育种试验误差

宋微微　张钦春　李栋梁　张亚江　于冠军　王鹏

试验误差是品种选育中经常出现的问题，降低育种试验误差，是育种工作的首要问题。笔者结合多年育种试验工作经验，分别对育种的选择，减少育种试验误差技巧进行论述，重点掌握产量三要素，协调育种后期种植作物的每亩穗数、每穗粒数和千粒重三者间的关系，降低试验误差，提升作物整体产值。

试验误差是品种选育中经常出现的问题，降低育种试验误差，是育种工作的首要问题。育种的关键就是选种，在实践育种过程中，选种因人而异，有人选单株，有人选单穗，也有人单株和穗选相结合。不管怎么选，都要尽可能降低试验误差。

一、选种

选种就是去留的过程，田间的去留都是通过表现型决定的，决定表现型优劣不光是遗传基因决定的，很多时候环境因素影响很大，而选种的本质是选种的遗传基因不同[2]。环境影响往往掩盖了遗传基因的表现，在环境改变后与原来的表现不一致，也就是选择的目标性状不能稳定的遗传，这就要求育种者通过栽培控制环境影响。让选择群体在环境一致的情况下，充分表达个体之间表现型的不同是因为遗传基因不同而非环境不同造成的，育种者首先成为栽培技术专家，稳定控制栽培环境的一致性，减少因环境差异造成材料之间表现型反应与遗传基因不一致，从而减少造成选择的失误。

在实际工作中，争取极小的试验误差往往很难。比如，达到苗齐苗匀就很难。有些是土质的问题，有些是整地的问题，有些是地力的问题，有些是地下害虫的问题等等。苗不齐、苗不匀，就造成遗传外差异，就会给选种带来很多困难。比如，本来它是优质的，由于以上诸多问题，或只是其中之一，就可能把它好的基因型掩盖，实际的田间表现并不突出。这时，我们就很难发现它的优质性。而一些不好的基因型，由于它具备了更好的生长环境，很可能误导我们的选择。育种，对于一个组合来说，我们往往是抱着其中可能有品种的愿景来对待，这样的心情可以理解，但是，往往这样就让我们在其中投入太多的情感因素，放大了期望值，自我陶醉，这样必然浪费精力和资源，影响对更多的材料的选择，甚至是把自己引上歧路，我们还不知道为什么是这样的结果，最后一事无成。

二、育种减少试验误差的技巧

1、系谱法，混合法，集团混合法

系谱法长处：节省土地，早代可见效果强，能够选择到抗病、矮秆、早熟等遗传力较高性状的个体。

系谱法短处：①限制基因重组的机会;②对于早代、特别是一些与数量性状相关丰产性的选择效果不好;③会因选择世代过早而淘汰一些具有较高丰产潜力的基因型（个体）;④也无助于积累微效多基因持久水平抗性个体的存留。

“混合”和“系谱”两种衍生选择方法

小麦育种就是选优，选优质亲本、选优质组合、选优质单株（穗）、选优质单株（穗）行、选优质品系，最后选为优质品种。F1代在对田间优质组合丰产性评价时有别于其他世代，因为F1代组合间杂种优势的强弱决定其田间表现，其田间丰产性表现存在育种中的“假象”，建议在F1代就丰产性性状谨慎淘汰。

2、“F2继续混合法”

避免育种者在使用系谱法时因世代早期过分强调单个植株、单个性状或单个基因，而忽视对材料整体判断让更多有益的基因流逝。剔除”一些容易鉴别、有明显不足和缺陷的单株。譬如，植株太高的、成熟太晚的、穗子太尖、秃尖的等，以提高优良基因在群体中的频率。

这种“变相”的混合选择法操作简单，组合量和占地量都少，目标组合突出，会让我们将好的组合处理的更好。笔者認为，从杂交一代就要就应该加强种植管理，生产出大小基本一致、籽粒饱满的种子。因为它关系到F2能否达到苗齐苗匀苗壮，减少个体间的遗传外差异。F2的种植管理同样要求严格，地力、土质、播深、覆土等因素都必须做到均匀一致。

3、“派生F3系统法”

系谱法或混合法选择到的F2单穗或单株还是按照系谱法进行同样的单株或单穗种植成F3系统。所有的F3系统都按照稀条播的方式种植，直接淘汰那些没有前途和还处在较疯狂分离的品系。F3以后各代也无不如此。所以，育种家们一致认为，育种就是看每个材料在不同时期的表现，与对照比怎么样？低世代不是选择优秀的，而是在每个时期淘汰表现差的，或者说一票否决，以淘汰为原则。当一个材料在各方面表现都没有大问题的时候，整体水平就上对一个材料的多年观察，多年产量鉴定，区试，这些都是在努力排除环境影响，选择稳定的可靠的材料，与产量鉴定和区域试验依靠多年数据不同，选种圃则是靠育种家的经验通过表型去选留材料，更要注意环境影响造成的假象，试验田的栽培环境一致控制显得非常重要，应该是我们选种的基础好了，表现出来的适应性就突出了。

三、 产量三要素

产量三要素，指的是每亩穗数、每穗粒数和千粒重三者间的“协调”。更具体说就是这三个数没有某一个突出的多，也没有哪一个明显的少。千粒重多少，与植株活力相关，与后期叶片功能期长短相关，与灌浆是否顺畅相关，这些相关性状，都与根系活力，适应性相关。

籽粒过大的类型也是一样，当千粒重超过或接近60克时，每亩穗数和每穗粒数就开始降低了，这样的类型在小麦生产上很难构成高产稳产。

穗数多少和分蘖相关，分蘖多少和植株活力以及根系发育，适应性相关，适应性强，很多表现在分蘖多，根系强大，当然分蘖就旺盛，这些因素支撑着更多的穗数。就小麦来说，往往一个性状表现过于突出时，它就会抑制另外性状的正常发挥，这也是我们在选择过程中不过分强调某一个性状过于突出的理由。穗粒数，多了少了都不好。太多，必然是分蘖粗大，叶片繁茂，这必然影响穗数，影响分蘖数量，还有背后的问题。分蘖少了，适应性就差，呼应上一段表述，还有，不管穗粒数增加多少，每穗小穗数不会同步增加，更多的是靠每小穗粒数增加，小穗粒数过多，影响籽粒整齐度，大小差异太大，同时遇到逆境的时候，小穗粒数的减少，就会严重影响产量。

选育品种是由资源和模式共同决定的，常规和新技术手段集中在资源创制阶段或者预测模拟，模式设计则体现在群间对手的优势利用上，除此外，可以利用资源的差异性来强化中间值，利用早与晚设计来解决熟期与产量的矛盾，利用高与矮设计来解决株高与产量的矛盾，利用双有限解决高密度与秃尖的矛盾，利用坚杆和韧性来解决坚而不脆、韧而不绵的矛盾，等等都可以用设计来解决。

（作者单位：1.250132 山东省种子管理总站;2.271600山东省肥城市新城街道办事处;3.271600山东省肥城市边院镇农业综合服务中心;4.256500山东省博兴县良种繁育中心;5.271506山东省东平县州城街道办事处;6.271600泰安金种子种业科技有限公司）