玉米杂种优势类群的研究进展

杂种优势群是玉米育种研究的重要内容。介绍了玉米杂种优势群形成的历史及早期的利用情况,分析了不同杂种优势群划分方法的优缺点、玉米杂种优势群的划分及其利用、玉米杂种优势群的发展趋势,最后提出玉米杂种优势群划分的必要性。     

高支链淀粉玉米的杂种优势群和杂种优势模式研究

高支链淀粉玉米是受突变型基因wx控制的特异淀粉类型,表现型为蜡质,支链淀粉含量高。在利用高支链淀粉玉米自由授粉品种进行群体改良而获得的高配合力群体的基础上,构建了当代高支链淀粉玉米单交种第1个杂种优势模式T5×H2。通过对热带地区高支链淀粉玉米地方品种Ratchetal的早熟性改良而获得T2高配合力群体,证实T5杂种优势群与T2品种改良群体具有较高的群体间杂种优势,T5×T2可应用于杂种优势育种。361×T2和354×T2可独立应用于杂种优势育种;361和354可作为T5杂种优势群的亚群应用于杂种优势育种。     

杂种优势的数量遗传学理论及其在玉米育种中的应用

杂种优势现象已经被广泛应用在商业化育种实践中,不同群体(系)之间杂交第一代往往表现出杂种优势,这是生物界的一种普遍现象。杂种优势形成的遗传基础仍然停留在假说阶段,主要包括显性假说、超显性假说以及上位性、杂种优势基因、等位基因特异性表达等理论解释。在综述不同杂种优势假说的基础上,结合多年的玉米自交系和杂交种选育实践,阐述H_(F_1)=Σdy~2的实用性,讨论并探讨杂种优势形成的双亲基因频率差异互补理论,提出玉米自交系、杂交种选育的群间选系组配观点。此外,还讨论了一些改良和创新杂种优势类群的玉米育种实践。     

玉米遗传多样性与杂种优势

杂种优势利用是玉米育种研究的重要内容。通过分析玉米种质的遗传多样性可以划分杂种优势群,并在结合育种实践的基础上构建杂种优势模式。分子标记技术已成为分析遗传多样性的重要工具。对不同分子标记系统的比较分析表明,SSR标记最适合种质的遗传多样性分析。系谱分析方法、数量遗传学方法和分子标记技术是分析玉米杂种优势群的常用方法。利用分子标记技术并结合双列杂交和NC-II方法对中国玉米种质进行了有效划分。文章最后探讨了利用分子标记遗传距离预测杂种优势的可能性。     

国外玉米品种类群杂种优势研究的回顾

玉米杂种优势是育种工作最重要的概念。玉米品种间或类群间存在着不同程度的杂种优势。经过90年来国外玉米育种者的深入研究，建立了杂种优势的理论和概念，明确了南、北美洲主要玉米种质杂种优势图谱关系。本文通过对国外玉米育种家们所进行的杂种优势研究工作的回顾，旨在了解和掌握国外玉米种质类群间的杂种优势模式，对于有目的的引进和改良利用国外种质资源具有重要的指导意义。     

引入美国种质对我国玉米育种的影响

我国育种者从美国商业杂交种中分离了许多二环系,逐渐形成了PA(Reid)和PB(non-Reid)两大种质群,并利用这些二环系改良国内种质,取得了明显成效。PA种质是目前我国玉米育种利用的主要A类种质,在很大程度上稳定了我国玉米育种的杂种优势模式。而PB种质在引入抗病、耐逆基因的同时,倾向于破坏我国玉米杂种优势模式的稳定性和集中性,瓦解了我国的玉米杂种优势模式,同时也造成对热带种质的盲目利用,使得玉米育种的技术路线和杂种优势模式变得复杂化。目前直接对商业杂交种的分离选系在很大程度上造成育种思路与杂种优势模式的混乱。正确利用国外商业杂交种选育二环系和改良种质,对于制定今后玉米育种的技术路线和指导产品创新具有重要的实践意义。     

改良Reid×塘四平头杂优模式在吉林省玉米育种中的应用

玉米杂种优势群及其模式的研究是玉米育种的重要基础性工作,对于提高玉米育种的效率具有重要意义。本文阐述了改良Reid×塘四平头杂优模式在吉林省玉米育种中的应用。     

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。     

利用核心SNP标记划分辽宁省常用玉米自交系杂种优势群的研究

利用3个密度的SNP标记对44份玉米自交系进行杂种优势群划分,包括8份对照自交系和36份辽宁省常用育种自交系。利用56k玉米芯片共筛选得到了46 899个高质量的SNP标记,作为高密度SNP标记划分杂种优势群,然后筛选1 008、101个SNP标记分别作为中密度和低密度SNP标记用于分群。结果表明,部分自交系的遗传相似度达到90%以上,不宜作为不同自交系进行育种应用。3个密度下的SNP标记都有效地将待测玉米自交系划分为4个杂种优势群,分别为瑞德群、兰卡斯特群、旅大红骨与塘四平头混合群以及类PH4CV群。对比高密度SNP标记,利用中低密度SNP标记划分的杂种优势群内部分自交系间的遗传距离发生变化,不能精确解析杂种优势群群内自交系的亲缘关系。划分杂种优势群可以采用中低密度的SNP育种芯片;群内自交系亲缘关系的区分应该采用高密度SNP芯片。     

优良玉米自交系苏951的配合力分析及应用

苏951是江苏省农业科学院粮食作物所选育的优良玉米自交系,利用苏951已经育成一批优良组合。根据玉米杂种优势群和杂种优势模式,按不完全双列杂交模式组配了20个杂交组合,对苏951的一般配合力和特殊配合力进行分析评价苏951的育种特性。研究结果表明：除穗行数外,苏951的大部分产量性状的一般配合力较高,与塘四平头群、PN群有较强的杂种优势。     

美国先锋玉米杂优模式利用对中国玉米育种的影响

近年来,美国先锋种子公司在国内审定了许多品种,其利用主要杂优模式是A×B;母本来源主要是Reid血缘的选系,父本是Lancaster血缘选系。先锋玉米杂交种以其脱水快、出籽率高、品质好、生育期适中等优点,深受农民青睐,种植面积迅速扩大,在辽宁北部、吉林、黑龙江南部成为主栽品种。国内玉米品种利用主要模式是Reid×旅系、Reid×唐四平头改良系,其杂交种存在着后期脱水慢,出籽率不高,熟期偏长,商品性一般等缺点,逐渐被先锋杂交种所取代。先锋玉米对中国育种有着很重要的影响,育种者普遍认为：熟期适中,出籽率高,品质好,脱水快,抗多种病害,抗倒,适应区域广,是今后玉米育种主攻目标,改变了中国育种者的育种观念。     

On Significance of Heterotic Group Theory in Hybrid Rice Breeding

Heterotic group theory(HGT)has played a major role in supporting hybrid maize breeding for about 100 years.The basic content and studies of HGT,and its application in rice and maize were summarized in this paper.Additionally,difficulties and challenges for hybrid rice breeding in China were analyzed,and necessity and urgency in hybrid rice breeding by using HGT were proposed.     

玉米高产育种研究

论述吉林省玉米单产对全省乃至全国玉米及粮食产量的影响,分析了我国玉米产量水平低下的原因和东北春玉米尚有较大的增产潜力,并比较了中、美国家玉米品种的差异,提出了高产超高产育种计划:即高产超高产育种方向、目标和选系方法。认为稳产育种与高产育种应同步进行;中低产田以Lan.类群与塘四平头类群为杂优模式对,向适应性强、稳产杂交种方向选育;高产田以Reid类群与旅大红骨类群为杂优模式对,向超高产杂交种方向选育。     

中国黄淮海地区玉米杂种优势候选位点的鉴定

通过对全基因组重测序数据分析发现120 122个高质量In Del和SNP变异位点,通过这些位点可以将具有不同遗传背景的285份玉米自交系划分为9大类群,包括黄淮海地区两大杂种优势群PA和SPT群。检测PA和SPT群间自交系基因型频率的分布和差异发现,1 251个杂种优势候选位点不均匀分布在玉米10条染色体上,其中,675个位点与42个已报道的杂种优势相关QTLs一致。基于候选位点,对部分黄淮海地区的主栽杂交品种进行杂合性分析,In Del和SNP结果均表明,这些位点的杂合性显著高于其他区域,研究结果验证了本研究获得的候选区域的可靠性,表明这些候选位点的杂合性已被广泛的运用于育种过程中。     

玉米自交系T14-3B的选育及创新思考

用玉米核心种质黄C和78599选系组配成基础材料,F1代与中熟先锋种质M3-11为原始材料,连续自交7代,育成高产、中晚熟、抗病性强、综合农艺性状好、高配合力的玉米自交系T14-3B。T14-3B是独立于4大类群的新种质,且与4大类群均有较高的杂种优势;用其组配的杂交种高产、中晚熟、适应性广、抗逆性强。T14-3B已成为山西玉米育种中重要的中晚熟种质资源之一。     

黑龙江省玉米育种现状及对策

概述了黑龙江省玉米育种现状,根据对玉米种质和优势群的划分及杂优模式的利用,提出了种质创新和改良的方法,对构建新的杂优模式进行了探讨,总结了在吉林省中西部地区,选育适用于黑龙江玉米杂交种应注意的问题。     

双向轮回选择为核心的玉米育种体系构建

玉米是我国第一大粮食作物，玉米生产取得的巨大成就与品种改良密切相关，种质的合理利用，杂种优势群和杂优模式的应用起到了关键作用。本文根据国内形成的玉米选系理论，结合选系实践经验，提出双向轮回选育体系，其核心在于“双向”和“轮回”，把二环系选育、动态基因池选育、双单倍体育种、回交转育、分子辅助育种以及转基因检测和功能基因的开发等玉米选育方法有机结合。构建玉米群体双向轮回选育体系，有利于促进玉米育种工作的系统化和流程化。     

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。