Lancaster类群及其衍生系对吉林省玉米育种的影响

吉林省玉米生产上推广的杂交种种质类群主要来源于Lancaster、Reid、旅大红骨子、塘四平头等种质类群。其中Lan-caster类群在杂交种数量和种植推广面积上均占主导地位,是吉林省玉米育种和生产的最主要类群之一,它具有遗传基础丰富、配合力高、抗病力强、经济性状、适应性广等特点。本文通过对其代表系MO17及其衍生系的分析,阐述了该系在吉林省玉米育种和生产上的作用。     

1992年我国玉米杂交种种质基础评价

１９９２年全国种植１０万公顷以上的玉米杂交种有２５个，占杂交种总面积的８３．９％。丹玉１３等六大品种面积占杂交种总面积４５％左右。玉米杂交种亲本系的利用仍十分集中。Ｍｏ１７、黄早四、２８、自３００大自交系的相对利用面积，分别占１Ｏ万公顷以上杂交种种植面积的２３．７５％、１１．５１％、９．８０％、９．６９％。在１Ｏ万公顷以上的杂交种中，相对应用面积超过２０万公顷以上的自交系仅１７个，所占比重却达９０．６２％，种质基础十分狭窄。生产上利用的自交系有四大来源，即：塘山四平头系统、兰卡斯特系统、瑞德黄马牙系统、旅大红骨系统，所占比重为８０．９３％，仅１９．０７％与四大系统无关。金皇后、获嘉白马齿两大系统已近消失。近几年有一批新自交系，如４７８、丹３４０、Ｕ８１１２、５００３、５１５等发展较快。１９９２年玉米新自交系主要来源是：单交种、三交种、综合种或改良群体。     

山东省主要玉米杂交种种质基础评述

对1985年－1999年山东省主要玉米杂种和自交系遗传组成进行了综合分析。山东省的玉米杂交种和亲本自交系的利用趋向集中，其中鲁玉2号、丹玉13号、掖单13号、烟单14号、掖单12号、沈单7号等7个杂交种利用占67.32%，黄早4、M017、107、478、E28、340、8112等7个自交系利用占72.04%。亲本自交系的来源也趋向集中，主要是塘四平头系统、Reid系统，玉米种质基础狭窄。本文对新品种选育和种质创新进行了讨论。     

黑龙江省玉米主要种质基础浅析

通过对黑龙江省1985～1998年间种植面积在1.0万hm^2 以上的玉米品种,占玉米播种面积80%以上的玉米杂交种及亲本的分析发现,全省在80年代应用以吉单101、四单8号、东农248为主,主要种质集中在甸11、Bup44、东46、东237、吉63、吉818、大黄46等一批骨干自交系,进入90年代后逐渐转向应用以四单19、本育9号、龙单13为主,种质基础以M107亚群、综合种选亚群系为主。亲本过度集中,种质基础狭窄的问题越来越突出,在遗传上存在较大的脆弱性和病害突发的隐患,并提出突破育种“瓶颈”应加强基础种质扩增、改良与创新的相应对策。     

Mo17在我国玉米育种和生产中的作用

大量资料分析表明，过去十余年，以引进的美国自交系Ｍｏ１７及其改良系为亲本的玉米品种数目众多，种植面积广大，居其它自交系之首，引起了国内玉米品种的一次更新换代。１９８８年以后，Ｍｏ１７及其改良系的组合在不同地区的面积表现出下降趋势，主要原因是玉启发经叶病，Ｍｏ１７感病严重，给生产造成了损失。目前国内玉米育种尚未选出骨干替换系，这已成为广大育种工作者急待解决的问题。     

陕西省玉米杂交种种质基础分析

对1984年～1993年陕西省种植面积在0.67万hm~2以上的玉米杂交种种质基础进行了分析,结果表明:陕西省玉米杂交种的生产已基本达到单交种化;生产上使用的杂交种比较集中,省外系和国外系组成的杂交种面积较大;玉米杂交种亲本系利用更趋集中,种质基础狭窄;玉米自交系主要采用以窄基为主的选育方式;种质杂交模式主要是美国的瑞德黄马牙、兰卡斯特分别和中国的唐山四平头、旅大红骨的杂交形式。     

美国玉米杂交种在我国玉米育种中的作用

根据我国玉米育种的成就及实践，从育种新种质利用角度，总结分析了美国玉米杂交种在我国玉米育种中的作用及其利用状况，以供育种者借鉴。     

丹玉自交系在我国玉米育种和生产中的地位与作用

优良玉米自交系自330、E28和丹340等为代表的丹玉自交系,是中国玉米育种和生产中最重要的骨干材料.它们具有配合力高、抗逆性强、适应性广、综合农艺性状优良的突出特点,因而被全国各地广泛应用.自70年代以来,由丹玉自交系组配的杂交种,经审定、鉴定的就有142个,合计种植面积约8×107hm2,年种植面积7×106hm2.由此,确立了旅大红骨种质类群和Lancaster类群中自330亚群的重要地位,已成为中国玉米重要的种质来源,促进了中国玉米育种研究的快速发展,为中国玉米生产做出了巨大的贡献.     

浅谈美国玉米种质在我国玉米育种中的作用

玉米品种的换代更新离不开种质的创新,外来种质是我国玉米育种的重要基础材料来源。本文简要分析了自20世纪70年代以来我国引进的美国优良种质在我国玉米育种和生产上取得的成就及产生的影响,并阐述了我国引进的美国优良种质的特点及改良的途径。     

温带与热带玉米自交系及其杂交种比较

种质资源遗传基础狭窄是目前我国玉米育种取得突破性进展的主要限制因素.温带玉米与热带亚热带玉米种质的杂交和渗进,可能是今后获得更多有利用价值遗传变异的一个重要途径.因此,热带亚热带玉米种质的研究和利用受到了国内外育种工作者的普遍重视.1996年我们从墨西哥国际玉米小麦改良中心引进了一些热带亚热带的自交系,为了解它们在河南生态条件下的生育特点,探索温热玉米自交系杂交后的遗传趋势,为合理利用热带亚热带玉米种质资源提供依据,特进行了该项研究.     

玉米单倍体育种研究技术的探讨

玉米单倍体育种技术能显著加快育种进程,它是生物技术与常规育种方法结合产生的一条新的育种途径.文章就玉米单倍体育种技术研究进展及在玉米育种中的应用进行了综述,包括玉米单倍体育种技术中获得单倍体的方法,鉴别方法及二倍体加倍方法等关键步骤,并就国内玉米单倍体育种现状进行了分析、探讨和展望.     

地方种质资源在我国玉米育种中的利用

回顾我国地方玉米种质资源的历史和现状,分析地方玉米种质资源在我国玉米育种中的作用,指出利用地方玉米种质资源可以拓宽温带种质的玉米遗传基础,构建新的杂种优势模式,产生出超强优势的杂交玉米新组合,提出了地方玉米种质资源的利用途径及方法.     

浅淡美国玉米种质在我国玉米育种中的作用

玉米品种的换代更新离不开种质的创新,外来种质是我国玉米育种的重要基础材料来源。本文简要分析了自20世纪70年代以来我国引进的美国优良种质在我国玉米育种和生产上取得的成就及产生的影响,并阐述了我国引进的美国优良种质的特点及改良的途径。     

玉米种质资源的创新与利用

以我国玉米育种实践为例,阐述了当今玉米种质创新与利用的必要性和迫切性,探讨了实现种质创新和利用的可能途径与方法。提出玉米育种应注重中长期育种目标的制定,充分利用地方种质、外来资源、野生近缘种等,选用合理的群体改良方法以及物理、化学、生物工程等手段进行玉米种质的创新与利用。     

广西玉米种质资源的特征特性及利用评价

1963~2000年间,广西共收集、保存玉米种质资源1575份,其中广西地方农家种1217份,外省品种5份,国外品种93份,国外自交系249份,国内自交系11份。性状鉴定结果表明:广西玉米种质资源各性状的表现差异较大,生育期春播71~145d,秋播68~111d;株高78~293cm,穗位高17~191cm,穗长6.3~21.5cm,穗粗1.7~5.3cm,穗行数8~24行;果穗多为锥形,粒型以硬粒为主,粒色以白、黄为主,千粒重50~460g。对489份地方种质资源进行籽粒品质分析,结果表明:蛋白质含量9.08%~14.99%,脂肪含量3.22%~7.35%,氨基酸含量0.25%~0.40%。利用广西玉米种质资源培育出的都安2号、多苞玉米30号、墨白玉米、苏湾1号、墨黄9号以及新近育成的糯玉米品种玉美头601、玉美头602等,对广西玉米生产起到了非常重要的作用。今后应继续做好广西玉米种质资源的收集和保存工作,为进一步丰富玉米育种基础提供坚实的物质保障。     

CIMMYT玉米种质在广西玉米育种中的应用

自20世纪70年代以来,广西从国际小麦玉米改良中心（CIMMYT）引进大量玉米种质资源,通过对这些种质资源进行筛选鉴定,筛选出表现较好的墨白1号（Tuxpeno1）和墨白94（Tuxpeno1 P.B.C15）、墨黄9号（Amarillo Dentado-2）、CML161、CML285、CML268等;经改良利用,选育出一系列适宜广西种植的玉米品种如玉美头102、玉美头168、桂单系列、桂顶系列以及黄粒群体等。今后,需继续加强外来种质的引进、保存和利用,保持引进种质的原有种性,利用其有利性状改良本地品种;加强对外来玉米种质进行遗传类群划分,为自交系的改良、杂交优势的组配以及基础材料的选择提供理论依据,以减少育种上的盲目性;协调对外来种质高产和优质性状的筛选,并利用分子生物技术对这些性状进行改良创新,为选育高产优质玉米品系提供优异材料;通过与国内其他研究单位的合作与交流,加强玉米种质的交换,并进行异地培育或鉴定,扩大玉米种质的遗传变异,从而提高玉米新品种的选育效率。     

CIMMYT玉米种质资源的引进鉴定与利用研究

2008年从CIMMYT引进玉米种质资源132份,其中地方种质50份、杂交种21份、基因改良圃中间材料34份、自交系27份。经过两年种植鉴定,大部分材料的株高及雌雄花协调性基本和引种地一致,这些种质材料具有适应广西玉米两季种植模式、生育期适中、茎秆粗壮及籽粒品质优等特点。其中,黄粒CML285表现特优,适应广西气候,产量高,一般配合力高;白粒CML268也表现很好,产量高,穗部性状遗传力高。利用CML204改良玉米自交系南60-1获得＂改良南60-1＂,其籽粒品质明显提高,且与CML268有较高的特殊配合力。对引进的自交系、特别是白粒自交系直接和广西的骨干系组配,获得了较强的杂交优势组合。对引进的地方种质、杂交种及基因圃中间材料进行人工套袋自交,获得了168份趋于稳定的高代材料,大部分高代材料的产量、长势及雌雄花协调性表现很好;采用广西骨干系进行测配,获得600多个组合。此外,将部分材料和广西自交系杂交,可明显改善广西玉米籽粒品质。因此,引进的玉米种质材料丰富了广西玉米种质资源,拓宽了玉米育种材料的遗传基础,利于加快我区玉米新品种的育种进程。     

野生稻种质在水稻高产育种上的应用研究进展

野生稻种质拥有许多优良的性状和基因,与栽培稻的亲缘关系最近,是栽培稻遗传改良的重要候选资源.文章通过综述野生稻种质在常规稻、三系杂交稻、两系杂交稻上的应用研究进展,并结合生产实践对水稻高产育种方向提出了建议:在科研体制上应加强顶层设计,允许实施一定数量的中长期育种项目,为培育重大品种创造环境;对于普通野生稻的利用,宜选择具有所需优异性状的栽培稻作亲本进行回交、复交或选择不同野栽杂交后代中的优良株系进行兄妹交,使各亲本的优良基因结合于同一栽培品种上;通过胚拯救、转基因、花粉管导入或穗茎注射野生稻DNA、MAS等方法相结合、构建野生稻外源种质渗入的近等基因系和染色体片段替换系等生物技术手段,充分利用其优异性状;利用骨干亲本材料与野生稻种质资源构建遗传材料进行基础理论研究,同时利用MAS技术在骨干亲本材料中进行高产QTL遗传效应验证,从而促进遗传育种科研项目在实践中推广应用.     

山东省玉米杂交种的种质基础和创新利用分析

对 1990～ 1999年山东省主要推广玉米杂交种的种质基础、杂种优势群、杂交优势模式以及种质改良创新研究进行分析。结果表明 :生产用玉米杂交种种质基本上由Reid、唐四平头、外杂选、Lan 和旅大红骨 5大核心种质类群组成 ,种质基础更趋狭窄。有 6种杂交优势利用模式 ,但目前利用最多的有Reid×外杂选、Reid×旅大红骨和Reid×唐四平头 3种模式。我省玉米种质的改良和创新研究取得了显著成效     

Development and application of marker-assisted reverse breeding using hybrid maize germplasm

Humankind has been through different periods of agricultural improvement aiming at enhancing our food supply and the performance of food crops. In recent years, whole genome sequencing and deep understanding of genetic and epigenetic mechanisms have facilitated new plant breeding approaches to meet the challenge of growing population, dwindling resources, and changing climate. Here we proposed a simple and fast molecular breeding method, marker-assisted reverse breeding(MARB), which will revert any maize hybrid into inbred lines with any level of required similarity to its original parent lines. Since all the pericarp DNA of a hybrid is from the maternal parent, whereas one half of the embryo DNA is from the maternal parent and the other half from the paternal parent, so we firstly extract DNA from seed embryo and pericarp of a selected elite hybrid separately and then we derived the genotypes of the two parents with high-density single nucleotide polymorphism(SNP) chips. The following marker-assisted selection was performed based on an Illumina low-density SNP chip designed with 192 SNPs polymorphic between the two parental genotypes, which were uniformly distributed on 10 maize chromosomes. This method has the advantages of fast speed, fixed heterotic mode, and quick recovery of beneficial parental genotypes compared to traditional pedigree breeding using elite hybrids. Meanwhile, MARB has the advantage of not requiring sophisticated transformation and double haploid(DH) technologies over RNA interference(RNAi)-mediated reverse breeding. In addition, MARB can also be used with feed corn harvested from big farms, which is often similar to F_2 populations, and the relevant transgenes in the population can be eliminated by marker-assisted selection. As a result, the whole global commercial maize hybrids can be utilized as germplasm for breeding with MARB technology. Starting with an F_2 population derived from an elite hybrid, our experiment indicates that with three cycles of marker-assisted selection, selected lines could recover over 80% of the parental genotypes and associated beneficial genes in a fixed heterotic mode. The success application of MARB in maize suggests that this technology is applicable to any hybrid crop to breed new inbreds with improved hybrid performance but the same heterotic mode. As chip technology becomes cheap, it would be expected that polymorphism screening and following marker-assisted selection could be done with one all-purpose high density chip. Several issues associated with MARB were discussed, including its rationale, efficiency and advantages, along with food/feed and environmental safety issues and applications of MARB in variety protection and marker-assisted plant breeding.