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【作物杂交F1数量性状遗传】
 
绪 论

    较长时间以来,学习细胞遗传学和应用于育种实践,逐步感到用基因显性和隐性概念,数量性状遗传多基因假说,来解释数量性状遗传现象,似不能使人信服或完满解释。根据现代分子生物学的进展,和杂交育种实践有关数量性状遗传现象,逐步产生了某些与传统概念不同的概念。即从细胞基因显性和隐性概念,改为细胞质遗传变异显性力概念。这是两个完全不同的对立概念。从新概念出发,试探提出作物杂交F1数量性状遗传理论设想。

    (一)杂交Fl相对数量性状遗传和变异,是以母本遗传和潜伏变异为依据,父本遣传异质的介入。为影响遗传和激发变异的条件,最后表现于性状又受母本种质的影响。因此,母本具有以母性为基础的意义。

    (二)遗传是先代本性在后代的重演,这个重演并不就是它的本性,而是为本性所限制的,即它在一定条件下的表现。如本性变了,即有遗传变异。在一定条件下,表现为不一样,称为相对遗传变异。如本性没有变,即无遗传变异,在一定条件下,表为一样,称为相对遗传。

    (三)遗传变异力决定于种基基因遗传物质力量。这种物质具有遗传保守性,在这个杂合子内,母本的遗传保守性,即为抗变异力,父本的遗传保守性,即为引入变异力。这种物质具有遗传变异性,在这个杂合子内,为母本的潜伏变异力,受到父本遗传异质力量的激发,即变为活跃的激发变异力。遗传变异力由引入变异力,抗异力和激发变异力三个力的相互关系所组成的。

    (四)遗传变异的表现型,不是由基因之所谓显性和隐性决定。而是依母本种质细胞原生质的遗传变异显性力从0到1而转移的。数量性状遗传具有遗传普遍性的意义,质量性状遗传是寓于遗传普遍性的特殊,是数量性状遗传的极化现象,即它遗传变异显性力为0或1。

    根据理论,可以推异出F1方程式。要求使用同一品种为母本,若干不同品种为父本,把亲本和后代F1都置于同一条件下。在高等植物杂交过程中,两个异配子结合成杂合子,在这个杂合子内,通常是两个细胞核的结合,而细胞质则是来自母本的。由于细胞核中种基基因遗传物质的异质性,而产生物质转化运动。此时亲本双方遗传物质保守性,而产生抗力。母本的遗传性状量y,即为抗变异力。父本的遗传性状量x,即为引入变异力。它们的对抗,称为和差变异力x-y ,此时亲本双方遗传物质变异性产生吸引力。即母本潜伏变异力受到父本遗传异质物质力量的激发,而变为活跃的激发变异力L。和差变异力和激发变异力的结合,即为遗传变异力[(x-y)+L]。该遗传变异力能表现到什么程度,依来自母本种质细胞原生质的遗传变异显性力tana从0到1而转移,即遗传变异表现型,称为遗传变异量(tana)[(x-y)+L]。此遗传变异量是后代F1性状量和母本性状量比较的变化量。因此,即可导出F:方程式:

    F1=y+(tana)[(x-y)+L]

    在一定条件下各量为相对性状量。因此,称为数量状遗传F1相对方程式。

    F1相对方程式的性质,核心是(tana)L的特性。它具有四性:一为固有性,即母本固有的潜伏变异量;二为激发性,即通过杂交遗传异质的引入,可变为活跃的激发变异量;三为隐定性,即激发变异量于后代的表现,不因使用父本的不同,不因一般正常外界环境条件的变化而转移;四为近似性,即不同抽样得到tana和L值离差较大,而由于tana偏大时,L偏小,tana偏小时,L偏大,偏大值和偏小值之积为互补,而得到各抽样的(tana)L值为近似,都接近于总体常数值。因为有此特性,使F1相对方程式更有实用意义。

    (一)F1相对方程式,可解释数量性状遗传各种遗传现象。即以等亲现象为中心的超亲现象、弱亲现象、超母弱父现象和超父弱母现象。又以均亲现象为中心的超均亲现象、弱均亲现象、偏父现象和偏母现象。可在F1相对方程式的坐标图上定出四个点,即等亲点D,均亲点G,居亲点E和偏亲点H的位置。这些点都是在AB回归线上的点,各种遗传现象都将落在AB回归线的这几个点和几个点间的线段上。因为它是遗传和变异因素相互关系,在一定范围内的必然结果,即客观规律性。可归纳为八个定律,即等亲律、超亲律、弱亲律、居亲律、均亲律、超均亲律、弱均亲律和偏亲律。

    (二)F1相对方程式不仅可应用于同一条件,也可应用不同条件。因为F1相对方程式要求的同一条件,可在不同条件下达到。在同一条件下,用一端开放的图解;在不同条件下,用两端开放的图解。方程式应改为:

    Fl-y=(tana)[(x-y)+L]

   即可作两端开放的图解。根据徐冠仁等(1961,北京)高粱株高遗传8个组合材料为预试试验,求出高梁株高遗传F1相对方程式,来预测作者(1973,唐山)高梁株高遗传另8个不同父本组合的后代f1,经实测f1和t检验结果,其中6个组合为极显著,2个组合为显著。反之,以作者试验为预试试验,求得F1相对方程式,来反测徐冠仁等试验,经t检验,其中7个组合为极显著,只有1个组合为不显著。

    (三)F1相对方程式能有力指导育种实践,特别是杂种优势的利用,可减少育种过程中的盲目性,而提高预知性。目前许多育种机构,育种工作多是做许多杂交组合,少则百计,多则千计,以从多中选优。但F1相对方程式只要求做少量组合为预试试验,就可以预知同一母本,其他未试父本组合后代Fl的某些数量性状。因此,即可节省人力和物力,加速育种和推广应用过程。

    本著作主要应用了高粱和玉米杂交材料,此外还验证了一些小麦和西红柿杂交材料。

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