玉米耐旱遗传育种研究及分子育种策略

干旱胁迫一直是玉米产量损失的重要逆境因素。本文结合最新玉米组学研究成果和高通量的数据信息分析平台,从玉米表型和基因型两方面讨论耐旱玉米在遗传及育种实践上的研究进展以及分子育种技术在进行耐旱玉米新品种的选育过程中的新策略,利用新的技术和平台进行耐旱玉米的创新,可为未来提高育种遗传增益以及玉米增产稳产起到重要作用。     

耐旱丰产玉米育种的探讨

本文依据自己的育种实践,对耐旱丰产玉米育种的几个问题进行了讨论。认为玉米的耐旱性和丰产性在适当的选择环境下,运用相应的选择方法是可以有机结合在一起的;在育种实践中,田间相对萎蔫度、ASI、RI(修)是评价材料耐旱性的有效方法。发现目前广泛应用的骨干系中不乏玉米耐旱基因。认为水旱平行交替环境是选育耐旱、高配自交系的必要条件。并对耐旱丰产玉米杂交种的性状特点进行了研究。     

“十二五”以来我国玉米分子育种研究进展

分子育种是玉米遗传育种快速发展的最重要推动力之一。近些年来,我国在玉米分子育种相关领域已经取得了重大进展。文章综述从"十二五"至今,国内研究者利用分子育种技术在玉米种质遗传多样性和遗传结构分析、相关性状基因/QTL发掘和基因克隆等方面的新进展,促进玉米分子育种技术能够更好地应用于育种研究中,为提高育种效率提供思路和参考。     

基因工程在玉米遗传育种中的应用

综述了基因工程在玉米遗传育种中的研究进展,介绍了转基因的应用领域及常用的转基因技术,在分析了基因工程在玉米遗传育种中应用限制因素的基础上,对其应用前景进行了展望。     

玉米转基因和育种改良

玉米转基因技术的开拓和重要农艺性状的遗传改良取得了重大进展,在育种改良中起着愈来愈重要的作用,有些成果已进入商业应用阶段.论述了玉米转基因的研究进展,对在育种利用中存在的问题提出了一些看法。     

玉米耐旱育种中渗透调节的遗传

玉米耐旱育种中渗透调节的遗传ＲｏｂｅｒｔＧ．Ｇｕｅｉ．Ｃ．Ｅ．Ｗａｓｓｏｎ植物耐旱性是一个复杂的性状。对耐旱性的表达和遗传机制知之甚少。在玉米上，为了建立耐旱性的有效筛选方法，曾试图把生理和形态研究结合起来，如组织伸长速率、雌雄开花协调性、叶冠温度、...     

玉米抗病遗传育种的研究进展

几个遗传基础有限的玉米自交系在生产上大面积推广,而进行品种更换是玉米病害有规律发生和流行的重要原因之一。尽管我国在抗源鉴定、抗病遗传以及抗病育种的理论和实践上取得了令人瞩目的成就,在生产上玉米大斑病、玉米小斑病、玉米丝黑穗病和玉米青枯病得到控制和缓解,但是取材、育种方法、种质资源以及基础理论研究等方面的问题仍然十分突出。把长期的种质资源拓宽与近期的抗病育种工作结合起来,才能有效地防止玉米病害的发生和流行。     

玉米开花期耐旱相关性状的遗传及育种策略

玉米对干旱的反应取决于新陈代谢能力、形态结构和生育阶段.开花期逢遇干旱使玉米产量下降幅度最大.随着产量下降,环境方差所占比例增大,遗传力降低,直接选择效率不高.在干旱条件下,寻找遗传力高且与产量高度相关的第二类性状,构建选择指标,可提高耐旱选择效率.雌雄开花间隔天数(ASI)和单株穗数是可供利用的第二类性状,对其选择所获得的产量增益,在干旱和正常水分条件下均可表现出来.耐旱育种目的在于改变基因型对干旱环境的反应,实现耐旱丰产目标.根据目标环境特征,设计适宜的耐旱选择程序,结合分子标记辅助选择技术,鉴定和利用现有优良耐旱种质和CIMMYT耐旱群体,是我国进行耐旱育种和种质改良的可选途径。     

青贮玉米育种研究进展

本文对青贮玉米育种的主要性状、种质资源和主要性状的遗传等方面进行综述,对青贮玉米育种中存在的主要问题进行了分析和探讨。     

21世纪初我国玉米遗传育种及玉米生产的发展战略

玉米作为重要的粮食和饲料作物在中国农业上起着极为重要的作用。本文从国内外玉米生产的比较、我国玉米育种科研所取得的成绩和差距、中国玉米育种及生产中的主要问题和未来15年我国玉米育种及生产目标等方面进行了论述，提出了21世纪初我国玉米遗传育种的发展战略。     

陕西玉米育种现状、问题与对策

分析了陕西玉米育种的现状和存在的问题。种质创新能力不足、育种技术、育种方法、抗逆性育种重视不够是目前品种的现实产量潜力不大、品种适应性和抗逆性不强的主要原因。提出了组织协同攻关、调整育种目标、提高适应性,加强种质扩增、改良和创新,强化和改进育种选择方式,重视基础理论研究、推进新技术应用,密切玉米育种和栽培的合作等对策。玉米育种思路以增强玉米品种适应农业资源(水分、土壤等)的约束和玉米高产优质为目标,以本土化的种质为基础,构建杂种优势群为核心,强化逆境人工选择、采用密植育种策略,探索"高配合力(杂种优势)＋株型(结构、生理)＋广适(生态)"的玉米生理生态育种技术。     

Maize drought tolerance: Potential improvements through arbuscular mycorrhizal symbiosis?

Due to long-term trends in global climate change and the expansion of maize production in drought-prone regions, the development of drought-tolerant maize varieties is of high importance, particularly for maize producers in developing nations where plant breeding improvements are more easily adopted than high-input agronomic practices. Prior advances in breeding for drought-tolerant maize have often involved selection for beneficial morpho-physiological traits such as a reduced anthesis-silking interval (ASI) and an improved harvest index (HI). Although maize is an effective host of arbuscular mycorrhizae (AM) in infertile and drought conditions, few maize breeding and physiological research programs have examined the potential of AM symbiosis to improve maize drought tolerance. The objective of this review is to highlight the morpho-physiological responses and potential mechanisms through which AM colonization might improve maize drought tolerance and, in doing so, to examine the potential of this symbiotic relationship to serve as an effective tool for improving cultivar drought tolerance. In this review, we briefly describe the general effects of AM symbiosis on plant water relations, and then extensively examine the effects of AM colonization on pre-flowering, flowering, and post-flowering maize morpho-physiology under drought-stress conditions in greenhouse and field settings. We then suggest potential areas for future research related to (a) the adoption of cropping practices promoting AM colonization and survival; (b) the further understanding of AM effects on maize morpho-physiology; and (c) the creation of AM-colonized, drought-tolerant maize cultivars through conventional breeding as well as molecular and genomic techniques. We conclude by discussing practical considerations associated with the use of AM for maize drought-stress research and large-scale, commercial maize production.     

玉米太空诱变新材料选育的理论与实践

利用太空特殊的环境条件,选取具有不同遗传基础的玉米种质进行卫星搭载处理,根据搭载种子后代不同世代的变异特点对突变性状进行选择,及早进行双列杂交和配合力分析,确定太空诱变后代在育种上的应用价值。采用太空诱变与常规育种技术有机结合的方法,选育优良玉米自交系和其他特异新材料。通过创新玉米育种技术与方法,培育适应西南地区特别是四川特殊生态、生产条件的高配合力、高产、高抗多种病害、适应性广的玉米自交系,进而选育高产、稳产、优质、广适玉米优良杂交种。从诱变处理后代选育出一批优异的遗传变异材料,丰富了玉米育种的种质资源,扩大遗传变异范围。通过实践,集成创新了一套玉米太空诱变育种的技术体系。     

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。     

玉米种质改良与相关理论研究进展

自上世纪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。综述了CIMMYT和美国玉米遗传资源的搜集、评价、改良和利用情况,玉米遗传多样性的演变趋势与动力,杂种优势群和杂种优势模式研究进展,群体改良理论和技术的新发展及对杂种优势遗传机理的探索。Hallauer于2003年提出的两个杂种优势列(heteroticalignment)的概念,把对玉米杂种优势模式的认识从温带种质扩展到所有生态类型,为玉米种质扩增、改良和创新奠定了理论和方法学基础。两个群体间的相互轮回选择改良技术,是把种质资源大规模推向杂交育种应用的关键步骤。     

玉米抗旱育种的研究进展

干旱已经对粮食安全构成了巨大的威胁。玉米抗旱育种是减少干旱造成产量损失的重要途径。本文介绍了一些抗旱的玉米种质资源和选育抗旱玉米品种的方法。轮回选择法是玉米抗旱育种经济有效的方法,在进行轮回选择的过程中运用数学方法评价产量性状,通过第二性状进行玉米抗旱辅助选择,引入权重法构建合理的抗旱模型。回顾和展望了生物技术在玉米抗旱育种中的应用及前景。     

玉米转基因技术研发与应用现状及展望

转基因技术的应用已成为国内外玉米育种的重要手段,其产业化为全球玉米种业发展和玉米生产方式带来变革,对粮食安全、生态安全和农民增收给予了重要保障。本文针对玉米遗传转化和新产品创制进展进行评述,对今后我国玉米转基因技术研发及其应用进行展望。     

玉米抗倒性研究进展

玉米倒伏严重影响产量、品质及机械化收获。通过育种和栽培方式提高抗倒性,对玉米丰产稳产尤为重要。本文综述玉米茎秆力学特性、化学成分、植株形态结构等对个体抗倒性的影响,栽培措施和病虫害对群体抗倒性的调控及玉米茎秆性状的遗传特性,展望未来提高玉米抗倒性的技术途径。