优质蛋白玉米产量与和品质性状间的配合力杂种优势及相关分析

为了解优质蛋白玉米(QPM)的遗传特点,以3个优质蛋白玉米自交系(♀)和5个优质蛋白玉米自交系(♂)为试验材料,按照NCⅡ遗传交配设计组配成15个杂交组合,对其主要性状的配合力、杂种优势及其间相关进行分析.结果表明:①同一性状不同材料间,同一材料不同性状问其配合力效应表现复杂,存在不同效应大小和正负作用方向的差异,父本A粒深、容重的一般配合力均较高;母本2赖氨酸含量的一般配合力较高;组合3×C容重的特殊配合力较高.②小区产量与粒深、穗粗呈极显著正相关;赖氨酸含量与粗脂肪含量呈极显著正相关,与粗蛋白含量呈显著正相关.③赖氨酸含量、粗蛋白含量以超低亲杂种优势为主;粗淀粉含量以超中亲优势为主;粗脂肪含量以超高亲优势为主.     

不同来源玉米自交系籽粒品质性状研究

为提供玉米育种品质改良的依据,研究了不同来源的211份玉米自交系籽粒品质性状间的差异及相关性。采用近红外光谱分析仪测定籽粒粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸含量4个籽粒品质性状,并在系统聚类分析的基础上进行了类群间各性状变异分析。结果表明,各性状不同自交系间、年份间、地点间、年份×自交系、自交系×年份×地点均存在显著或极显著差异;不同自交系间粗蛋白、粗脂肪和赖氨酸的含量存在明显差异,赖氨酸含量变异系数最大（22.77%）,粗淀粉含量变异系数相对较小（1.89%）;各品质间的相关性分析显示粗脂肪和粗蛋白、赖氨酸和粗蛋白、赖氨酸和粗脂肪含量间呈显著正相关,粗淀粉和粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸含量间呈负相关;供试自交系可分为9类,其中类群G1~G5包含205个自交系,占97.16%,品质性状优良的自交系以类群G1、G2、G4和G5最多,与‘郑单958’和‘先玉335’两大杂交种的4个亲本自交系比较,本研究共选出32份籽粒品质优良自交系,为玉米自交系籽粒品质性状的改良提供参考。     

不同来源玉米自交系籽粒品质性状及其相关分析

为提供玉米育种品质改良的依据,研究了不同来源的211份玉米自交系籽粒品质性状间的差异及相关性。采用近红外光谱分析仪测定籽粒粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸含量4个籽粒品质性状,并在系统聚类分析的基础上进行了类群间各性状变异分析。结果表明,各性状不同自交系间、年份间、地点间、年份×自交系、自交系×年份×地点均存在显著或极显著差异;不同自交系间粗蛋白、粗脂肪和赖氨酸的含量存在明显差异,赖氨酸含量变异系数最大(22.77%),粗淀粉含量变异系数相对较小(1.89%);各品质间的相关性分析显示粗脂肪和粗蛋白、赖氨酸和粗蛋白、赖氨酸和粗脂肪含量间呈显著正相关,粗淀粉和粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸含量间呈负相关;供试自交系可分为9类,其中类群G1~G5包含205个自交系,占97.16%,品质性状优良的自交系以类群G1、G2、G4和G5最多,与‘郑单958’和‘先玉335’两大杂交种的4个亲本自交系比较,本研究共选出32份籽粒品质优良自交系,为玉米自交系籽粒品质性状的改良提供参考。     

普通×爆裂玉米RILs群体籽粒不同发育时期品质性状及其相关分析

利用普通玉米自交系丹232与爆裂玉米自交系N04为亲本构建的重组近交系(RILs) 群体为材料,对籽粒不同发育时期的粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪和赖氨酸4个品质性状分析结果表明：RILs群体各时期4个品质性状均存在明显的超亲分离;亲本、F1及RILs群体的粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸含量从10 DAP至30 DAP持续下降,至灌浆后期又表现不同程度的升高,而粗淀粉含量在整个发育时期持续增加。除粗蛋白的10 DAP与40 DAP间、粗脂肪的10 DAP与30 DAP间不相关外,其余各性状在不同发育时期均表现为显著或极显著正相关。粗淀粉与粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸在4个时期表现为极显著负相关,其余性状间均表现为极显著正相关。     

2010-2019年黑龙江审定玉米品种产量和品质性状分析

通过分析黑龙江省2010-2019年10年间玉米品种的产量和品质性状的变化趋势,分析不同性状之间的关联性,为进一步了解黑龙江省审定玉米品种及选育优良玉米品种提供一定的参考价值。整理玉米品种信息并分析:审定的普通玉米品种容重和粗蛋白含量呈显著或极显著上升趋势,粗脂肪含量呈显著下降趋势,千粒重、粗淀粉含量变化趋势不显著。相关性分析表明千粒重与粗蛋白含量呈极显著正向相关关系,与粗脂肪含量呈极显著负向相关关系;容重与粗蛋白含量呈极显著正向相关关系,与粗淀粉含量呈显著正向相关关系;粗蛋白含量与粗淀粉含量呈极显著负向相关关系,与粗脂肪含量呈显著负向相关关系;其他两性状间相关性不显著。宜机收玉米年均容重、粗淀粉含量、粗蛋白含量高于10年间的年均值。     

玉米自交系粒重与品质性状的相关分析

测定了111份玉米自交系的百粒重、容重、蛋白质、淀粉、油分、赖氨酸的含量,分析了玉米粒重与品质性状的相关性。结果表明,不同玉米自交系的粒重间存在显著差异,而同一自交系重复间差异不显著。玉米籽粒百粒重与蛋白质和油分含量之间呈负相关,与淀粉和赖氨酸含量之间呈正相关;玉米籽粒容重与蛋白质和油分含量之间呈正相关,与淀粉和赖氨酸含量之间呈负相关。     

春玉米主要产量性状的遗传分析

利用12个玉米自交系，按双列杂交模式设计组配66个杂交组合．分析了8个穗部性状的配合力和遗传参数。试验表明一般配合力在亲本间存在显著差异，各自交系的特殊配合力，在同一性状不同组合间及同一组合不同性状间也有显著差异，穗粗、容重、子粒行数等性状主要受加性效应控制，遗传力较高，可以在早代选择．而单穗粒重、产量、每行粒数等性状则遗传力较低。     

甘肃省近年来玉米品种主要性状的演化及育种方向分析

2000-2018年共搜集整理了309份甘肃省审定玉米品种信息,并选取其中245份普通玉米品种综合分析了其19个相关性状的变化情况及彼此间的关联性,以期为进一步了解品种更替对玉米品种相应性状的影响及为未来玉米育种方向提供参考。结果表明:(1)随年份更替,审定品种的株高、种植密度、千粒重、产量、粗淀粉积累量呈显著升高,其年均分别升高1.7 cm、772.5株/hm^2、1.92 g、232.2 kg/hm^2、1.35 g;穗位高、粗淀粉含量、粗脂肪积累量呈缓慢升高趋势;穗行数和行粒数基本维持不变,其年均分别为16.6行和39.78粒;穗长、穗粗、出籽率、粗蛋白含量呈显著降低,其年均分别降低0.21 cm、0.02 cm、0.13%、0.11%;生育期、粗脂肪、赖氨酸含量、粗蛋白及赖氨酸积累量呈缓慢降低趋势。(2)相关及热图聚类分析表明,玉米品种的这19个相关性状间彼此紧密关联,彼此间协同或抑制作用共同形成了品种的DUS特性。(3) PCA分析筛选出了对总体方差累计贡献率达72.565%的6个主成分,其中株高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重、赖氨酸含量及粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和赖氨酸积累量等是造成这些品种间差异的主要因素。(4)从审定品种的亲本间筛选出了20份适用于今后进行遗传改良的优良自交系。(5)今后在玉米理想株型育种方面,应适当降低其株高、以便进一步增加其种植密度、抗倒伏性及耐旱性;穗行数和千粒重是影响玉米高产最为重要的因素,在高产育种上应进一步改良增加其穗行数和千粒重;籽粒中粗淀粉含量和积累量较为快速的提高可能对其粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸等品质性状的含量和积累量造成"碳稀释效应",更好地协调玉米籽粒中各品质组分间关系是培育优质粮饲兼用或青贮玉米新品种的重要策略。     

2001～2012年辽宁省审定玉米品种品质性状分析与评价

<正>1材料与方法以2001~2012年辽宁省审定普通玉米品种品质数据为分析材料,数据来源于2001~2012年辽宁省玉米品种审定公告及辽宁省玉米品种试验汇总,品质性状主要为粗蛋白含量、粗脂肪含量、粗淀粉含量、赖氨酸含量、容重。按生育期不同将品种划分为中熟组、中晚熟组、晚熟组。品质性状测定由农业部农产品质量监督检验测试中心(沈阳)测定。粗蛋白、粗脂肪、总淀粉、赖氨酸、容重项目分别依据NY/T 3-1982、NY/T 4-1982、NY/T     

玉米秸秆热值性状杂种优势及配合力分析

采用NCⅡ交配设计以13个玉米亲本自交系组配42个杂交组合，对其玉米秸秆热值性状的杂种优势及配合力进行分析。结果表明，热值、纤维素含量、和木质素含量3个指标性状表现出明显杂种优势，热值杂种优势与纤维素含量、木质素含量的杂种优势关系密切，但不受半纤维素含量杂种优势的影响。一般配合力方差和特殊配合力方差均达到1%的极显著水平，说明不同自交系间存在较大的遗传差异。X178、掖52106的热值、纤维素含量、木质素含量的一般配合力较大，而半纤维素含量一般配合力较低；沈137的热值、木质素含量的一般配合力较高，纤维素含量的一般配合力居中，半纤维素含量的一般配合力低；这3个亲本在培育高热值玉米杂交种上具有较大应用潜力。沈137×黄C、齐319×昌7-2在热值、木质素含量、纤维素含量等性状上具有较高的特殊配合力，产生较强的杂种优势。笔者认为，玉米秸秆热值可作为玉米育种的目标之一，改变只注重产量和品质育种的做法，选育和推广既高产、优质，又高热值的玉米杂交种，提高玉米综合经济效益。     

新单系列玉米品种的遗传基础解析以及品质和产量性状变化趋势分析

为探索新单系列玉米品种籽粒品质性状之间的关系以及产量性状的变化趋势,以新乡市农科院2003年以来审定的玉米品种为材料,研究了它们的遗传基础、杂优模式、品质性状以及群体、个体生产力。结果表明：13个玉米品种利用的杂优模式主要有2种,9个品种杂优模式为改良Reid×唐四平头,4个品种为外来种质×唐四平头。品质分析中,‘新单28’、‘新单38’、‘新单66’粗淀粉含量高,‘新单61’、‘新单65’和‘新单68’的粗蛋白和赖氨酸含量高。粗脂肪含量和粗淀粉含量之间呈显著负相关,相关系数为0.610,粗蛋白含量和赖氨酸含量之间呈显著正相关,相关系数为0.491。产量分析表明,‘新单22’单株生产力最大,‘新单33’单株生产力最小,‘新单58’的群体生产力最大,‘新单28’的群体生产力最小。群体生产力随密度增加呈现上升趋势,其中密度为75000株/hm²时的群体生产力较45000株/hm²高62.9%,平均每公顷增加7500株产量增益为12.97%。单株生产力随密度增加开始呈下降趋势,增至60000株/hm²后逐渐平缓,低密度时单株生产力较高密度高5.5%。外来种质×唐四平头杂优模式选育的玉米新品种在品质上优于改良Reid×唐四平头模式选育的品种,且耐密性也显著增加,群体生产力也不断上升。     

不同来源高粱品系农艺性状及品质性状遗传多样性分析

选用来自中国、美国、印度的61份高粱品系作为试验材料,采用随机区组设计,成熟期对高粱的9个性状进行统计分析和聚类分析。研究表明,不同品系间性状表现具有丰富多样性,其中生育期和淀粉的变异程度最低,株高、穗长、单宁的变异程度较大,穗粒重、千粒重、粗蛋白、脂肪的变异程度较为明显。株高、穗粒重与穗长呈显著正相关,千粒重与穗粒重呈极显著正相关,单宁、粗蛋白与脂肪呈极显著正相关,单宁、粗蛋白、脂肪与总淀粉呈极显著负相关。聚类分析结果显示,61份高粱品系可划分为三个类群,各类群都表现出独特的地域性特征。供试高粱品系的农艺性状和品质性状均有着巨大的改良潜力,为进一步改良高粱品种和亲本选育提供科学依据。     

不同来源玉米自交系及杂交组合杂交当代子粒性状的差异分析

玉米杂种优势的研究对于提高玉米产量和品质有重要意义。对2013年海南三亚种植收获的89份温带自交系、59份热带/亚热带自交系和由这148份自交系随机组配的179份杂交组合进行当代子粒性状的测定。分析了温带玉米与热带/亚热带玉米自交系子粒性状的多样性与差异性,同时依据亲本来源的不同,探索了不同组合的杂交当代子粒性状的差异性。结果表明：温带来源的玉米自交系粒长和百粒重比热带/亚热带材料的粒长和百粒重显著偏长偏重;不同来源的自交系组配的杂交当代F₁,母本来源于温带的杂交当代F₁粒长显著长于母本来源于热带/亚热带材料;杂种优势分析结果说明,杂交当代F₁在粒厚和百粒重性状上表现的相对高亲和相对中亲优势强于粒长和粒宽。     

Relationship between hybrid performance and AFLP based genetic distance in highland maize inbred lines

The objectives of this study were to determine the crossing performance of highland maize inbred lines for grain yield, days to silk and plant height; estimate genetic distance (GD) among the inbred lines and in association with tester parents, and to investigate the relationship of GD with hybrid performance and midparent heterosis (MPH). A total of 26 inbred lines were crossed with six (population and line) testers in a factorial-mating scheme. The F_1’s and the parents were evaluated at five locations in Ethiopia. Nine amplified fragment length polymorphism (AFLP) primer pairs were used to genotype all the parents. The F_1’s were found to vary widely for grain yield and other traits measured. Yield superiority of more than 30% over the best hybrid check was obtained for some testcross hybrids. Midparent heterosis on average was moderate for grain yield and, plant height. And for days to silking, MPH values were mostly negative. Mean GD values determined from the inbred lines by population tester (0.680) and line tester (0.661) combinations were not significantly different. Cluster analysis separated the tester parents from the corresponding inbred lines. AFLP grouping of the inbred lines was in agreement with their pedigree records. Genetic distances derived from the inbred lines × all testers and from the population testers’ sub-group were not positively correlated with hybrid performance and MPH for most traits. In contrast, correlations of GDs involving the line testers’ sub-group with F_1’s and MPH were significantly positive but with low magnitude to be of predictive value.     

利用分子标记辅助选择优质蛋白玉米近等基因系

为了扩增优质蛋白玉米育种新种质,用普通玉米种质转育创制优质蛋白玉米(QPM)近等基因系;利用SSR标记phi057进行辅助选择,以优质蛋白玉米种质为o2基因供体,转导、构建来自不同遗传背景普通玉米种质为受体的QPM近等基因系。结果表明：利用共显性SSR标记引物phi057在o2基因供体自交系与普通玉米受体自交系间表现多态性,能区分O2O2、O2o2和o2o2等3种基因型,来自不同遗传背景种质所构建获得的QPM近等基因系赖氨酸含量有不同程度提高,赖氨酸含量达到0.36%~0.42%,不同遗传背景受体自交系赖氨酸增加幅度9.1%~64.0%。普通玉米种质导入供体o2基因后能够提高种质赖氨酸含量。     

西南骨干玉米自交系主要农艺性状和产量正反交杂优效应分析

为了比较玉米自交系主要农艺性状和产量的正反交杂优效应,以9份西南地区骨干玉米自交系组配的72份单交种为材料,采用随机区组试验,对自交系及其正反交杂种F1代主要农艺性状和产量进行比较研究。结果表明,正反交效应对不同玉米自交系杂种F1代主要农艺性状和产量的影响不同;T检测表明,大多数玉米自交系正反交杂种F1代主要农艺性状和产量差异不显著。玉米自交系海9-21、5003、478正反交杂种F1代在穗粗、百粒重、单穗粒重、穗下茎节强度及穗位高等性状上差异显著或极显著。由此得出,不同自交系正反交杂种F1代在主要农艺性状和产量上具有不同的杂种优势,其中穗位高/株高具有负向杂种优势。由于玉米穗位高/株高具有负向杂种优势,即杂种F1代穗位高/株高值较自交系有所降低,因此在自交系选育时,不宜对亲本材料过分追求低的穗位高/株高。     

优质蛋白玉米发展回顾与前景展望

优质蛋白玉米（QPM）是过去植物育种领域中取得最意想不到的成就之一，它的赖氨酸和色氨酸含量比普通玉米高，从而改善玉米蛋白质品质，因此其营养价值优于普通玉米。文章回顾了优质蛋白玉米的发展历史以及中国优质蛋白玉米研究的发展历程，提出政府支持，重视科技投入，加强研究力度，实施多学科合作尤其是现代生物技术的引进利用，加强种质资源创新与利用研究，把普通玉米自交系和杂种优势群转育为优质蛋白玉米资源，挖掘新的种质源，探索新的检测方法和应用领域，形成科研——种植——加工业——养殖业产业链联合开发是中国优质蛋白玉米研究的发展方向。     

糯玉米opaque2基因近等基因系的创制

opaque2基因能够提高糯玉米赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸的含量。用2种优质蛋白玉米(QPM)CA339和鲁2548自交系作为opaque2基因供体,25个品质较好的糯玉米自交系作为受体,利用回交技术和SSR分子标记辅助选择育种,创制糯玉米opaque2近等基因系。分子标记结果表明,不同受体以及两种供体间都存在多态性。5套创制成功的opaque2近等基因系的赖氨酸含量比其轮回亲本分别提高了59.0%、52.7%、48.5%、46.3%和61.9%,分别由0.308%、0.313%、0.309%、0.341%、0.323%提高到0.489%、0.478%、0.458%、0.498%、0.522%。本研究表明,可以利用此方法通过向不同遗传背景的多种受体导入opaque2,选取赖氨酸含量提高较大、透明表型的近等基因系,提高糯玉米的营养价值和经济价值。