从小麦及玉米的育种技巧来解析育种原理

拿小麦育种来说，如果有两个品种，一个品种穗大、品质好、产量高，但是易倒伏、抗病能力差，另外有一个品种产量极低、品质差，但是根系发达、抗倒伏、抗病性强，能不能将二者的优势互补呢？从理论上讲，这两种小麦品种如果能够杂交，就能够从中选出既具高产量、高品质，又具根系发达、抗病性、植株矮化的新品种。我们先将这两个品种进行杂交，然后将杂交后收获的种子播下去，种出来的第二代小麦可能就出现了很多分化，有的长的比两个亲本长得好，有的差；再选择其中长得好的优势种群选出来，再播种再收获，如此反复，直到种出的种子都保持高产、优质、抗病、抗倒伏等优良性状保持稳定为止。这样的种子即是我们用于大田推广的优良品种。

这种育种方式是最基本最基础的方法，简单点儿说，育种过程是先杂交后自交。小麦的花是两性花，即一朵小花中既有雄蕊又有雌蕊。小麦是严格自花授粉作物，而且花非常小，这就意味着实现小麦人工杂交的工作量非常大。在实际操作中，要根据确定的杂交组合在母本的群体中选择典型、健壮的主茎穗，并去掉发育不良的小花，然后将保留的小花去雄（即取出雄蕊），然后将父本的花粉授到母本，这样就完成了育种的第一步：杂交。同样是禾本科的水稻育种通过人工去雄的方式则很难获得杂交种，主要原因是水稻花的结构与小麦不同，去雄难以实现，即使能够去雄获得的种子也往往发育不良，不能获得优良的种子。因此袁隆平院士发现的水稻雄性不育植株成为水稻育种史上的一个里程碑。

玉米育种与小麦恰恰相反，是先自交后杂交，其共同点是要通过连续多年的自交来选育优良的基因纯合体，不同的是小麦育种是先杂合后纯合，玉米育种是先纯合后杂合。玉米的花是单性花，即一朵花中只有雌蕊或只有雄蕊。玉米是异花授粉作物，其异花授粉率为20%-50%，因此玉米的杂交相比小麦要简单得多。育种时，要同时制备父本和母本的自交系，经过几年的纯合后，将两个自交系在一起种，一行父本，两行母本，再将母本的雄穗去掉，授上父本的花粉，母本即产生第一代单交种。这就是我们大田推广的杂交一代（F1）。

所以说小麦种可以留种，今年收获的种子种下去，来年收获的还是同样的种子。玉米种则不能留种，今年收获的种子种下去，不但长得参差不齐，籽粒形状也不同，单产也会降低。

总之，所有的育种方法都离不开这些基本原理，要么先杂交要么先自交，自交是为了获得控制某种性状的基因的纯合体，杂交则要体现亲本间的优势互补。现代育种由于采用了更先进的物理、化学处理方法，大大加快了育种的进程。