作物育种学理论提出了耐肥性和养分利用效率的概念，并发现了基因激活现象和同性耐异杂交规律。耐肥性是作物品种对施肥量耐受程度的量度，而养分利用效
率则指作物将吸收进入植株体内养分转化为籽粒产量养分的效率。作物育种学理论概念的提出使通过诊断玉米苗期植株氮磷含量选择父母本直接杂交
，培育适应高、中、低肥力土壤种植的高产优质品种成为可能和现实。该理论表明，耐肥性和养分利用效率是决定玉米品种高产潜力水平的两个主要
性状，两个主要性状分别由一对氮磷最大施肥量和一对氮磷最佳施用比例基因所决定。每一对基因中，其中一个来自父本，一个来自母本，而且父母
本可以同时携带多种基因，可以是相同的，也可以是不同的（试验结果与孟德尔遗传定律相一致）。但父母本要实现分离、重组与表达必须有相应的
环境因子激活，即育种环境因子土壤氮磷最大施肥量达到作物品种要求的品种最大施肥量和最佳氮磷施肥比例，才能使相应基因从休眠或失活状态转
变成为活化状态，从而实现基因分离和重组。父母本杂交育成品种后，存在于种子中的基因型失去环境条件就处于失活状态（孟德尔遗传定律表述的
隐性基因），而失活状态的基因型只有在与分离、重组相同的环境因子激活后（孟德尔遗传定律表述的显性基因）才能使其决定的高产性状得以表现
。因此，环境因子激活基因型是施肥增产的内在原因，施肥量和施肥比例就成为施肥增产的两个重要因素。此外，基因重组遵从同性耐异杂交规律，
即父母本只有具有氮磷肥单施或配施的相同特性，且对土壤最大施肥量耐受性具有较大差异，这样父母本才能实现有效杂交，从而选育出与不同肥力
土壤最大施肥量相匹配种植的高产品种。据此理论，褚清河教授通过进一步做相关研究提出了苗期诊断父母本氮磷单施与配施特性和耐肥性选育适宜
高、中、低不同肥力土壤种植的高产玉米品种的育种方法，即1、调查确定一定数量的父母本杂交材料；2、在高、中、低不同肥力土壤设置土壤最
大施肥量下的氮磷单施与配施三个施肥处理，分别在不同肥力水平土壤三处理种植选定育种材料，同时设置推广品种作为对照处理。所有处理随机排
列，三次重复，苗期不同施肥处理采取试验材料植株样进行氮磷全量分析。通过植株全氮、全磷含量高低统计分析选定氮、磷单施与配施品种及耐肥
性（植株全氮%含量高）显著高于对照等的材料，然后将具有氮磷配施特性和耐肥性高的材料作为父母本，分别在高、中、低肥力土壤最大施肥量和
最佳氮磷比例条件下进行杂交并后续进行品比试验，这样就可选育出与高、中、低肥力土壤最大施肥量匹配种植的高产品种。该方法的研究成功将使
经验育种与广谱性应用转变成为诊断选择育种材料和因土壤肥力杂交育种，从而使玉米杂交育种由成功的偶然性走向必然性，玉米品种推广应用由小
面积高产走向不同肥力水平土壤种植普遍高产。 |
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