山西省玉米种质基础与杂种优势模式利用研究

对山西省玉米种质基础、杂种优势群划分和杂种优势模式进行综合分析,归纳总结出山西省玉米种质基础狭窄,杂种优势群利用不够广泛,杂种优势利用模式利用较单一。因此,需加强山西省与国内外各地的交流合作,不断改良和创新引进外来种质,拓宽种质资源,同时不断更新观念,明确今后的育种目标,采用先进的育种技术与传统育种方法相结合创造新的种质,不断提高玉米育种水平,以适应玉米生产发展的需要。     

玉米杂种优势类群的划分方法

玉米育种主要利用的是杂种优势,所以杂种优势类群的划分是玉米育种的重要内容。准确合理的划分玉米杂种优势群,探索最优的杂种优势模式,是选育优良组合的前提。在对玉米种质改良、扩增及创新时也必须遵循杂种优势群间优势模式的原理,这样才能避免事倍功半、浪费资源、提高育种效率。我国育种者对杂种优势类群和优势模式进行系统研究较晚,     

利用热带种质资源构建温带玉米杂群和杂种优势模式的商榷

概括分析了热带玉米种质的遗传组成,地理起源,配合力效应以及热带地区或国家主要应用的种质类群和杂种优势模式,结合我国主要利用的杂种优势群和杂种优势模式,就如何充分利用热带种质,拓宽我国玉米育种的种质基础,构建我国新型杂种优势群和杂种优势模式等进行了讨论。     

美国玉米种质的引进、选系及组配模式探讨

本研究展示了美国玉米种质在中国近期玉米品种更新换代中的作用,以及形成的中外种质结合的杂种优势利用模式,从侧面回顾了中国玉米育种在利用以美国为代表的外来种质资源过程中的经历和困惑,从实践的角度提出探讨和辨析外来种质血缘的必要性和紧迫性,讨论了在籽粒机收为育种目标的主题下,土×土、土×洋、洋×洋和土/洋×土/洋杂交模式的优点和局限,探讨了亚群(亚系)间杂种优势模式在实现早熟坚杆耐密型品种选育中的可能性。     

美国玉米种质及其在我国的应用现状

种质遗传基础狭窄已成为制约我国玉米育种持续发展的重要因素,收集、整理现有国内外玉米种质,研究其杂种优势关系并建立杂种优势模式,进而施行种质改良与创新是解决此问题的重要途径。其中,合理利用美国玉米种质对我国玉米平均产量的提高尤为显著。文章综述了美国主要玉米种质资源的应用状况,对我国玉米高产品种的选育具有现实指导意义。     

几个热带玉米种质与温带测验种杂交的配合力分析

引进热带、亚热带种质资源是拓宽温带玉米种质的一条重要途径。本研究利用CML27、CML40、CML92、CML107和CML116等5个热带种质与温带自交系进行杂交,分析了其杂种优势,结果表明:热带玉米种质和温带玉米种质间杂交,在单株产量、百粒重、子粒容重等方面均有明显的超亲或超标优势,但在行粒数上并未明显超出生产上应用的温带组合。热带玉米种质可以改善温带玉米种质的产量和穗部性状,CIMMYT×丹340杂种优势模式在温带育种中具有重要的应用价值。     

提高玉米育种效率的技术途径

在选育玉米新品种时,要提高育种效率,首先考虑的是应有一个明确的育种目标,其次是种质选择,同时还需考虑育种方法。提出“3群”杂种优势群的概念和“三角形”杂种优势模式;分析了轮回选择、二环选系、单倍体诱导选系的方法及分子育种技术对提高玉米育种效率的作用。结论是:要提高玉米育种效率,应在传统育种技术上下功夫,同时要重视现代生物技术作为辅助手段的应用。     

塘四平头种质的遗传改良与利用

自20世纪70年代以来,优质、抗逆、高配合力和适应性广的新种质匮乏,已成为影响玉米商业育种进一步发展的“瓶颈”。生产用种质的遗传脆弱性受到普遍关注,种质扩增、改良与创新成为作物育种研究最重要的发展方向。塘四平头种质对中国玉米育种和生产贡献巨大,因此,玉米育种工作者系统了解、掌握和应用其遗传改良和利用的目标、原则与依据、材料与方法以及途径非常必要,对新世纪继续沿用原有典型的杂种优势利用模式和创建新的杂种优势利用模式奠定基础,具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。     

浅析美国Reid种质的遗传改良和利用

20世纪70年代以来,优质、抗逆、高配合力和适应性广的新种质匮乏,已成为影响玉米育种进一步发展的“瓶颈”。生产用种质的遗传脆弱性受到普遍关注,种质扩增、改良与创新成为作物育种研究最重要的发展方向。美国Reid种质对国内外的玉米育种和生产贡献巨大,因此,玉米育种工作者系统了解、掌握和应用其遗传改良和利用的目标、原则与依据、材料与方法以及途径非常必要,对新世纪继续沿用原有典型的杂种优势利用模式和创建新的杂种优势利用模式奠定基础,具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。     

分子标记辅助育种在现代玉米育种上的应用及展望

玉米是重要的粮食和饲料作物,也是现代食品、医药、化学工业的重要原料作物.所以,加快玉米育种的进程,提高玉米的产量和质量是育种工作者迫切解决的问题.近年,随着分子生物学的迅速发展,遗传标记技术在玉米育种中也得到了广泛的应用,并且遗传标记的种类和数量也发生了显著的变化,即在原有的形态标记、细胞标记、生化标记基础上增加了分子标记.1 分子标记在玉米育种中的应用在玉米遗传育种方面,分子标记技术主要用于亲缘关系及遗传多样性研究、各种优势预测、QTL分析、指纹图谱构建和种子鉴定等方面.1.1 亲缘关系和遗传多样性的研究只有合理准确的划分玉米杂种优势群,建立相应的杂种优势模式,才能有效的改良玉米自交系和选配优质高产的玉米杂交组合,提高育种效率.而深入认识种质的遗传多样性,是合理发掘、开发和利用各种种质资源的前提.由于分子标记数目多,多态性丰富等特点,利用分子标记进行遗传多样性评价比以往通过形态观察和同工酶标记等手段具有更多的优势,DNA分子标记技术的发展为玉米杂种优势群的划分提供了新的方法.     

Heterotic relationships among European maize inbreds

European flint maize (Zea mays L.)cannot be considered an uniform group of germplasm based on its origin and area of adaptation. However, maize breeders have not taken full advantage of the variability within the European flint germplasm. The objective of this work was to study the heterotic relationships among European maize inbreds from different origins. Nine European flint inbreds were crossed in a diallel that was evaluated in three environments in northwestern Spain. The variability within the European flint germplasm and the agronomic value of some inbreds could be utilized for maize breeding programs as an alternative to the systematic introduction of U.S. dent germplasm that is narrowing the germplasm base of breeding programs even in places where it is poorly adapted. Some European flint inbreds may also be valuable sources of earliness (F7 and EP42), resistance to root lodging (EA1070), and yield (EP42).These results suggest that, within the European flint germplasm, there could be some heterotic patterns, such as ‘north-central Europe × southern Europe’, which could provide an alternative to the heterotic pattern ‘European flint × U.S. dent’. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

Genetic characterization of 218 elite CIMMYT maize inbred lines using RFLP markers

Characterization of genetic diversity among maize inbred lines can facilitate organization of germplasm and improve efficiency of breeding programs. A set of 218 phenotypically diverse inbred maize lines developed at CIMMYT for hybrid production was characterized using 32 RFLP markers to: (1) analyze the genetic diversity present; (2) define potential heterotic groups based on clusters formed with marker data; and (3) identify the most representative testers for each potential heterotic group. Lines were clustered using five different genetic distance measurements to find consensus non-hierarchical clusters. Dendrograms were produced to study hierarchical classification within smaller groups of lines. A very high average allelic diversity was seen in this germplasm. Lines did not cluster based on phenotype, environmental adaptation, grain color or type, maturity, or heterotic response (as determined based on hybrid performance with testers), but lines related by pedigree usually did cluster together. Previously defined testers from opposite heterotic groups were not genetically differentiated, and did not represent well their heterotic group. Discrete clusters were difficult to find; thus, potential heterotic groups will be difficult to suggest using RFLP markers alone. However, suggestions on how to use molecular markers and cross performance information to refine heterotic groups and select representative testers are presented.     

四川地方玉米种质的SSR聚类分析

利用SSR分子标记方法研究28个玉米自交系的遗传变异。分析四川地方玉米种质的遗传基础,并进行SSR聚类分析,探讨四川地方玉米种质与国内主要杂种优势群的关系。结果表明：大部分四川地方玉米种质均可被划分到常见的几大杂种优势群中去,少数地方玉米自交系可形成单独的类群,四川地方玉米种质具有广泛的遗传基础;SSRs能较真     

几种分子标记技术在玉米自交系类群划分中的应用

分子标记技术的开发利用推动了玉米育种的发展,概述了5种常用分子标记SSR、RFLP、RAPD、AFLP、SNP的原理及特点。综述了分子标记技术在玉米自交系类群划分中的应用。     

我国西南地区玉米育种面临的挑战及相应对策探讨

在剖析西南地区发展玉米产业面临挑战的基础上,反思了西南地区玉米杂交育种存在的主要差距,并根据国内外玉米杂交育种发展趋势和我们的实践,从育种层面提出了应采取的对策措施。育种目标上,重点是抗病与抗虫、耐旱与耐瘠、适合全程机械化生产和耕作制度改革,以及拓展利用营养体优势新型“饲草玉米”。种质创新上,应明确杂优类群、简化杂优模式,系统开展基础种质评价与分析,合成与改良育种用群体,创制育种特异新材料。突破性自交系选育上,应注重特异新基因的发掘与利用,把产量GCA作为重要选择标准,把自交衰退慢的株系作为主要选择对象,自交、姊妹交或混粉交替进行,提高优良基因型频率;加大选系的鉴定力度,并测定产量。育种方法上,应增加种植密度,加大选择压力,实施南北穿梭育种,加快我国南方玉米种子生产基地建设,同时加快高新技术在玉米育种上的应用。     

美国Reid种质在中国玉米育种和生产中的作用

分析了20世纪70年代至今美国Reid种质在中国玉米育种和生产中的研究与应用,结果表明优良玉米自交系5003、U8112、掖478、掖107、铁7922、丹9046等和玉米杂交种掖单2、4、12、13号、沈单7号、本玉9号、成单14、雅玉2号、登海11、郑单958和东单60等对中国玉米育种研究和生产应用产生了重大影响,做出了巨大贡献。其间利用的主要杂优模式为美国Reid与旅大红骨、四平头、Lancaster、美国P78599种质、综合种选亚群和Suwan亚群等。新世纪如何继续沿用原有杂优模式和创建新的杂优模式都值得玉米育种家高度重视,为中国玉米育种和生产再上新的台阶奠定基础。     

Combining ability amongst CIMMYT’s early maturing maize (<Emphasis Type="Italic">Zea mays</Emphasis> L.) germplasm under stress and non-stress conditions and identification of testers

CIMMYT (International Maize and Wheat Research Institute) Zimbabwe’s early maturing maize program, which aims to supply seed to approximately 4 million hectares of maize area in eastern and southern Africa, lacks adequate information on heterotic relationships among early maturing germplasm and has no early maturing testers for hybrid development. Open-pollinated varieties (OPVs) and hybrids are the products targeted for this region. Among the hybrids, three-way and double-cross hybrids are desired. Thus the use of single crosses as testers would be an appropriate choice for such a breeding program as one could potentially identify three-way combinations during the early generation test. A twelve-parent diallel was formed and crosses evaluated to identify heterotic groups and single-cross testers. Crosses were evaluated under four different environments in Zimbabwe, two optimal, one low nitrogen stress and one drought stress. P5 (an early maturing line from heterotic group A) and CML 395 (a late maturing inbred line from heterotic group B) were used as reference parents to establish heterotic groupings of germplasm used in the diallel. The single cross (P7/P8) was identified as a potential group A tester because of: (a) co-classification of inbred lines into heterotic group A, (b) good yields-9.8 t/ha (optimal), 3.4 t/ha (low nitrogen) and 2.1 t/ha (drought); and (c) good GCA effects for grain yield (0.49 t/ha) of line P7 while line P8 contributed to reduced height and anthesis-silking interval.     

基于SSR分子标记的玉米自交系遗传多样性分析

了解新选育自交系遗传背景,确定其所属的杂种优势群,是组配杂交组合,选育新的杂交种的关键措施。此研究利用SSR标记技术分析了46份玉米自交系的遗传多样性,结果表明：12对稳定的SSR引物共检测出45个等位基因变异,每个SSR的多态性信息量（PIC）的变幅为0.31~0.76,平均为0.57,显示了较高的多态性。聚类分析显示46个玉米自交系可划分为5个类群,每一类群内所包含的自交系与系谱分析的结果基本一致。研究结果还表明,快捷、准确鉴定种质资源亲缘关系的SSR分子标记技术可以广泛应用于育种实践,提高玉米优势组合选配的效率。     

三江平原玉米品种的种质基础分析

通过对黑龙江省三江平原1999—2004年6年间种植面积在1万hm2以上的玉米杂交种的种质基础的分析,说明三江平原所应用自交系以国外的兰卡斯特及地方种等血缘为主,应用的亲本材料过度集中,造成玉米种质遗传基础日趋狭窄。因此玉米育种工作应加强基础材料的创新,从而拓宽种质资源,解决玉米育种种质资源缺乏,遗传基础狭窄的问题。     

极早熟玉米自交系“承18”的选育及其特点

针对我国高寒山区积温少、无霜期短,无杂交玉米,从搜集超早熟玉米种质资源入手,利用超早熟、抗寒冷玉米珍贵种质资源“坝上火玉米”,导入高配合力、优良农艺性状遗传基因,选育出极早熟优良自交系“承18”,总结出选育一环系和二环系相结合的顶交玉米育种的新途径,并分析该系的特点和育成经验,可为今后选育极早熟玉米自交系提供借鉴.