小黑麦（Triticale）是小麦和黑麦杂交后经人工染色体加倍形成的一种新物种,具有小麦和黑麦的许多有益特性。“三系”技术是作物杂种优势利用的主要途径之一。本研究以本课题组选育的5个小黑麦T型雄性不育系和4个恢复系为主体材料,重点进行了四个方面内容的研究,即不育系和恢复系倍性的鉴定;T型不育系的不育性及恢复系的恢复力研究;T质对小黑麦杂种几个农艺性状的效应分析;小黑麦T型细胞质雄性不育体系杂种优势表现及亲本配合力研究。获得下述重要结果: 1.对所研究的5个小黑麦T型不育系A₁、A₂、A₃、A₄和A₅及4个恢复系R₁、R₂、R₃和R₄的根尖染色体数目鉴定结果表明:所有材料均为六倍体。 2.连续两年的调查结果表明,本研究所选用的5个不育系不育性彻底,能满足配制高纯度杂交种的要求;不同的不育系易恢复性不同,不育系A₁、A₂和A₄较易恢复;恢复系均具恢复力,其中R₁、R₂恢复力较高。同时调查发现亲本材料和F₁都存在着较好的异交特性,这有利于杂交种制种和F₁自然结实率的提高。 3.以不育系A₂、A₃、A₄、A₅相应的保持系B₂、B₃、B₄、B₅及恢复系R₁、R₂、R₃、R₄为亲本,采用裂区试验设计,组配同核的A质和T质组合共32个,通过比较T质和普通质小黑麦杂种的9个主要农艺性状表现来分析T质对小黑麦这几个农艺性状的效应。结果表明,与正常胞质相比,T质对杂种F₁的效应因不同性状而异。具体表现为:T质能使抽穗期提早、千粒重和株高增加;对有效穗数、穗长和单株粒重无显著影响;降低小穗数、结实率和穗粒数。 4.以不育系A₁、A₂、A₃和恢复系R₁、R₂、R₃为亲本,进行3×3不完全双列杂交,对所组配的F₁代8个农艺性状的杂种优势分析表明,总体而言,除千粒重外,多数性状出现超亲优势的组合较少,但各组合间的差异显著,说明选育强优势组合有一定难度,但并非不可能,如组合A₁×R₁就是例证。配合力分析表明,F₁各性状均受基因加性效应和非加性效应共同作用,千粒重受基因的非加性效应的影响更大,其余性状则以加性效应为主。说明在组合选配时,在注重一般配合力的基础上,亦应注重特殊配合力。从总体上看,不育系A₁、A₂及恢复系R₁、R₂的一般配合力良好。文中还对杂种优势、配合力效应、F₁性状值间进行了相关分析,结果表明,F₁代性状值与一般配合力效应之和,杂种优势与特殊配合力效应值间均有密切的相关关系。