S1选择法对玉米群体产量性状改良效果的比较分析

以产量性状及农艺性状作为研究对象,比较分析前人利用S1选择法实施群体改良获得的遗传增益、遗传变异及对玉米群体结构的影响。比较发现,S1选择法能够有效提高玉米群体产量和一般配合力,降低群体茎秆倒伏率和子粒含水量,但遗传方差降低较快。育种可考虑先运用混合选择法改良群体,克服遗传方差迅速降低的缺点,然后进行2～3轮的S1选择法进一步提高产量、适应性及耐自交能力,进而创造优异的育种新材料。     

北方早熟春玉米种质创新及利用研究

玉米种质资源匮乏、遗传基础狭窄是制约玉米育种研究和生产水平提高的主要限制因素,开展玉米种质创新和利用研究是玉米育种研究的首要任务。简要阐述了北方早熟春玉米种质创新和利用研究的途径、方法及玉米窄基因群体的改良、引入玉米综合群体的改良、热带亚热带种质与温带种质互导、抗病玉米自交系选育等种质创新研究进展。     

常规育种条件下玉米种质扩增的途径

我国玉米种质遗传基础狭窄,缺少培育综合抗性优良、高产、优质杂交种的种质资源.通过分析常规育种条件下地方种质资源筛选、种质引进、群体轮回选择在玉米种质扩增中的研究与利用,概述了热带、亚热带种质混合选择、温带与热带种质渗入杂交或回交选择、温带与热带复合群体相互轮回选择,群体改良在丰富品种的遗传基础上的应用;总结了黑龙江省玉米育种现状并提出发展建议.     

玉米种质改良问题探讨

种质基础狭窄已成为我国玉米育种发展的首要限制因素,致使玉米高产超高产育种受到阻碍。因此,必须对我国种质进行扩增、创新、改良(引进),丰富育种素材的种质基础,提高优良基因的频率,否则很难选育出综合性状优良的强优势品种,就难以改变我国玉米产量一直徘徊不前的局面。玉米种质创新主要有以下几种途径：外来种质利用,群体改良,转基因技术等。阐述了利用外来种质尤其是热带、亚热带种质来改良和拓宽温带玉米的遗传基础,构建新的杂种优势模式的途径。     

浅谈我国玉米种质扩增、改良和创新的途径

针对我国玉米育种和生产中存在的问题,指出了进行种质扩增、改良和创新的必要性,并提出了杂种优势群和杂种优势模式、群体改良、地方种质资源潜力的挖掘、热带亚热带优良种质的引进和利用、野生玉米的驯化和生物技术的应用等种质扩增、改良和创新途径。     

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。     

热带群体Slay Green轮回遗传改良试验

热带、亚热带玉米种质具有抗病、抗逆、优质等玉米育种目标期望的优良基因，可以增加玉米遗传变异，拓宽种质基础，提高优良等位基因的频率以及选择优良自交系的几率，因而今后对热带、亚热带种质资源的利用是解决种质基础单一，提高品种抗灾、抗逆的有效途径。本研究于2009-2010年连续对热带群体SlayGreen进行了轮回遗传改良，在当地气候条件下调查、记载群体的植株性状、抗病性、抗倒性、果穗性状及光周期反应，为选系和利用提供科学依据，并取得了初步进展。     

玉米辽综群体创建、改良及应用研究

以引自美国和选自美国血缘的自交系为基础材料,组建玉米辽综群体。采用S₁表型选择法、S₁家系密植鉴定选择法、配合力选择法对玉米辽综群体进行3轮改良,系统评价8个改良群体的育种潜势。结果表明,S₁家系密植鉴定选择法改良群体效果显著,且方便、实用。以密植鉴定选择法改良的群体辽综C_3-3穗行数增加明显、产量性状GCA水平较高、育种潜力较大。以其为基础群体,运用S1密植选择法结合新种质导入进行后续两轮改良。从不同轮次的改良群体中陆续选育出了6个优良玉米自交系,组配出6个相应的玉米杂交种通过国家或省级审定,新品种累计推广面积122.5万hm²。     

热带、亚热带玉米种质的改良利用

阐述了国内外对热带、亚热带玉米种质研究利用现状。热带、亚热带种质引种到温带要进行种质鉴定,通过混合选择或与温带种质互导改良以及轮回选择等途径,可筛选出更多抗病虫、耐旱、耐瘠薄、优良农艺性状等有利基因。     

3个不同玉米基础群体及其改良后代遗传变异的SSR分析

基于微卫星(SSR)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及其经2轮、4轮控制双亲混合选择改良后代的遗传变异。结果表明:40对SSR引物在基础群体及其改良后代中共检测到287个多态性位点,每个SSR标记的等位基因数为4～12个,平均7.18个;群体GP3及其改良后代的多态性位点数略高于GP4、GP5及其相应的改良后代,GP3、GP5群体随改良代数增加其多态性位点数呈略增趋势;群体GP3和GP4改良后代的群内遗传相似系数呈渐增趋势,而GP5则变化不大;GP3和GP4的群体基因型数随改良代数增加呈略减趋势,GP5呈略增趋势;GP3群体改良后代的遗传多样性指数变化呈下降趋势,GP4和GP5群体改良后代的变化呈上升趋势;3个群体的群内遗传变异均明显大于群间遗传变异;群体GP3的有效等位基因数为先减后增,GP5为连续略增,GP4呈略减趋势;群体GP3、GP5改良后代的实际基因杂合度和有效基因杂合度无明显变化,而GP4改良后代的变化呈略减趋势。     

玉米优良种质的筛选和利用

本文总结和概述了本所在玉米优良基础材料的鉴定、筛选、改良和选系利用方面的效果。着重从种质鉴定筛选、分类组群、种质导入的方式方法、遗传改良的进展进行了分析,对选系利用进行了总结。群体改良工作为育种提供了比较丰富的遗传基础。利用改良群体育成一批优良自交系和新品种,取得了显著成果。     

玉米人工合成群体的改良与利用

回顾国内外玉米群体改良利用研究的概况,分析四川农业大学在玉米群体合成、改良与利用方面开展的研究及取得的主要成果,结合玉米育种发展趋势,对进一步提高玉米群体改良利用效率提出思路。就研究方法和内容而言,应将传统方法和现代分子生物学技术结合,重点研究群体农艺性状及配合力表现、遗传多样性、杂种优势和遗传组成等,探明群体育种潜势;合成群体时,应按杂优类群选择自身性状优良、配合力高且彼此又有一定差异的材料,以适当协调群体的遗传异质性与群体内优良个体出现频率两者的矛盾,在对群体遗传育种潜势评价的基础上,应针对群体存在的问题,确定好选择目标性状和选择强度,并利用适当的轮回选择方法进行改良,以提高玉米群体改良利用效率;在群体改良过程中,应定期进行群体改良效果评价,以便根据评价结果及时调整改良方案;在利用人工合成改良群体选系前,应对群体的育种潜势进行评价,并根据群体遗传特性和自交后代配合力表现,采取相应的策略和方法。     

改良HS相互轮回选择与玉米育种

群体改良是现代玉米育种的基础环节,非常重要,在国外被称作前育种(Pre-breeding),是玉米种质改良创新的核心技术.为了适应玉米杂交育种的需要,必须把群体改良技术转向相互轮回选择.CIMMYT已经全面转向相互轮回选择,而沿用了几十年的全同胞、半同胞、S1、S2及改良穗行法等已很少使用.美国、印度、津巴布韦、巴西等国也逐渐转向相互轮回选择.文章详细介绍了CIMMYT重点利用的改良HS相互轮回选择技术,并提出了对方法的优化及与育种结合的方案。     

热带玉米Tuxpeno种质形成、改良及育种潜势分析

我国玉米种质资源狭窄和杂种优势单一,严重制约着我国玉米育种和生产的发展,发掘优异种质,获得突破性育种材料是选育优良品种的基础与前提,热带、亚热带玉米种质的引入、改良和应用对促进我国玉米育种与生产发展起到重要作用。本文综述热带玉米Tuxpeno种质形成、改良以及演化进程。采用群体改良方法对玉米Tuxpeno-Reid种质进行4次轮回选择,构建温热人工合成Tuxpeno-Reid 1号(简称墨瑞1号)C0、C1、C2和C3群体,回顾玉米Tuxpeno种质在我国玉米育种与生产中的应用,为有效地利用热带玉米Tuxpeno种质提供技术支撑,并进一步拓宽与丰富我国现有种质基础。     

热带亚热带玉米种质的改良研究进展

研究结果表明,经过改良热带亚热带玉米种质的株高降低40%以上,收获指数从30%提高到50%左右。大多数墨西哥马齿型、加勒比马齿型和硬粒型是锈病的抗源;群体22、28和31是霜霉病的抗源;TZSR(W)和TZSR(Y)群体是条纹病的抗源;Sanata Rosa 8073、NB-6和NB-12群体是粗缩病的抗源;群体590、390和Cornell ECB群体是玉米螟的抗源;Tuxpeno Sequia 抗旱性突出;Composto Amplo、SA-4和SA-6具有耐贫瘠及铝毒的优良特性。这些特异性种质可用于扩增、改良我国玉米的种质基础,提高抗病虫能力和抗逆性能,挖掘产量潜力。     

玉米遗传改良展望

介绍了我国玉米遗传改良的发展趋势,分析了玉米种质资源在创新改良利用价值,指出了各种改良技术对玉米种质资源改良的作用及发展前景。