硬质O_2玉米的选育方法研究

玉米opaque-2基因能够显著提高玉米胚乳中的赖氨酸、色氨酸含量,但胚乳质地松软。有研究发现,玉米opaque-2基因能够有效地提高玉米胚乳的硬质度,但在不同的遗传背景中的表达不尽相同。通过对两个不同遗传背景的回交六代材料A、B两个群体的考察,根据他们不同的遗传背景表达相同,来说明在不同的遗传背景下选育硬质高赖氨酸自交系需要用不同的选育方法。结果表明:两个遗传背景下都有部分单株软粒与硬粒的比例小于1/3,即双隐性基因所占比例小于1/4,但材料A软粒与硬粒的比例变化幅度较大。得出材料A用分子标记的方法更容易选育硬质高赖氨酸自交系;材料B从表型考种更容易选育硬质高赖氨酸自交系的结论。     

Opaque-2基因对不同玉米种质胚乳质地的影响

采用opaque-2(o2)基因内SSR分子标记技术与表型分析,对目前育种上运用广泛的马齿型玉米自交系Z58和硬粒型C72回交转育成的高赖氨酸近等基因系QZ58和QC72家系进行研究,结果表明,QZ58和QC72家系含有o2 o2纯合基因型,2个自交系家系胚乳硬质度发生了不同的变化。QZ58家系仅有3种表现型,而QC72家系却出现了6种类型,呈现出连续性变异。这说明o2基因对不同种质玉米胚乳影响具有明显差异。     

优质高蛋白玉米的研究和利用

优质高蛋白玉米(QPM)的籽粒中赖氨酸含量较高,又称高赖氨酸玉米。我国对QPM研究20多年的发展,在QPM的遗传效应、育种材料的改良和创新、自交系和杂交种的选育等方面取得了重大进展。在利用opaque-2(O_2)基因和胚乳物理性状修饰基因选育自交系和杂交种上取得了突破性进展,解决了品质和产量的矛盾,使我国在这一领域内的研究处于国际领先水平。     

关于高赖氨酸玉米的选育途径

７０年代以来国内外高赖氨酸玉米育种取得了较大进展。我国已育成一批高赖氨酸玉米杂交种应用于生产实践。从杂交组配方式来看，目前国内外高赖氨酸玉米的选育途径有三种：（１）用两个高赖氨酸玉米自交系组配成单交种；（２）采用回交和轮回选择等方法将控制高赖氨酸含量的ｏｐａｑｕｅ２基因导入普通玉米基因圃中，培育成胚乳为硬质的高赖氨酸综合群体；（３）用普通玉米自交系和高赖氨酸玉米自交系组配成单交种。这三种途径各有优缺点，适用于不同的选育目标，应酌情加以采用。     

浅谈高赖氨酸玉米育种技术路线与方法

高赖氨酸玉米是指蛋白质中富含赖氨酸的玉米。早在1935年，美国人就已从玉米自然突变体中分离出高赖氨酸突变系，从中发现了基因O1、02、fl1和fl2，之后又成功地把O2基因转移到硬粒角质型的优良材料中，克服了先前高赖氨酸玉米产量低、软质胚乳的缺点，育成了一系列籽粒性状与普通玉米相似的高赖氨酸杂交种。我国最早高赖氨酸玉米种源是1972年从南斯拉夫引入的，20世纪80年代以来，又从国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)引入一些具有O2修饰基因半硬质胚乳，称为优质蛋白玉米材料。通过回交转育、二环系选育、轮回选择、     

玉米奥帕克-16和奥帕克-2突变的BC2F2∶3近等基因材料的SDS-PAGE分析

为了探知玉米opaque-16(o16)、opaque-2(o2)高赖氨酸突变和普通玉米的蛋白质表达差异,构建了BC2F2∶3世代o16和o2的近等基因材料.结果表明,突变o16、o2近等基因材料与其普通玉米之间,其植株形态相近,但籽粒胚乳质地相异,o16、o2近等基因材料的胚乳不透明,而其普通玉米的胚乳透明.经蛋白质...     

玉米奥帕克-2(o2)修饰基因遗传规律的研究 Ⅰ.胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量及胚乳蛋白质含量的世代平均值分析

1986年始,以奥帕克玉米的软硬胚乳相近基因型为材料,在与种子幼胚相同的世代上以单粒胚乳分析为基础,采用莫惠栋3N 胚乳模型探讨胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量及胚乳蛋白质含量的遗传规律。结果表明:奥帕克-2(opaque-2)主基因的修饰基因属多基因系统·位点间上位性互作效应起重要作用。6～9对因子间互作被鉴别出来。比较了采用2N 模型分析3N 性状所带来的偏差。并对胚乳性状遗传特点与模型配合的有关问题作了简要讨论.     

普通玉米和高赖氨酸玉米杂交后代籽粒性状的表现及其遗传分析

利用５个普通玉米自交系和５个高赖氨酸玉米自交系,按Ｇｒｉｆｉｎｇ方法４模式配制双列杂交组合,分析了杂交Ｆ１代籽粒性状的遗传表现和配合力效应。从平均值看,普通玉米较高赖氨酸玉米在籽粒密度、百粒重和穗粒重性状上普遍为高,而籽粒含水量较低。普通玉米和高赖氨酸玉米杂交Ｆ１代籽粒性状介于中间,但明显偏向普通玉米。以硬质粒普通玉米作亲本可以改良高赖氨酸玉米籽粒的缺陷。配合力分析表明,同一亲本在不同性状间一般配合力效应值有很大差异,同一籽粒性状在不同亲本间一般配合力效应值也有很大差异。籽粒密度和籽粒含水量在遗传上主要受基因加性效应影响;穗粒重和百粒重同时受加性和非加性效应作用。     

普通玉米和高赖氨酸玉米杂交后代籽粒性状的表现及其遗传 …

利用５个普通玉米自交系和５个高赖氨酸玉米自交系,按Ｇｒｉｆｆｉｎｇ方法４模式配制双列杂交组合,分析了杂交Ｆ１代籽粒性状的遗传表现和配合力效应,从平均值看,普通玉米较高赖氨酸玉米在籽粒密度、百粒重和穗粒重性状上普遍为高,而籽粒含水量较低。普通玉米和高赖氨酸玉米杂交Ｆ１代籽粒性状介于中间,但明显偏向普通玉米,以硬质粒普通玉米作亲本可以改良高赖氨酸玉米籽粒的缺陷。配合力分析表明,同一亲本在不同性状间一般     

奥帕克-2玉米籽粒性状杂种优势及配合力分析

选用4个软质胚乳和4个硬质(或半硬质)胚乳的高赖氨酸玉米自交系,进行8×8完全双列杂交试验,分析了后代籽粒品质性状的遗传表现和配合力,结果表明:高产优质蛋白玉米单交种组配应以硬质和软质亲本相杂交,或是用半硬质亲本相互杂交;半硬质胚乳奥帕克-2玉米自交系组材应以较硬质亲本作母本,籽粒性状中,出籽率、蛋白质含量、硬质度在早代选择就有效果;赖氨酸含量在早代选材,高代决选均应进行测试,籽粒产量、折干率在选择各代均应重视,中系042/O_2是一个宝贵的硬质胚乳优良种质,齐205是高籽粒产量特异种质,赖氨酸含量、硬质度、蛋白质品质性状受一般配合力影响大;出籽率、折干率、籽粒产量受特殊配合力影响大。     

中国优质蛋白玉米育种研究进展

随着中国居民收入的不断提高,人们的饮食结构有了较大的改善,市场对畜产品的需求量大大增加。高赖氨酸玉米的出现,标志着玉米不再是单纯的热能饲料,而是热能与蛋白质相结合的新型饲料;然而,纯隐性的高赖氨酸玉米粉质胚乳表现出的生理缺陷,制约了高赖氨酸玉米的发展与利用。中国育种工作者经过30年的艰苦努力,将纯隐性的高赖氨酸玉米改良成半硬质、硬质胚乳的高赖氨酸玉米自交系,组配出胚乳籽粒半硬质的高赖氨酸玉米杂交种;随着人们对优质蛋白玉米品质、利用价值、饲用价值、经济价值认识不断提高,如能得到政府的重视和扶持,优质蛋白玉米将在中国的种植业、畜牧业中发挥其应有的作用。     

优质蛋白玉米遗传育种研究进展

从遗传规律、种质资源、品种选育3个方面对优质蛋白玉米研究进行了综述.opaque2基因可调节醇溶蛋白的合成,改善胚乳蛋白质品质;修饰基因可克服opaque-2基因的负面效应,作用机理可能与γ-醇溶蛋白含量增加有关.将opaque-2基因和修饰基因导入普通玉米种质,选育出若干优质蛋白玉米基因库、群体,并进行杂种优势和配合力研究.今后应注重遗传规律研究,为育种提供新思路、新方法.热带、亚热带地区结合杂交种选育继续拓宽遗传基础,温带地区应重点开展种质的引入、改良及创新研究,在育种工作中应用简便、有效的品质检测方法和分子标记辅助选择技术.     

玉米籽粒含油量的遗传分析

为促进高油玉米品种的选育,以高油玉米自交系GY237和普通玉米自交系OH43杂交组合的6世代P1,P2,F1,B1,B2,F2为试验材料,采用主基因+多基因遗传模型分析方法,对玉米籽粒含油量的遗传特性进行研究。结果表明:玉米籽粒含油量的遗传符合一对加性+显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型(D-0),B1,B2,F2的主基因遗传率分别为57.665 8%、0.763 4%和42.742 4%,多基因遗传率分别为25.556 2%、77.373 7%和42.742 4%,说明主基因和多基因在同一组合不同世代间有较大的差异。     

一个玉米爆粒突变体的鉴别与遗传分析

在玉米(Zea mays L.)自交系SCY的后代中发现了一个天然的玉米突变材料pk1,表现为籽粒顶端表皮大幅度开裂,致使胚乳外露,呈爆破状。该爆粒突变体果穗共有籽粒328粒,其中爆裂籽粒286粒,未爆裂籽粒42粒。该突变体不同爆裂籽粒与玉米自交系B73杂交后产生的后代群体中,出现爆裂籽粒和正常未爆裂籽粒2种类型,正反交差异明显。自交后代也出现爆裂籽粒和未爆裂籽粒2种类型。初步判断该爆粒性状是由显性双基因或多基因控制的果皮遗传。     

我国北方现有O2自交系的遗传特点与利用潜力(初报)

研究表明,位于第七染色体第16位点的隐性突变单基因奥帕克-2(Opague-2,简称 O_2)能使玉米籽粒中赖氨酸含量成倍增长,且有不透明胚乳的表征,便于育种中应用。但O_2玉米籽粒质地疏松、易感病、易破碎不耐贮藏,给生产利用带来困难。我国自七十年代开始利用 O_2基因选育高赖氨酸玉米,已先后育出了几十个优良的 O_2自交系并已初步鉴定出较     

硬质胚乳奥帕克-2玉米籽粒品质性状组间典型相关分析

选用两个半硬质胚乳奥帕克-2玉米群体（T#-（34）QPMC#-3和陕综5号/O-2C#-0）为试材,采用胚乳硬质度0、1、2、3、4五级分类法,在硬质梯度基础上,探讨了单株赖氨酸产量、籽粒物理性状、营养品质性状的简单相关、典型相关分析,提出了赖氨酸与奥帕克-2主基因及其修饰基因调控体系的关系。结果表明：（1）籽粒物理性状中,硬质度、籽粒密度、百粒重与胚比、百粒体积呈负相关效应;（2）营养品质中,赖氨酸含量、蛋白质品质性状是其核心;（3）籽粒密度（或硬质度）可作为蛋白质品质的间接选择指标;（4）籽粒物理性状、蛋白质品质性状在赖氨酸产量构成中起决定性作用;（5）全籽粒蛋白质品质与胚乳蛋白质品质紧密相关,而与胚蛋白质品质无关,高赖氨酸高油分育种相统一;（6）重视赖氨酸含量、蛋白质品质、百粒重、籽粒密度等性状,对实现半硬质高产优质蛋白玉米育种目标是极其重要的。     

玉米高赖氨酸突变奥帕克-2和奥帕克-16近等基因系的营养品质分析

为了评价高赖氨酸玉米近等基因系的品质,以便为其遗传与应用研究奠定基础,用近红外分析仪分析了玉米高赖氨酸突变奥帕克-2(o2)和奥帕克-16(o16)近等基因系BC5F3种子的营养品质。结果表明:普通玉米自交系QCL2179和QCL2180籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别为0.33%、6.26%、13.51%和65.94%。其o2近等基因系籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别提高了22%、15%、16%和1.7%。其o16近等基因系不透明和带修饰基因胚乳籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别提高了21%、18%、-16%和1.5%。其o16近等基因系半不透明(透明度较低)胚乳籽粒的赖氨酸、油分、蛋白质和淀粉平均含量分别提高了3%、-3.5%、-5%和1.5%。可见,o2近等基因系、o16不透明和带修饰基因胚乳近等基因系可作为o2和o16两基因遗传研究和应用的重要材料。     

纯合o_2o_2背景下玉米胚乳硬质度与赖氨酸含量的遗传研究

为快速解决优质蛋白质玉米容重低、易感穗腐病的缺陷,大幅提高优质蛋白质玉米新种质的品质,采用SSR分子标记辅助选择的方法检测了回交转育的高赖氨酸近等基因系的基因型,确定这些材料确实在o_2位点纯合,对纯合o_2o_2背景下玉米F_1代籽粒进行观察和测定容重,并测定F_2代籽粒产量、容重和赖氨酸含量。结果表明:F_1代籽粒胚乳硬质度存在明显的母本效应;F_2代籽粒赖氨酸含量与F_2代籽粒容重呈不显著负相关;对同一杂交组合的不同近等基因系家系穗行而言,籽粒产量和赖氨酸含量差异均较小,而籽粒容重存在较大差异;不同杂种优势类群杂交组合近等基因系家系内部F_2代籽粒容重和赖氨酸含量测定结果表明,杂交组合Q478×QC72的部分家系组合胚乳硬质度与赖氨酸含量达到了相对完美的结合。     

玉米株高的遗传分析

以矮秆玉米自交系44长分别与Mo17和嫩169杂交组合的六世代P1,P2,F1,B1,B2,F2为材料,采用主基因+多基因遗传模型分析方法,对株高的遗传进行研究,结果表明:玉米株高的遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,主基因遗传率在48.5%～83.0%,多基因遗传率在4.7%～28.7%。两个组合的主基因遗传效应差异较大,说明矮秆基因在不同遗传背景下表现出较大的差异。     

不同遗传背景普通玉米种质导入 opaque-2 基因效应探讨

利用杂交转导把优质蛋白玉米控制赖氨酸合成的Opaque-2 基因（o2 基因）导入普通玉米种质, 借助分子标记辅助选择创制o2 近等基因系,探讨o2 基因的遗传效应。结果表明,不同遗传背景普通玉米种质 导入o2 基因能大幅度提高第一限制性氨基酸赖氨酸含量,其他氨基酸含量也发生变化;热带、亚热带背景种 质百粒重有所下降、百粒体积略有提高;温带背景种质百粒重及百粒体积都有较大幅度提高。研究认为,利用 不同遗传背景普通玉米种质导入o2 基因是扩增优质蛋白玉米基因源的有效方法。