在主要农作物杂种优势利用领域,一些育种家认为:“一系法”是培育不分离的F1杂种,并将杂种固定下来,从而不需要年年制种,是利用杂种优势的最好形式。
上世纪七、八十年代,众多水稻育种家在杂交水稻研究上,就提出利用无融合生殖的原理固定水稻杂种优势的设想,但至今未能成功;小麦杂种优势利用的途径根据不育系的不同主要分为“三系法、化杀法、两系法和核不育法”,而小麦“化杀法”国内外已成功筛选了不少化学杂交剂,为这项技术的成功应用提供了基本条件,也因它在应用上“配组自由、败育稳定、易选出强优势的杂交组合”,受到了普遍的重视,并取得了较大的进展,有些杂种已在生产上应用,并推广了较大面积,但未见有“一系法”的提法及相关的报道;国内外在油菜育种上虽有用化杀技术成功配制的组合在生产上大面积推广应用,但也未见有“一系法”的提法。
陕西省杂交油菜研究中心从上世纪末开始研究化学杀雄技术,2000年研制出油菜化学杀雄剂SX-1及其使用技术。2003年申请了国家发明专利,2006年被授予专利权。该技术广泛应用于油菜细胞质雄性不育(CMS)、细胞核雄性不育(GMS)、化学诱导雄性不育(CIMS),近年来累计示范推广5444万亩 ,获得了显著的社会经济效益。2003年,陕西省汉中市勉县种子管理站付云龙研制的“化杀灵WP1”、2007年西北农林科技大学农学院刘绚霞等研究的化学杂交剂EN等,这些油菜化学杀雄剂的研制,都为生产应用开创了成功的途径,也使化学杀雄剂得到了育种家和制种企业的重视、认可和应用。
陕西省杂交油菜研究中心李殿荣、任军荣、李永红等近日在《西北农业学报》2025年6期发表题为“试论油菜化学诱导雄性不育一系杂种及其利用技术”论文,首次提出油菜化学诱导雄性不育一系(简称“化杀一系”)的理念,该“化杀一系”可与油菜细胞质雄性不育三系、核不育两型系并列为油菜杂优利用的三大优良体系。
论文作者认为将杂种优势“固定”称作“一系法”的提法和构想欠妥。作者提出的杂优育种中的“化杀一系”,应是“三系”、“两系”与“一系”的完整育种体系。而称它为“化杀一系”,是因为它既无固定的不育系,保持系,也无固定的恢复系,只需对优良杂交组合中的任一个亲本自交系化学诱导不育,以产生非遗传性雄性不育系(简称“杀雄系”),而将另一个亲本自交系作授粉系即可配制杂交种。并且优良杂交组合中的两个亲本还可以互为杀雄系或授粉系。
论文作者进一步阐述和用近些年油菜育种实践案例论证了 “化杀一系” 与CMS和GMS都从属于“雄性不育”,但在应用技术上比CMS、GMS更简便、更省力,即体现在:油菜“化杀一系”杂交制种隔离区比细胞质不育杂交制种少,而比细胞核不育两型系制种省工;油菜“化杀一系”育种快速、安全、 高效;油菜“化杀一系”育种在实现高油高产中作用显著;同时 ,“化杀一系”技术还可在抗根肿病育种上发挥重大作用。

不抗根肿病的品系与抗根肿病的品系杂交,F1杂种的杂合抗性与不抗根肿病品系根系的比较。左:不抗根肿病的品系,根瘤肿大,须根极少,茎段较细,生长发育不良;右:F1杂种,表现出杂合抗性,植株正常,根系发达,茎段粗壮,生长发育良好。论文作者供图
他们认为“化杀一系”不仅适用于油菜以及十字花科蔬菜等,也适用于细胞质雄性不育三系、细胞核雄性不育两型系等其他可进行化学诱导雄性不育育种途径的农作物。

用“化杀一系”培育的对油菜根肿病呈杂合抗性的杂交种(左边3行)与不抗的杂交种(右边3行)的苔期比较。

用“化杀一系”选育的“秦优797”杂交油菜新品种,数年来大面积丰产田亩产都在300公斤以上。图片均由论文作者提供
李殿荣等论文作者最后强调指出,目前,一方面要研究增加助剂、缓释剂和组配其他药物,使其能提高浓度,达到用水少又不易发生药害,且药效持续时间长,以降低成本、提高效率;另一方面进一步研究化学诱导雄性不育的机理,开发出更多更好的化学杀雄剂,同时解决药剂作用时间短,施用浓度计量范围小,易产生药害等问题,以提高药剂喷施效率与施用安全。
李殿荣,陕西省杂交油菜研究中心名誉主任、研究员、博士生导师,是我国著名油菜育种专家。20世纪80年代初,他在国内外率先攻克油菜细胞质雄性不育三系杂种优势利用难关,独立育成世界上第一个成功应用于大面积生产的杂交油菜品种“秦油2号”,较常规品种增产30%左右,推广于我国黄淮、长江流域冬油菜12个省区,面积达1.6亿多亩,使我国在油菜杂优利用方面跃居世界领先地位。他从事油菜遗传育种和栽培技术研究50多年来,独立育成和主持育成的“秦油2号”“秦优7号”等22个油菜品种,累计推广2.5亿多亩,增产油菜籽55亿多公斤;先后获国家和省部级二等奖以上科技成果奖9项,国家发明专利10项、实用新型专利2项,植物新品种权3项,发表论文(著)100多篇,为我国的油菜科研和生产发展作出了突出贡献。
李殿荣是首位陕西省科学技术最高成就奖获得者,并先后荣获国家有突出贡献专家、全国劳模、全国农业科技先进工作者、新中国成立60周年三农模范人物,全国优秀共产党员等称号,还获得中华农业科教奖科研杰出贡献奖、国家人事部专业人才一等功、何梁何利农学奖等奖励,当选为第七、八、九届全国人大代表、第九届全国人大农业与农村委员会委员。
文章相关信息:https://doi.org/10.7606/j.issn.1004-1389.2025.06.001
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