三个用CIMMYT种质构建的玉米半外来群体的改良和利用

用来自CIMMYT的热带、亚热带早熟群体和与之杂种优势关系最近的我国温带核心种质代表系杂交构建的半外来群体中的部分选系与测验种测交,通过杂种优势和配合力来分析改良效果。结果表明,半外来群体丹340×Pob70选系的一般配合力较高,与Lancaster群和改良Reid群测验种都有较大的杂种优势;Pob101×掖478选系的一般配合力中等,主要与旅大红骨群和Lancaster群测验种有较大的杂种优势,掖107×Pob69选系的一般配合力较低,但与旅大红骨群测验种有一定的杂种优势。该改良方法为这些半外来群体及其选系的继续改良和利用提供了依据。     

不同温热比例的半外来群体选系的丝黑穗病抗性鉴定

根据玉米幼苗可溶性总糖含量的多少及其与田间发病率的相互转化关系来判断半外来群体选系丝黑穗病的抗性,用此方法对174份半外来群体选系的丝黑穗病抗性进行了鉴定.结果表明:在供试的玉米半外来群体选系中,感病材料比例>50%的有B73×Pob45和丹340×Pob70 2个群体;Mo17×Pob46群体中,中抗材料和感病材料所...     

部分CIMMYT玉米群体改良与利用的初步研究

采用NCⅡ设计,以6个代表我国主要玉米种质的自交系为测验种与来自CIMMYT并经过初步改良的4个群体杂交,通过配合力和杂种优势分析以明确其进一步改良与利用的方向。结果表明:①可以将Pob45群体导入Reid种质,Pob45改良系×Lancaster种质可能为一个潜在的杂种优势组合模式;②可以将Pob46群体导入Lancaster种质,Pob46改良系×旅大红骨种质可能构成一个潜在的杂种优势组合模式;③可以将Pob69群体导入PA种质,Pob69×Lancaster种质可能构成一个潜在的杂种优势组合模式;④在青贮玉米育种可将Pob70群体导入PB种质,在普通玉米育种中,可将Pob70群体导入旅大红骨种质,Pob70×PA种质可能构成一个潜在的杂种优势组合模式。     

三个玉米群体选系的配合力及杂种优势分析

采用NCⅡ遗传交配设计,通过在黑龙江省哈尔滨和泰来的两点试验,以玉米自交系Mo17,B73,444,丹340为测验种,对从群体品综1号、中综3号和陕综5号选育的18份自交系进行配合力及杂种优势分析,以探讨群体选系在我国东北早熟玉米区的利用途径.结果表明,选自同一群体的自交系配合力存在较大差异,陕综5号群体选系HR14,HR17,HR15,中综3号群体选系HR9,HR8,品综1号选系HR4的一般配合力较高.初步的类群划分结果品综1号选系为瑞德群,中综3号选系为旅大红骨群,陕综5号选系为兰卡斯特群.在供试的72个组合中HR15×丹340,HR17×丹340,HR9×Mo17,HR14×丹340,HR7×B73,HR8×B73,HR6×444,HR5×丹340产量的特殊配合力及对照优势较高,表现出较高的利用潜力.结合育种实践,在我国北方早熟春玉米区陕综5号×旅大红骨、中综3号×瑞德或兰卡斯特、品综1号×旅大红骨或唐四平头可能组成较大利用潜力的杂种优势模式.     

玉米改良自交系对丝黑穗病的抗性研究

以CIMMYT种质与黑龙江省适应性较强的自交系杂交构成半外来群体的选系为试验材料,通过田间接种鉴定研究其对玉米丝黑穗病的抗性。结果表明,CIMMYT种质的引进总体上有利于提高黑龙江省种质资源对丝黑穗病的抗性,其中Pob46可用来改良唐四平头类群材料和其他感病材料对丝黑穗病的抗性。     

外来热带、亚热带玉米自交系与温带玉米自交系产量配合力分析及其遗传关系的研究

 以 4个分别代表我国北方温带玉米四大优势群的自交系 (黄早四、Mo17,B73和丹 340 )为测验种 ,采用NCⅡ设计 ,对来自 5个热带、亚热带玉米群体、地理族的 2 5个自交系进行产量配合力及杂种优势分析 ,根据配合力和杂种优势的表现 ,研究这些外来热带、亚热带玉米自交系与 4个测验种之间的遗传关系。研究结果表明 ,来自群体Suwan1、POP2 8的自交系的产量一般配合力 (GCA)效应值较高 ,5个自交系的平均产量GCA效应值分别为10 10 .6 4和 2 6 6 .5 7;来自群体POP32 (ETO)的自交系与B73及来自群体Suwan1的自交系与黄早四之间的平均产量特殊配合力 (SCA)效应值最高 ,分别为 879.2 9和 5 83.81;来自群体Suwan1的自交系与B73之间组合的杂种优势最大 ,平均产量对照优势值为 2 0 .36 % ,其次为来自群体POP32 (ETO)的自交系与B73的平均产量对照优势值(19.38% )。由此 ,Suwan1×瑞得、ETO×瑞得、POP2 8×瑞得、POP2 8×旅大红骨和Suwan1×兰卡斯特为 5大杂优模式     

两个玉米人工合成群体选系的配合力分析

以4个自交系为测验种,采用不完全双列杂交设计,对2个玉米人工合成群体新选的20个自交系的配合力及杂种优势进行了研究。结果表明,新选自交系P2-6、P1-1、P1-5和P2-7产量及相关性状一般配合力表现优良,K169×P2-5是产量性状SCA表现较好的组合。与对照比较,杂种优势大于8%的组合多为新选系与测验种K169和南789-2的组配方式。     

8个热带、亚热带玉米群体的配合力和 杂种优势分析

[研究目的]对8个热带、亚热带玉米群体Pob45、Pob46、Pob501、Pob502、P00133、P00134、Pob25、Suwanl进行配合力及杂种优势分析.[方法]试验以自交系昌7-2、郑22、掖478、齐319、M017为测验种,采用NCⅡ遗传设计.[结果]Pob25和Pob502的产量一般配合力(G-CA)较高,综合产量的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)和配合力总效应.[结论]得出塘四平头(昌7-2)×Pob501,塘四平头(昌7-2)xPob25,Reid(掖478)×Pob25,塘四平头(昌7-2)×Suwanl,旅大红骨(郑22)×Pob502为5大杂优模式.     

4个CIMMYT玉米群体不同轮次的一般配合力分析

用NCⅡ分析方法,以掖478、黄早四、掖单13作测验种,对4个CIMMYT玉米群体不同轮次共21个改良材料进行产量、吐丝期、株高等性状的一般配合力效应(GCA)分析。结果表明:不同群体间Stay Green产量最高,Pob69最低,表现为Stay Green>Pob28>Pob70>Pob69。同一群体不同轮次间比较,表现出C3的杂交组合产量最高的趋势,并且吐丝期和株高随着选择轮次的增加有降低的趋势。同时对4个CIMMYT群体的合理利用提出了意见。     

玉米杂种优势与种质扩增、改良和创新

遗传基础狭窄是当前玉米育种的首要限制因素.根据杂种优势群和杂种优势模式的原理扩增和改良玉米种质,将为育种技术创新和产品创新奠定基础.我国研究杂种优势群的技术路线可概括为系谱分析结合双列分析、NC-Ⅱ设计和DNA分子标记技术的组合.当前,我国玉米育种主要使用3个杂种优势群或5个亚群,2个主要杂种优势模式或4个子模式.根据我国玉米生产和种质结构特点,制定了玉米种质扩增、改良和创新的技术路线,主要包括外来群体接力改良、创造半外来种质和分析杂种优势群与构建杂种优势模式.杂交种选育技术的提高和杂种优势模式的构建促进群体改良技术从群体内选择转变为群体间相互轮回选择.相应的技术路线也要予以调整.     

抗黄曲霉玉米群体GT-MAS:gk的配合力效应与杂种优势群划分

 【目的】GT-MAS:gk为抗黄曲霉菌的玉米群体,在美国作为抗源种质被释放利用,对该群体进行配合力测定与杂种优势群划分的研究,有利于外引群体在国内的有效利用和推动抗黄曲霉玉米育种工作在国内的开展。【方法】试验于2003～2005年在山西农科院谷子研究所(长治)进行;试验采用6×6不完全双列杂交的遗传设计,以6个骨干自交系为测验种对抗黄曲霉玉米群体GT-MAS:gk等6个外引群体进行配合力测定。【结果】GT-MAS:gk群体产量的一般配合力效应值GCA为-9.9,在被测的6个群体中居中等水平,与掖478、齐319和Mo17有相对较高的特殊配合力效应,与黄早四、丹340和B73的特殊配合力效应为负向值。【结论】GT-MAS:gk群体应归为瑞德类群,对应的杂种优势群为PA类群、兰卡斯特类群和78599选系。     

Study of Yield Combining Ability and Genetic Relationship Among Exotic Tropical, Subtropical Maize (Zea mays L.) Inbreds and Temperate Maize Inbreds in China

Information on the genetic relationship between tropical maize (Zea mays L), germplasm and temperate maize germplasm is of great value to maize breeding. The objective of this study was to determine the combining ability and genetic relationship of 25 inbreds extracted from five tropical maize populations and a land race, with four temperate maize inbreds (Huangzaosi, Mo17, B73 and Dan 340). The 25 tropical inbreds were crossed with the four temperate inbreds and evaluated. Lines from Suwan1 and POP28 had high general combining ability (GCA) for grain yield. The lines from POP32 (ETO) had the highest special combining ability (SCA) with B73; the average SCA value of the 5 lines was 879 kg/ha. The lines from Suwan1had the second-highest SCA (584 kg/ha) with Huangzaosi. The lines from Suwan1 had the greatest relative heterosis (20%) with B73, followed by the lines from POP32 (ETO) with B73 (19%). Five heterotic patterns have been identified from this study: Suwan1 × Reid, ETO × Reid, POP28 × Reid, POP28 × Ludahonggu, and Suwan1 × Lancaster.     

玉米4类种质杂种优势利用模式

以唐四平头系统、Lancaster系统、Reid系统和旅大红骨系统的代表性自交系为材料,完全双列杂交,分析各杂交模式的杂种优势和配合力.结果表明:系统间杂交后代的产量等主要性状杂种优势和特殊配合力普遍高于系统内杂交后代;不同杂交模式的超亲优势和特殊配合力均因性状不同而有所差异,单株粒重的超亲优势以L×R、唐×L、唐×R较高,单株粒重特殊配合力以L×R、唐×R、唐×旅较高.     

10个热带、温带玉米群体育种潜势分析

[目的]研究热带温带玉米群体产量性状的产量配合力、杂种优势和杂优模式。[方法]采用NCⅡ遗传交配设计,对10个热带(亚热带)、温带玉米群体的配合力及杂种优势进行评价。[结果]墨黄1号、新墨1号和墨白962及豫综5号、辽旅综和WBM-C4的一般配合力较高,在育种利用上有较优的利用潜势;墨白961×豫综5号、新墨1号×WBM-C4、墨白964×辽旅综、墨白962×EP7和墨黄1号×SUWAN-1的特殊配合力较高,具有潜在杂优模式;供试群体各组合群体平均优势在5.9%~39.6%、超亲优势在3.8%~21.6%。统计表明,亲本群体组合F1基因型值与其平均优势相关关系不密切(r=0.200 8),亲本群体间的遗传差异与群体平均优势呈极显著正相关(r=0.786 7**)。[结论]该研究对热带温带玉米群体的进一步改良和有效利用提供参考依据。     

热带、亚热带玉米自交系与温带自交系遗传关系研究

以 9个热带、亚热带玉米自交系和 5个代表中国温带主要杂优群的自交系为材料 ,利用SSR分子标记技术和NC -Ⅱ遗传设计的田间试验方法 ,研究了它们之间的遗传关系。结果表明 ,温热杂交组合掖 478×CML31 0、Mo1 7×CML1 0、黄早 4×CML1 0 7、旅 9×CML31 0、自330×CML31 2产量特殊配合力较高 ;根据SSR标记遗传多态性结果将供试自交系分为 6个杂优类群 :第 1类群包括CML1 0、CML2 65 ,第 2类群包括CML2 7、CML96、CML2 95、Mo1 7,第3类群包括CML32 3、黄早 4 ,第 4类群包括CML31 0、CML31 2、自 330、丹 340 ,第 5类群包括CML1 0 7,第 6类群包括掖 478;SSR标记的分类结果与产量配合力及系谱分析结果基本一致     

基于SNP芯片揭示中国玉米育种种质的遗传多样性与群体遗传结构

【目的】选择具有重要育种价值的玉米自交系进行遗传多样性与群体遗传结构解析,为玉米育种实践提供指导和参考。【方法】选用344份具有广泛代表性和时效性的玉米自交系,其中包括美国主要杂种优势群、由国内地方种质发展来的杂种优势群、由美国商业化杂交种选系发展来的杂种优势群以及近年来在中国玉米育种中应用的新种质。利用北京市农林科学院玉米研究中心自主研发的包含3 072个SNP位点的MaizeSNP3072芯片对供试自交系进行全基因组扫描,揭示其遗传多样性与群体遗传结构。【结果】在344份自交系中,3 072个SNP标记所检测到的基因多样性为0.028-0.646,平均为0.442;多态信息含量（PIC）为0.028-0.570,平均PIC值为0.344。群体遗传结构分析表明,K=8时,△K值最大,即本研究所采用的自交系群体可以划分为8个类群,分别为旅大红骨群、黄改群（又称塘四平头群）、Iodent群、兰卡斯特群、P群、改良瑞德群、瑞德群和X群,其中前7个群已有报道且基本被育种家所公认,第8个群为近年来以X1132X等杂交种作为基础材料选育出的优新种质,命名为X群。比较8个类群,遗传分化系数（Fst）为0.319-0.512,遗传距离为0.229-0.514。AMOVA结果表明类群间存在显著的遗传变异,占总遗传变异的38.6%,类群内的遗传变异占58.1%。PCA（主成分分析）结果显示,X群与黄改群、兰卡斯特群遗传关系较远,与Iodent群遗传关系较近。各类群平均基因多样性分析结果表明,随着类群改良年代的增加,类群平均基因多样性降低,其中X群种质平均基因多样性最高;进一步分析表明,美国种质类群（兰卡斯特群、瑞德群和Iodent群）和国内地方种质改良系（旅大红骨群和黄改群）核心材料多样性下降幅度较大,P群和改良瑞德群核心材料下降幅度较小,X群核心材料则没有下降趋势,说明X群核心材料仍然保留了较高的遗传多样性,未来还有很大的育种潜力可挖掘。【结论】近年来,以X1132X等杂交种所构建的基础材料选育而成的京724等系列优良自交系,区别于其他已知的7大类群,可以单独成群,称之为X群。该群与黄改群之间存在较远的遗传距离,从分子水平验证了“X群×黄改群”这种强杂优模式具有良好的应用潜力。     

黑龙江省早熟玉米自交系的遗传分析及应用评价

为了全面了解黑龙江省早熟玉米自交系间遗传关系,并合理准确地划分杂种优势群和构建杂种优势模式。通过采用黑龙江省5 个主要早熟玉米优良自交系按双列杂交设计,研究配合力的结果表明：5 个自交系以及配制的组合在7 个农艺性状上都存在极显著差异。杂交组合遗传参数分析：在超亲优势率上,以合344 为母本的杂交组合的穗粗性状的超亲优势率均为正值,表现出较强的杂种优势,在中亲优势率上,以合344 为母本的组合的优势率为正值,通过分析表明合344 同其他类群自交系之间均表现出较高配合力。其中合344×扎461 与合344×南5 组合的单株产量的中亲优势率均超过10%,增产效果明显。黑龙江早熟玉米杂种优势模式,Lancaster类群×塘四平头类群杂优模式：Lancaster类群×Reid类群杂优模式,Lancaster类群×外杂选类群杂优模式。其结果对黑龙江省早熟玉米有效利用提供理论依据和实践。