CIMMYT玉米项目的种质改良研究

ＣＩＭＭＹＴ玉米项目的种质改良研究中国农业科学院作物所张世煌，赵琦国际玉米小麦改良中心（ＣＩＭＭＹＴ）的玉米项目总部设在墨西哥，包括驻在各洲的６个地区分部共有研究人员３６名。玉米项目的宗旨是：通过提高玉米的生产力帮助发展中国家摆脱贫困。中心通过４条途...     

53份玉米自交系的苗期耐旱性分析

【目的】了解53份玉米自交系的苗期耐旱性，挖掘耐旱玉米种质。【方法】采用幼苗叶片相对含水量、叶片保水力和叶片丙二醛含量，结合水分胁迫下的幼苗存活率，评价了53份玉米自交系的苗期耐旱性，筛选出耐旱系13份、中等耐旱系16份和旱敏感系24份。【结果】在水分胁迫下，耐旱系的叶片相对含水量较高、叶片保水力强、丙二醛含量低，胁迫解除后，植株能恢复生长。随着胁迫强度增大，旱敏感系的叶片保水力下降、叶片相对含水量和丙二醛含量迅速降低，复水后植株不能恢复生长。叶片相对含水量和保水力是玉米耐旱性的重要指标，可用于评价玉米自交系的苗期耐旱性。利用63对SSR引物分析了53份自交系的遗传多样性，共检测出245个等位基因变异，平均多态性信息量为0.596。结合系谱资料和育种实践将53份自交系划分为Lancaster、BSSS、旅大红骨、PA、四平头和PB共6个亚群。除Lancaster外，其余5个亚群均含有耐旱系。根据自交系的耐旱性反应，发现BSSS、PB和四平头亚群的幼苗存活率、叶片相对含水量和保水力较高，为重要的耐旱种质类群。采用t测验，在8份耐旱系和10份旱敏感系间检测出21个具有显著频率差异的等位基因，可用于玉米自交系苗期耐旱性评价。【结论】BSSS、PB和四平头亚群为重要的耐旱种质类群。检测出的21个具有显著频率差异的等位基因，可用于玉米自交系苗期耐旱性评价。     

外来种质对中国玉米生产的遗传贡献

 广泛采用少数优良种质资源，会引起作物遗传多样性下降，降低品种抗病和抗逆能力，影响作物的产量。引进和利用外来种质资源是丰富作物遗传多样性、促进品种更新换代的重要途径。通过分析我国20个玉米主产省区15年（1982-1997）主要品种的亲缘关系和遗传构成，研究外来种质资源，特别是美国和国际农业研究磋商组织(CGIAR，以下简称CG系统)对我国玉米遗传贡献的时空变化和对中国玉米生产的经济影响。结果表明，美国种质和CG系统的种质对我国玉米的遗传贡献一直呈增长趋势，尤其是CG系统的遗传贡献从上世纪90年代以来增长迅速；美国遗传贡献率每增加1%，中国玉米单产将提高0.2%或者0.01吨/公顷；CG系统遗传贡献每增加1%，玉米单产将提高0.025吨/公顷，高于美国种质对我国玉米产量潜力的作用。中国政府应支持和鼓励研究人员在引进与利用美国种质的同时，加强对来自CG系统种质的研究、开发与利用，从而更好地为中国玉米生产的发展提供资源储备。     

分子标记在优质蛋白玉米育种中的应用

通过与opaque-2（o2）基因紧密连锁的SSR分子标记phi057对X178和CA335回交群体回交一代BC1F1和回交二代BC2F1 o2基因的前景选择,发现可以在苗期对回交群体进行o2基因的检测和追踪,可提高选择的准确性.通过利用AFLP分子标记进行轮回亲本的背景选择,表明利用AFLP分子标记辅助选择可以使回交二代与轮回亲本的相似性比回交一代与轮回亲本的相似性显著增加,使位点进一步纯合,选择出与轮回亲本具有较高相似性单株个体,从而加快优质蛋白玉米育种进程, 为分子标记辅助选择QPM提供了重要理论依据.     

东北地区主要玉米自交系的SSR遗传多样性分析

利用70对扩增产物具有稳定多态性的SSR标记研究了66份玉米自交系的遗传多态性。70对引物在供试材料中共检测出273个等位基因变异,每对引物检测等位基因2~7个,平均3.9个,每个位点的多态性信息量(PIC)变化于0.121~0.814之间,平均0.584。66份自交系之间的遗传相似系数变化范围0.70~0.93。UPGMA聚类分析结果表明,66份供试自交系划分为5个类群,分类结果与系谱来源基本一致,东北地区生产上主要推广杂交种的亲本大多来自不同的类群。     

外来种质对玉米改良的潜力

玉米原产拉丁美洲的墨西哥、秘鲁一带,当地印第安人栽培玉米的历史,可以追溯到7000年以前。玉米从野生状态被驯化成目前的栽培类型,大约有4500年历史。玉米在其多样性中心经历漫长的进化与栽培过程,形成了丰富的品种资源。在国际玉米、小麦改良中心的种质库中保存着从46个国家搜集来的大约1.3万份玉米种质。根据总的遗传成分和亲缘关系,这些材料分属约250个种族。但在美国只利用了1个种族群(2个种     

优质蛋白玉米的分子标记辅助选择

综述了应用于优质蛋白玉米种质辅助选择的分子标记,提出了优质蛋白玉米的分子标记辅助选择策略;通过对回交家系赖氨酸分析和SSR分子标记检测结果,对该技术的可靠性进行了验证;考虑到成本核算和可操作性,认为该分子标记辅助选择技术,应用于育种实践是非常经济有效的。     

辅助选择优质蛋白玉米种质的ELISA方法

基于玉米胚乳中赖氨酸含量与EF-1α含量呈显著正相关,利用ELISA技术定量检测胚乳中EF-1α含量,进而估测胚乳中赖氨酸含量,建立了辅助选择优质蛋白玉米种质的ELISA技术体系.通过对653份QPM家系的检测,表明该方法具有简便、快速、准确的特点,可有效辅助选择优质蛋白玉米种质。     

农杆菌介导玉米愈伤遗传转化研究

以玉米自交系R18-599和齐319幼胚诱导的胚性愈伤为转化受体,对农杆菌浸染并共培养3 d后对GUS基因的瞬时表达率进行检测,优化遗传转化体系。结果表明:愈伤组织的生长状态对转化效率有很大影响,以愈伤组织继代两次、预培养7 d左右为浸染的最佳时期;另外,EHA105菌株对玉米自交系齐319愈伤的浸染效果要好于对R18-599,其平均GUS瞬时表达率分别为31.20%和23.74%,经t测验达显著水平(t<0.05)。     

从品种试验看玉米育种面临的技术问题

分析了品种区域试验中暴露出的问题,提出了在玉米商业育种中必须调整育种目标与品种的产量结构.提倡密植育种法,重视环境效应,提高抗逆性,降低经营风险.