑龙江的黑农 46, 丰收 24号， 河北的沧豆 5号、 五星 1号、 河南的豫豆 29号， 郑 90007 , 江苏的徐豆 12号， 山西的晋遗 30, 山东的齐黄 29号， 安徽的合豆 3号。 将 上述品种两两配对杂交。
二、 试验方法：
' 第一次杂交：
吉育 35 晋遗 30; 郑 90007 χ徐豆 12号 ；
吉林 20号 X沧豆 5号； 豫豆 29号 X合豆 3号；
黑农 46 X五星 1号； 丰收 24号 X齐黄 29号；
第二次杂交：
(吉育 35 X晋遗 30)F! X (郑 90007 x徐豆 12号 ) F,; 获得 50粒种子。
(吉林 20号 X沧豆 5号) X (豫豆 号 X合豆 3号） F, ; 获得 50粒种子。
(黑农 46 x五星 1号) F! x ( 丰收 24号 X齐黄 29号） F1 ; 获得 50粒种子。
第三次杂交： '
[(吉育 35 X晋遗 30)Fi X (郑 90007 x徐豆 12号 ） F!] x { [(吉林 20号 x沧豆 5 号) x (豫豆 29号 X合豆 3号） I^ F, , 即： 父本 1 + (黑农 46 χ五星 1号) F, x ( 丰收 24号 X齐黄 29号） 即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4-5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 220个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后 > 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的生育期和株高。 把同一生育期和同一株高 的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情况下， 还可以进行常规除杂， 直至最后 稳定一致。 共选择获得 3个种群， ； TT1、 JT2、 JT3 , 它们的生育期和株高参数分别如 下： '
种群编号 生育期 （天） 株高 cm
JT1 125 97
JT2 108 78
JT3 135 105
三、 实施效果： 集团大豆品系表现： 通过依次选定结荚习性、 株高、 生育期的步骤， 进行同类 型单株的筛选和分类， 选出 12个集团花生如下表 4所示。 粗脂肪含量难以突破是目 前的常规育种的主要制约因素， 大部分品种粗脂肪含量介于 20 - 21%。 在育种阶段 品系的优质率就更低了。 而在本研究中， 粗脂肪含量达 22%以上的品系有 7个， 占 12个选出品系的 58 % , 最高可达 24 %。 比常规育种大幅度提高了选出优质品系的效 率。 在电脑选择的种群一致性基本可以达到， 特异性和一致性都决定于设定的范围 和测定的准确性， 可以在人的控制之下， 只需要对选出种群做适当选择和淘汰明显 的杂株。 因为是自花授粉作物， 繁殖中稳定性也就不会发生变化。
表 4: 大豆遗传多样性育种品系表现
Figure imgf000015_0001
实施例 5 番茄
1、 杂交设计
一、 实验材料：
本实验采用 6个不同来源的亲本材料： 英石大红、 粉红 D - 80、 博玉 368、 博玉 367、 金象蕃早、 金象蕃宝。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 英石大红、 粉红 D - 80
杂交方式：
英石大红 X粉红 D - 80, 产生的 F2代的 10株分离世代做为母本群；
博玉 36S X博玉 367、金象蕃早 X金象蕃宝，杂交产生的 1000个单株做为父本群, 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 博玉 367、 金象蕃早、 金象蕃宝
杂交方式： · (博玉 367 x金象蕃早） 金象蕃宝， 产生的分离世代 2000单株做为母本群；
[ (粉红 D - 80 博玉 368 ) (博玉 367 金象蕃早） ]， 产生的分离世代 100单株 做为父本群；
2、 番茄种群、 品种选育方法：
一、 试验材料：
优质和综合性状优良品种的强化选育： 分别选择来自北京的佳粉 17号， 黑龙江 的番茄东农 704, 陝西的番茄毛粉 802 , 河南的豫番茄 1号， 天津的番茄中蔬 5号， 中科院的中杂 11号、 中杂 9号、 红杂 18 , 红杂 10 , 其他地区的金象蕃宝、 番茄西 粉 3号、 粉红 D-80。 将上述品种两两配对杂交。
二、 试验方法：
第一次杂交：
金象蕃宝 中杂 11号； 番茄西粉 3号 番茄中蔬 5号 ；
佳粉 17号 番茄东农 704; 豫番茄 1号 粉红 D-80;
红杂 18 番茄毛粉 802; 红杂 10 中杂 9号；
第二次杂交：
(金象蕃宝 中杂 11号) F (番茄西粉 3号 番茄中蔬 5号 ）F； 获得 50粒种子。 (佳粉 17号 番茄东农 704)F, (豫番茄 1号 粉红 D-80) F, ; 获得 50粒种子。
(红杂 18 番茄毛粉 802^! ( 红杂 10 中杂 9号） F, ; 获得 50粒种子。
第三次杂交：
[(金象蕃宝 中杂 11号) (番茄西粉 3号 番茄中蔬 5号 ） F,] { [(佳粉 17 号 番茄东农 704)?, (豫番茄 1号 粉红 D-80) F,] F, , 即： 父本 1 + (红 18 x番 茄毛粉 SOZ i x ( 红杂 10 中杂 9号） 即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4-5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 235 个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后， 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的平均单果重、 果实颜色、 生育期和株高。 把同一平均单果重、 生育期和同一株高的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情 况下， 还可以进行常规除杂， 直至最后稳定一致。 共选择获得 3个种群， JT1、 JT2、 JT3 , 它们的生育期和株高参数分别如下：
种群编号 生育期 （天） 株高 cm .
JT1 125 97
JT2 108 78
JT3 135 105
三、 实施效果：
集团番茄品系表现： 通过依次选定单果重、 果实颜色、 株高的步骤， 进行同类 型单株的筛选和分类 （也可以利用果实黄色红色等亲本专门混合不同颜色形成多彩 番茄， 增加商品价值）， 本研究选出 12个集团番茄如下表 5所示。 单果重适中的条 件下，产量突破是目前的常规育种的主要制约因素，大部分品种单果重介于 100 - 200 克， 总产量在 5000公斤 /亩以下。 而在本研究中， 首先选择单果重大于 150克、 单株 总果量多的株系， 共选出 11个品系， 其中 7个品系单果重大于 200克， 最高平均单 果重可达 300多克， 折合亩产可达 7000多公斤。 比常规育种大幅度提高了选出高产 品系的效率。 在电脑选择的种群一致性基本可以达到， 特异性和一致性都决定于设 定的范围和测定的准确性， 可以在人的控制之下， 只需要对选出种群做适当选择和 淘汰明显的杂株。 因为是自花授粉作物， 繁殖中稳定性也就不会发生变化。
表 5: 番茄遗传多样性育种品系表现
Figure imgf000017_0001
实施例 6 油菜
杂交设计
一、 实验材料：
本实验釆用 6个不同来源的亲本材料： H9901、 华杂 6号、 华杂 4号、 华杂 3号、 华油 （双） 3号、 华油 （双） 4号。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： H9901、 华杂 6号
杂交方式：
H9901 X华杂 6号， 产生的 F2代的 100株分离世代做为母本群；
华杂 4号 X华杂 3号、 华油 （双） 3号 X华油 （双） 4号， 杂交产生的 1000个单株 做为父本群， 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 华杂 3号、 华油 (双) 3号、 华油 （双） 4号
杂交方式：
(华杂 3号 X华油 （双） 3号） X华油 （双） 4号， 产生的分离世代 2000单株做为 母本群； [ ( H9901 χ华杂 6号） X (华杂 4号 X华杂 3号〕 ] , 产生的分离世代 100单株做为 父本群；
2、 油菜种群、 品种选育方法 ' 一、 试验材料：
工业用高芥酸含量和综合性状优良品种的强化选育： 选择从加拿大引进的芥酸 含量高于 53 %的高芥酸油菜品种 4个， Mercury, Neptune, Castor和 R-588; 美国引 进品种 Indore; 国内育成双高品系 2个， S87-2127和 S87-2365; 国内育成高亚油酸 和高亚麻酸双高综合优良品种 3个， 中油 821 (中国油料作物研究所育成）、 宁油 7 号 （江苏农科院育成） 和万油 17 (湖北）。 低硫苷品种皖油 6号 （安徽农科院育成） 和引进双高品种 Gotarshiji。 将上述品种两两配对杂交：
二、 试验方法
第一次杂交：
Mercury x S87-2127; Neptune x S87-2365；
Castor x中油 821 ; Indore χ宁油 7号；
Gotarshiji x万油 17; R-588 x皖油 6号；
第二次杂交：
( Mercury X S87-2127 ) χ (Neptune x S87-2365); 注： 获得 50粒种子。
( Castoi- χ中油 821 ) χ ( Indore χ宁油 7号）； 注： 获得 50粒种子。
( Gotarshiji χ万油 17 ) ( R- 588 χ皖油 6号） ； 注： 获得 50粒种子。
第三次杂交：
[ ( Mercury x S87-2127 ) χ ( Neptune x S87-2365 ) ] χ {[( Castor χ中油 821 ) χ ( Indore x宁油 7号） ] 即： 父本 1 + [ ( Gotarshiji x万油 17 ) x ( R-588 χ皖油 6号） ] 即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4-5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 218 个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后， 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的生育期和株高。 把同一生育期和同一株高 的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情况下， 还可以进行常规除杂， 直至最后 稳定一致。 共选择获得 3个种群， JT1、 JT2、 JT3 , 它们的生育期和株高参数分别如 下： '
种群编号 生育期 （天） 株高 cm
JT1 234 158
JT2 239 164
JT3 243 169
三、 试验效果
对所有材料在自交稳定后， 全部株系种在湖北省长江大学试验田， 观察抽薹期、 抽薹期株高、 成熟期、 成熟期株高和单株产量。 在电脑上进行同类型单株的筛选和 分类， 首先对单株产量进行排序， 并淘汰单株产量小于 30克的单株， 获得 12个种 群 （HBJTl-HBm2 ) 如下表 6, 以产量选择为重点， 使产量大幅度提高， 本研究中 产量超过对照的品系占 8/12, 即 67 %。 在目前常规育种中如此大幅度超过对照的高 产育种是少见的。 在电脑选择的种群一致性基本可以达到， 特异性和一致性都决定 于设定的范围和测定的准确性， 可以在人为的控制之下， 只需要对选出种群做适当 选择和淘汰明显的杂株。 因为油菜是常异交作物， 自交结实率一般 80%以上， 繁殖 中稳定性在短期内不会发生变化， 通过原原种隔离种植， 提纯复壮可以繁殖种子。
表 6: 油菜遗传多样性育种品系表现
Figure imgf000019_0001
实施例 7棉花
1、 杂交设计
一、 实验材料：
本实验采用 6个不同来源的亲本材料： 中棉所 24、 中棉所 35、 中棉所 36、 中棉 所 19、 豫棉 19号、 邯郸 284。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 中棉所 24、 中棉所 35
杂交方式：
中棉所 24 X中棉所 35 , 产生的 F2代的 10株分离世代做为母本群；
中棉所 36 X中棉所 19、 豫棉 19号 X邯郸 2S4, 杂交产生的 100个单株做为父本 群， 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 中棉所 19、 豫棉 19号、 邯郸 284 杂交方式：
(中棉所 19 X豫棉 19号） X邯郸 284, 产生的分离世代 200单株做为母本群； [ (中棉所 35 X中棉所 36 ) X (中棉所 19 X豫棉 19号）：！， 产生的分离世代 100单株 做为父本群；
2、 棉生种群、 品种选育方法：
一、 试验材料：
综合性状优良品种的强化选育： 杂交亲本分别选择来自中棉所品种中棉所 38、 中棉所 23、 中棉所 27、 中棉所 29, 湖北的鄂抗棉 7号、 鄂抗棉 3号， 河南的豫棉 12号、 豫早 275 , 河北的冀棉 21号、 冀 668 , 江苏的苏棉 12号， 四川的川棉 239。 将上述品种两两配对杂交。
二、 试验方法：
第一次杂交：
中棉所 38 X苏棉 12号； 冀棉 21号 X冀 668 ;
中棉所 23 X鄂抗棉 3号； 豫早 275 X鄂抗棉 7号；
中棉所 27 X豫棉 12号； 中棉所 29 X川棉 239;
第二次杂交. ·
(中棉所 38 X苏棉 12号) X (冀棉 21号 X冀 668 ) F,; 获得 50粒种子。
(中棉所 23 X鄂抗棉 3号) F, (豫早 275 x鄂抗棉 7号） F1 ; 获得 50粒种子。
(中棉所 27 豫棉 12号) X ( 中棉所 29 x川棉 239) F1 ; 获得 50粒种子。
第三次杂交：
[(中棉所 38 X苏棉 12号) F， X (冀棉 21号 X冀 668 ) F,] F, χ { [(中棉所 23 χ鄂抗棉 3 号) X (豫早 275 X鄂抗棉 7号） F!] F,，即：父本 1 + (中棉所 27 χ豫棉 12号) F, χ ( 中 棉所 29 X川棉 239) Ft即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4-5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 220个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后， 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的生育期和株高。 把同一生育期和同一株高 的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情况下， 还可以进行常规除杂， 直至最后 稳定一致。 共选择获得 3个种群， JT1、 JT2、 JT3 , 它们的生育期和株高参数分别如 下： .
种群编号 生育期 （天） 株高 cm
JT1 110 78
JT2 125 89
JT3 135 100
三、 实施效果：
集团棉花品系表现： 通过依次选定生育期、 株高、 产量步骤， 进行同类型单株 的筛选和分类， 选出 12个集团花生如下表 7所示。 产量过低是目前的常规育种的主 要制约因素， 大部分品种皮棉亩产小于 90公斤。 致使目前育成棉花品种中， 皮棉产 量达到 90公斤以上的品种较少。在育种阶段品系的高产率就更低了。而在本研究中， 皮棉产量达 90公斤以上的品系有 7个， 占 12个选出品系的 58 % , 其中达 100公斤 的 1 个。 比常规育种大幅度提高了选出高产品系的效率。 在电脑选择的种群一致性 基本可以达到， 特异性和一致性都决定于设定的范围和测定的准确性， 可以在人为 的控制之下， 只需要对选出种群做适当选择和淘汰明显的杂株。 因为棉花是常异交 作物， 自交结实率一般 80%以上， 繁殖中稳定性在短期内不会发生变化， 通过原原 种隔离种植， 提纯复壮可以繁殖种子。
表 7: 棉花遗传多样性育种品系表现
Figure imgf000021_0001
实施例 s 辣椒
1、 杂交设计
一、 实验材料：
本实验采用 6个不同来源的亲本材料： 中椒 6号、 中椒 5号、 中椒 11号、 宁椒 5号、 B特早、 哈椒 3号。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 中椒 6号、 中椒 5号
杂交方式：
中椒 6号 X中椒 5号， 产生的 F2代的 1000株分离世代做为母本群；
中椒 11号 X宁椒 5号、 B特早 X哈椒 3号，杂交产生的 1000个单株做为义本群， 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 宁椒 5号、 B特早、 哈椒 3号 杂交方式：
(宁椒 5号 B特早 ) 哈椒 3号， 产生的分离世代 2000单株做为母本群；
[ (中椒 5号 中椒 11号） (宁椒 5号 x B特早） ]， 产生的分离世代 2000单株做 为父本群；
2、 辣椒种群、 品种选育方法：
一、 试验材料：
优质和综合性状优良品种的强化选育： 分别选择来自辽宁的品种沈椒 4 号、 沈 椒 6号， 江苏的江蔬 1号、 江蔬 5号、 江蔬 6号， 广东的辣优 1号、 粤椒 1号， 湖 南的湘椒 6号、 湘椒 9号， 重庆的渝椒 5号、 中科院的中椒 10号、 中椒 7号。 将上 述品种两两配对杂交。
二、 试验方法：
第一次杂交：
沈椒 4号 中椒 10号； 江蔬 6号 渝椒 5号 ；
沈椒 6号 粤椒 1号； 湘椒 9号 辣优 1号；
江蔬 1号 湘椒 6号； 江蔬 5号 中椒 7号；
第二次杂交：
(沈椒 4号 中椒 10号) (江蔬 6号 渝椒 5号 ） F,； 获得 50粒种子。
(沈椒 6号 粤椒 1号) F, (湘椒 9号 辣优 1号） Fi ; 获得 50粒种子。
(江蔬 1号 湘椒 6号) ( 江蔬 5号 中椒 7号） 获得 50粒种子。
第三次杂交：
[(沈椒 4号 中椒 10号) Fi (江蔬 6号 渝椒 5号 ） F,] F, x { [(沈椒 6号 粤椒 1 号) F! (湘椒 9号 辣优 1号） , 即： 父本 1 + (江蔬 1号 湘椒 6号) F) x ( 江蔬 5号 中椒 7号） 即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4-5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 220个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后， 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的生育期和株高。 把同一生育期、 同一株高 和统一椒型的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情况下， 还可以进行常规除杂， 直至最后稳定一致。 共选择获得 3个种群， JT1、 JT2、 JT3 , 它们的生育期和株高参 数分别如下：
种群编号 生育期 （天） 株高 cm
JT1 128 57
JT2 118 52
JT3 109 48
三、 实施效果：
集团辣椒品系表现： 通过依次选定开花株高、 果形、 成熟期的步骤， 进行同类 型单株的筛选和分类， 选出 10个集团辣椒如下表 8所示。 各种病害严重产量不稳定 是目前的辣椒育种的主要制约因素， 大部分品种产量不稳定， 一般亩产 2500公斤左 右。 本研究通过多基因型减少对病害选择压， 加强产量选择， 10个品系产量普遍提 高， 大于 2500公斤的品系 7个， 占 70 % , 而小于 2500公斤的品系减产不显著。 比 常规育种大幅度提高了效率。 在电脑选择的种群一致性基本可以达到， 特异性和一 致性都决定于设定的范围和测定的准确性， 可以在人的控制之下， 只需要对选出种 群做适当选择和淘汰明显的杂株。 因为菜心是常异交作物， 自交结实率一般 80%以 上， 繁殖中稳定性在短期内不会发生变化， 通过原原种隔离种植， 提纯复壮可以繁 殖种子。 与杂交种制种技术相比， 该技术显然简单可行。 只需自交繁殖集团内的株 系， 然后按需要混合。
表 8、 辣椒遗传多样性育种品系表现
Figure imgf000023_0001
实施例 9 菜心
1、 杂交设计
一、 实验材料：
本实验釆用 6个不同来源的亲本材料： 香港 31号、 青宝 40号、 油绿 70天、 油 青 49、 油青 12号、 特青迟心 4号。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 香港 31号、 青宝 40号
杂交方式：
香港 31号 X青宝 40号， 产生的 F2代的 10株分离世代做为母本群； 油绿 70天 X油青 49、 油青 12号 X特青迟心 4号， 杂交产生的 100个单株做为 父本群， 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 油青 49、 油青 12号、 特青迟心 4号
杂交方式：
(油青 49 X油青 12号） X特青迟心 4号， 产生的分离世代 2000单株做为母本群； [ (青宝 40号 x油绿 70天） X (油青 49 X油青 12号） ], 产生的分离世代 100单株 做为父本群；
2、 菜心种群、 品种选育方法：
一、 试验材料：
优质和综合性状优良集团品系的选育： 选择广东地区不同特点的系列的菜心品 种， 深绿型特青迟心 4号、 迟心 29号、 穗青 1号， 青绿型油青 12号、 四九 19号、 油青 49、 绿宝 70天、 青宝 40号， 油绿型品种油绿 70天、 迟心 2号、 油青 50天、 黄绿型品种四九菜心。 将上述品种两两配对杂交。
二、 试验方法：
第一次杂交：
特青迟心 4号 X油青 50天； 油青 49 X迟心 2号 ；
青宝 40号 X穗青 1号； 绿宝 70天 X油绿 70天；
油青 12号 X四九 19号； 四九菜心 X迟心 29号；
第二次杂交：
(特青迟心 4号 X油青 50天) X (油青 49 X迟心 2号 ） ； 获得 50粒种子。
(青宝 40号 X穗青 1号) X (绿宝 70天 X油绿 70天） F,; 获得 50粒种子。
(油青 12号 X四九 19号) F, X ( 四九菜心 X迟心 29 -f>F, ; 获得 50粒种子。
第三次杂交：
[(特青迟心 4号 X油青 50天) F, X (油青 49 X迟心 2号 ） F〗] F) x { [(青宝 40号 x穗 青 1号) X (绿宝 70天 X油绿 70天） F,] ， 即： 父本 1 + (油青 12号 X四九 1 号) x ( 四九菜心 X迟心 29号） F【即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4-5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 2000个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后， 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的生育期和株高。 把同一生育期和同一株高 的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情况下， 还可以进行常规除杂， 直至最后 稳定一致。 共选择获得 3个种群， JT1、 JT2、 JT3 , 它们的生育期和株高参数分别如 下：
种群编号 初收期 （天） 株高 cm
JT1 28 25
JT2 38 32
JT3 . 50 40
三、 实施效果：
集团菜心品系表现： 通过依次选定初收期、 株高、 绿色分类的步骤， 进行同类型 单株的筛选和分类， 选出 10个集团菜心如下表 9所示。 各种病害严重产量不稳定是 目前的辣椒育种的主要制约因素， 大部分品种产量不稳定， 一般亩产 700 - 1200公 斤左右。 本研究通过多基因型减少对病害选择压， 加强产量选择， 10个品系产量普 遍提高， 大于 1200公斤的品系 6个， 占 60 % , 而小于 1200公斤的品系减产不显著。 比常规育种大幅度提高了效率。 在电脑选择的种群一致性基本可以达到， 特异性和 一致性都决定于设定的范围和测定的准确性， 可以在人的控制之下， 只需要对选出 种群做适当选择和淘汰明显的杂株。 因为菜心是常异交作物， 自交结实率一般 80% 以上， 繁殖中稳定性在短期内不会发生变化， 通过原原种隔离种植， 提纯复壮可以 繁殖种子。 与杂交种制种技术相比， 该技术显然简单可行。 只需自交繁殖集团内的 株系， 然后按需要混合。
表, 9、 菜心遗传多样性育种集团品系
Figure imgf000025_0001
实施例 10 茄子
1、 杂交设计
一、 实验材料：
本实验釆用 6个不同来源的亲本材料： 黑豹伏秋茄、 黑虎早茄、 绿茄 1号、 绿茄 3号、 绿茄 4号、 白茄 1号。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 黑豹伏秋茄、 黑虎早茄
杂交方式：
黑豹伏秋茄 X黑虎早茄> 产生的 F2代的 10株分离世代做为母本群；
绿茄 1号 X绿茄 3号、绿茄 4号 X白茄 1号，杂交产生的 120个单株做为父本群, 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 绿茄 3号、 绿茄 4号、 白茄 1号
杂交方式：
(绿茄 3号 X绿茄 4号） X白茄 1号， 产生的分离世代 2000单株做为母本群；
[ (黑虎早茄 X绿茄 1号） X (绿茄 3号 X绿茄 4号） ]， 产生的分离世代 100单株做 为父本群； 2、 茄子种群、 品种选育方法：
一、 试验材料：
优质和综合性状优良集团品系的选育： 选择广东地区不同果实特点的茄子品种, 深黑紫色品种紫黑 2 号、 黑豹伏秋茄、 黑虎早茄， 黑紫色园茄类的泰科紫园茄、 美 国黑金， 紫色长茄类 9318长茄、 佳丽长茄、 济南 94 - 1、 长虹 2号、 龙丰茄子， 油 绿类型的棒绿茄、 绿茄 3号。 将上述品种两两配对杂交。
二、 试验方法：
第一次杂交：
紫黑 2号 X绿茄 3号； 美国黑金 X棒绿茄 ；
济南 94 - I X黑虎早茄； 佳丽长茄 X长虹 2号；
9318长茄 X泰科紫园茄； 龙丰茄子 X黑豹伏秋茄；
第二次杂交：
(紫黑 2号 X绿茄 3号) (美国黑金 X棒绿茄 ）F,； 获得 50粒种子。
(济南 94 - 1 X黑虎早茄) X (佳丽长茄 X长虹 2号） F1 ; 获得 50粒种子。
(9318长茄 X泰科紫园茄) F （ 龙丰茄子 X黑豹伏秋茄） F1 ; 获得 50粒种子。
第三次杂交：
[(紫黑 2号 X绿茄 3号) F^ 美国黑金 X棒绿茄 ） F, X { [(济南 94 - I X黑虎早 茄) χ (佳丽长茄 X长虹 2号） 即： 父本 1 + (9318长茄 X泰科紫园茄) F, x ( 龙 丰茄子 X黑豹伏秋茄) 即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4- 5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 2000个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后， 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的生育期、 株高和果实特点。 把同一生育期、 同一株高和同一果实类型的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情况下， 还可以 进行常规除杂， 直至最后稳定一致。 共选择获得 3个种群， JT1、 JT2、 JT3 , 它们的 生育期和株高参数分别如下：
种群编号 初收期 （天） 株高 cm
JT1 108 78
JT2 112 85
JT3 110 92
三、 实施效果：
集团茄子品系表现： 通过依次选定初收期、 株高、 果实特性的步骤， 进行同类型 单株的筛选和分类， 选出 10个集团茄子品系如下表 10所示。 各种病害严重， 产量 不稳定是目前的茄子育种的主要制约因素， 大部分品种一般亩产 4000 - 4500公斤左 右。 本研究通过多基因型减少对病害选择压， 加强产量选择， 10个品系产量普遍提 高， 大于 4500公斤的品系 6个， 占 60 %。 比常规育种大幅度提高了效率。 在电脑选 择的种群一致性基本可以达到， 特异性和一致性都决定于设定的范围和测定的准确 性， 可以在人的控制之下， 只需要对选出种群做适当选择和淘汰明显的杂株。 因为 茄子是常异交作物， 自交结实率一般 80%以上， 繁殖中稳定性在短期内不会发生变 化， 通过原原种隔离种植， 提纯复壮可以繁殖种子。 与杂交种制种技术相比， 该技 术显然简单可行。 只需自交繁殖集团内的株系， 然后按需要混合。
表 10、 茄子遗传多样性育种集团品系
Figure imgf000027_0001
实施例 1 1 芥蓝
1、 杂交设计
一、 实验材料：
本实验釆用 6个不同来源的亲本材料： 中花芥蓝、 普通芥蓝- 1、 东方尖界蓝、 白花芥蓝、 细叶早芥蓝、 皱叶早芥蓝。
二、 实验方法：
①母本群原始亲本为 2个： 中花芥蓝、 普通芥蓝 - 1
杂交方式：
中花芥蓝 X普通芥蓝 - 1 , 产生的 F2代的 10株分离世代做为母本群； 东方尖芥蓝 X白花芥蓝、 细叶早芥蓝 X皱叶早芥蓝， 杂交产生的 120个单株做为 父本群， 分别与母本群杂交；
②母本群原始亲本为 3个： 白花芥蓝、 细叶早芥蓝、 皱叶早芥蓝
杂交方式：
(白花芥蓝 X细叶早芥蓝） X皱叶早芥蓝， 产生的分离世代 1500单株做为母本群； [ (普通芥蓝― 1 X东方尖芥蓝） X (白花芥蓝 X细叶早芥蓝 ) ], 产生的分离世代 1500 单株做为父本群；
2、 芥蓝种群、 品种选育方法：
一、试验材料： 优质和综合性状优良集团品系的选育： 选择不同特点的系列芥蓝品种， 早熟型 香港白花芥蓝、 细叶早芥蓝、 皱叶早芥蓝， 中熟型台湾中花、 中迟芥蓝、 香港中花、 何溏芥蓝、 中花芥蓝， 迟熟型品种皱叶迟芥蓝、 东方尖芥蓝、 普通芥蓝 - 1、 迟花芥 蓝。 将上述品种两两配对杂交。
二、 试验方法：
第一次杂交：
香港白花芥蓝 X普通芥蓝- 1 ; 香港中花 X东方尖芥蓝 ；
迟花芥蓝 X皱叶早芥蓝； 何溏芥蓝 X皱叶迟芥蓝；
台湾中花 X中迟芥蓝； 中花芥蓝 X细叶早芥蓝；
第二次杂交：
(香港白花芥蓝 X普通芥蓝 - 1)F, X (香港中花 X东方尖芥蓝 ）F,； 获得 50粒种子。 (迟花芥蓝 X皱叶早芥蓝) F, (何溏芥蓝 X皱叶迟芥蓝） 获得 50粒种子。
(台湾中花 X中迟芥蓝) F, x ( 中花芥蓝 X细叶早芥蓝） F, ; 获得 50粒种子。
第三次杂交：
[(香港白花芥蓝 X普通芥蓝 _ 1)F! >< (香港中花 X东方尖芥蓝 ) ¥,} Ft x { [(迟花芥 蓝 X皱叶早芥蓝) Fl x (何溏芥蓝 X皱叶迟芥蓝） Fl]； 即： 父本 1 + (台湾中花 X中迟 芥蓝) F, x ( 中花芥蓝 X细叶早芥蓝） 即： 父本 2}。
注： 上述杂交均以前者为母本， 后者为父本。
在第三次杂交时， 取各个父本（父本 1、 父本 2 )单株上的花粉进行混合， 然后， 对每个母本单株授粉， 每个杂交单株获得 4-5粒种子。 经三次杂交 50个母本单株上 共获得 2000个杂交后代； 以后每个杂交后代在以后的世代中保留一个自交单株， 即 稳定性自交 6代； 获得稳定的遗传基础广泛的种群。 最后， 各杂交后代的每个单株 种成株系， 观察稳定性。 记录每个株系的生育期、 株高。 把同一生育期、 同一株高 的株系合并为一个种群， 在种群不稳定的情况下， 还可以进行常规除杂， 直至最后 稳定一致。 共选择获得 3个种群， JT1、 JT2、 JT3 , 它们的生育期和株高参数分别如 下：
种群编号 初收期 （天） 株高 cm
JT1 30 28
JT2 37 31
JT3 40 38
三、 实施效果：
集团芥蓝品系表现： 通过依次选定初收期、 株高、 绿色分类的步骤， 进行同类型 单株的筛选和分类， 选出 10个集团芥蓝如下表 11所示。 各种病害严重产量不稳定 是目前的辣椒育种的主要制约因素， 大部分品种产量不稳定， 一般亩产 1000 - 1500 公斤左右。 本研究通过多基因型减少对病害选择压， 加强产量选择， 10个品系产量 普遍提高， 大于 1500公斤的品系 5个， 占 50 %。 比常规育种大幅度提高了效率。 在 电脑选择的种群一致性基本可以达到， 特异性和一致性都决定于设定的范围和测定 的准确性， 可以在人的控制之下， 只需要对选出种群做适当选择和淘汰明显 '的杂株。 因为芥蓝是常异交作物， 自交结实率一般 80%以上， 繁殖中稳定性在短期内不会发 生变化， 通过原原种隔离种植， 提纯复壮可以繁殖种子。 与杂交种制种技术相比, 该技术显然简单可行。 只需自交繁殖集团内的株系， 然后按需要混合。
表 11、 芥蓝遗传多样性育种集团品系
Figure imgf000029_0001
工业应用性
从生物多样性与可持续发展看：传统单基因型种植的生产方式以及人们为改良品 种而进行的育种活动 -优中选优， 又使作物本身的遗传基础越来越窄， 抵御病虫害 和逆境的能力越来越弱， 品种寿命越来越短， 过去一个品种可以种植使用至少 5 年 以上， 有的直至长达十几年， 现代品种的平均寿命只有 4年左右， 导致物种灭绝加 速， 生物多样性迅速递减 （朱大宝， 多样性与林木育种生物多样性， 1994, 2 ( 3 ): 157 - 161 )。 从生物与环境协调发展和人类需求的多样化出发， 急需创造一种利用多 基因型进行农作物生产的方法： 类似于培养优秀团队的理念， 而不是试图挑选一个 十全十美的个人。
从农作物跨越式育种发展需求看： 一方面品种组合虽然很多， 但要获得大的提高 却越来越难； 以前思路上受已有常规和杂交品种的限制， 主要精力放在提高两类品 种的抗性、 产量和品质的水平， 目前品种的水平已经很高， 如水稻， 全国平均亩产 巳从过去的 200多公斤， 提高到 400多公斤， 但对其他品种类型的原创研究比较薄 弱。 可以说现有两类品种要获得更大突破已经越来越难。
从农作物种子生产看： 常规农作物主要特征是农民可以留种繁殖， 杂交农作物则 只能利用一代， 农民不能留种， 尽管杂交农作物品质在总体上不如常规农作物， 但 由于农业产业化的发展， 企业利益驱动， 各农作物种子企业都以杂交农作物作为主 要产品； 本发明提供的农作物种群选育方法比较简单可行， 使育种对专家的经验依 赖性减少， 又具有充分利用生物遗传多样性和可持续发展的特点， 还可以进行产业 化开发， 同样重要的是， 开辟了农作物育种新途径， 对学科发展和品种的大幅度跨 越具有重大意义。 该类集团作物品种将具有高度的抗性、 适应性和优质的特点， 农 民易于管理耕种 （目前农民都外出打工， 在种田上投放的精力越来越少）， 市场需求 很高， 该类种群、 品种的转化推广， 将开辟新的农作物育种形式和品种类型， 对学 科发展作出贡献， 对行业发展具有极大的推动作用。
从生物自身对环境的适应性看：单基因型品种不如多基因型对环境具有高度适应 性和对病虫害的抗性， 云南通过利用多系抗稻瘟病品种的间隔种植， 取得多年对病 虫害的成功控制， 就证明了这一点 ( Youyong Zhu, et al, Nature, 406: 718-722 λ 从人类消费农作物的需求看： 实际上消费的商品农作物都是多基因型的， 本发明 提供的农作物种群、 品种符合该要求。
从满足农民需求看： 遗传多样性种群、 品种具有农民可以适当留种特性， 也适宜 公司进行原原种的大规模开发； 又具有高度适应性、 抗病性等特点。
因此， 发明人经过多年研究， 创造发明了一种综合性状良好的农作物种群、 品种 育种技术， 即利用遗传多样性的育种技术。 本发明实施遗传多样性种群育种'的新技 术路线， 推广该种群品种 -集团作物， 为农作物育种的原创性突破做出贡献。 该种 群品种具有农民可以适当留种的特性， 也适宜公司进行原原种的大规模开发； 又具 有高度适应性、 抗病性等特点， 育种过程对专家经验的依赖型减少， 也适合农民自 行选种。 具有广泛的开发应用前景， 将具有巨大的原创性和导致新的革命性突破。

Claims

杈利要求书
1、 一种农作物种群选育方法， 其特征在于： 将母本群和父本群杂交获得初级杂 交种群， 其中母本群是将具有不同目的性状的亲本配对杂交， 产生的 代再配对杂 交， 产生的分离群体的各个单株或杂交早代单株自交繁殖产生的分离单株； 父本群 选择纯合的品系或品种或或杂交 ^或杂合的分离世代或与母本群相同方式产生的分 离世代。
2、 如权利要求 1所述的种群选育方法， 其特征在于： 该方法包括以下步骤： 一、 杂交阶段： 母本群是将具有不同目的性状的亲本配对杂交， 产生的 F,代 种子配对杂交，产生的分离群体的各个单株或各个单株自交繁殖产生的分 离单株；父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代或与母本群一样 的方式产生的分离群体； 母本群和父本群杂交形成初级种群； 二、 稳定性自交阶段： 将获得的初级种群根据作物的繁殖系数和育种目标，确 定每个杂交后代在每个世代保留的个体数，并按株系种植，使他们自交稳 定；
三、 测定阶段： 测定每个重组个体作为合并同类项依据的性状表现值，根据育 种目标要求的其他测定性状可以在种群合并同类项后测定，每株收获足够 的种子， 以保证其他测定和下阶段种子用量；
四、 分类阶段： 根据上述测定结果， 从表现型上合并同类项， 即根据选中的特 征， 如株高相同， 合并表现相同的重组个体或株系；
五、 种群改良阶段： 把入选同一种群的相应单株的种子等量混合，就获得了表 现型一致的一级种群。
3、 如权利要求 1或 2所述的种群选育方法， 其特征在于： 所述母本群有 2-4个 原始亲本。
4、 如权利要求 3所述的种群选育方法， 其特征在于： 所述母本群中的原始亲本 之任一个是纯合的品系或品种或是分离世代。
5、 如权利要求 4所述的种群选育方法， 其特征在于： 所述母本群中的分离世代 是指原始亲本在单交、 三交或双交后的分离世代。
(5、 如权利要求 1或 2所述的种群选育方法 > 其特征在于： 所述产生母本群分离 群体的各个单株自交繁殖为 1 ~ 10代。
7、 如杈利要求 1或 2所述的种群选育方法， 其特征在于： 所述母本群中产生的 分离群体的各个单株或自交繁殖产生的用于与父本群杂交的分离单株数在 4 - 100000株之间。
8、 如权利要求 1或 2所述的种群选育方法， 其特征在于： 所述父本群中的分离 世代是单交种、 三交种或双交种的分离世代。
9、 如杈利要求 1或 2所述的种群选育方法， 其特征在于： 所述母本群、 父本群 是指自花授粉作物如水稻、 花生、 小麦、 大豆、 番茄等或常异花授粉作物如油菜、 棉花、 辣椒、 菜心、 茄子、 芥蓝等。
10、如权利要求 2所述的种群选育方法，其中对稳定后的群体进行生育期或株高 或收获部分特性的一致性分群。
11、一种如权利要求 1或 2所述的种群选育方法在品种选育上的应用， 其特征在 于： 从获得的种群中选择符合育种目标的单株或部分单株进行性状稳定性的数代繁 殖， 形成纯系或特定目标的多基因型品种。
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