雜交育種是大麥常規(guī)育種的主要方法,通過基因重組,綜合不同親本材料的優(yōu)良性狀,產(chǎn)生超親的新的優(yōu)良性狀,選育出新的優(yōu)良品種。大麥雜交育種中選取親本和選育優(yōu)良品系是雜交育種的關(guān)鍵。
⒈制定育種目標(biāo)
大麥育種目標(biāo)不是一成不變,而隨著經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、栽培及用途的變化而變化,因地而宜,因時而宜,因需而宜。總體來講,大麥育種的目標(biāo)是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲、熟期適宜。大麥主要用于釀造,因此提高大麥的釀造品質(zhì)是當(dāng)今大麥育種的主攻目標(biāo)。
⒉親本選配
根據(jù)育種目標(biāo),研究分析親本材料各性狀特別是目標(biāo)性狀間的遺傳關(guān)系,選配好親本組合和組合方式,為選育新的優(yōu)良品種建立良好的遺傳基礎(chǔ)。育種原始材料是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。選親本時,要重視利用各原始材料的優(yōu)良性狀,當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的優(yōu)良品種常常是好的親本材料之一。同時,不同生態(tài)類型、不同親緣材料,可以豐富和提高當(dāng)?shù)仄贩N的優(yōu)良性狀,遠(yuǎn)緣雜交,優(yōu)勢互補(bǔ),也是重要的親本來源。基本穩(wěn)定的雜交后代,也可以用作雜交親本。親本的組合方式很多,大致分為單交、復(fù)交和回交。單交,就是簡單雜交的意思,指用二個親本雜交。復(fù)交,即復(fù)合雜交,指用三個或三個以上的親本雜交。回交,就是用雜種后代再與親本進(jìn)行雜交。回交有利于某一性狀的純化和穩(wěn)定。
⒊選擇優(yōu)良品系
雜種后代選育必須根據(jù)親本間的不同性狀,適當(dāng)掌握后代種植的株數(shù)和分離的代數(shù),選育綜合性狀好的類型和品種,包括植株結(jié)構(gòu)、抗逆性、抗病蟲性、生育期、結(jié)實性、籽粒飽滿度和品質(zhì)等。大麥雜種后代選育方法主要有系譜法、混合法、混合-系譜法。
系譜法是按照“系譜”分離和選育后代的方法,突出優(yōu)點是,按系譜種植、分離純化后代,結(jié)合早期觀察選擇,全面系統(tǒng)地掌握和比較不同后代的優(yōu)缺點,可以較快選育出優(yōu)良的品種,育種世代少,年限比較短。
混合法是自交作物選育雜種后代的簡易和節(jié)約的方法。主要有二個階段,一是分離和純化后代,二是系統(tǒng)選育優(yōu)良品系。優(yōu)點是在雜種后代分離純化的過程中不需要點種,一般不進(jìn)行選擇工作,工作量小,但每代混種混收,容易丟失好的類型,且育種周期長。
混合-系譜法,集中了上述兩種方法的優(yōu)點,一般F2代點種選株,F(xiàn)3、F4代按每個系統(tǒng)種一小區(qū),選留好的系統(tǒng),到F5、F6代在好的系統(tǒng)選株,再按系統(tǒng)選種法選擇優(yōu)良品種。
輻射育種是利用物理誘變因素引起染色體、基因和細(xì)胞質(zhì)的異變,用以改良某些或某個特別性狀。實踐表明,選用當(dāng)?shù)鼐C合性狀比較好的但具有一二個缺點(如遲熟或高稈,或不抗病等)的優(yōu)良品種,進(jìn)行輻射育種效果較好。鈷60、γ射線、中子、激光等都可以應(yīng)用于輻射育種。太空育種也就是利用太空強(qiáng)紫外線、失重等因素影響,導(dǎo)致大麥性狀多重變異,選育出優(yōu)良特異品種,是輻射育種的一個新的發(fā)展方向。
一般而言,冬性品種、老品種輻射敏感性差,春性品種、新育成的品種敏感性強(qiáng),雜種比親本敏感,發(fā)芽的種子比干種子敏感,分生組織比較敏感,性細(xì)胞比體細(xì)胞敏感。因此,處理對輻射比較敏感的材料,獲得目標(biāo)變異的可能性要大得多。
單倍體育種,實質(zhì)上是選擇雜種的雄性配子選育后代和品種,可以克服雜種后代的分離,縮短育種年限;排隊雜種優(yōu)勢對后代選擇的干擾;同時沒有顯性性狀掩蓋隱性性狀的問題,便于選擇隱性的優(yōu)良性狀。單倍體育種的基本原理是,交雜交的花粉誘導(dǎo)成單倍體植株,經(jīng)過染色體加倍,形成純含二倍體的在遺傳上是穩(wěn)定的后代。大體途徑如下:
花粉技術(shù)主要包括5個環(huán)節(jié):①選擇試驗材料;②誘導(dǎo)花粉產(chǎn)生愈傷組織;③誘導(dǎo)愈傷組織產(chǎn)生單倍體幼苗;④移栽單倍體幼苗;⑤單倍體育苗染色體加倍純合二倍體。大麥的主要育種方法
大麥雜種優(yōu)勢利用
利用遠(yuǎn)緣雜交可獲得得顯著的雜種優(yōu)勢,據(jù)報道,大麥雜種優(yōu)勢可達(dá)到親本產(chǎn)量的100%以上。目前大麥雜種優(yōu)勢利用仍局限于以下類型:“T”型不育系的研究與利用、大麥雄性不育系研究利用與“三系”雜交大麥、大麥化學(xué)殺雄雜種優(yōu)勢利用等。大麥雜種優(yōu)勢利用尚處于研究試驗階段,大面積推廣應(yīng)用國內(nèi)還少有報道。