得粒重、穗粒数、穗粒重甚至单位穗数的增加而最终增产。

2营养含量优势的利用

研究证明，根据某种营养物质的遗传规律，利用高含量品种作父本可提高子粒营养。从理论上讲，如果品种搭配得当，栽培方式合理，在粮食不减产的情况下可以作为增产、增收、增效的生产技术。

3杂种优势预测问题

已经证明，不同基因型的F0代组合其粒重存在差异且与F1代产量相关。也有研究证明，可通过F0代粒重优势估计自交系的一般配合力，但是能否预测F1代杂种优势（特别是对产量的预测）尚需要进一步研究。因为在育种实践中，入选品种的子粒产量增幅一般仅在5%-10%，如此小的差异是否能在F0代通过粒重预测还难以确定。

4 其他

对杂交当代的粒重、子粒体积、养分含量的遗传研究，杂交当代子粒和母体植株代谢生理生化研究还需要进一步深入，对当代杂种优势的利用等问题仍需进一步探讨。

鉴于利用杂种优势可大幅度提高作物产量和改良作物品质，社会、经济效益显着。人们对杂种优势表现得遗传机理与生理生化基础深感兴趣，进行了多方面研究，得到了不少有价值的结果，但迄今为止，杂种优势形成的遗传机理与生理生化基础尚无突破性进展。随着现代分子生物学的快速发展及研究的不断深入，杂种优势的理论与应用研究将会取得更大的进展。

玉米种子杂种优势的利用方式

1基因型不同的杂种间、混种大面积种植一个杂交种,姊妹交近于自交。如选种即丰产又适宜本地区种植的几个杂交种间、混种,由于天然串花杂交率高从而能发挥杂交种当代种子的杂种优势。

2可育杂交种与雄性不育的杂交种间、混种。中国农业大学1998年在承德地区,利用雄性可育高油115与雄性不育(可育)农大3138混种。试验田两侧高油115、农大3138(可育的)各5hm2,中间5hm2是高油115与农大3138(不育的)种子1 :1混合,收获经有关单位验收,中间混种分别比两侧显着增产。可见此种试一举三利用:种子的杂种优势、雄性不育和高油,这是目前利用杂种优势最好的方式。1999年北京市各郊区县都大面积试用这种混种方式。

3玉米立体栽培。近年来沈阳市康法地区在玉米与小麦套种基础上,逐步发展起来玉米小麦立体栽培。所说立体栽培模式是:小麦、中秆玉米掖单13、高秆玉米高油115、中秆玉

米新铁10、小麦各一垄相间种植,依此类推,形成起伏波浪状立体形式。据沈阳市农业技术推广站1995年统计全市玉米立体栽培面积已达3 333hm2。如将其中的中秆玉米再不育化,那将是玉米理想的栽培形式。

2009年招收攻读博士学位研究生考试试题3082作物育种学 一 、以一种作物为例，试述如何制订育种目标（10分）P38

作物的育种目标是针对一定的生态地区和经济条件以及种植制度而制定的，因此它是一项包括多方面内容的复杂工作。超级玉米是以超高产为主要目标，兼具优质、多抗、广适、易制种等优良性状。根据我国玉米生产需要和科研发展动态，提出超级玉米的五项指标。

(1)超高产。在适宜生态区和优化可行的栽培技术条件下，可较稳定地达到15 000 kg/hm2的超高产水平，或比生产上同生育期主栽对照品种增产20%以上；(2)优质。品质达到玉米国标二级以上指标；(3)多抗。抗多种主要病(虫)害，耐密植、抗倒伏、耐干旱、耐肥、耐阴雨寡照等；(4)广适。适宜我国黄淮海、京津唐夏玉米区或东华北、西北春玉米区或西南玉米区，应在一个以上适宜地区通过品种审定；(5)易制种。我国西北甘肃等主要玉米种子生产基地，制种产量可达7500kg/hm2水平，制种技术简便易操作，易保证含水率、芽率和纯度等质量指标。

各主要生态区可根据生产和生态条件，细化具体指标，也可根据总体目标分步实施。诸如抗病种类，不同地区则不完全一样，但对水、肥等高效充分利用、多种抗性和广泛适应性等是共同的目标。另外，也不是所有地区、所有类型的玉米都要搞超高产，有些地区强调抗旱、耐瘠、稳产，特用专用玉米则更强调品质。

1. 立足当前，展望未来，富有预见性：从作物的育种程序来看，育成一个新的品种至少需要5-6年，多则十年以上的时间。育种周期长的特点，决定了育种目标制定必须要有预见性，至少要看到5-6年以后国民经济的发展，人民生活水平和质量的提高以及市场需求的变化，为此在制定育种目标时，要了解作物品种的演变历史，同时对社会和市场的发展变化也要做全面调查，这样才可以掌握该作物的发展趋势，才有可能制定出正确的育种目标，做到育种工作有的放矢。

玉米是我国第二作物，年播种面积已达2700万hm2，年产玉米亿多t。我国是世界上仅次于美国的第二大玉米生产国和消费国。我国的玉米生产和消费对世界玉米市场供需起着重要影响。通过科技创新，不断地实现玉米单位面积的高产、更高产，才能大幅度地增加

玉米的总产量。这对保障我国的粮食安全、食品安全、能源安全以及生态环境都有重要意义。

2、突出重点，分清主次，抓住主要矛盾。生产和市场上对品种的要求往往是多方面的，但是在制定育种目标时，对诸多需要改良的性状不能面面俱到，要求十全十美，而是要在综合性状都符合一定要求的基础上，分清主次，突出的改良一两个限制产量和品质的主要性状，这就是抓主要矛盾的出发点。

我国干旱和半干旱地区占耕地的一半左右，玉米有较强的耐旱性，在绝大部分地区可以实行雨养旱作，特别是在水资源紧缺的地区，发展玉米及其雨养旱作配套技术生态意义重大。

3、明确具体性状，指标落实。抓住主要矛盾，确定主攻方向的同时，在育种目标中不能只一般化的提出高产、稳产、优质、多抗等作为重点改良的目标，还必须对这些有关的性状进行具体的分析，确定改良的具体性状和要达到的具体目标。

目前全国玉米平均5250kg/hm2的水平，比平均5250kg/hm2高出一倍，即单产达到10500kg/hm2的地块即称为高产，而达到15000kg/hm2的水平，可堪称“超高产”。超高产是超级玉米的主要标志。

4、必须面向特定的生态地区和栽培条件。我国地域广大，跨越几十个维度，气候、土壤差异很大，就一个省的气候、土壤、海拔也有很大差异。因此在制定育种目标时，要针对具体的生态地区确定相应的目标，要做到这一点，又必须对特定的生态地区的生态条件详细了解，才能制定正确的育种目标。

在我国年种植面积曾超过200万hm2的玉米品种共有5个，分别是中单2号、丹玉13、掖单13、农大108、郑单958。他们共同的特点是除了在当时的条件下高产外，主要是具有广泛适应性的稳产性和易制种。在不同生态区有各自的特殊性，如西南区目前还主要需用稀植大穗型品种，京津唐和东北冷凉地区除了产量外，主要还要早熟。在这些地区如果能保持郑单958的综合特性，生育期显着提早，也是一种超越，也可称作超级品种。

二、以一种作物为例，试述杂种优势利用的基本程序（10分）P152

作物杂种优势要在生产上加以利用必须满足以下三个基本条件：1强优势的杂交组合；2异交结实率高；3繁殖与制种技术简单易行。作物杂种优势利用研究都是围绕着这三条进行的。

一亲本选配：1对杂种亲本的基本要求：杂种的亲本一般为纯系或自交系，多不直接

用于生产，而只在生产商品杂种种子时使用。纯度高，基因型纯合，表现型才能整齐一致。经过多代自交和严格选择，纯度达到育种要求的纯系或自交系，其系内单株的表型均整齐一致，表现本系的特征特性，并能把本系的特征特性稳定的传递给下代。具有较高的一般配合力，一般配合力高，表明自交系具有较多的有利基因位点，这是产生优势杂种的遗传基础，才能组配出强优势的杂种品种。具有优良的农艺性状，纯系或自交系农艺性状的优劣直接影响杂种的相应性状。亲本自身产量高，开花习性符合制种要求，易于繁殖制种，降低商品杂种种子成本。2杂种亲本的选育：选育自交系的原始材料。选育自交系的原始材料多种多样主要有三大类，第一类是地方品种和推广品种，第二类是各类杂种品种，第三类是综合品种或人工合成群体。从上述品种群体和品种间杂种品种中选育出的自交系称为一环系。从自交系间杂种品种中选育出的自交系称为二环系；自交系的选育方法。自交系选育是一个连续多代套袋自交结合农艺性状选择及配合力测定的过程；自交系的改良，目的是在保留优系全部或大部分优良性状并保持其高配合力特性的前提下，改良他的个别不良性状，提高优系的利用价值。

二、配合力及其测定：配合力测定是自交系选育中一个不可缺少的重要程序，在自交系的选育中，不仅要对自交系的农艺性状进行选择还必须测定自交系的配合力，只有这样才能选育出农艺性状优良、配合力高的自交系。配合力的测定，1测定时期可分为早代测定，中代测定，晚代测定；2测验种的选择，测验自交系配合力所进行的杂交叫测交，测交种在产量和其他数量性状上表现出的数值差异即为这些被测系间的配合力差异；3测定方法，通常有顶交法，双列杂交，系*测验系法。如玉米以利用单交种为主，选用几个优系作为测验种，在测定待测系配合力的同时可获得杂种优势。

三、通过配合力测定后，选育出农艺性状优良、配合力高的自交系，再通过杂种优势利用的六种方法进行利用，人工去雄生产杂种种子，利用标志性性状生产杂种种子，化学杀雄生产杂种种子，利用自交不亲和性生产杂种种子，F2剩余杂种优势的利用，雄性不育性的利用。

三、以一种作物为例，试述制种的主要技术环节（25分）

玉米是异花授粉植物,天然杂交率高达95%以上,应选择隔离条件好,交通便利,土壤肥沃,地力均匀,地势平坦,光照充足,排灌方便,旱涝保收,集中连片的地块做为制种基地,采用空间隔离、时间隔离、自然屏障隔离或高秆作物隔离方式,以确保授粉安全。

1 隔离方法与数目