12.1 农作物有性杂交的一般方法
农作物有性杂交的方法主要包括杂交亲本选配、杂交方式和杂交技术等三个方面，现分别说明如下。
一、亲本选配
有性杂文选配亲本应考虑以下几项原则。
第一，亲本优点多，而且主要性状突出，缺点又较易克服，双亲主要性状的优缺点要能互相弥补。
一般来说，亲本优点较多时，其后代性状表现的总趋势将会较好，出现优良类型的机会将会增多。关于双亲的优缺点互补，是指亲本一方的优点应在很大程度上克服对方的缺点。这样，对数量遗传的性状来说，会增大杂种后代的平均值，对于质量遗传的性状来说，后代可出现亲本一方所具有的优良性状，如表12-1所示。
表12－1 亲本优缺点互补实例
第二，选用当地推广品种作为亲本之一。这是因为当地推广品种曾在本地较长时间栽培，对当地自然条件和栽培条件有一定的适应性。用这样的品种作为亲本之一，就能使杂种子代对当地的自然和栽培条件有较强的适应性。
第三，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的品种作亲本。一般来说，不同生态类型、不同地理起源和亲缘较远的品种，具有不同的遗传基础，其杂种后代会出现更多的变异类型和超过双亲的有利性状。同时由于双亲是在不同生态条件下产生的，有利于选出适应性较好的新品种。
第四，选择一般配合力好的品种作亲本。所谓配合力是指某一亲本品种与其它若干品种杂交后，杂种后代在某个性状上表现的平均值。用配合力好的品种作亲本，杂种子代往往较好，容易选出好品种。亲本配合力好坏，需要杂交以后才能测知。
二、杂交方式
根据育种目标和亲本特点，有性杂交的方式有以下几种。
1.单交
是指两个亲本一为母本、一为父本成对杂交，用甲×乙表示。单交只进行1次杂交，简单易行，需时不多，后代群体的规模也相对较小。
2.复交
是指选用两个以上的亲本进行杂交。复交通常又分三交、双交和四交。三交是指（甲×乙）×丙；双交是指（甲×乙）×（丙×丁）；四交是指[（甲×乙）×丙]×丁。此外还有亲本数目更多的复交。
3.回交
是指两个亲本复交后，子一代再和双亲之一重复杂交。
中学生进行有性杂交时，可选用单交的方式进行杂交。
三、杂交技术
各种农作物具有以下共同的杂交方法和技术。
1.杂交前的准备工作
(1)熟悉花的结构和开花的习性。不同种类的农作物，花的结构和开花习性常不相同。
对杂交工作来说，一朵花中最重要的部分是雌、雄蕊。因此，在杂交以前，应对杂交亲本花中雌、雄蕊的形状、数目、离合和位置等各种特点认识清楚，吝则就无法准确地进行去雄、采粉、授粉、套袋隔离等项工作。
杂交前，还必须了解杂交亲本的开花习性。农作物的开花习性包括开花时间、开花顺序、授粉方式和花粉、柱头的生活力等内容。了解亲本开花习性，是杂交前必须准备的工作。例如了解亲本何时开花，才能适时在开花前进行去雄；了解何时是开花盛期，才能选择在开花盛期进行授粉；熟悉花粉和柱头的生活力，才能决定去雄后的授粉期等等。
(2)调节开花期。用来杂交的亲本，一定要花期相遇，才能进行杂交。因此，杂交前一定要了解杂交亲本各个生长发育阶段，以便调节开花期。调节开花期的主要方法有以下几种。
分期播种 分期播种是调节开花期简单而有效的方法。通常以母本开花期为标准，如果父本开花期太早则延迟播种，太迟则提早播种。如果这样作还不能有把握使花期相遇，则可对父本采取分几批播种，这样就可选择最适宜的亲本花朵进行杂交。
光照处理 如果两个亲本的花期相差过大，可应用调节每天光照长度的方法调节花期。一般对晚稻和大豆等短日照作物，从苗期到抽穗开花以前，缩短每天光照时间，可以促进开花，延长每天光照时间，可以延迟开花。对于小麦、油菜等长日照作物，加长每天光照时间，可以促进开花，缩短每天光照时间，则可延迟开花。
春化处理 人工春化处理，也可以作为调节花期的方法。例如，对冬性、半冬性的小麦，在播种前将萌动种子在0～5℃低温下处理若干天（冬性的处理时间是30～45天，半冬性是10～25天），让它们完成春化阶段的发育，就可提前抽穗。
调节生育期的温度 对于喜温的亲本可以在温室或塑料棚中播种栽培，可以促进开花。对于要求较低温度的亲本，则可露天播种栽培，以推迟开花。
改变田间管理 对于早熟亲本，可多施氮肥以推迟开花，对于晚熟亲本，可多施磷肥以促进开花。此外，也可采取中耕切根和灌水等措施，使花期推迟，也可起到调节花期的作用。
2.杂交的操作程序和方法
(1)去雄
①去雄时间。去雄的最适时间是在开花的前1～2天。过早，花蕾过嫩，容易损伤花的结构；过迟，花药容易裂开，导致自花授粉。
②去雄方法。去雄的方法很多，如夹除雄蕊法、剥去花冠法、温汤杀雄法、热气杀雄法、化学药剂杀雄法和麦管切雄法等。各种作物因花的结构不同，去雄方法也常不一样。但大多采用夹除雄蕊法进行去雄。夹除雄蕊法是用镊子将母本花中的雄蕊一一夹除。禾谷类作物杂交中经常使用的分颖去雄法、剪颖去雄法和套袋去雄法等方法，都属于夹除雄蕊法。
夹除雄蕊法的成败关键是谨慎细心而又要注意消毒工作。去雄时，一朵花中的雄蕊务必全部夹除干净，而且夹除时，不能夹破花药。如果花中的雄蕊末夹净，或花药破裂散落出花粉，都会招致杂交工作失败。消毒工作也很重要。在去雄以前，一切用具及手指都须用70％酒精消毒，以免带入其它花粉。一个品种或一朵花去雄完毕后，如果接连进行另一品种或另一朵花去雄时，必须将用具重新消毒。消毒后镊子上的酒精，应在蒸发干净后方能使用，以免去雄时损害柱头。
(2)授粉
①授粉时间。在去雄后的1～2天，柱头上分泌出粘液，此时最适宜接受花粉。一般的授粉时间以该作物开花最盛时刻的效果最好，因为此时能够获得大量的花粉。但此时往往也有其它品种进行盛花期，空气中各种花粉混杂。所以授粉时应防止污染。为了减少污染，授粉人最好头带宽檐草帽。
②授粉方法。可以将父本成熟的花粉收集在容器中，然后用毛笔蘸取涂沫在母本柱头上。有时，也可将父本的整个花药塞到母本的花朵中去，进行授粉。
(3)隔离。为了防止其它花粉侵入母本花朵，在去雄后和授粉前后，都必须进行隔离，有时为了保证父本花粉的纯度，对父本也要预先隔离。
常用的隔离方法是用白色纸袋套住花朵或花序，纸袋下方用回形针或大头针夹住。授粉后，经过几天，当柱头枯萎脱落时，可将纸袋摘除。使幼果在自然条件下发育。
(4)挂牌和记载。去雄后应在母本植株上拴挂纸牌（或塑料牌），用铅笔在纸牌上写明去雄、授粉日期和母本、父本名称，并写明操作者姓名。同时将这些项目登记在记录本上。
3.杂交后的管理
(1)田间管理。要为杂交种子的发育创造有利条件，如对禾谷类应及时除掉分蘖，棉花应及时整枝。在杂交种子发育后期应注意防止鸟兽为害，必要时可重新套上纸袋。
(2)收获和保存。应将每1单穗、单铃或单荚分别采下，连同所悬挂的纸牌分别脱粒、晒干并分别装袋保存。袋上应写明编号和收获日期。
四、准备杂交用具用品
各种作物杂交共同需要的用具用品有以下几种：
(1)剪刀和镊子：在杂交中有多项用途，而且大量使用，如整穗、去雄、采粉、授粉等，是有性杂交的主要用具。其性能应该优良，尤其是镊子，一定要前端尖细、夹持力强和回弹性能好。
(2) 70％酒精：用于杂交中工具和手的消毒，以杀死不需要的花粉。
(3)纸袋：用于授粉前后花的隔离。应选用白色坚韧的纸张制作，以避免因破裂而导致杂交失败。
(4)纸牌（或塑料牌）：用于登记杂交组合和杂交时间等项内容，纸牌质地应该能经受风吹雨淋，并能完整地保持到收获。
