桑蚕的杂种优势利用utilization of heterosis in mulberry silkworm

两个遗传组成不同的桑蚕亲本杂交产生的杂合体，在生长势、生活力、抗逆性、繁殖力、产量和品质等方面比其双亲优越现象的利用。
杂种优势在生物界广泛存在。宋应星1637年所著《天工开物》中，就已描述到2化性与多化性品种杂交后的杂种优势现象。最早开展1代杂种的科学研究者是日本的外山龟太郎，他于1906年根据遗传学原理，并借鉴法国、意大利养蚕户饲养杂交种的经验，提倡生产上采用1代杂种，1911年设立了日本国立原蚕种制造所（现在的蚕丝试验场）对1代杂种做了大规模的试验研究，1914年开始推广1代杂种，至1920年几乎全面普及。中国在清代末期也开始试用1代杂种，到1927年大量推广。1949年中华人民共和国成立后，全部采用国家指定的1代杂种组合。1代杂种的迅速普及对于提高蚕茧产量、促进蚕业生产的进一步发展起了显著作用。
关于杂种优势产生的遗传机理，迄今尚无完善的解释。这方面有两大学说。一是据布鲁斯(Bruce,A.V.1910)和琼斯(Jones,D.F. 1917) 等提出的显性假说，认为杂种优势是由于双亲有利生产的显性基因，全部聚集在杂种中所引起的互补作用。在各个同源染色体上有利生长的显性基因与不利生长的隐性基因是很多的，而且形成一定的连锁关系，如果双亲遗传组成差异大，杂种1代的显性基因积累就多，从而F1即表现强大的杂种优势，而且整齐一致。又有伊斯特(East,E.M. 1936)提出超显性假说，认为杂种优势主要来源于双亲基因的异质结合所引起的基因间的互作。同一个基因位点上，等位基因不只是具有显、隐性两种变异，可以分化为许多效应较小而影响生理作用的不同等位基因，由于等位异质基因之间的互作，导致杂种优势超过双亲的现象；如果非等位基因之间，也存在互作，则杂种优势更能大幅度提高。根据遗传规律，杂交第2代(F₂)群体内由于基因的分离和重组，杂种优势随着同系交配代数的递增而逐代下降以致消失。因此生产上丝茧用种，采用1代杂交种(F₁)。
杂种优势是许多性状的综合表现，其大小与两亲的性状间的差异和两亲基因型的纯合度等有密切关系，环境也有影响。通常可用杂种优势率、杂种效果、杂种优势指数、真杂种优势率、竞争杂种优势率等来表示杂种优势的大小。其中，杂种优势率及竞争杂种优势率应用最为普遍。杂种优势率(vigorous rate)是一种杂种值超过两亲平均值的百分率，简称优势率，计算公式为：

式中 F₁是一代杂种的计量值，MP是两亲的平均计量值。杂种优势率不仅可以比较同一性状的杂种优势大小，而且还可以相互比较各种不同性状之间的杂种优势大小。
竞争杂种优势率是指1代杂种的重要经济性状方面不仅要超过其最优亲本，而且还要超过品种比较试验中最优良的标准品种（对照种）。因此这种杂种优势实用价值最高。竞争杂种优势率用下式计算：

式中 St是对照种的计量值。
桑蚕茧生产利用杂种优势，有3种杂交种。❶1代杂种习惯上称做普通蚕种，是两个不同品种的单杂交种。杂种优势极明显，其生产性能几乎在所有方面均优于原种，最显著的是体质强健，对蚕病及不良环境条件的抵抗力强，病死蚕及减蚕率低，结茧率高；幼虫龄期经过缩短，孵化、眠起及上蔟齐一；产茧量高且收成稳定，茧形大而整齐，全茧重和茧层重高，茧丝量多，产卵数高等，较显著的是茧丝长、解舒丝长长和茧丝纤度。任何系统和品种之间的相互杂交，都会出现不同程度的杂种优势，这主要用于丝茧生产。
❷三元杂种即三个品种杂交种，是在蚕种繁殖方面的杂种优势利用，适用于茧丝量多质优而体弱、产卵量少的品种。先把遗传差异较小的两种品种，一般是同一地理品种系统的，先配成杂交原种，次代再和另一系统的一个品种杂交。杂交原种比单纯原种饲养容易，产卵量高，能提高繁育系数，降低生产成本。三元杂种只要三个原种纯正，组合适当，生产原料茧的成绩可和单交杂种无大差异。
❸四元杂种即四个品种杂交种，是蚕种繁育利用杂种优势的又一方式。其目的与要求和三元杂种同。四个品种组合的原则是：先把同地理系统的原种各制成单杂交原种，次代用这两杂交原种再杂交。
三元杂种和四元杂种统称多元杂种。四元杂种的四原种更要纯正，以免大量生产的原料茧欠整齐匀正。三元、四元杂种是两次利用杂种优势，先在蚕种场应用同系统内有一定限度的杂种优势，后在蚕户大量丝茧育时充分发挥杂种优势。