P群种质在玉米杂种优势利用和种质创新中的作用及展望

通过分析P群种质选育的品种,结合育种实践,认为P群种质是不同于我国原有4大杂种优势类群的一个相对独立的新的优势群.总结出P群种质的主要杂种优势模式,即P群×Reid类群、P群×塘四平头类群、P群×旅大红骨类群和P群×其它种质类群.提出了P群种质在今后玉米育种和种质扩增中存在的问题和利用思路。     

早熟、高产、高淀粉玉米新品种——京科15号

京科15号(原名京早15)是北京市农林科学院玉米研究中心于1997年育成的玉米新品种，2001年通过北京市农作物品种委员会审定。一、品种特征特性1．植株性状株高250cm左右，穗位高100cm左右，株型紧凑、清秀，茎秆坚韧，抗倒伏。叶色浓绿、高抗大、小斑病、矮花叶病毒病及粗缩病，花丝绿色。2．穗部性状不秃尖或秃尖很轻，长筒型果穗，穗长18~24cm，穗粗5．1cm左右，穗行数14~16行。一般千粒重320g以上，单穗重200g左右。籽粒灌浆快，金黄色、半硬粒，容重高，一般在720g以上。品质好，经农业部谷物品质检测中心测定，北京地区夏播条件下，其籽粒蛋白含量9.14%，脂肪含量4.40%，淀粉含量74.82%，赖氨酸含量0.27%。3．突出特点北京地区夏播时，籽粒淀粉含量高达74．82％，是一个非常适合做淀粉加工的专用玉米新品种，如冷凉地区春播，其淀粉含量还会增加。4．生育期、适宜密度和产量水平该品种在北京地区夏播生育期97~99天，留苗密度3800~4000株/667m2左右时，一般产量为500kg/667m2左右。较高肥水管理下，千粒重及产量会有大幅度的提高。1999年在甘肃省示范，生育期123天，株高2...     

简便易行、实用有效的玉米增产措施——优势互补型品种掺合种植法

一、采用掺和种植法的主要作用 　　优势互补型品种掺合种植法：是指选择品种生育期相近，但在株型、抗病性、子粒品质，特别是杂交优势方面具有互补性的品种，在播种时，将两个品种的种子按一定比例掺合，一起播种种植。 　　该方法具有如下作用： 　　(1)两个遗传背景不同的品种同时开花散粉，产生品种交叉授粉现象。例如：唐抗5号与唐单9号两个夏播玉米品种一起种植。唐抗5号的花粉会给唐单9号授粉，唐单9号的花粉也为唐抗5号授粉。据小区研究和大田种植实践证明，交叉授粉各自品种在单穗长度、穗粒数、千粒重、单穗粒重等方面比单纯本品种异株间授粉有明显提高。 　　(2)两个株型不同的品种掺合种植会产生株型优势互补。例如紧凑型与平展型品种搭配，能够更充分地利用光能，提高群体光合效率，增加干物质生产量，最终达到增产的目的。 　　(3)两个掺合种植的品种在抗病性、抗虫性、根系分布、养分利用等方面都可能存在差异，如能筛选出在这些方面存在互补的品种一起种植，会增强玉米大田群体的整体抗病、抗虫能力，提高对养分、水分等资源的利用率。     

利用CRISPR/Cas9技术编辑BADH2-1/BADH2-2创制香米味道玉米新种质

【目的】香味是作物的重要食味品质之一。2-乙酰-1-吡咯啉（2-acetyl-1-pyrroline,2-AP）是主要香味物。BADH2是控制水稻等作物香味性状的关键基因,敲除该基因可以产生香味稻米。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在北京市农林科学院自育的玉米骨干亲本京724上敲除BADH2同源基因,以期获得有香米味道的玉米新种质材料。【方法】利用Ensembl数据库在线BLAST工具,将水稻OsBADH2蛋白序列在拟南芥、水稻和玉米蛋白序列数据库中进行序列比对,获得上述3个物种的BADH基因家族成员,并利用UniProt蛋白数据库中的结构域信息进行验证。进一步使用MEGA软件进行系统进化分析,获得玉米BADH2同源基因作为候选编辑靶标。基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理,在候选基因的外显子处设计特异性靶点,并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体。再以玉米自交系京724为受体,利用农杆菌介导的遗传转化方法,通过磷酸甘露糖异构酶基因（phosphomannose isomerase,PMI）抗性筛选获得阳性转基因植株。转基因株系经测序明确其在靶基因中产生的突变类型。利用气相色谱质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）检测基因编辑株系T₁籽粒中香米主要香味物质2-AP的含量,以确认京724在基因编辑前后2-AP含量的变化。【结果】系统进化分析发现,玉米中存在2个BADH2同源基因,分别命名为ZmBADH2-1和ZmBADH2-2。ZmBADH2-1位于第4染色体,ZmBADH2-2位于第1染色体。2个基因均包含15个外显子和14个内含子,第4外显子间的核苷酸序列高度同源。在2个基因的第4外显子区域设计靶点并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过遗传转化获得28株转基因株系。PCR扩增及测序分析结果显示,其中10株材料的2个ZmBADH2s在靶点区域均发生突变,突变基因型包括双等位突变和多等位突变,突变类型为不同数量的碱基缺失和插入。质谱检测结果显示玉米ZmBADH2双基因突变体籽粒中存在与香稻同样成分的2-AP。随机选取的4个T₁代基因编辑株系籽粒中,2-AP平均含量分别为438.29、404.63、348.65和161.82 μg·kg^-1,而未经过编辑的京724中未检测到2-AP。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对玉米ZmBADH2-1和ZmBADH2-2同时进行定点敲除,创制出籽粒中具有香米味道的玉米骨干亲本新种质材料。     

京郊山区玉米生产中存在的问题及对策

京郊山区玉米生产中存在的问题及对策一、目前京郊山区玉米生产中存在的主要问题１由于山区地处偏僻,交通不便、信息不灵、技术落后、生产力水平低下;地块小而分散,不便机械操作,机械化程度低,主要靠人力、畜力作业。加之人多地少,规模化效益低。２使用老化、退...     

利用DNA指数鉴定农大108玉米杂交种纯度的研究

从美国ＯＰＥＲＯＮ公司５００多个随机引物中筛选出３个引物,能够非常清晰明确地区分鉴别农大１０８杂交种子及其父母本,攻克了目前利用蛋白质和同工酶电泳等方法难以解决的农大１０８种子室内纯度鉴定的难题。     

关于京郊种植结构调整的探讨

京郊平原区自８０年代初近２０年来,一直以小麦－玉米一年两熟种植方式为主体,面积最大时曾达到２３０万亩（６６７米２）。在提高本市粮食单产和总产方面起主导作用。但近年来这种种植方式普遍效益低,困扰着广大农民朋友和各级政府,都在多方面积极探索提高效益的新模...     

快速钝化玉米热带亚热带种质光敏性方法及其育种利用研究

利用热带亚热带种质改良和拓宽现有种质基础已是世界各国玉米育种者的共识。针对热带亚热带种质在温带地区存在光敏性、需要时间长、过程缓慢等问题,以温带种质为受体、热带种质为供体,进行了快速钝化玉米热带亚热带种质光敏性方法研究。通过利用冬季南繁、南北区域种植,结合玉米DH(Doubled Haploid)育种技术,经2年4个世代得到可以在温带利用的新材料,既可以直接用于选育新品种,也可以作为新材料扩宽温带玉米种质基础。实践证明,研究的方法切实可行有效,将加快我国热带亚热带玉米种质的利用进程。     

国外优异甜玉米种质的利用及优质品种京科甜533的选育

以外引美国优异甜玉米种质资源为基础,采取"突出品质、扩大群体、严格选择"的选系方法,选育出适应我国种植的优质超甜玉米自交系T 68、T 520。以T 68为母本,T 520为父本,组配选育出优质甜玉米品种京科甜533。京科甜533籽粒可溶性固形物含量16%,水溶性糖23.1%,果皮薄、品质优、口感佳,达到了国外优质甜玉米品种品质水平,平均产量755kg/667m2。2013年和2016年分别通过北京市和国家农作物品种审定委员会审定。     

玉米自交系京724和郑58的产量配合力及杂种优势研究

以优良玉米自交系京724和郑58为试材,采用NCII遗传交配设计,以京92、京2416、昌7-2、黄早四、京24、Lx9801等14个黄改群自交系为测验种,杂交组配所得28个杂交组合,调查测定杂交组合和自交系的子粒产量,分析京724和郑58与黄改群自交系的产量配合力及杂交种的杂种优势特性。结果表明,自交系京724子粒产量的一般配合力效应值为7.03,极显著高于郑58;杂交组合京724/京92(京科968)子粒产量的特殊配合力相对效应值在全部组合中最高,达23.71。京724与系列黄改系组配组合的子粒产量均值显著高于郑58所配组合;京724与系列黄改系所配组合的超标优势均值显著高于郑58所配组合;京科968的杂种优势指数与郑单958相当。