浅谈桔梗主要农艺性状的杂种优势

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摘要：杂种优势是生物界的一个普遍现象，随着生物科技的发展，杂种优势越来越多的被人们所熟悉并加以利用。文章就从桔梗的主要农艺性状入手，对其杂种优势进行分析和探讨，希望能带来一定的启发。

关键词：桔梗；农艺性状；杂种优势

中图分类号： S567.239 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-12-0202-2

1 相关概念

桔梗是一种植物，具有许多的用途，它的根可以入药，味苦、辛，性平。桔梗有着许多的药理用途，是我国销量最大的传统中药材之一。首先它可以免疫调节、并且可以抗炎、祛痰、保肝，因而常常用来作为化痰止咳、宣畅肺气、治疗咳嗽、咽痛的良药。根据现代植物分类，将桔梗分为60属1500种，而生长于我国的则有17属约150种。其实桔梗被人们所熟知的不仅仅是作为药材，更多的是被人们视为一种食品。因为桔梗含有多种人类所需要的氨基酸和微量元素，营养十分的丰富。同时桔梗中还含有大量的不饱和脂肪酸，因而可以很好的降压降脂的作用。桔梗的根常常被用来做菜，在许多的地方它都被作为常用蔬菜之一，例如我国的东北及日本、韩国还有朝鲜等地方。

杂种优势是指将两个遗传性不同的品种、品系或自交系进行杂交，所产生的杂交种在生活力、生长势，抗逆性、适应性以及产量、质量等方面超过其双亲的现象。杂种优势的现象在生物界中式普遍存在的。现在有很多的农作物品种都开始使用杂交的方式进行培育，充分的利用了它们的杂交优势，也为我们的生活带来了便捷。以月季为例，目前全世界的月季品种大概有20000多个，而其中通过杂交选育的就有70%。而植物育种方法现在已经发展到以杂交育种为主的状态的了。在我国，以杂交的方式进行育种的蔬菜已经达到了2000多个，而一些我们日常生活中非常重要的蔬菜，如大白菜、甘蓝、西瓜、黄瓜等，则有80-90%的比率是经过杂交育种而选育出来的。

我们都知道，杂交育种的实施，可以将两个或更多个亲本品种的理想基因结合于同一杂交个体中，这样就可以培育出具有亲本综合优良性状的新品种。从而也就得到了杂种优势，在许多性状上杂种一代都表现出优势。

首先是营养体优势。多数杂种一代与亲本相比，长势会更加旺盛，因为它们的根系往往会更加发达，而茎秆也会更加粗壮，并且其块根、块茎也会比亲本更大更重。另外，杂种优势还体现在抗逆性和适应性上面。以水稻、玉米、高粱、油菜、烟草等作物作为研究对象，其结果表明，杂种一代在抗逆性上表现出了优越性，而在在适应性上，则其适宜种植的地区范围都会超过双亲，甚至常常比普通良种所适用的范围还要广泛。从生育期上看，杂种一代的生育期与双亲的生育期的差值有着很大的关系。当双亲有着相差较大的生育期时，杂种一代的生育期常介于双亲之间，且多偏于早熟亲本；而如果两亲的生育期相近，则杂种一代的生育期往往早于双亲。产量一直是农作物比较受到关注的因素。事实表明，各种作物杂种一代的产量大多数情况下都是比较高的，正常来讲强优势组合的杂种一代，其产量都普遍超过双亲的平均值，而且与普通两种相比，一般杂交种还会增产20%以上，高的可达二倍以上。

2 实验过程

2.1 材料的选取

母本的选用是2个桔梗雄性不育系为，父本的选取则是10个四代自交系，配制20个杂交组合，其配制的依据是NCⅡ不完全双列杂交法。将杂交组合种植于栽培育种试验基地。

2.2 实验方法

在种植的材料到达收获期间时将每个父母本及杂种一代随机取10株来对其主要的农艺性状进行调查。各性状以平均值分别计算中亲优势、超亲优势和超标优势，公式如下：

中亲优势(MPH)=(F1-MP)/MP×100%

超亲优势(HPH)=(F1-HP)/HP×100%

超标优势(CH)=(F1-CK)/CK×100%

其中，F1为杂种一代性状值；MP为双亲性状平均值；HP为双亲中值最高的一个亲本性状值；CK为对照的性状值。

2.3 数据处理

数据用DPS数据分析软件进行分析。

2.4 实验结果及分析

在本次实验中我们对桔梗的20个农艺性状进行了调查，其中7个性状是属于地上部分，9个性状属于地下部分，小区性状则有4个。根据实验结果分析可知，在地上性状中果实数的变异系数是最大的，达到了31%，而一级分枝数和单株地上干重则紧随其后，变异系数分别为26%和27%。在所有的性状中，变异系数最小的是株高和主茎粗度，都只有10%。这些结果说明，桔梗植株的高度和粗度差别其实并不是很大，但是受到一级分枝数数目差异比较大的影响，使桔梗的株型差别很大，而最后出现的结果就是地上部生长量和结实数也有很大的差异。地上部性状中，地上部重、果数和一级分枝数的杂种优势较明显，均有一个以上的组合具有超高优势。我们知道种植桔梗主要是为了收获其根，通过实验可以得出有关于侧根的性状差异是非常大的。以数据表现则是侧根数目的变异系数达到了80%，而侧根的干重和鲜重的变异系数也分别高达90%和78%。相对于侧根而言，主根的变化则要小很多，主根长和主根干重没有超高优势的组合，其他性状都有超亲优势的组合，主根的干鲜重的变异程度分别为30%和26%，属于中等水平。主根的根上茎差异只有14%。小区鲜根产量变异系数为27%，小区茎叶干重变异系数为29%，均属于中等水平。

接下来，将各组的农艺性状进行方差分析可以得到，针对地上部分性状，除了单株果实以外，其他的性状组合间差异都比较显著，如一级分枝数、主茎节数、株高、主茎高度和粗度、单株地上干重等。对于地下部分，则是鲜主根长及根中茎除外，其它如侧根数、侧根鲜重、主根鲜重、根上茎、侧根干重、主根干重、干根上茎等性状组合间差异显著；而小区性状包括小区株数、小区鲜根产、小区茎叶干重及直根率在组合间的差异全部达到了极显著水平。说明组合间差异达到显著的农艺性状表现存在基因型上的差异，都是可遗传的，我们可以通过育种手段对这些性状进行改良。

3 桔梗主要农艺性状的杂种优势分析

遗传和育种工作者研究的热点、难点一直都是杂种优势的遗传基础。因为到目前为止，相关的研究得出，要想得到杂种优势，其机理是十分复杂的，虽然相关的研究一直都在进行，到一直到目前为止，其阐述也还不是十分清晰。因为同一亲本在不同组合中及同一组合在不同性状上，由于许多因素的影响，其培育出来的杂种优势也不一样。单从本文的研究出发，以桔梗为例，在其地上部性状中，比较杂种优势，可以得出株高、单株地上干重比一级分枝数、果实数等的杂种优势要大很多；而分析其根部性状，则会发现单根鲜重、主根中径比主根长、折干率等的杂种优势大得多。我们都知道，形成杂种优势的前提是双亲基因型上存在差异，一般而言，双亲基因型差异越大那么相应的其杂种优势也会越明显。本试验的结果也表明，父母本性状的差异程度也是决定桔梗不同性状的杂种优势的关键所在。但它们之间的关系也并非成正相关。因此要想更清楚的得到杂种优势的形成，选育优良的杂种一代新品种，还要尽可能多的选配组合，进行观察研究，看其杂种一代的表现。

目前对于桔梗育种的研究中，主要的目标都是为了培育高产的品种。因此都需要了解产量与其构成性状的相关关系，只有这样，才会有利于育种效率的提高。本实验研究结果表明，对产量有较大的直接影响的因素有：主茎的粗度以及其节数、还有主根上部的直径。经过分析，基本上可以认为是因为植物的光合作用主要依赖叶子而进行，所以叶片多则对植物的光合作用也会越有利，那么之物所得的营养也就会更加充足。于是根对营养的吸收和有效成分的积累也会更有利，从这个角度来说就应选择植株茂盛的品系。对于桔梗而言，因为其是多年生草本植物，所以在选育新品种的时候，需要注意不宜将地下部性状作为单根选择的主要选择指标，而应把地上部性状作为主要选择对象和指标，因为它与单根鲜重有着密切的关系。桔梗地上部性状中主茎粗度对单根鲜重贡献最大，因此应把茎粗作为在桔梗育种实践中的主要选择性状和指标，并且要将主茎粗度、株高和主茎节数也考虑在内，进行协调。

参考文献

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