玉米育种转型期的困惑与思考

在中国玉米育种处在以市场全球化、品审改革、国际竞争、生物技术介入等为标志的转型期,总结了种质基础、杂优模式、碎片化育种等方面的困惑,剖析了育种理论、种质创新、生物技术育种的重要性。认为育种单位要走出转型期,必须针对特定区域,整合优异种质,坚持有特点的两群论,确定前瞻性育种目标,充分发挥育种家优势,融合生物技术,选育出有区域优势且被市场广泛认可的突破性品种。     

鲜食黑糯玉米新品种陕K8143 的选育

陕K8143 是陕西省生物农业研究所以单倍体加倍选系S7493 作为母本，与父本1h265 通过多次人工杂交选育而成。该杂交种营养价值高，籽粒及穗轴具有极高的花青素含量，风味佳、抗病性强，夏播75d、春播80d 采收。2022 年通过陕西省农作物品种审定委员会审定，适合陕西省夏玉米区域种植，也可作早春播种。     

小麦不育材料幼胚培养植株再生性研究

本试验对小麦两类不育材料幼胚愈伤诱导及分化进行了研究,结果表明:①N6培养基愈伤组织诱导率最高95%～100%;不同材料平均出愈率由高到低依次为雄性不育1号、雄性不育2号、雌性不育1号;②接种18～30dMS培养基最早产生不定芽分化。最早可见不定芽分化的材料为雄性不育1号,分化进程较雌性不育幼胚提早7～10d;雄性不育1号和雌性不育1号幼胚愈伤组织分别培养45,52d分化率达峰值均为100%,雄性不育2号材料在培养112d分化率达峰值67.4%;③单独加入2,4 D并随2,4 D浓度降低不定芽分化率有增加的趋势。2,4 D与KT配合使用不定芽分化率最高,达100%,以低浓度2,4 D(0.25～0.50mg·L-1)与KT(0.1～0.2mg·L-1)配合为宜。④分化不定芽在不同培养基中生长增殖不同,以C17为最佳同时附加KT0.2mg·L-1 2,4 D0.1mg·L-1分化苗可增殖6倍;再生植株移栽成活率80%以上;接种至移栽历时4个月。     

甜玉米成熟胚的组织培养及其植株再生研究

以45种甜玉米为材料,对成熟胚愈伤组织的诱导和继代培养、植株再生、再生苗移栽等方面进行了研究。45种基因型玉米成熟胚经诱导多可产生愈伤组织,但各种基因型之间愈伤组织诱导率差异较大,变异范围为0~100%。不同基因型愈伤组织的增殖力也有显著差异。将愈伤组织转入分化培养基,选系B12-2-2和A50可再生出完整植株。     

花生胚小叶体细胞植株再生系统的建立

[目的]研究花生胚小叶体细胞植株再生体系,为利用胚小叶进行外源基因遗传转化提供试验依据。[方法]以花生品种四粒红和改良海花的胚小叶为外植体,2种外植体取材方式(预培养和直接取材)为培养背景,探讨了不同取材方式下各个培养要素(基因型、培养基等)与脱分化、再分化的关系,初步建立了花生胚小叶体细胞植株再生体系。[结果]在预培养取材条件下,预培养6d的四粒红外植体在2号培养基(MS+3mg/L6-BA+1mg/LNAA)上分化得最好,每愈伤组织再生芽2.34个,预培养5d的改良海花外植体在1号培养基(MS+5mg/L6-BA+3mg/LNAA)上分化最佳,每愈伤组织再生芽2.08个。直接取材条件下,改良海花在1号培养基上每愈伤组织出芽数为6个,而四粒红为3个。直接取材在诱导愈伤组织及器官分化方面都好于预培养取材。[结论]直接取材条件下,不同培养基对诱导愈伤组织及芽分化的作用差异较大,而基因型在诱导愈伤组织上的作用有显著差异,在出芽率上的作用差异并不显著。     

小麦种间杂种优势研究:Ⅰ.普通小麦与斯卑尔脱小麦及密穗小麦种间杂种产量和品质优势

以6个普通小麦为母本,5个斯卑尔脱小麦和 5个密穗小麦为父本配制6×10种间 NCⅡ双列杂交组合,对其杂种F1的产量及品质性状进行了研究。结果发现:小麦种间杂种在产量上具有明显的杂种优势,其中斯卑尔脱小麦与普通小麦所配的30个种间杂交组合产量杂种优势平均为109.24%(43.14%~187.96%),单株穗数及千粒重平均优势较大且与产量优势的相关分别达极显著水平和显著水平;密穗小麦与普通小麦所配的30个种间杂种的杂种优势为77.19%(-2.18%~143.42%),单株穗数和主穗粒数优势较大且与产量优势的相关均达极显著水平。种间杂种的品质指标中籽粒硬度大多降低,但农大3226所配组合均具正向优势,密穗小麦所配种间杂种籽粒蛋白质含量及湿面筋含量低于普通小麦。但是种间杂种沉淀值的杂种优势比较普遍。认为,种间杂种的品质性状在一些组合中比普通小麦有所提高。     

先玉335在中国10年的表现与思考(上)

文章以中国玉米生产上应用的主流品种先玉335为对象,以育种者的视角剖析了该品种十多年来在玉米生产的沉浮经历中所展现的优良特性和明显缺点,积极回顾与评价了该品种对中国玉米生产模式跨越发展做出的重大贡献。分析了先玉335育种模式在中国玉米主产区籽粒机械化收获改良中的历程,提出了未来品种更新和升级的方向是早熟、坚秆和耐密,并给出了相关建议。期望与育种同行分享、探讨,并选育出超越性的大品种,促进玉米生产,保障国家粮食安全。     

甜玉米幼胚愈伤组织诱导及植株再生研究

以21种基因型甜玉米为试材,以幼胚为外植体,研究甜玉米愈伤组织诱导和植株再生技术.21种基因型的幼胚均可诱导愈伤组织发生,但不同基因型材料之间愈伤组织诱导率差异较大,变异范围为0～100%.不同基因型材料的愈伤组织增殖能力也有显著差异,转入分化培养后,仅选系A23-2-3[3]再生出完整植株.     

小麦雌性育性遗传的分离分析

为了全面了解小麦雌性育性的遗传模式,选用普通小麦中6个育性及结实正常的品种与小麦雌性不育突变系XND126杂交构建6个组合,对6组合P_1、P_2、F_1和F_2充分授粉下的雌性育性进行3种育性表示方法的调查,利用数量性状主基因+多基因混合遗传模型的4世代联合分析方法对其表型数据进行分离分析.结果表明:小麦雌性育性受2对主基因和多基因联合控制,2对主基因之问存在互作效应,不同生态型的组合所估算的主基因遗传率大小不同.并对小麦雌性育性遗传变异方式及其在育种实践中的"双向选择策略"进行了探讨.     

小麦雌性育性QTL的高效定位策略

为了高效地定位小麦雌性育性QTL,以选择表型及连锁不平衡结合策略筛选候选标记.对选取的SSR 标记在实验群体中以隐性极端不育亚群体估算其重组频率( c 值) ,确定染色体2AS、2DS 上可能存在QTL.再对候选染色体上18个标记分别计算c 值,并用育成品种与小麦雌性不育系XND 126组成的品种(系)群体计算标记与可能位点间的连锁不平衡值( LD 值) .结合c 值和LD 值提供的位点信息构建部分连锁群,通过实验群体F２ 的连锁分析定位了小麦雌性育性位点taf1.结果发现与taf1 位点连锁较紧密的标记,其c 值较小而LD 值较大.分析认为结合连锁分析和关联分析优势,同时选择c 值较小而LD 值较大的多态性标记有利于快速确定与位点紧密连锁的标记,从而达到高效定位QTL 的目的,并有助于揭示小麦雌性育性的遗传机制.