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系谱法

在杂交育种中,从第一次分离世代开始,根据育种目标针对株高、生育期、抗病性等遗传力较高的性状,逐代连续选择符合要求的个体,直到纯合程度达到要求时,再按系混收进行评比的杂种后代处理方法。由于当选后代单株都有组合、世代、亲缘、系谱可查

杂交育种中,从第一次分离世代开始,根据育种目标针对株高、生育期、抗病性等遗传力较高的性状,逐代连续选择符合要求的个体,直到纯合程度达到要求时,再按系混收进行评比的杂种后代处理方法。由于当选后代单株都有组合、世代、亲缘、系谱可查,故称系谱法。常用于自花授粉和常异花授粉作物的育种。

系谱法(以单交组合为例)的方法和程序如下页图。即自杂种第二代(F2)出现分离开始,严格按育种目标选择单株,中选单株分别脱粒、考种后决定去留。下年按组合和类型将F2入选单株分别种植成株行,称为F3“系统”(家系)。第三代(F3)系统间的差异比系统内个体间的差异大,故应先选择优良系统,而后在中选系统内继续选株。第四代(F4)时,来自F3同一系统各单株种成的各F4系统组成一个“系统群”。同一系统群内的系统称为“姊妹系”。系统群间的差异常常大于系统群内系统间的差异。所以F4代也应首先评选优良的系统群,从中选择优良系统,再从优良系统中选优良单株。F4代以后各个世代的做法大体与F4代类同。一般从F5起,凡性状已趋整齐一致而又符合育种目标要求的优良系统,可按系统收割脱粒,下年升入鉴定圃比较产量。对仍能分离的系统可继续点播选株,直到纯合程度符合要求为止。杂种性状基本稳定后,继续选株效果不大。

单株选择代数的多寡,随不同国家、地区或育种家的做法以及材料的不同而异。欧洲国家对品种纯度要求高,单株选择至少进行到F7甚至F8代。美国一般不主张选株代数过长,理由是品系过于纯合,带来基因基础较贫乏的后果;而较早混合的系统由于具有一定的“剩余异质性”,因而有可能更适应变化不定的环境条件,并相对地不易丧失抗病(虫)性。

典型的系谱法在分离世代都采用等距粒播,并特别注意培育条件的均匀一致,以利准确选择优株。为了便于核查育种材料的系统历史及其亲缘关系,对各世代中选单株进行系统编号,用简明数字表示年份、组合、世代及中选株号。如80(23)-1,表示1980年杂交的第23个组合第二代中选的第一个单株。以后如在该单株后代中继续选株,则在1的后面每世代标加一个短破折号并记其当代株号。

采用系谱法可在早代针对生育期、株高、抗病性等遗传力较高的性状进行有效的选择,淘汰一部分基本性状未过关的材料之后,再对产量、品质等一些遗传力较低的数量性状适当延迟在纯合程度稍高的较后世代进行选择,这样既可加速选择进程又能收到较好的效果。其另一优点是株、系、群间的家谱关系清楚可查,便于总结经验,并可全面地根据前后代和旁支的表现较准确地鉴别基因型真正较优的株系,从而较早地把精力集中于少数优异材料的选育。系谱法的缺点是早代开始进行单株选择势必不可避免地丢失一部分受数量性状支配的优良基因型。另外,由于系谱法工作细致,需要较多人力物力,与扩大育种规模有矛盾。近年在中国以及欧洲的一些国家仍在广泛应用,但在美国和其它一些国家则多以派生系统法或不同形式的改良系谱法代替典型的系谱法。(李晴祺)

系谱法示意图