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杂种优势“优势”不再:抗逆育种才是未来

2013-02-21 11:04 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文分析了农作物杂种优势利用面临的萎缩趋势,指出过度依赖杂种优势而忽视抗逆性育种是主因。通过中美玉米育种对比,揭示抗逆性对产量增益的关键作用,并强调非异花授粉作物更需重视抗逆性。呼吁育种界转变思路,平衡杂种优势与抗逆性,以延长杂交种的生产价值。

本文探讨了农作物杂种优势利用面临的挑战,指出过度依赖杂种优势而忽视抗逆性育种是导致产量增益下降的主要原因。通过对比中美玉米育种经验,揭示了抗逆性育种的重要性,并呼吁育种界转变思路,重视抗逆性以提高作物产量稳定性。

杂种优势是指杂交种在生长势、产量等方面优于亲本的现象,但长期实践证明,单纯追求杂种优势强度并不能持续提高产量。例如,玉米产量增益与亲本自交系产量增益基本平行,表明随着产量潜力提高,一般配合力(GCA)上升,而特殊配合力(SCA)下降。当SCA趋近于零时,杂交种将失去生产价值。因此,必须通过抗逆性育种来延长杂种优势利用的年限。

中国和美国育种经验显示,在推广双交种时期,玉米产量增益约为80公斤/公顷·年;单交种时期,美国增益高达178公斤,中国为126公斤。然而,当全国玉米产量达到5吨/公顷后,产量波动加剧,进入抗逆育种阶段,美国增益降至95公斤,中国仅35公斤。美国通过转基因抗逆育种,产量增益迅速回升至154公斤/公顷·年。中国近年来重视抗逆性,增益恢复至48公斤/公顷·年。

对于非异花授粉作物(如水稻、油菜),杂种优势效应远低于玉米,且亲本自交系产量逐渐接近杂交种,SCA趋向于零。若不重视抗逆性,这些作物的杂交种将失去生产价值。水稻区域试验中,新品种增产幅度长期在1%-2%之间,超过3%的极少。超级育种推行二十多年来,产量增益仅0.6%,而小麦(未强调杂种优势)增益达2%。

玉米产量增益来自抗逆性和籽粒生产效率两条途径。过去十几年,作者一直宣传抗逆性育种,以高密度育种为突破口。如今,多数玉米育种者已接受该理念,可进一步研究耐旱、耐低氮、耐低温等抗逆性,并联合植物生理学家探索籽粒生产效率的生理机制。研究应聚焦于逆境条件下的生理学和高产问题,而非追求虚高的产量记录。

总之,杂种优势并非万能,抗逆性育种是延续其利用的关键。育种者应摒弃对强优势的盲目追求,转向抗逆性与产量潜力的平衡发展。

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