浅析塘四平头杂优群选系及其改良系在中国玉米育种和生产中的作用

分析了塘四平头杂优群选系及其改良系在中国玉米育种和生产上的研究与应用。结果表明,优良玉米自交系塘四平头、黄早四、515、444、昌7-2等和杂交种掖单2号、掖单4号、烟单14、鲁玉3号、京早7号等对中国玉米育种研究和生产应用产生了重大影响,也做出了巨大贡献。其间利用的主要杂优模式为塘四平头杂优群与Lan.杂优群Mo17亚群和改良Reid杂优群等。新世纪如何继续沿用原有杂优模式和创建新的杂优模式都值得玉米育种家高度重视,为中国玉米育种和生产再上新台阶奠定基础。     

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。     

泰国玉米生产和遗传改良

玉米是泰国主要的谷类作物,2000年种植面积估计为130万hm2,子粒产量约448万t.杂交种种植面积占到玉米总面积的85.08%,以单交种为主,占到总杂交种的74%,其次为三交种.玉米生产主要限制因素有生物的如高粱霜霉病、南方锈病、小斑病、大斑病、茎腐病、玉米螟等;非生物因素有干旱胁迫等.玉米种质改良和品种遗传改良开始于1950年,主要从事单位为农业厅和肯色萨大学.先后育成Suwan1、Suwan2、Suwan3、Nakhon Suwan1、Suwan5等改良群体和Suwan Complex、KS23 等宽基综合种,并从中选育出Ki21、Ki45、Ni1等优良系,组配出了Suwan2301、Suwan3851、Nakhon Sawan72等优良杂交种.分别应用10个群体双列杂交法、顶交法和优良适应品种与外引种质杂交法等,确定了如下几个杂种优势模式:(Suwan1、Suwan3)×(Caripeno DMR、KS6);(Suwan1和 Suwan3的选系、KS6选系)×(Ki21、Mo17衍生系);[KS23(S)C₂、Suwan5(S)C₃]×[Suwan1(S)C11]。     

欧洲玉米种质BC8241Ht的利用与改良

国外玉米种质的引进、利用与改良是我国玉米杂交育种不可缺少的重要环节,也是育种成败的关键.选用从欧洲引进的21个玉米杂交种,在经过产量比较鉴定和农艺性状综合评判后,选取其中的BC8241H1作为选系基础材料,选育出了优良玉米自交系南21-3,并组配育成了5个优良玉米杂交种供我国西南山区推广应用.针对南21-3部分性状的缺陷,分别导入Tuxpeno、Lancaster和Reid种质对该系实施改良,并选育出了系列改良系.实践证明,BC8241Ht这份欧洲玉米种质是优良的,利用改良的效果也是明显的。     

旅大红骨种群在我国玉米育种与生产中的利用

旅大红骨种群自交系是我国玉米育种界公认的五大优良自交系之一 ,为扩大玉米种质资源 ,培育高产优质杂交种做出了巨大贡献。许多育种者对旅大红骨种群进行了大量的改良、扩增与创新 ,选育出旅 9、旅 9宽、E2 8、丹 340等 31个优良自交系 ,在生产上大面积应用的杂交种有丹玉 6号、丹玉 1 3号、沈单 7号、掖单 1 3号等 5 6个 ,利用的杂优模式主要有Lancaster群×旅大红骨群 ;改良Reid群×旅大红骨群 ;外杂选亚群×旅大红骨群等 3种主体模式     

我国青贮玉米育种现状和遗传改良策略

分析我国2004~2017年28个国审青贮玉米品种的杂种优势群和杂优模式,采用系谱分析法可将其分为6个杂种优势群、8种杂优模式,其中,温热Ⅰ群×瑞德黄、旅大红骨×温热Ⅰ群、瑞德黄×热带种质、温热Ⅰ群×高油4种杂优模式最具代表性,其中,归为温热Ⅰ群的有16个系,有14个品种含有其血缘,占28个品种的50%;有13个品种达品质一级标准。生物产量和纤维品质是青贮玉米遗传改良的两大目标,以青贮专用型、粮饲通用型为主,饲草型为辅是青贮玉米育种的方向。建立现代遗传改良技术平台,拓宽种质资源遗传改良基础是青贮玉米育种重要技术手段。采取"高大严选、逆境鉴定"的选系方法,以单交种为主、三交种和双交种为辅的组配方式,完善各级品种试验程序,有利于取得青贮玉米遗传改良的重大突破。     

中国玉米主要种质的改良与杂优模式的利用

本文通过对中国玉米生产和育种用种质的分析,发现我国玉米种质主要集中在四大杂优群,利用的主要模式有５种。重点讨论了各玉米区主要杂优群和杂优模式的选择、改良与利用等问题,并根据各地成功的经验和自己的育种实践,对其与地方种质、外来种质结合利用等提出了意见和建议。     

通过改良种质提高我国玉米杂交种的生产水平

论述了改良种质对提高我国玉米杂交种生产水平的重要性,探讨了群体改良、杂优群与杂优模式、地方种质与热带亚热带种质资源的利用等进行种质改良的方法与途径。     

我国西南玉米杂种优势群及其杂优模式研究与应用的回顾

四川农业大学于上世纪80年代,提出直接从热带种质选育自交系与温带种质自交系杂交,将温、热带种质的优点结合到杂交一代的西南玉米育种新思路,从Suwan-1群体中成功选育了自交系S37(苏37),构建了"温带种质自交系×热带种质自交系"的杂优模式。在此基础上,不断总结西南玉米育种的成功经验,经过研究和发展,又提出将西南玉米育种用种质划分为Reid(瑞德)、Non-Reid(非瑞德)和Tropical(热带)3个类群,其两两组配,可构成"Reid×Non-Reid(浅丘、河谷组配模式)、Reid×Tropical和Non-Reid×Tropical(深丘、山区组配模式)"三角形杂优组配模式。本文系统回顾了我国西南玉米育种中热带种质利用、杂种优势群划分及杂优模式研究与应用的发展历程,并对今后的发展趋势进行分析。     

热带玉米Suwan群体的遗传特性及育种潜势

基于对玉米Suwan 1、Suwan 3和Suwan 5群体的植物形态学农艺性状特征特性调查与玉米Suwan 1群体的遗传潜势研究,对玉米Suwan 1、Suwan 3和Suwan 5群体的遗传特征特性和Suwan 1群体进行方差分析。结果表明,热带玉米Suwan 1群体的综合性状包括育种产量潜力、基因加性效应积累等方面优于Suwan 3和Suwan 5群体;基于导入玉米Suwan 1群体后的杂种优势模式及产量表现,根据贵阳市两年田间产量鉴定结果发现,将Luda Red cob/Suwan 1类群合并的新种质与PB类群的平均产量最高。根据Suwan 1种质导入我国5大玉米类群后顶交种的配合力和杂种优势组型,经过2年多点的田间试验鉴定得出强杂种优势组型PB×Luda Red cob/Suwan 1、CIMMYT×Reid/Suwan 1、CIMMYT×Luda Red cob/Suwan 1和PB×Reid/Suwan 1。同一地点不同年际间田间试验鉴定,试验点次较少,有必要对优良热带玉米Suwan 1群体的遗传潜势及种质改良利用等进行深入的、更全面的研究。     

热带,亚热带玉米种质的研究与利用

探讨了热带,亚热带玉米种质利用的意义,国内外的研究进展和发展趋势,提出了研究利用的方法及利用的前景。Ｓｕｗａｎ－１、墨白１号,ＥＴＯ复合种是广泛利用的热带种质,Ｙｕｃａｔａｎ是有待开发利用的热带种质,已育成了Ｎｃ２９６、ＮＺ１Ａ辐苏１,等１１３等优良自交系和７８５９９、９９６１,等优良杂交种。     

Suwan与我国四大玉米种质的配合力和杂种优势分析

采用NCII设计,研究了4个Suwan群体与我国四大骨干自交系的配合力和杂种优势。结果显示:Suwan群体选系有较好的一般配合力,与四大骨干自交系有较高的特殊配合力和较强的杂种优势。其中,Suwan3的选系一般配合力较高,与丹340组配易形成较强的杂种优势。     

黄早四在我国玉米育种和生产中的重要地位

优良自交系黄早四是我国玉米育种和种子生产中最重要的骨干材料之一，它具有配合力高、植株紧凑、综合农艺性状好的突出特点，因而被广泛应用。近二十年来，由黄早四组配的杂交种，经省市以上审定推广的就有42个，黄早四杂交种累计推广面积达6亿亩以上，每年种植面积在5千万亩以上，为我国玉米育种和生产作出了巨大的贡献。由它组配的玉米杂交种株型紧凑或半紧凑，我国紧凑型玉米杂交种的选育和高产栽培研究得到了很大的发展。黄早四还是我国重要的种质材料，一大批黄早四衍生系及其杂交种育成。本文还讨论了优良地方种质的重新筛选改良，杂种优势模式和建立自交系发放制度等问题。     

热带、亚热带玉米种质在北方早熟春玉米育种中的利用研究

试验选用地方常用自交系甸骨11A、红玉米、长3、Mo17(未改良自交系)和导入热带玉米种质选育的8份自交系(改良自交系),每份改良自交系分别选定2个测验种,配制16个杂交种(改良杂交种),未改良系与选定2个测验种组配的杂交种(未改良杂交种)作为改良杂交种的相邻对照,对比法设计。改良自交系和未改良自交系、改良杂交种和未改良杂交种的性状观测值作为一对数据,按成对资料统计方法分析,t测验。结果表明:甸骨11A导入Suwan1、5-56的改良自交系与红玉米杂种优势较高,红玉米导入Suwan1、EVT5的改良自交系与甸骨11A杂种优势较高,长3导入Suwan1、墨黄9的改良自交系与海014的杂种优势较高。改良自交系主要性状变化表现为生育时期延后、单株产量增加。未改良自交系熟期越早,改良自交系及改良杂交种生育时期延后时间越长,改良自交系单株产量增加幅度越大。改良自交系及其改良杂交种的玉米大斑病、茎腐病的抗性有了较大提高。     

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。     

10个热带、亚热带玉米群体配合力效应研究

以5个中国主要玉米自交系为测验种，采用NCⅡ遗传交配设计，对10个热带、亚热带玉米群体的配合力效应及利用潜力进行评价。两年研究结果表明，群体21、群体43和群体StayGreen的产量一般配合力依次最高，利用潜力较大；参试的50个顶交组合中，Mo17×群体43、自330×群体43、丹340×群体21和Mo17×群体StayGreen4个组合特殊配合力较大，产量最高，对照优势最大。根据单株产量特殊配合力结合一般配合力效应，将10个热带、亚热带玉米群体初步划分5群，其中Tuxpeno群、StayGreen群和P500群一般配合力较高，为我国温带玉米育种具有潜在利用价值的3个杂种优势群。研究结果为进一步利用这些外来种质提供了信息。     

热带玉米Suwan1群体导入不同类型温带种质的遗传分析

采用不完全双列杂交法,分别将热带玉米Suwan1群体与我国温带玉米5大类群骨干自交系杂交,形成新的综合种,再与4个测验种杂交,组配36个杂交组合。通过2年1点的田间杂交组合8个表型(产量相关性状)评价,进行方差分析和配合力效应分析。方差分析表明,各杂交组合之间8个性状差异均达显著或极显著水平。产量一般配合力效应值大小为CML171/Suwan1Dan340/Suwan1P159/Suwan118599/Suwan1Chang7-2/Suwan1Mu6/Suwan1zheng58/Suwan191-95/Suwan1Mo17/Suwan1。根据联合产量分析,在36个组合中18599×Dan340/Suwan1和Dan340×CML171/Suwan1的杂种优势表现较强。由此,表现较好的杂种优势组型为PB、Tangsipingtou×Lvdahonggu/Suwan1(Reid/Suwan1)、Reid×Tangsipingtou/Suwan1、Reid×Lancaster/Suwan1,将Suwan1导入我国5大类群所形成的新种质对玉米的产量和其他性状的改良可以取得显著成效。     

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。