浅谈我国玉米种质扩增、改良和创新的途径

针对我国玉米育种和生产中存在的问题,指出了进行种质扩增、改良和创新的必要性,并提出了杂种优势群和杂种优势模式、群体改良、地方种质资源潜力的挖掘、热带亚热带优良种质的引进和利用、野生玉米的驯化和生物技术的应用等种质扩增、改良和创新途径。     

玉米种质改良问题探讨

种质基础狭窄已成为我国玉米育种发展的首要限制因素,致使玉米高产超高产育种受到阻碍。因此,必须对我国种质进行扩增、创新、改良(引进),丰富育种素材的种质基础,提高优良基因的频率,否则很难选育出综合性状优良的强优势品种,就难以改变我国玉米产量一直徘徊不前的局面。玉米种质创新主要有以下几种途径：外来种质利用,群体改良,转基因技术等。阐述了利用外来种质尤其是热带、亚热带种质来改良和拓宽温带玉米的遗传基础,构建新的杂种优势模式的途径。     

美国玉米种质的利用与改良

新种质的普遍缺乏和遗传基础狭窄,已经成为玉米育种者所面临的难题。美国作为世界上玉米播种面积及总产量最高的国家,在玉米种质的理论及应用上都取得了突出的成果。本文回顾、总结了美国在种质利用方面的历史和现状,分析了杂种优势理论的发展和杂种优势模式的应用,以及通过群体改良、外来种质导入手段保持遗传多样性,改良、拓宽种质基础的理论发展及其实践。     

旅大红骨种质的改良和利用

20世纪80年代至今,我国育成的玉米新品种杂种优势并没有显著提高,在由基因型决定的玉米单产达到一定阈值水平之后,进一步提高单产必须在杂种优势和抗性水平上突破。扩增、改良和创新种质是玉米育种的发展方向。培育高产、优质、多抗、广适和高配合力自交系是玉米育种的目标。旅大红骨种质对育种和生产做出了很大贡献。为更好利用其抗性好的特点,研究其遗传改良和利用的依据、目标、途径、材料及方法,为继续利用原有的典型杂种优势模式和创建新的杂种优势模式奠定基础。     

引入美国种质对我国玉米育种的影响

我国育种者从美国商业杂交种中分离了许多二环系,逐渐形成了PA(Reid)和PB(non-Reid)两大种质群,并利用这些二环系改良国内种质,取得了明显成效。PA种质是目前我国玉米育种利用的主要A类种质,在很大程度上稳定了我国玉米育种的杂种优势模式。而PB种质在引入抗病、耐逆基因的同时,倾向于破坏我国玉米杂种优势模式的稳定性和集中性,瓦解了我国的玉米杂种优势模式,同时也造成对热带种质的盲目利用,使得玉米育种的技术路线和杂种优势模式变得复杂化。目前直接对商业杂交种的分离选系在很大程度上造成育种思路与杂种优势模式的混乱。正确利用国外商业杂交种选育二环系和改良种质,对于制定今后玉米育种的技术路线和指导产品创新具有重要的实践意义。     

常规育种条件下玉米种质扩增的途径

我国玉米种质遗传基础狭窄,缺少培育综合抗性优良、高产、优质杂交种的种质资源.通过分析常规育种条件下地方种质资源筛选、种质引进、群体轮回选择在玉米种质扩增中的研究与利用,概述了热带、亚热带种质混合选择、温带与热带种质渗入杂交或回交选择、温带与热带复合群体相互轮回选择,群体改良在丰富品种的遗传基础上的应用;总结了黑龙江省玉米育种现状并提出发展建议.     

北方早熟春玉米种质创新及利用研究

玉米种质资源匮乏、遗传基础狭窄是制约玉米育种研究和生产水平提高的主要限制因素,开展玉米种质创新和利用研究是玉米育种研究的首要任务。简要阐述了北方早熟春玉米种质创新和利用研究的途径、方法及玉米窄基因群体的改良、引入玉米综合群体的改良、热带亚热带种质与温带种质互导、抗病玉米自交系选育等种质创新研究进展。     

热带玉米Tuxpeno种质形成、改良及育种潜势分析

我国玉米种质资源狭窄和杂种优势单一,严重制约着我国玉米育种和生产的发展,发掘优异种质,获得突破性育种材料是选育优良品种的基础与前提,热带、亚热带玉米种质的引入、改良和应用对促进我国玉米育种与生产发展起到重要作用。本文综述热带玉米Tuxpeno种质形成、改良以及演化进程。采用群体改良方法对玉米Tuxpeno-Reid种质进行4次轮回选择,构建温热人工合成Tuxpeno-Reid 1号(简称墨瑞1号)C0、C1、C2和C3群体,回顾玉米Tuxpeno种质在我国玉米育种与生产中的应用,为有效地利用热带玉米Tuxpeno种质提供技术支撑,并进一步拓宽与丰富我国现有种质基础。     

黄淮海区玉米育种的思考

玉米育种的基础在于种质的改良、扩增和利用,根据杂种优势模式原理建立商业化育种流程,可以提高育种效率。     

国外玉米品种类群杂种优势研究的回顾

玉米杂种优势是育种工作最重要的概念。玉米品种间或类群间存在着不同程度的杂种优势。经过90年来国外玉米育种者的深入研究，建立了杂种优势的理论和概念，明确了南、北美洲主要玉米种质杂种优势图谱关系。本文通过对国外玉米育种家们所进行的杂种优势研究工作的回顾，旨在了解和掌握国外玉米种质类群间的杂种优势模式，对于有目的的引进和改良利用国外种质资源具有重要的指导意义。     

玉米种质创新和商业育种策略

种质扩增、改良与创新是玉米育种技术发展的基础,其目标是促进新品种选育。分子标记辅助选择技术正趋向于成熟,将大规模地推向育种应用。发展商业育种要明确产量与杂种优势的关系,还要分析自交系的一般配合力与亲本之间特殊配合力的关系以及它们对产量增长的相对贡献率。在这些因素的综合影响下,玉米商业育种要实行循环育种策略。     

通过改良种质提高我国玉米杂交种的生产水平

论述了改良种质对提高我国玉米杂交种生产水平的重要性,探讨了群体改良、杂优群与杂优模式、地方种质与热带亚热带种质资源的利用等进行种质改良的方法与途径。     

双向轮回选择为核心的玉米育种体系构建

玉米是我国第一大粮食作物，玉米生产取得的巨大成就与品种改良密切相关，种质的合理利用，杂种优势群和杂优模式的应用起到了关键作用。本文根据国内形成的玉米选系理论，结合选系实践经验，提出双向轮回选育体系，其核心在于“双向”和“轮回”，把二环系选育、动态基因池选育、双单倍体育种、回交转育、分子辅助育种以及转基因检测和功能基因的开发等玉米选育方法有机结合。构建玉米群体双向轮回选育体系，有利于促进玉米育种工作的系统化和流程化。     

吉林省玉米种质基础的分析与归纳

通过对1984～2003年吉林省种植面积前15位的玉米杂交种进行系谱分析,归纳整理出了20年中吉林省玉米常用种质的8大杂种优势群和13个杂种优势模式及演变历程,总结了目前吉林省常用玉米种质的杂种优势群和杂种优势模式。     

中国玉米优势群划分和利用研究

根据我国玉米优势群划分结果,结合育种实践,将我国的玉米种质分为外引优势群、中国优势群和热带优势群3个;杂优模式为外引优势群×中国优势群、外引优势群×热带优势群和中国优势群×热带优势群。并对杂种优势类群划分及利用进行了探讨。     

Use of SSR data to determine relationships and potential heterotic groupings within medium to late maturing Iranian maize inbred lines

Information on germplasm diversity and relationships among elite materials is fundamentally important in crop improvement. The main objectives of our study were to: (1) determine the level of genetic diversity within and relationships among the most commonly used medium to late maturing Iranian maize inbred lines using simple sequence repeat (SSR) markers, and to (2) suggest heterotic groups among the lines using genetic distance as measured by the SSR markers. Fifty-six inbred lines, which are the most commonly used in maize breeding programs in Iran, and two lines from CIMMYT, Mexico (used as checks) were fingerprinted with 46 SSR markers. A total of 225 alleles were detected. The UPGMA clustering grouped the Iranian inbreds into four clusters (in addition to one group which included only the CIMMYT control lines), which were consistent with the pedigrees or known information about source materials. The highest distance was found between the cluster of Reid Yellow Dent related lines and the cluster of Lancaster Sure Crop related lines, and this pattern has produced some of the highest yielding hybrids in Iran. Other heterotic patterns based on the SSR markers are suggested, but must be field tested to confirm what appears to be promising alternative heterotic patterns.