育種試驗誤差

宋微微　張欽春　李棟梁　張亞江　于冠軍　王鵬

試驗誤差是品種選育中經常出現的問題，降低育種試驗誤差，是育種工作的首要問題。筆者結合多年育種試驗工作經驗，分別對育種的選擇，減少育種試驗誤差技巧進行論述，重點掌握產量三要素，協調育種后期種植作物的每畝穗數、每穗粒數和千粒重三者間的關系，降低試驗誤差，提升作物整體產值。

試驗誤差是品種選育中經常出現的問題，降低育種試驗誤差，是育種工作的首要問題。育種的關鍵就是選種，在實踐育種過程中，選種因人而異，有人選單株，有人選單穗，也有人單株和穗選相結合。不管怎么選，都要盡可能降低試驗誤差。

一、選種

選種就是去留的過程，田間的去留都是通過表現型決定的，決定表現型優劣不光是遺傳基因決定的，很多時候環境因素影響很大，而選種的本質是選種的遺傳基因不同[2]。環境影響往往掩蓋了遺傳基因的表現，在環境改變后與原來的表現不一致，也就是選擇的目標性狀不能穩定的遺傳，這就要求育種者通過栽培控制環境影響。讓選擇群體在環境一致的情況下，充分表達個體之間表現型的不同是因為遺傳基因不同而非環境不同造成的，育種者首先成為栽培技術專家，穩定控制栽培環境的一致性，減少因環境差異造成材料之間表現型反應與遺傳基因不一致，從而減少造成選擇的失誤。

在實際工作中，爭取極小的試驗誤差往往很難。比如，達到苗齊苗勻就很難。有些是土質的問題，有些是整地的問題，有些是地力的問題，有些是地下害蟲的問題等等。苗不齊、苗不勻，就造成遺傳外差異，就會給選種帶來很多困難。比如，本來它是優質的，由于以上諸多問題，或只是其中之一，就可能把它好的基因型掩蓋，實際的田間表現并不突出。這時，我們就很難發現它的優質性。而一些不好的基因型，由于它具備了更好的生長環境，很可能誤導我們的選擇。育種，對于一個組合來說，我們往往是抱著其中可能有品種的愿景來對待，這樣的心情可以理解，但是，往往這樣就讓我們在其中投入太多的情感因素，放大了期望值，自我陶醉，這樣必然浪費精力和資源，影響對更多的材料的選擇，甚至是把自己引上歧路，我們還不知道為什么是這樣的結果，最后一事無成。

二、育種減少試驗誤差的技巧

1、系譜法，混合法，集團混合法

系譜法長處：節省土地，早代可見效果強，能夠選擇到抗病、矮稈、早熟等遺傳力較高性狀的個體。

系譜法短處：①限制基因重組的機會;②對于早代、特別是一些與數量性狀相關豐產性的選擇效果不好;③會因選擇世代過早而淘汰一些具有較高豐產潛力的基因型（個體）;④也無助于積累微效多基因持久水平抗性個體的存留。

“混合”和“系譜”兩種衍生選擇方法

小麥育種就是選優，選優質親本、選優質組合、選優質單株（穗）、選優質單株（穗）行、選優質品系，最后選為優質品種。F1代在對田間優質組合豐產性評價時有別于其他世代，因為F1代組合間雜種優勢的強弱決定其田間表現，其田間豐產性表現存在育種中的“假象”，建議在F1代就豐產性性狀謹慎淘汰。

2、“F2繼續混合法”

避免育種者在使用系譜法時因世代早期過分強調單個植株、單個性狀或單個基因，而忽視對材料整體判斷讓更多有益的基因流逝。剔除”一些容易鑒別、有明顯不足和缺陷的單株。譬如，植株太高的、成熟太晚的、穗子太尖、禿尖的等，以提高優良基因在群體中的頻率。

這種“變相”的混合選擇法操作簡單，組合量和占地量都少，目標組合突出，會讓我們將好的組合處理的更好。筆者認為，從雜交一代就要就應該加強種植管理，生產出大小基本一致、籽粒飽滿的種子。因為它關系到F2能否達到苗齊苗勻苗壯，減少個體間的遺傳外差異。F2的種植管理同樣要求嚴格，地力、土質、播深、覆土等因素都必須做到均勻一致。

3、“派生F3系統法”

系譜法或混合法選擇到的F2單穗或單株還是按照系譜法進行同樣的單株或單穗種植成F3系統。所有的F3系統都按照稀條播的方式種植，直接淘汰那些沒有前途和還處在較瘋狂分離的品系。F3以后各代也無不如此。所以，育種家們一致認為，育種就是看每個材料在不同時期的表現，與對照比怎么樣？低世代不是選擇優秀的，而是在每個時期淘汰表現差的，或者說一票否決，以淘汰為原則。當一個材料在各方面表現都沒有大問題的時候，整體水平就上對一個材料的多年觀察，多年產量鑒定，區試，這些都是在努力排除環境影響，選擇穩定的可靠的材料，與產量鑒定和區域試驗依靠多年數據不同，選種圃則是靠育種家的經驗通過表型去選留材料，更要注意環境影響造成的假象，試驗田的栽培環境一致控制顯得非常重要，應該是我們選種的基礎好了，表現出來的適應性就突出了。

三、 產量三要素

產量三要素，指的是每畝穗數、每穗粒數和千粒重三者間的“協調”。更具體說就是這三個數沒有某一個突出的多，也沒有哪一個明顯的少。千粒重多少，與植株活力相關，與后期葉片功能期長短相關，與灌漿是否順暢相關，這些相關性狀，都與根系活力，適應性相關。

籽粒過大的類型也是一樣，當千粒重超過或接近60克時，每畝穗數和每穗粒數就開始降低了，這樣的類型在小麥生產上很難構成高產穩產。

穗數多少和分蘗相關，分蘗多少和植株活力以及根系發育，適應性相關，適應性強，很多表現在分蘗多，根系強大，當然分蘗就旺盛，這些因素支撐著更多的穗數。就小麥來說，往往一個性狀表現過于突出時，它就會抑制另外性狀的正常發揮，這也是我們在選擇過程中不過分強調某一個性狀過于突出的理由。穗粒數，多了少了都不好。太多，必然是分蘗粗大，葉片繁茂，這必然影響穗數，影響分蘗數量，還有背后的問題。分蘗少了，適應性就差，呼應上一段表述，還有，不管穗粒數增加多少，每穗小穗數不會同步增加，更多的是靠每小穗粒數增加，小穗粒數過多，影響籽粒整齊度，大小差異太大，同時遇到逆境的時候，小穗粒數的減少，就會嚴重影響產量。

選育品種是由資源和模式共同決定的，常規和新技術手段集中在資源創制階段或者預測模擬，模式設計則體現在群間對手的優勢利用上，除此外，可以利用資源的差異性來強化中間值，利用早與晚設計來解決熟期與產量的矛盾，利用高與矮設計來解決株高與產量的矛盾，利用雙有限解決高密度與禿尖的矛盾，利用堅桿和韌性來解決堅而不脆、韌而不綿的矛盾，等等都可以用設計來解決。

（作者單位：1.250132 山東省種子管理總站;2.271600山東省肥城市新城街道辦事處;3.271600山東省肥城市邊院鎮農業綜合服務中心;4.256500山東省博興縣良種繁育中心;5.271506山東省東平縣州城街道辦事處;6.271600泰安金種子種業科技有限公司）