玉米育种基本知识点-参考模板

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玉米育种学的基本知识点

1、玉米的生物学基本特性

玉米是禾本科玉米族玉米属作物,雌雄同株异花,雌花着生在植株中部的叶腋中,是肉穗花序;雄花位于植株的顶部,是圆锥花序,玉米是异花授粉作物,自然异交率在95%以上。

根据玉米籽粒的形状、胚乳中淀粉的性质、籽粒表面有无稃片,可将玉米分为:马齿型、硬粒型、中间型(半马齿型、半硬粒型)、甜玉米、糯玉米、爆裂型、粉质型和有稃型;

2、全世界及全国玉米生产概况

全世界玉米的种植面积约22亿亩,美国是世界上种植玉米最多的国家,年种植面积约5亿亩,平均亩产约650公斤左右;中国玉米的种植面积仅次于美国,近几年来的年种植面积4.5-5亿亩,平均亩产350公斤左右。

3、生产上玉米的类型及特点

生产上大面积种植的玉米可分为:普通玉米、甜玉米、糯玉米、高赖氨酸玉米、爆裂玉米等类型。

普通玉米即常见的食用玉米(作为口粮)或饲用玉米(作为禽畜的饲料)甜玉米可分为普通甜玉米(由隐性的su1或su2基因控制)和超甜玉米(由隐性的sh2基因控制)两种类型,普通甜玉米乳熟后期籽粒中可溶性糖含量为8-12%,超甜玉米则为16%以上,主要用于鲜食或制成罐头,籽粒的颜色主要是白色;成熟后的甜玉米籽粒干瘪、皱缩,我国华南地区种植面积较大;

糯玉米(由隐性的wx基因控制)籽粒的颜色有白色、黄色、紫色或杂色(通常白中带紫色),主要用于鲜食,我国江、浙、沪及以北地区种植面积较大;

高油玉米:籽粒中油份含量一般在7%以上(目前种植面积不大);

高赖氨酸玉米:籽粒中赖氨酸的含量一般可达0.4%以上(目前种植面积不大);

爆裂玉米籽粒小、爆裂性强,通常制成爆玉米花作休闲食品。

4、生产上玉米品种的主要特点

玉米果穗上的籽粒行数在8-24行之间,目前生产上推广种植的玉米品种的

籽粒行数绝大多数为14-18行;穗长一般20cm左右,穗粗一般4.5cm左右,千粒重一般为300-380克;籽粒一般为中间型(偏硬粒型),籽粒颜色多数是黄色,少数是白色。

玉米可分为春玉米和夏玉米,春玉米一般在4月份播种,7月底-8月收获,夏玉米一般在6月播种,9-10月收获;

5、玉米育种的基本方法

开展玉米育种工作的第一步是收集种质资源;之后是选育自交系的工作,选育自交系通常采用系谱法,根据农艺性状的优劣选择优良的单株连续套袋自交,一般至少自交4代以上,在选择自交系的过程中注意配合力的测定;选育出农艺性状优良的自交系后,再根据杂种优势群和杂种优势模式,选择适当的自交系组培杂交组合,通过试验评价,选出优良的组合参加区域试验。

对于甜玉米、糯玉米等特种玉米的育种,可通过回交育种的方法,将甜玉米的基因(隐性的su1或su2基因或sh2基因)或糯玉米的基因(隐性的wx基因)转入普通玉米的自交系,再根据杂种优势群和杂种优势模式,选配杂交组合,通过试验评价,选出优良的组合参加区域试验。

6、我国玉米育种与生产上主要的种质及利用方式

我国玉米育种与生产上用的主要种质为:改良Reid、改良的Lancaster、塘四平头和旅大红骨等四个杂种优势群。利用的主要杂种优势模式是:

改良Reid×塘四平头改良Reid×旅大红骨

改良的Lancaster×塘四平头改良的Lancaster×旅大红骨

7、玉米育种工作中的轮回选择

轮回选择是玉米群体改良的主要方法。轮回选择的主要方法有:半同胞轮回选择、全同胞轮回选择、相互轮回选择(半同胞)、相互全同胞轮回选择。

8、玉米杂交制种中雄性不育系的利用

玉米雄性不育性可分为:T、S、C型三种类型。其中T型不育系属于孢子体型雄性不育,不育性稳定,但易感染小斑病,在生产上难以应用;S型不育系属于配子体型雄性不育,抗小斑病,但不育性不稳定,也难以应用。C型不育系属于孢子体型雄性不育,不育系稳定而且抗小斑病,是目前应用的主要类型。利用三系法配制玉米杂交种的方法是:设置2个隔离区,一个繁殖不育系,另一个

隔离区配制杂交种:

示意如下图:

隔离区I 隔离区II

不育系×保持系不育系×恢复系

↓↓自交或姊妹交↓↓自交或姊妹交

不育系保持系杂交种恢复系

↓↓

用于下一年配制杂交种用于大田生产

9、江苏省玉米生产概况

江苏省玉米种植面积每年一般600万亩左右,主要分布在徐州、宿迁、淮安、连云港、盐城、南通等市,其中盐城市的南部和南通市是春玉米,其它市主要是夏玉米。在生产上种植的玉米品种基本上都是单交种,目前江苏省玉米生产种植的品种主要是株型紧凑的品种,种植密度一般4500株/亩左右,如:郑单958、苏玉10号、苏玉19、苏玉20、山东省的登海系列品种;近年来苏玉29已开始大面积推广。

10、江苏省玉米生产上的主要病虫害及防治

目前江苏玉米生产上的主要病害是:粗缩病(由灰飞虱传播的病毒病,主要通过防治灰飞虱而防治病害的发生)、弯孢菌叶斑病、茎腐病、纹枯病、小斑病;

主要的虫害是:玉米螟(从5月-10月均可危害,通常用灌心的方法防治)、地老虎(5月中下旬-6月中下旬,通常用敌百虫配制毒饵的方法防治)。

11、江苏省从事玉米育种的主要单位

①扬州大学农学院(邓德祥、印志同、卞云龙、王益军)

②江苏省农科院粮食所玉米室(袁建华副所长主任、陈艳萍等)

③江苏省沿江地区农科所(原南通地区农科所)(薛林、陆虎华、石明亮)等

④江苏省淮安地区农科所(谢庆春、贾波)

⑤江苏省农垦大华种业(张志高)

⑥江苏省中江种业(涂军)

⑦江苏省中江宿迁种业(刘志勇、杨兴华)---精心整理,希望对您有所帮助

浅谈玉米育种的途径和方法

一、玉米育种的特点 玉米最主要的特征是天然异花传粉,天然授粉群体的田间组成处于高度的异质状态,个体的基因型处于高度的杂合状态,这决定了在玉米天然授粉的群体中,株间表现型比较意义不大,必须通过一定的基因型选择过程才能正确地决定取舍;同时,由于个体基因型高度杂合,造成表型选择不可靠,必须对大量个体做测交或后代鉴定,才能确认表型是否真实遗传。由于这些原因,在玉米育种过程中,一般都要经过多代的选择比较才能育成新的自交系或品种。 现代玉米育种的主流是杂种优势育种,基本途径是先选育纯合的亲本自交系,再将亲本自交系杂交,选育出杂种优势强的杂交种。生产上利用的是F1代的杂种优势。自交系的选育不但要求本身性状优良,还要求配合力高。对自交系农艺性状和配合力的选择具有同等重要的意义,不可偏废。这就大大提高了育种的难度,延长了育种的周期。不仅如此,自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系,但仍然有距离,在杂交种水平上还要对农艺性状进行选择鉴定,同时对主要目标性状的杂种优势水平进行比较,最终育成优良杂交品种。 二、玉米自交系的选育 1.农艺性状好。植株性状:主要包括株型和抗倒性。植株性状一般根据穗上部叶片伸展的姿态分为紧凑型、半紧凑型、和平展型;根据株高分为高秆、中秆、矮秆、半矮秆等。 穗部性状:穗部性状一般由穗型、粒型、穗行数等构成。穗型的划分有很多种,最明显的是长穗型、粗穗型、筒型、锥型、纺锤型等;粒型分为马齿型和硬粒型及其各种过渡类型。自交系选育中最好兼顾长穗型和粗穗型的选择。长穗型的行粒数较多,但粒行数较少;粗穗型的粒行数较多,但行粒数不可能很多。自交系的粒行数一般10~20行。12~14行的比较适中。粒型的选择要根据育种目标确定,一般偏硬粒型的自交系组配的杂交种商品性好,偏马齿容易组配出的杂交种产量和淀粉含量比较高。此外,籽粒的大小、粒重和粒色的一致性也需要考虑。 抗逆性:对主要的玉米病害和自然灾害性条件要有一定的抗性或耐受性,以确保种子生产的稳定性和杂种优势的稳定发挥。整齐一致性:要求农艺性状在外

玉米育种的选育方法及程序

玉米育种的选育方法及程序 玉米属于异花授粉作物,易于进行杂交,生产上应用的玉米良种多为杂交种。玉米杂交种是由2个或2个以上相异类型的亲本杂交育成的。按其亲本类型、数量不同,可分为品种间杂交种、品种与自交系间杂交种、自交系间杂交种以及综合杂交种4种。 1 育种的特点 现代玉米育种的主流是杂种优势育种,基本途径是先选育纯合的亲本自交系,再将亲本自交系杂交,选育出杂种优势强的杂交种。生产上利用的是F1代的杂种优势。自交系的选育不但要求本身性状优良,还要求配合力高。这就大大提高了育种的难度,延长了育种的周期。不仅如此,自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系,但仍然有距离,在杂交种水平上还要对农艺性状进行选择鉴定,同时对主要目标性状的杂种优势水平进行比较,最终育成优良杂交品种。 2 自交系的选育方法 2.1 常规选育法 这种选育方法就是在分离的原始群体中选择个体自交系,经若干世代按目测自交选择之后,进行配合力的测定,最终选出优良的自交系。在育种规模不大的情况下,常规选

育法,更多地依靠育种者的经验。 2.2 单倍体选系法 其基本原理是利用自然或人工的诱发、培育的单倍体植株经过人工的染色体加倍或自然加倍获得纯合的二倍体,然后再从中选育优良的单株,成为自交系。单倍体育种一般只需2年就能获得纯合的自交系,比常规方法缩短了育种的周期,对育种家有很大的吸引力。 2.3 辐射与化学诱变选系法 此种方法的诱变机理主要以损伤恢复,在恢复过程中发现有利的变异,因而在选择原始材料上要兼顾遗传基础丰富和抗损伤能力强,在选系过程中要注意淘汰各种畸形株和不利变异,选择突变性状明显的健康的植株。 2.4 分子选系法 所谓分子选系法是在DNA水平上开展的自交系选育,包括转基因选系法和分子标记辅助选系法。转基因选系就是借助遗传转化技术,将一些其他动植物有利的外源基因导人自交系或杂交种内,育成有外源基因控制性状的优良自交系,这种方法对于改造玉米基因库中不具备的某些目标性状是致关重要的。 2.5 自交系的改良 改良自交系最常用的方法是回交转育法。回交转育法就是以被改良的自交系为轮回亲本,以目的基因供体亲本为非

玉米育种研究

玉米育种的策略 1 认识玉米育种的专门性 玉米的天然异花授粉习性与遗传基础的杂合性,以及因此产生的利用自交系间F,代的杂种优势的育种程序,形成了玉米育种的专门性。 (1)育种过程较长。它包含分离筛选自交系和组配鉴定杂交种两个步骤。要使众多杂合的基因位点,通过自交分离和选择获得大多数有利基因位点达到纯合或差不多纯合的自交系,通常需要6~8代。要对杂交种的生产力和适应性作出较为准确的鉴定,一般需要3~4年。 (2)从大量材料中分离筛选。几乎没有例外,任何一个成功的玉米育种家和研究所,差不多上从丰富的原始材料或种质库中分离大量的自交系,又组配大量的杂交组合进行试验,最后只选出个不优异的杂交种投入生产利用。因为优异的自交系和突出的杂交组合出现的机率都极低。当l个位点杂合时,自交后代出现显性纯合和隐性纯合的频率为1/4,当n个位点时,自交后代出现全部位点基因纯合个体的频率为(1/4)n,位点越多,自交后代出现全部位点基因纯合的个体越低。假设显性基因为有利基因,隐性基因为不利基因。当等位基因处于杂合状态,或显、隐性基因紧密连锁,以致隐性基因不可能被淘汰掉,因此专

门难筛选出大多数位点差不多上显性纯合的优异自交系。国内外选育自交系的实践充分证明了这一点。我国现在用于配制大量杂交种的亲本自交系只是20多个,美国也是如此,能大量利用的亲本自交系也只是40个,它们差不多上从数量庞大的穗行中筛选出来的,仅美国先锋种子公司每年大约要进行7000份新系的筛选,安排15000份杂交组合的鉴定,约在250个不同地点种植450000个小区,通过所有这些试验,在正常年景每年可提出7~10个商品杂交种。由此可见,玉米育种的巨大工作量。尽管对这些优良亲本自交系的当选机率难以作出精确统计,但粗略可能,大约只是万分之儿。杂交种的情况也差不多,每个玉米育种家和研究所,每年配出数百个或上千个组合,而最后能在生产上大面积推广的优良杂交种却寥寥无几。这是能够理解的,因为大多数杂交组合要紧反映了亲本系间一般配合力效应,缺乏或具有专门低的专门配合力效应,只有极少的组合同时具有高-般配合力和高专门配合力效应,即在加性效应基础上加上了上位性和显性效应,才能表现专门高的生产力和适应性。概括地讲,利用丰富的种质资源,分离大量的自交系,配制大量的杂合组合,经认真地鉴定筛选,育成少数优异的自交系和强优势的杂交种,是国内外玉米育种共同的经验,希望从少数材料中筛选出优异

玉米育种现状与发展战略

玉米育种现状与发展战略 摘要 种子产业技术进步涉及知识创新、种质创新、技术创新和产品创新领域,还包括少量制度创新。不同性质的机构在这个产业技术链条中的位置决定了在改革中的走向。目前,种质创新、技术创新和产品创新是玉米种业技术发展的焦点问题。跨国公司进入我国市场,暴露出我国种子产业创新能力薄弱,关键就在于种质创新缺位,技术创新能力薄弱。企业的产品创新能力则受制于落后的育种思路,因而降低了投资效率。玉米商业育种的实践基础是简化、统一的杂种优势模式。施行走出去发展战略将激化产业内部矛盾,促进种业内部科技体制和管理体制改革,提高产业竞争能力。 一、玉米种业和种业技术面临的挑战与创新机遇 加入WTO以后,玉米育种研究体系的各个环节就越来越紧密地成为产业技术的一个组成部分。种子产业技术大体包括三个层次:以知识创新为特征的基础研究,以种质创新和技术创新为特点的应用基础研究和以产品创新为目标的应用研究。这些都纳入产业技术的范畴,只是所处的位置不同。因此,我们要明确自己所处的位置,了解产业技术链中每个环节的未来走向。这是研究农业科技体制改革和政策演变的基本考虑,也是技术创新的立脚点。 我国拥有世界上最庞大的农业科研和技术推广服务体系,在经济还比较落后的历史时期,这个系统为推动我国农村经济发展和农业科技进步做出了决定性的贡献。就玉米育种来说,我国在五十年代那样贫穷落后的经济条件下成功地研发和推广杂交种,创造了世界农业发展史上的奇迹;后来只用了十年多一点的时间,便从双交种过渡到更先进的单交种选育技术。七十至八十年代,我国科技人员在李竞雄教授的带领下自主攻克了玉米抗病育种技术难关,达到了当时的世界先进水平。技术进步促进农业生产的跨越式发展,我国玉米产量提高了将近4倍。但是,进入八十年代后期,玉米育种技术进入缓慢发展阶段。实际上,发达国家当时也面临着同样的挑战和同样的发展需求。 西方发达国家依靠种质扩增、改良与创新,通过抗逆育种途径持续提高玉米产量,有效地解决了产量爬坡问题。然后又投资生物技术,提高种子产业的技术含量和竞争力,这些将进一步提高玉米产量的遗传增益。当西方国家解决面临的技术挑战时,我们恰恰进入理论与技术的停滞状态。究其原因是产业技术的发展思路出了偏差。

玉米育种研究的发展方向

玉米育种研究的发展方向 中国农业科学院作物所 在全球经济一体化的大背景下,可持续发展战略的农产品生产经营产业化的发展趋势对农业科学研究的内容、结构与发展方向产生越来越强烈的积极影响。 1 玉米育种研究的发展方向 1.1 加强种质资源研究 以玉米生产为例,从1949~1996年,我国玉米年产量增加8.88倍,这期间播种面积增长1.25倍,而单位面积产量提高了3.29倍。玉米产量的提高与普遍使用杂交种有直接关系,至少40%的增产因素应归于品种改良。而增施化肥、合理密植和提高复种指数都与使用杂交种有直接关系。目前,我国杂交种普及率已达到90%,其中绝大部分是增产潜力很高的单交种。发展中国家也越来越多地采用各种先进技术,正积极推广玉米杂交种,预计本世纪末杂交种普及率将达到50%左右。但我们还应看到事物的另一面,即现代科学技术也有其局限性。如果对现代技术寄予过高的期望而忽视其局限性,就难免会产生负效应。40年前,我国农民在1000万/hm2玉米面积上至少种植了12000个遗传基础较复杂的地方农家品种;今天,玉米面积增加了一倍多,达到2350万hm2,可是我们只有160~190个遗传基础狭窄的杂交种。其中推广面积前五位的品种是掖单13(14.9%)、丹玉13(12.5%)、中单2号(10.9%)、掖单2号(9.6%)和掖单12(5.1%)。在1995年,全国有53%的玉米面积种植这5个杂交种。更为严重的是,60%以上的玉米生产面积仅仅依赖Mo17(21.2%)、478(12.8%)、黄早四(10%)、丹340(8.8%)和E28(7.9%)这5个自交系。现代技术在提高产量潜力的同时,也把农业生产置于脆弱地位,使数千万公顷作物生产依赖狭窄的遗传基础对付遗传基础广泛的多种病虫害。品种单一化是使病原菌和害虫生理小种发生变异、累积、爆发和流行的诱导因素。这就必然发生遗传脆弱性的威胁。由少数自交系和杂交种控制全国大面积玉米生产的危险局面,自80年代中期以来一直没有大的改变。这要从多方面去寻找原因,让我们首先看一看育种研究方面出现了什么问题。一个国家的植物育种项目通常由四个基本因素构成:一是基本研究队伍,即一大批训练有素的科学家;二是正确的基本理论,即现代遗传学和相关学科的基本理论;三是基本育种方法,要保持先进性和完整性;四是充足有效的基础材料。不难看出,对一个国家来说,前三个基本条件可以通过自身努力而逐渐予以提高,唯有第四个基本条件是限制因素,只能通过引进多样性中心的种质资源,才能拓宽作物育种的遗传基础。我国主要农作物的种质资源状况令人忧虑。水稻的多样性中心一半在中国,一半在南亚次大陆和东南亚,总的来说我国的水稻资源还算丰富。小麦的多样性中心在地中海沿岸的西亚和北非地区,但小麦传入我国较早,在我国复杂的自然气候条件下,群体基因频率发生变化,形成了许多特殊的种质类型,成为小麦的次生多样性中心;但总的来说,种质资源明显不足。玉米的多样性中心在中南美洲,直到15世纪才有一小部分玉

玉米育种的基本思路

玉米育种的基本思路—记住五句话 张世煌 最近,网友询问玉米育种的基本思路是哪5句话,还有人问循环育种怎么做,我只好复述如下,包括历史经验的总结、理论铺垫和改造我们的育种技术。 一、理论误区和历史教训 在中国现代玉米育种历程中发生过两个重要的历史教训:“狗熊掰棒子”(抛弃优良种质,或喜新厌旧)和“走猫步”(技术错乱)。前者是理论和技术上缺乏自信心的表现,对于把握大量种质资源和遗传改良的能力缺乏信心和能力。后者源于一种灵活多变而看似有效的传统人文精神,但在现代育种技术面前,却忽视了数量遗传学原理,表现出明显的理论幼稚病。这两个现象合在一起,便折射出以经验为主体的育种技术特征。其后果便是理论模糊,思路混乱,技术跟着感觉走。在做了许多调研和参加了一些会议之后,我发现这就是当前很多人对育种技术的理解。包括一些专家教授竟也如此。 玉米育种陷入理论误区,其后果很矛盾,一方面从事育种的人力资源丰富,育成品种数量非常多,另一方面,生产上缺乏优良品种,玉米产量增长缓慢,甚至在九十年代中期以后进入了近50年来增长最缓慢的时期。 比较中国与美国玉米生产的差距,不难看出,中国使用了相当于美国86% 的土地面积和2.3倍的化肥,生产了49%的玉米,产量水平相当于美国的55%。大家都意识到,只有采取有效的技术措施,才能止住下滑趋势,逐渐缩小与发达国家的差距,并全面提高生产水平。 我国育种者曾经面临生物逆境的巨大压力,当时很强调种质基础的重要性,却忽视了育种技术的导向性和能动性。今天,当我们总结经验教训的时候,认识到不能没有种质改良和种质创新,但也不能忽视育种技术的改进。今后,要尽快地使玉米育种完成从经验到科学的跨越,这取决于我们对数量遗传学知识的把握。除了种质基础和育种技术,还需要一点人文智慧。三者结合才能促进玉米育种技术从经验向科学的转变。 以往的问题出在哪里?育种目标和育种技术方面有过3个理论误区:⑴什么是产量?⑵产量与杂种优势的关系?⑶如何通过自交系提高杂交种的产量?第三个问题的另一种解释(更科学的诠释)即一般配合力(GCA)与特殊配合力(SCA)对杂交种产量的相对贡献。这些理论问题决定了育种目标、基本思路和技术路线的合理性。 我们首先要明确,产量不是空洞抽象的概念,也不仅仅是试验田里玉米果穗的重量,而是如何排除或抗衡农民生产田间限制产量和产量稳定性的那些障碍因素。因此,Duvick把产量解释为抗逆性,品种必须有一定的抗灾减灾,首先是耐密植抗倒伏的能力,然后是耐旱、耐低氮和耐低温或高温的能力。在一些国家和地区还有耐湿和耐渍的能力。抗生物逆境也属此范畴,但育种家通常并不忽视对病虫害的抗性。 第二要明确,玉米产量的继续增长与提高杂种优势无关。相反,在过去八十多年里,美国的玉米杂种优势强度在逐渐下降,即玉米产量的进一步增长不取决于杂种优势的增长,而取决于非杂种优势的遗传原因,特别是对生物和非生物逆境的抗性或耐性。这就提示我们,如果在试验田里把育种的注意力放在提高新组合的杂种优势上,可能会在生产上降低投入产出效率,使提高产量变得非常困难或者代价过高。种子公司也不欢迎这类杂种优势很强的杂交种。 根据上面这两条原理不难得出结论,提高杂交种产量的主要途径是不断提高自交系的GCA,而不是

美国玉米育种流程

美国玉米育种流程 农作物科学研究正在成为产业技术链(pipeline)的关键部分。农作物遗传育种研究直接或间接服务于种子产业,这个链条涵盖了种质资源收集、保存和整理,经过前育种研究(pre-breeding)和种质创新,进入自交系和杂交种选育、新品种测试、繁殖和推广等环节。 一、前育种研究 一个国家的玉米育种体系包括政府主导的公益性研究和企业主导的商业育种两部分。公益性机构优先开展前育种研究,包括种质资源的搜集、保存、鉴定和改良、创新、利用,育种技术的改进与应用。还包括相关的信息服务。 就玉米商业育种衔接来说,即使是满足近期目标,前育种研究大约需要经过3-5年左右时间,才能提供商业育种直接使用的基础材料。前育种研究要常抓不懈,才能源源不断地保障基础种质需求;前育种研究的方向与目标要有前瞻性,至少考虑5-10年以后的育种需求。而外来种质和地方种质改良与利用,则要着眼10-20年以后的技术需求。除了近期需求可由企业自行解决以外,中长期的技术需求属于国家公益性机构提供的共性技术服务范畴。 二、美国玉米商业育种的基本流程 美国玉米商业育种通常遵循一套标准流程及系统升级方法。这套方法适用于所有玉米育种群体后裔系统的选择。每一个自交系统需经过连续6年的产量测试才可能获选,保证其产量优势、品质及稳产性,才有可能成为商业杂交种。测试的对照(Check) 品种都是当地产量最

高,面积最广的商业杂交种。依据公司的财力,销售额及市场分布来决定测试规模。中小型企业的测试规模及重复数比大型公司要小。每一小区长度大约是5米到8米,包括2行,4行或6行。2行区必需把两行全部收获,4行或6行区通常只收中间两行,以消除边界的遮荫效应。6行区也可以收获中间4行。下面以美国中、小型公司测试为例: 早代测试(Preliminary Test): S3到S4 材料。100,000个测试杂交组合,重复1到2次。 初级测试(Pre-Experiment): S5到S6 材料。从早代测试升级8,000个测试杂交组合(8%获选),重复4到10个点。 中级测试(Experiment): S7到S8 材料。从初级测试升级400个测试杂交组合(5%获选),重复20到60个点。 区域测试(Regional): S9到S10 材料。从中级测试升级30 个测试杂交种(7.5%获选),重复80到200。 全国测试(National): S11到S12 材料。从区域测试升级15个测试杂交种(50%获选),重复200到400个点。 商业化测试(Commercial): S13到S14 材料。从全国测试升级10个测试杂交种,在农民田间做条带试验(Stripe Test)。 每个公司都有一套10到20个不等的测试父本,测试父本都是公司里最好的自交系。每个育种家依据育种世代先后来决定到底与几个父本测交,到底要测试一般配合力或特殊配合力。通常早代测试使用2到3个父本,测试一般配合力;一般配合力确定后,再与5到10

育种学各论玉米复习

1.玉米育种目标的重要性:A、是育种工作的首要任务和最基本环节B、育种目标制定的 正确与否是育种工作成败的关键C、它不仅是一项技术工作,更是显示育种工作者战略性和前瞻性能力的重要环节D、是选择鉴定的依据和预期的育种成果 2.育种目标制定原则和依据:A、当前农业生产对玉米品种性状的要求,高产、优质、多 抗、适应范围广、生育期适宜B、根据所在地具体生态条件、栽培管理水平、目前品种的利用情况、所拥有的种质资源、掌握的技术特点和今后的发展方向等进行综合考虑 C、既要着眼于现实,又要放眼于未来 3.玉米产量构成因素:单位面积穗数、穗粒数、粒重 4.具体育种目标 A、因地制宜,选育适宜株型的高产、优质、多抗、广适普通玉米杂交种;技术指标: 比现主推品种增产8%——10%以上或产量相当,但具有特殊的优良性状;稳定性 好;高抗或抗当地主要病虫害;DNA检测达标 B、选育优良的特用或专用型玉米杂交种:高赖氨酸玉米(籽粒中赖氨酸含量≥0.4%)、 高油玉米、甜玉米、青贮玉米、糯玉米、爆裂玉米等。 C、选育生育期适宜的杂交种。原则:充分利用气候资源优势 D、选育“双高”玉米杂交种。“双高”指杂交种本身产量高,制种产量高,而且要求 父母本抗病、抗倒、耐密、生育期相近,父本雄花发达、花粉量大、耐高温。 5.玉米的遗传性状有质量性状(籽粒类型、胚乳品质、籽粒和植株色泽等)和数量性状(产 量、株型、配合力等)。质量性状的遗传受效应较强的主效基因控制,杂种后代按一定比例分离,具有明显的质的差别。控制数量性状的遗传效应有加性效应、显性效应和上位性效应三种,显性和上位性效应都会随着基因的分离和重组而改变,统称为非加性效应。 6.加性效应:控制某一性状的等位基因和非等位基因的效应具有简单的可加性,基因的共 同效应是每个基因对该性状单独性状的总和,可在上下代间固定遗传。遗传特点:F1的杂种优势不明显,F2的变异范围小,遗传力低,遗传较稳定,不易受环境条件的影响,其起主导作用的性状如穗行数、单株果穗数、叶片数等可通过亲本选择来进行改良。 7.显性效应:同一基因位点内等位基因间的互作效应。 8.上位性效应:不同基因位点内非等位基因间的互作效应。 9.在育种上,想获得较早熟的杂交种,双亲生育期差异应小些,也比较好制种;选育晚熟 品种,双亲生育期差异可大些,制种时要注意花期调节。 10.若想获得糯(甜)玉米杂交种,要求双亲都是糯(甜)质的,这是因为除普通玉米呈显 性遗传外,其它类型均呈隐形遗传,普通玉米与其杂交时,由于胚乳直感,杂交当代果穗为普通非糯(甜)玉米,F1子粒呈现3普通非糯(甜):1糯(甜)的分离比例。11.子粒色泽受果皮、糊粉层和淀粉层3个部分影响。果皮颜色性状的遗传主要受果皮色基 因P和p与褐色果皮基因Bp和bp所控制。果皮颜色有红色、花斑色、棕色、白色,属两对基因的遗传,属母体组织。糊粉层有紫、红、白等颜色,主要为7对基因所控制,其显隐关系为紫>红>白。胚乳淀粉层颜色性状,有黄色胚乳与白色胚乳,为一对基因所控制,黄色为显性,白色为隐性。糊粉层和淀粉层均有花粉直感现象,但必须是父本为显性性状时才能表现出来,如黄胚乳×白胚乳的F1代植株的果穗上即可分离出黄白粒。 12.我国地方品种资源有硬粒型品种、马齿型品种、中间型品种、糯玉米品种、爆裂玉米、 甜玉米。 13.外来玉米种质资源有:温带的种质资源,包括来自美国、欧洲及其他温带国家的玉米种 质;热带和亚热带的外来种质资源。

美国玉米商业育种流程

美国玉米商业育种流程 作者:曹靖生 农作物科学研究正在成为产业技术链(pipeline)的关键部分。农作物遗传育种研究直接或间接服务于种子产业,这个链条涵盖了种质资源收集、保存和整理,经过前育种研究(pre-breeding)和种质创新,进入自交系和杂交种选育、新品种测试、繁殖和推广等环节。 一、前育种研究 一个国家的玉米育种体系包括政府主导的公益性研究和企业主 导的商业育种两部分。公益性机构优先开展前育种研究,包括种质资源的搜集、保存、鉴定和改良、创新、利用,育种技术的改进与应用。还包括相关的信息服务。 就玉米商业育种衔接来说,即使是满足近期目标,前育种研究大约需要经过3-5年左右时间,才能提供商业育种直接使用的基础材料。前育种研究要常抓不懈,才能源源不断地保障基础种质需求;前育种研究的方向与目标要有前瞻性,至少考虑5-10年以后的育种需求。而外来种质和地方种质改良与利用,则要着眼10-20年以后的技术需求。除了近期需求可由企业自行解决以外,中长期的技术需求属于国家公益性机构提供的共性技术服务范畴。 二、美国玉米商业育种的基本流程

美国玉米商业育种通常遵循一套标准流程及系统升级方法。这套方法适用于所有玉米育种群体后裔系统的选择。每一个自交系统需经过连续6年的产量测试才可能获选,保证其产量优势、品质及稳产性,才有可能成为商业杂交种。测试的对照(Check) 品种都是当地产量最高,面积最广的商业杂交种。依据公司的财力,销售额及市场分布来决定测试规模。中小型企业的测试规模及重复数比大型公司要小。每一小区长度大约是5米到8米,包括2行,4行或6行。2行区必需把两行全部收获,4行或6行区通常只收中间两行,以消除边界的遮荫效应。6行区也可以收获中间4行。下面以美国中、小型公司测试为例: 早代测试(Preliminary Test): S3到S4 材料。100,000个测试杂交组合,重复1到2次。 初级测试(Pre-Experiment): S5到S6 材料。从早代测试升级8,000个测试杂交组合(8%获选),重复4到10个点。 中级测试(Experiment): S7到S8 材料。从初级测试升级400个测试杂交组合(5%获选),重复20到60个点。 区域测试(Regional): S9到S10 材料。从中级测试升级30 个测试杂交种(7.5%获选),重复80到200。 全国测试(National): S11到S12 材料。从区域测试升级15个测试杂交种(50%获选),重复200到400个点。 商业化测试(Commercial): S13到S14 材料。从全国测试升级10个测试杂交种,在农民田间做条带试验(Stripe Test)。

作物育种学II基本知识点精讲

玉米育种学基本知识点 一、名词解释 2、一环系在育种中,通常将从地方品种、综合品种以及改良群体中选出的自交系为一环系 3、二环系从自交系杂交种后代中选育出的自交系为二环系 4、顶交种 5、三交种 6、双交种 7、玉米自交系从一个玉米单株经过连续多带自交,结合选择而产生的性状整齐一致,遗传上相对稳定的自交后代系统。 8、杂种优势模式 12、测验种 13、测交种 14、轮回选择 15、糯玉米 16、甜玉米 17、超甜玉米 18、杂种优势群在自然选择和人工选择作用下经过反复重组,种质互渗而形成的遗传基础广泛,遗传变异丰富,有利于基因频率较高有较高、有较高的一般配合力、种性优良的育种群体。 19、杂交种 20、马齿型玉米 21、硬粒型玉米 22、普通甜玉米 23、一般配合力 24、特殊配合力 二、填空题 1、我国在目前乃至今后一个较长时期内,玉米育种的总体目标是:大幅提高产量、同时改进籽粒品质、增强抗性、以充分发挥玉米在食用、饲用和加工等方面多用途特点,为国内外市场提供新型营养食品。 2、我国在目前乃至今后一个较长时期内,高产、优质、多抗普通玉米育种的总

体目标是: 、 、 。 3、玉米起源的“三成分”理论认为现代玉米起源于有种质渐渗、自然选 择、人工进化。 4玉米品质育种的分类包括:高产育种,抗病育种,品质育种 和其它特殊目的品质育种。 5.根据开花授粉习性,玉米属于异化授粉—作物。 6.栽培玉米有条染色体,是倍体作物 5.玉米的杂交、自交授粉过程主要包括,。 7、马齿型玉米或硬粒型玉米与甜玉米杂交,其杂种F1代表现为:, 杂种F2代呈分离比例。 8、甜玉米与糯玉米杂交,其杂种F1代表为:, 杂种F2代呈比例。 9、马齿型玉米或硬粒型玉米与糯玉米杂交,其杂种F1代表现为:, 杂种F2代呈分离比例。 10、玉米胚乳淀粉层颜色性状的遗传主要受基因与基因所控制,胚 乳色泽有现象。 12、玉米对小斑病T小种的抗性遗传主要表现为,而对O小种 的抗性遗传主要表现为,受隐形主基因rhm 基因所控制。 14、目前育种工作中所选育普通甜玉米主要是由隐形纯合su1su1 基因或 su2su2 基因所控制的,超甜玉米主要是由纯合隐性基因所控制的, 加甜基因se必须是在 su1su1 基因的遗传背景下才能发挥作用。 15、栽培玉米种的染色体组是和。体细胞染色体数是。 19、优良的玉米自交系必须具备下列条件:⑴农艺性状好、⑵配合力高、 ⑶产量高、⑷纯合度高。 20、选育自交系的基本材料有:地方品种、各种类型的杂交种、 综合品种以及经轮回选择的改良群体。 21、选育玉米自交系是一个连续套袋自交并结合结合严格选择的过程。 22、通常将从地方品种、综合品种以及从改良群体中选育出的自交系称为一 环系,将从自交系间杂交种中选育出的自交系称为二环系。

玉米育种技术

玉米育种技术 一、我国玉米种质的遗传基础,主要包括以下几个杂种优势群。 1、改良Reid Reid Y.D.是19世纪末,由美国Robert Reid和James Reid父子通过对Gordon Hopkins与Little Yellow天然杂交群体精心选择培育成功的品种群体,经过各地育种家选育后,出现Funk、Osterland、Troyer、Iodent、BSSS等衍生群体。国内育种工作者对BSSS选系及美国杂交种选系进行了一系列的改良创新,形成了国内的改良Reid群(也有称PA群)。该类群遗传基础丰富,也是玉米自交系改良的重要基础材料。 引入我国较早并广泛应用的是美国BSSS不同轮回选育出的B14、B37、B73、B84及衍生系A632、A634、A635A、NC250、B68、B14A等自交系,并以部分自交系为基础材料,选育出许多优良自交系及杂交种,初步形成了国内系×国外系这一优良杂交组配模式,但由于这些材料大多感小斑病严重,限制了其应用。随着美国杂交种的引入,以其为基础选育自交系组配杂交种,成效显著。如沈阳市农科院从先锋杂交种3147中选育出了5003,铁岭市农科院从先锋杂交种3382中选育出了7922,莱州市农科所从U8(未知名杂交种)中选育出U8112,从XL80中选育了掖107等,在此基础上,莱州市农科所用5003×8112成功地选育出了掖478。此后全国利用掖478组配并通过审定的紧凑型玉米杂交种有超过40多个,如掖单13号、掖单12、掖单17、掖单19、豫玉18等优良杂交种,掖478也成为公认的改良Reid代表系和测验种。此外,国内众多育种单位也纷纷以改良Reid系群为材料,选育出了一系列优良自交系,如登海种业选育的3189、4866、832、8681、8723、DH08、DH13、DH15等,河南省农科院从478变异株选育出了郑58,以及郑30(郑20×掖478)、郑32(杂交种3382)、郑653(5003/综31//5003)等,铁岭市农科院、丹东农科院、辽宁农科院等利用5003×7922选育出C8605-2、丹9046、辽2345、辽5114等,丹东农科院育成了丹446(478×9046)、丹703(9046×丹340)等,此外还有陕西省农科院的K22、武109,河北农科院的冀815、冀15-22,北京市农科院的B尖8、9585,山东省农科院的鲁原92,新乡所的独321等。 该群自交系具有以下特点:一般配合力高,叶片上冲、株型紧凑,穗位较低,茎秆坚硬,花粉量偏小,果穗较长,子粒较长,中间或偏马齿,轴粗适中,根系发达,高抗倒伏,耐密植,制种产量高,较抗丝黑穗、大斑病等病害,适应性广,但近年来感染SCMV、茎腐病、锈病、粗缩病、纹枯病,应重点改良其抗病性(大

玉米育种基本知识点-参考模板

玉米育种学的基本知识点 1、玉米的生物学基本特性 玉米是禾本科玉米族玉米属作物,雌雄同株异花,雌花着生在植株中部的叶腋中,是肉穗花序;雄花位于植株的顶部,是圆锥花序,玉米是异花授粉作物,自然异交率在95%以上。 根据玉米籽粒的形状、胚乳中淀粉的性质、籽粒表面有无稃片,可将玉米分为:马齿型、硬粒型、中间型(半马齿型、半硬粒型)、甜玉米、糯玉米、爆裂型、粉质型和有稃型; 2、全世界及全国玉米生产概况 全世界玉米的种植面积约22亿亩,美国是世界上种植玉米最多的国家,年种植面积约5亿亩,平均亩产约650公斤左右;中国玉米的种植面积仅次于美国,近几年来的年种植面积4.5-5亿亩,平均亩产350公斤左右。 3、生产上玉米的类型及特点 生产上大面积种植的玉米可分为:普通玉米、甜玉米、糯玉米、高赖氨酸玉米、爆裂玉米等类型。 普通玉米即常见的食用玉米(作为口粮)或饲用玉米(作为禽畜的饲料)甜玉米可分为普通甜玉米(由隐性的su1或su2基因控制)和超甜玉米(由隐性的sh2基因控制)两种类型,普通甜玉米乳熟后期籽粒中可溶性糖含量为8-12%,超甜玉米则为16%以上,主要用于鲜食或制成罐头,籽粒的颜色主要是白色;成熟后的甜玉米籽粒干瘪、皱缩,我国华南地区种植面积较大; 糯玉米(由隐性的wx基因控制)籽粒的颜色有白色、黄色、紫色或杂色(通常白中带紫色),主要用于鲜食,我国江、浙、沪及以北地区种植面积较大; 高油玉米:籽粒中油份含量一般在7%以上(目前种植面积不大); 高赖氨酸玉米:籽粒中赖氨酸的含量一般可达0.4%以上(目前种植面积不大); 爆裂玉米籽粒小、爆裂性强,通常制成爆玉米花作休闲食品。 4、生产上玉米品种的主要特点 玉米果穗上的籽粒行数在8-24行之间,目前生产上推广种植的玉米品种的

玉米育种试题库

玉米育种试题库 一、名词解释 1、自交系:经过连续多代自交并结合选择而产生的性状整齐一致、遗传相对稳定的自交后代系统。 2、一环系:从品种或品种间杂交种中选出的自交系称为一环系。 3、二环系:从自交系间杂交种选育出来的自交系称二环系 4、顶交种 5、三交种 6、双交种 7、S型雄性不育系 8、T型雄性不育系 9、C型雄性不育系 10、孢子体雄性不育系 11、配子体雄性不育系 12、测验种:用来测定自交系配合力的品种、自交系、单交种等,统称为测验种。 13、测交种 14、轮回选择 15、糯玉米 16、甜玉米 17、超甜玉米 18、杂种优势群:遗传基础广泛,遗传变异丰富,有较多的特殊的有利基因,较高的一般配合力(GCA)的种质优良的育种基础群体,是在自然选择&人工选择的作用下,经过反复重组,种

质互渗形成的 19、杂交种 20、马齿型玉米 21、硬粒型玉米 22、普通甜玉米 23、一般配合力 24、特殊配合力 25、雄性不育系 26、雄性不育恢复系 27、雄性不育保持系 二、填空题 育种目标 1、我国在目前乃至今后一个较长时期内,玉米育种的总体目标是:大幅度提高产量、改进籽粒品质增强抗性适应机械化需要生育期适宜、以充分发挥玉米在食用、饲用和加工等方面多用途特点,为国内外市场提供新型营养食品。 2、我国在目前乃至今后一个较长时期内,高产、优质、多抗普通玉米育种的总体目标是: 、 、 。 3、我国普通甜玉米的育种目标是:乳熟期籽粒中水溶性糖含量,超甜玉米的育种目标是:乳熟期籽粒中水溶性糖含量,穗长,亩产鲜果穗。

4、我国高赖氨酸玉米的育种目标是:籽粒中赖氨酸含量,产量,不发生,抗,胚乳最好为。 5、我国高油玉米的育种目标是:籽粒中含油量,产量,抗病性。 主要性状 一、产量结构因子(数量遗传性状) 果穗长度(每穗粒数):显性效应为主,加性效应所占的比重较小。其平均遗传率较低。穗粒行数:加性效应占主导地位。在育种工作中,如要选育出穗粒行数较多的杂交种,则双亲自交系的籽粒行数必须较多,否则难以奏效。 粒重:加性效应在粒重的遗传中占主导地位,但显性效应也明显,粒重的遗传率中等。 单株果穗数:基本上不表现杂种优势,其遗传主要取决于基因的加性效应。 二、籽粒类型及色泽 6、马齿型玉米或硬粒型玉米与甜玉米杂交,其杂种F1代表现为:普通非甜玉米,杂种F2代呈3普通非甜∶1甜的分离比例分离比例。 7、马齿型玉米或硬粒型玉米与糯玉米杂交,其杂种F1代表现为:普通非糯玉米,杂种F2代呈3非糯∶1糯分离比例。 8、甜玉米与糯玉米杂交,其杂种F1代表为:,杂种F2代呈 比例。 9、目前育种工作中所选育普通甜玉米主要是由su1su1 基因或su2su2 基因所控制的,超甜玉米主要是由sh2sh2 基因所控制的,加甜基因se必须是在su1 基因的遗传背景下才能发挥作用。 色泽(玉米籽粒的色泽受果皮、糊粉层和淀粉层三部分的影响) 9、玉米果皮颜色性状的遗传主要受紫色基因P和p基因与褐色基因Bp和bp 基因所控制,果皮属于母体组织组织,故果皮色泽决定于母本基因型。果皮颜色有红色、花斑色(一般为白底红条纹)、棕色、白色,属于两对

玉米育种的策略规划精修订

玉米育种的策略规划 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

玉米育种的策略 1 认识玉米育种的特殊性 玉米的天然异花授粉习性与遗传基础的杂合性,以及因此产生的利用自交系间F,代的杂种优势的育种程序,形成了玉米育种的特殊性。 (1)育种过程较长。它包含分离筛选自交系和组配鉴定杂交种两个步骤。要使众多杂合的基因位点,经过自交分离和选择获得大多数有利基因位点达到纯合或基本纯合的自交系,通常需要6~8代。要对杂交种的生产力和适应性作出较为准确的鉴定,一般需要3~4年。 (2)从大量材料中分离筛选。几乎没有例外,任何一个成功的玉米育种家和研究所,都是从丰富的原始材料或种质库中分离大量的自交系,又组配大量的杂交组合进行试验,最后只选出个别优异的杂交种投入生产利用。因为优异的自交系和突出的杂交组合出现的机率都极低。当l个位点杂合时,自交后代出现显性纯合和隐性纯合的频率为1/4,当n个位点时,自交后代出现全部位点基因纯合个体的频率为(1/4)n,位点越多,自交后代出现全部位点基因纯合的个体越低。假设显性基因为有利基因,隐性基因为不利基因。当等位基因处于杂合状态,或显、隐性基因紧密连锁,以致隐性基因不可能被淘汰掉,因此很难筛选出大多数位点都是显性纯合的优异自交系。国内外选育自交系的实践充分证明了这一点。我国现在用于配制大量杂交种

的亲本自交系不过20多个,美国也是如此,能大量利用的亲本自交系也不过40个,它们都是从数量庞大的穗行中筛选出来的,仅美国先锋种子公司每年大约要进行7000份新系的筛选,安排15000份杂交组合的鉴定,约在250个不同地点种植450000个小区,通过所有这些试验,在正常年景每年可提出7~10个商品杂交种。由此可见,玉米育种的巨大工作量。虽然对这些优良亲本自交系的当选机率难以作出精确统计,但粗略估计,大约只是万分之儿。杂交种的情况也差不多,每个玉米育种家和研究所,每年配出数百个或上千个组合,而最后能在生产上大面积推广的优良杂交种却寥寥无几。这是可以理解的,因为大多数杂交组合主要反映了亲本系间一般配合力效应,缺乏或具有很低的特殊配合力效应,只有极少的组合同时具有高-般配合力和高特殊配合力效应,即在加性效应基础上加上了上位性和显性效应,才能表现很高的生产力和适应性。概括地说,利用丰富的种质资源,分离大量的自交系,配制大量的杂合组合,经认真地鉴定筛选,育成少数优异的自交系和强优势的杂交种,是国内外玉米育种共同的经验,指望从少数材料中筛选出优异的自交系和杂交种是不现实的。 当育成优良的杂交种后,必须建立商品种子生产体系,使研究成果迅速转化为生产力,是玉米育种后续性的研究课题。不解决这一问题,育种成果将束之高阁,形同废品。必须从生产技术、生产基地、经营管理、经济效益和社会效益等方面考虑,因地制宜地建立玉米种

玉米育种常识

玉米常识 育种知识 一、常规育种: 二、转基因育种 转基因研究作为生物技术的前沿,以其可打破物种界限、实现不同物种间基因交流的巨大优越性,受到全世界的高度重视,成为在农业高技术领域各国努力抢占的制高点。 由于有益性状目的基因的分离、载体构建、基因转化等技术日臻成熟和完善,转基因技术已用于改良作物的多种特性,如抗病、抗虫、抗逆、生长发育、品质等方面。我国转基因作物研究发展迅速,目前已成为世界上转基因作物商业化应用面积的第二大国。 在分子标记辅助育种方面,由于它对目标性状的选择不受基因表达和环境的影响、可以在早世代和植株生长的任何阶段进行、对分离世代可以快速鉴定植株的基因型而不受显隐性的影响、可以通过选择剔除连锁累赘,因此通过分子标记辅助选育加速了育种进程,为转基因作物商品化创造了条件。 起源和历史 玉米是神奇的作物,是印地安文明的基础,也是印地安人对人类的最大贡献,因为玉米是印地安人长期选育驯化的结果。玉米已经完全失去了其野生性,如果没有人类的帮助,玉米会立即灭绝。 说玉米神奇在于它广泛的适应性、类型的丰富及不同于其他作物

那样具有明确的祖先。玉米的起源至今还是一个谜,它的祖先似乎消失的无影无踪,它与任何近缘种属都有显著的差异,它的起源另科学家大伤脑筋,争论了一个多世纪至今未有定论。 多数人认为,玉米大约起源于7000~8000年前的中美洲地区,经历了数千年的进化,它的果穗由2.4厘米增加到现在的25厘米左右。 1500~1510年间,玉米传入我国,传入途径大约有两条,一条是海路,一条是陆路,海路是通过船只传入东南沿海地区,再传入内地;陆路是由印度传入西藏,再传入四川及内地。 从上个世纪50年代开始,中国的玉米育种工作取得了飞速的发展。目前我国已经更换了5次单交种,生产力水平提高了很多。 玉米带和玉米的分布 玉米(Zea Mays L.)属于禾本科(Gramineae),玉米属,俗名玉蜀黍、大蜀黍、棒子、苞米、苞谷、玉菱、玉麦、六谷、芦黍和珍珠米等。 玉米是重要的粮食和饲料作物。在世界谷类作物中,玉米的种植面积和总产量仅次于小麦、水稻而居第3位,平均单产则居首位。以北美洲最多,其次为亚洲、拉丁美洲、欧洲等。中国的玉米栽培面积和总产量均居世界第2位。集中分布在从东北经华北走向西南这一斜长形地带内,其种植面积约占全国玉米面积的85%。 玉米带的主要特点是,种植的海拔高度由东北向西南增加。东北地区种植高度大多在500米以下较为集中,华北海拔1200米以

玉米育种技术研究进展

·18· 种业导刊,2019年第2期 Journal of Seed Industry Guide 玉米育种技术研究进展 王鹤桦,刘金海 (信阳职业技术学院/医药生物检测河南省高校工程技术研究中心,河南 信阳 464000) 玉米是我国播种面积和总产量最大的粮食作物,也是主要的饲料原料和重要的工业原料。近年来,随着畜牧业的快速发展,玉米的需求日益增加。与此同时,我国玉米品种营养品质差,赖氨酸、色氨酸含量低等,严重影响了畜禽发育以及人民的身体健康。因此,亟需加快育种步伐,生产出更多质量更好的玉米来满足生产、生活的需要。 1 玉米育种技术 1.1 单倍体育种 单倍体是用天然或人工诱导方法(例如孤雌生殖)获取单倍体生物以及用单倍体生物培育后代的育种方式,主要有诱导品系、组织体外培养和化学诱导的杂交方法等。单倍体诱导商业价值巨大,常规的杂交育种周期长,诱导单倍体加倍产生纯合的二倍体,直接利用配子体进行选择,只需2~3 a 即可育成稳定的纯系,可大大缩短育种时间、减少成本。 中国农业大学陈绍江团队创建了玉米单倍体育种高效技术体系,将基础研究与技术发明以及育种实践 结合起来。吴鹏昊等比较了多个不同遗传背景的单倍体雄穗自然加倍能力,探明单倍体雄穗育性恢复不受细胞质基因的控制,而受核基因控制。有学者认为基因型在单倍体雌穗育性恢复中起主要作用,单倍体雌穗育性恢复过程与雄穗育性恢复过程相对独立。北京市农林科学院玉米研究中心已经创制出8个具有诱导率高、结实性好等优良特性的玉米单倍体诱导系,并率先利用和选育出3个单交种型诱导系,选育出系列优良玉米品种11个。 有学者认为用同族单倍体诱导剂生产母体单倍体是常用的单倍体育种方法,在玉米育种中非常有效,并开发了一种从花粉粒中分离出3个核和从四分体中分离出4个小孢子的方法,观察到非整倍性在三核期高发,表明配子体减数分裂后发生的连续染色体断裂可能形成胚胎的单倍体。1.2 远缘杂交育种 远缘杂交育种指的是不同种、属间甚至亲缘关系更远的物种间的杂交产生的后代。远缘杂交可以创造和利用杂种优势来创造新物种、改良旧物种,是育种 现阶段生产形势下,亟需突破传统玉米育种方法,选育出满足多种需求的育种材料。就玉米单倍体育种、远缘杂交育种、分子标记辅助育种、分子模块设计育种和基因工程育种等新技术进行了介绍,并对未来玉米育种工作中可能存在的问题提出了展望,以期为育种工作提供借鉴。中图分类号:S513.035 文献标志码:B 文章编号:1003-4749(2019)02-0018-03 玉米育种;单倍体育种;远缘杂交育种;分子标记辅助育种关键词:收稿日期:2018-12-11 基金项目:河南省科技攻关项目(172102110200);河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2016GGJS-274)作者简介:王鹤桦(1979-),女,河南沈丘人,副教授,硕士,主要从事动物营养与饲草资源利用研究。 E-mail:hehua317@https://www.360docs.net/doc/5210388995.html, 摘 要:doi : 10. 3969/j.issn. 1003-4749. 2019.02.006

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