控制双亲混合选择对不同玉米合成群体的改良效应

基于田间试验的统计分析和SSR分子标记的遗传参数评估,分析了3个玉米人工合成群体GP3、GP4和GP5经4轮控制双亲混合选择的改良效应。结果表明,多数性状在不同群体及不同轮回间存在真实的遗传差异,粒深遗传增益以GP4＞GP5＞GP3,穗行遗传增益以GP3＞GP5＞GP4,各个群体C4的粒深、穗行均值都显著或极显著大于C0,直接选择效应显著;株高和穗位高随选择周期增加呈明显增加趋势,且GP4的增幅显著大于GP3和GP5,单株产量及穗粗的遗传增益以GP4大于GP3和GP5,各群体多数产量性状的均值以C4显著大于C0,相关选择效应显著;除株高、穗位高外,其他性状GCA变异群体间差异达显著或极显著水平,GP5多数产量性状的GCA优于GP3和GP4,各群体多数产量性状的GCA效应值随改良进展呈增加趋势,对照优势大于8%的大部分测交组合均为各群体C4所配组合,间接选择效应显著;随改良世代进行,群体部分性状的表型变异系数虽有所减小,但变化幅度不大;基于SSR分子标记估算的群体内遗传相似系数,GP3和GP4改良后代呈略增趋势,GP5变化不大,对于群体基因型数,GP3和GP4随改良代数增加呈略减趋势,GP5呈略增趋势。上述结果说明,适度控制双亲混合选择在有效改良群体的同时,还能较好地保持群体的遗传多样性,但不同基础群体及不同性状间,其改良效应存在一定的差异。     

改良S1后代轮回选择在玉米群体改良中应用的研究：I.直接响应与相关响应

以玉米群体中综３号为材料，研究改良Ｓ１后代轮回选择在玉米群体改良中的应用。通过对中综３号三轮改良Ｓ１后代选择群体的二年三点比较试验，研究改良Ｓ１后代轮回选择的直接响应与相关响应。结果表明：以籽粒产量为主要目标的改良Ｓ１选择，每轮群体自身产量可获得８％￣１０％的遗传增益，群体Ｓ１后代籽粒产量可获得近１４％的增益。单穗籽粒产量的提高，从穗部性状看，主要是穗长的增加和千粒重提高的结果。每行粒数有所增加，     

不同轮回选择方法对玉米窄基群体的改良效果

利用轮回选择进行群体改良,是玉米种质扩增与改良的有效方法,能为选育优良自交系提供基本素材,进而提高选育自交系及杂交种的效率。本研究以玉米窄基群体P4C0及其经过不同轮回选择方法改良的10个群体为材料,通过多点田间表型鉴定和配合力测定,研究不同轮回选择方法对玉米窄基群体的改良效果,利用SSR分子标记分析不同轮回选择方法对群体遗传多样性的影响。结果表明,几种轮回选择方法都能有效改良群体的主要性状及其一般配合力(GCA)。以时间计算,控制双亲混合选择(MS)对群体P4C0主要性状及其GCA改良效果优于半同胞-S2:3(HS-S2:3)轮回选择,但在株高和穗位高的改良上,HS-S2:3选择效果较好。以轮次计算,开放改良对群体P4HSC1主要性状及其GCA的改良效果优于MS,但开放改良后,群体株高和穗位高有较大幅度的增加。不同轮回选择方法对群体遗传多样性和遗传结构的影响不尽一致。P4C0经过5轮MS后,在群体改良的低代,群体遗传多样性得到了较好的保持,而多代的改良导致群体遗传多样性下降;P4C0经过1轮HS-S2:3选择后,遗传多样性比P4C0有较大幅度的下降。P4HSC1经过1轮开放改良后,遗传多样性有较大幅度的增加。P4HSC1经过3轮MS改良后,群体遗传多样性呈增大的趋势,但每轮增加的幅度均较小。     

两种轮回选择方法对玉米群体主要性状的改良效果

研究了控制双亲混合选择和半同胞-S2:3(HS-S2:3)轮回选择对2个玉米基础群体P_4C_0和P_5C_0主要性状的改良效果.结果表明,对于基础群体P_4C_0,其改良群体P_4HSC_1、P_4MSC_1和P_4MSC_2的单株产量分别比P_4C_0提高21.64%,10.29%和8.70%,达显著或极显著水平;对于基础群体P_5C_0,其改良群体P_5HSC_1的单株产量比P_5C_0降低7.53%,达显著水平;改良群体P_5MSC_1和P_5MSC_2平均单株产量变化与P_5C_0相比,分别降低和提高了2.67%和3.65%,均未达到显著水平.控制双亲混合选择改良群体,其产量的显著改进伴随着株高和穗位高的显著增加;HS-S2:3轮回选择改良群体,不同基础群体,其产量和株高、穗位高的改良效果不同.两种选择方法改良群体,多数性状的表型变异系数随着选择的进行有所下降,但也有部分性状变异系数变化较小或有所增大,群体内仍保持了较丰富的遗传变异,且以控制双亲混合选择保持群体遗传多样性的效果更好.     

玉米“黄金”群体产量等性状轮回选择改良效果评价研究

利用群体改良方法,充分挖掘地方优异种质的遗传潜力是玉米种质改良与创新的一个重要途径。本研究以黄金群5个轮次改良群体为材料,通过1年2点产量比较试验,分析了混合选择和相互半姊妹轮回选择方法对黄金群产量及穗部性状的改良效果。结果表明,两种选择方法对群体产量改良是有效的,随着改良轮次的增加,黄金群的单株产量逐轮提高,平均每轮提高3.78%,其中,混合选择改良的3轮群体平均每轮提高4.27%,相互半姊妹轮回选择的改良群体提高2.07%;虽然群体产量的变异系数从15.43%下降到12.80%,但群体内仍有较丰富的变异。通过改良群体穗部性状比较发现,穗长和行粒数改良效果显著,分别提高14.71%和17.62%,说明它们的提高是群体单株产量提高的主要因素。     

中国主要玉米改良群体杂种优势组合模式的初步评价

以13个玉米改良群体和4个标准测验种为材料,采用NCⅡ遗传设计,测定并分析了群体产量配合力、杂种优势、杂优模式和农艺性状。结果表明,WBM C4、豫综5号、辽旅综群、中群14 黄综群5个群体产量一般配合力较高。在群体与测验种的52个杂交组合中,12个组合产量与单交种对照相当,特殊配合力较高,其中掖478×黄综群、黄早4×中群14、丹340×黄综群、黄早4×豫综5号4个组合比对照增产,对照优势为2 29%～4 82%。研究结果既说明了中国玉米群体改良取得的研究进展,又为这些改良群体进一步改良、利用和杂优组合模式构建提供了依据。     

玉米核心种质群体构建与改良效果

选择以并单1号、5号、390号、669号、晋单68、华美368的父母本为核心种质构建合成改良瑞德SZA群体和改良兰卡斯特SZB群体,采用相互轮回选择方法进行群体改良。通过对SZA、SZB、SZA×SZB的产量和其它性状增益分析,结果表明:SZA、SZB、SZA×SZB经二轮改良后,产量、穗长、穗粗、穗行数和百粒重等均有所增益,株高、穗位、生育期为负增益;株高、穗长、行粒数、千粒重等性状的变异程度较大,开花间隔天数、穗位、穗粗和穗行数、出籽率等性状的变异程度较小;SZA、SZB、SZA×SZB的抗病性得到提高。说明构建核心种质群体和适宜选择压力下,通过相互轮回选择能够较好地保持群体的有益遗传变异。     

运轮1号玉米群体轮回选择改良效果

种质资源遗传基础狭窄是制约玉米育种的重要因素,而群体轮回选择是拓宽玉米资源遗传多样性的重要方法。以具有中国reid 血缘的8 个自交系组成的群体和美国坚秆种质群体BSSS 杂交后经过一轮混合授粉形成运轮1 号玉米群体。3 轮混合选择后,以昌7-2 为测验种分析了运轮1号群体的产量性状的配合力。结果表明,群体内单株间产量配合力差异显著,遗传变异较丰富。从138 个测交种中筛选出20 个较优良的对应自交单株作为新一轮轮回选择的亲本。预计新一轮合成群体产量配合力将提高11.6%,灌浆脱水速率较对照优越,其他农艺性状也得到相应改良。     

MS1与MS1-HS两种选择方法的比较研究Ⅱ.遗传方差、配合力及杂种优势

对ZZ4完成了4轮MS1-HS和MS1选择.结果表明,经4轮选择的群体,两种方法均有效地保留了各主要性状的遗传方差.MS1-HS选择的群体遗传方差下降速率更慢,C4群体的单株籽粒产量的遗传方差仅减少3.7%.穗长、穗粗、粒行数、行粒数、出籽率、百粒重的遗传方差的变化与单株籽粒产量一致,MS1C4的遗传方差减少了8%～15%,MS1-HSC4的遗传方差仅减少了4%～15%.株高、穗位高、抽丝期、植株保绿度、抗倒性等相关选择性状的遗传方差的变化与产量性状基本一致.MS1-HS法对改良玉米群体籽粒产量与测验种间的特殊配合力十分有效,呈逐轮上升的趋势;改良群体与测验种综系140间的杂交后代产量平均每轮提高6%,杂种优势平均每轮提高6.9%.两种方法在改良群体产量性状一般配合力方面,均得到了良好的效果.同时,穗部性状及株高、穗位、抽丝期、散粉期、抗性等田间农艺性状的一般配合力也获得了同步改良.通过ZZ4改良群体与6个测验种间杂交组合产量及杂种优势的比较研究,得出ZZ4与黄早四类种质为杂种优势模式对.     

我国北方不同年代玉米杂交种产量及穗部性状的遗传增益

以北方地区不同年代有代表性的玉米杂交种及其亲本为试材,对产量杂种优势的遗传增益及穗部性状杂种优势变化进行探讨.结果表明:(1)随着品种更替产量逐年提高;(2)各穗部性状随年代的推移都有不同程度的改良,单产的提高是各穗部性状协同作用的结果;(3)穗粗和籽粒深度是1990年以后杂交种产量增长的主要遗传增益;(4)产量的增长与杂种优势增加并不一致.     

夏玉米一喷三防技术的研究

旨在分析黄淮海夏玉米中后期实施一喷三防对其抗逆性、百粒重等农艺性状的影响，本研究以‘郑单958’中后期喷施混合药液作为研究对象，通过方差分析从中筛选出最佳喷药时间。结果表明：所有处理对夏玉米的农艺性状均有显著影响(P＜0.05)。田间性状分析T4、T5、T6处理与T7比较均达到显著水平，T1、T2、T3处理的各性状均有所改善，处理T5综合性状最佳，T7综合性状最差；室内考种分析，除籽粒含水量外，其他性状处理间的差异均达到显著水平，出籽率、百粒重和产量性状的分析结果相近， T5显著优于T7；穗粒数、籽粒蛋白质含量和霉变率性状T7与T5比较均达级显著水平。夏玉米散粉结束后喷洒杀菌剂、杀虫剂和部分微肥的混合药液可以显著改善农艺性状，延长灌浆时间，为粮饲通用玉米栽培、提高玉米产量及品质提供理论依据。     

37个玉米新品种（组合）耐旱性评价

为评价37个玉米新品种（组合）的耐旱性潜力,采用4种控水处理对玉米植株性状和产量性状进行了分析评价。结果表明,水分胁迫对穗长、秃尖长、行粒数、百粒重、ASI和单株产量6个性状有显著或极显著影响。水分胁迫使玉米品种抽丝散粉间隔期延长,秃尖变长,结实率降低,行粒数减少,籽粒变小,百粒重下降,单株产量降低。应用模糊数学隶属函数法综合评价分析,‘帮豪玉509’、‘忠玉9号’、D36、BH0310和D30综合耐旱性较强,D23、D3、D26和BH3404综合耐旱性较差。     

不同玉米品种在不同化控剂作用下穗部性状与产量的研究

为不同玉米品种寻找出其最适的化控剂,以6 种不同的玉米杂交品种为主因素,以5 种不同的玉米化控剂处理为次因素,采用随机区组设计研究不同化控剂处理对玉米穗部性状与产量的影响。每个小区随机抽取10 穗考种,测其穗部性状,用其籽粒产量折算其群体产量。研究结果表明：在相同品种下,矮壮素较其他化控剂处理对穗部性状的影响显著,高玉金不适合对试验进行化控处理,产量与轴粗、穗粗和行粒数成正比关系;在不同化控剂处理下穗重、穗粒重与穗长与玉米群体产量密切相关,百粒重对品种的产量影响很小,‘协玉5 号’适合通过化控剂处理来提高穗部性状的表现。不同的玉米品种应采用不同的化控剂,没有一种化控剂可以同时满足各种品种。     

重庆市直辖后普通玉米杂交种籽粒产量及相关性状的育种进展

摘 要：【研究目的】为分析重庆市直辖以来自育玉米杂交种籽粒产量和相关性状的主要进展,了解该市玉米育种的主要发展趋势。【方法】以该市1997~2009年玉米区试汇总资料,采用“区试对照法”分析了自育普通玉米杂交种籽粒产量及相关性状的遗传增益。【结果】重庆市普通玉米杂交育种自直辖以来,在不断提高对照品种产量门槛的情况下,参试品种籽粒产量仍在显著增加,同直辖初期对照品种比较,平丘组平均每年提高2.83%,山区组平均每年提高2.01%。与籽粒产量相关的性状的遗传改良效果平丘组品种以穗行数和百粒重最好,生育期无甚变化,其余性状波动性较大;山区组品种以穗长、穗行数和行粒数较好,其余性状波动性也大。【结论】在当前和今后一段时期内,重庆市普通玉米杂交育种策略应在稳定生育期和株高、适度增加穗长和穗行数的前提下,主攻行粒数和百粒重。关键词：玉米;对照品种;参试种;籽粒产量;遗传改良     

Genetic variation and interrelationships of agronomic characters in landraces of bread wheat from southeastern Iran

There is renewed interest in wheat landraces as important sources of genetic variation for agronomic characters. Fifty-three pure lines of bread wheat (Triticum aestivum L.) derived from seven landraces collected from southeastern Iran were used to estimate genetic variation and heritability for 13 developmental and quantitative characters. Path-analysis was used to partition the genetic correlations between grain yield and six grain yield-related traits. Mean values of landraces were also compared with three improved cultivars from California and Iran. Genotypic differences among the landraces and among the pure lines collected from the landraces were highly significant for all characters considered. Compared with the modern cultivars, the landrace genotypes were, on average, later in days to heading and taller than the cultivars but had lower values for number of grains per spike, 1000-grain weight, grain yield and harvest index. Some landrace genotypes were similar to the modern cultivars for grain yield. Moderate to high genetic variation was displayed by number of grains per spike, number of spikes per plant, 1000-grain weight, and harvest index. The heritability estimates ranged from 59% for grain yield to 99% for days to anthesis. Expected genetic advance (as % of the mean) was ≈34% for number of spikes per plant, number of grains per spike, and 1000-grain weight. Days to heading and to anthesis correlated positively with number of spikes per plant, shoot biomass, and straw biomass but negatively with number of grains per spike and harvest index. The strong direct effect of number of spikes per plant on grain yield was completely counterbalanced by its indirect negative effects via number of grains per spike and 1000-grain weight. Number of grains per spike and 1000-grain weight were positively correlated with grain yield, and they had large direct effects. These two characters, however, were negatively correlated and exhibited a substantial counterbalance effect via one another and via number of spikes per plant. The landraces could be improved by intercrossing the promising genotypes identified in this study, with simultaneous selection for earliness, fewer number of spikes per plant, greater number of grains per spike and heavier grains. For further improvement, crossing programs between the landraces and introduced germplasm may be necessary. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

利用选择导入系QTL聚合设计方法改良水稻产量相关性状

培育和种植高产水稻品种是解决粮食短缺危机最有效的方法之一。利用轮回亲本明恢86和供体亲本ZDZ057、辐恢838和特青构建了3个BC2F4高产选择导入系群体,从中选择5个稳定的高产导入系培育了4个聚合群体WD135/WD190、WD190/WD250、WD208/WD258、WD135/WD258。通过对4个F4聚合群体进行大田表型鉴定,考察产量及其相关性状。选取55个SSR多态性标记对聚合群体进行基因型鉴定,并利用性状-标记间的单项方差分析进行产量及相关性状的QTL检测和根据遗传搭车理论对增产的聚合系基因型的分析结果进行卡方检测。方差分析结果表明,穗长和单株产量在所有4个聚合群体中都存在显著或者极显著基因型差异,抽穗期没有差异,其余性状在不同群体中表现不尽一致。在4个聚合群体中,一共有57个聚合系产量高于轮回亲本,增产幅度从0.36%～72.7%,其中有40个聚合系高于其各自的聚合亲本。与轮回亲本和导入系亲本相比,高产聚合系的单株有效穗数、每穗实粒数和每穗颖花数有了一定程度的提高。高产聚合系增产的主要原因是由于单株有效穗数、每穗实粒数和每穗颖花数得到了改良。利用卡方检验和单项方差分析分别检测到22和20个与产量及相关性状有关的QTLs,其中10个QTL与前人定位的结果一致。聚合亲本携带的QTL在聚合群体的效应与导入系群体估算的不完全一致。说明利用选择回交导入系进行复杂性状聚合改良虽然可以部分消除QTL与遗传背景的互作,但是QTL之间的上位性互作可能仍然起着一定的作用。本研究采取的产量聚合系定位方法可靠性较好,为复杂性状的聚合系定位提供了一个新途径。     

长江中下游地区小麦产量育种的方向及其策略探讨

摘要：长江中下游地区近期育成的和大面积应用的小麦品种,在目前中高产水平下（400-450kg/666.7m2）,总体以千粒重对产量的作用较大,666.7平方米穗数对产量的作用也较大,但其与环境相关值较高,每穗粒数对产量的作用似较小,但其表型相关值较大;千粒重和666.7平方米穗数对产量的影响主要由本身的直接作用所至,而每穗粒数对产量的影响似主要被通过666.7平方米穗数和通过千粒重的间接作用所分解;不同产量水平下试验品种的三因素表现为,在相对产量由低中产到较高产量时,666.7 平方米穗数增加较多,每穗粒数变化较小,千粒重提高较多,而在高产组次中,666.7平方米穗数基本稳定（或略有下降）,每穗粒数增幅较大,千粒重急剧提高。至此,作者初步认为,本地区未来高产小麦育种,虽选育穗粒重齐头并进类型,或以大穗大粒为主类型,或穗粒并重类型似均有可行性,但根据本地区小麦生态条件的特点,在策略上宜稳定穗数,增加粒数,主攻（提高）粒重。同时,还探讨了相适宜的产量构成因素。     

矮秆超大穗小麦亲本与多抗丰产小麦主要农艺性状的配合力评价及遗传分析

为了进一步挖掘矮秆超大穗小麦亲本在遗传育种中的应用潜力,为小麦高产、超高产育种选择优良亲本和最优杂交组合提供理论依据,选用5个矮秆超大穗小麦品种（系）作为父本,8个多抗丰产小麦品种（系）作为母本,按NCII遗传交配设计,采用8×5不完全双列杂交法,配制了40个杂交组合,对小麦亲本及杂种F1的株高、主穗长、单株穗数、结实小穗数、主穗粒数、主穗产量、单株产量、千粒重8个性状进行了考察,并在基因型方差分析显著的基础上进行了配合力评价及遗传力分析。结果表明：父本中A1、A3、A4是综合性状优良的亲本,其多数性状的一般配合力均较高,特别是穗长、主穗粒数、结实小穗数、主穗产量、单株产量的一般配合力高,而株高的一般配合力效应值较低,是很理想的矮秆超大穗多粒亲本材料。母本中B5、B6单株穗数一般配合力较高,株高的一般配合力效应值较低,可作小麦高产杂交育种的矮秆多穗型亲本使用。结合特殊配合力效应分析：组合B5×A3单株穗数、主穗产量、单株产量、千粒重特殊配合力效应最高,株高特殊配合力效应较低,可作为的矮秆、多穗、粒重高且高产的重点杂交组合。B2×A4主穗长、单株产量、单株穗数特殊配合力效应都较高,而株高特殊配合力效应低,可作为矮秆大穗高产的重点杂交组合。遗传力分析表明：单株产量、千粒重、主穗长、主穗产量皆在70%以上,表明这4个性状的广义遗传力较大,受环境影响较小,而狭义遗传力的分析除主穗长、主穗粒数、主穗产量、株高大于50%,其余4个性状均低于50%,说明受环境影响大,不宜早期选择,应该适当推迟选择的代数。