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。     

干旱胁迫下玉米根系性状和产量的QTLs分析

以N87-1（耐旱）×9526（敏感）的F2群体为作图群体,构建了包含103个SSR标记的连锁图谱,在干旱胁迫与正常灌溉两种环境下对183个F3家系的初生根数、根干重和产量等3个性状进行表型鉴定,用复合区间法对这些性状进行QTLs检测(LOD>2.5）。结果表明,在两种环境下根数与根重都呈正相关,仅在胁迫环境下根重与产量呈正相关;在     

玉米秃尖与内源激素的关系

玉米果穗顶部不能形成种子或部分种子败育而导致秃尖,秃尖受遗传影响较大,并对光合作用的依赖性很强。本文以20个玉米杂交组合雌穗顶部穗轴为材料,对光合作用的"源"和"库"起调控作用的顶部穗轴内源激素与其秃尖长度的关系进行了研究。结果表明,在快速灌浆期,玉米雌穗顶部穗轴GA3I、AA、CTK含量较高,而ABA含量很低;ABA含量与玉米秃尖长度呈极显著的正相关;(GA3+IAA+CTK)/ABA含量与玉米秃尖长度呈极显著的负相关。说明顶部穗轴ABA含量的高低与玉米秃尖长度存在密切关系。     

控制双亲混合选择对2个玉米窄基群体主要性状的改良效果

【目的】研究5轮控制双亲混合选择对2个玉米人工合成窄基群体P3C0和P4C0的改良效果,为玉米群体的有效改良及育种利用提供理论依据。【方法】在不同生态条件下,对群体主要性状进行表型鉴定,并按不完全双列杂交模型进行配合力测定。【结果】控制双亲混合选择对群体单株产量和主要构成性状及其一般配合力(GCA)改良效果明显,但对群体与测验种的特殊配合力(SCA)却没有明显的改良效果。基础群体P3C0及其改良后代,粒深和穗行数均以C0为最小,C5为最大,其GCA分别以C2和C5为最大;单株产量及其GCA都以C0为最小,分别以C4和C2为最大。基础群体P4C0及其改良群体,粒深和穗行数均以C0为最小,分别以C5和C4为最大,其GCA都以C4为最大,单株产量及其GCA都以C0为最小,分别以C2和C4为最大。改良群体其它多数性状及其GCA也都大于C0,不同群体的同一性状及同一群体的不同性状,在不同的改良轮次,其改良效果不尽相同。总体趋势表现为,控制双亲混合选择进行到一定世代后,群体一些性状及其GCA能得到同步有效改良,有些性状自身及其GCA的改良效果却不同步。当选择响应到达最大以后,持续的控制双亲混合选择则会导致窄基群体的选择增益下降,甚至出现负增益。此外,在群体容量为600株,入选率为10%的情况下,经5轮选择后,群体仍保持了较丰富的遗传变异。【结论】在改良窄基群体时,除应适当控制改良轮次外,还应处理好各性状的关系,做到有主有从,主从结合,并定期研究群体改良效果,针对群体存在问题,适当调整改良方案。对于产量和相关性状及其GCA已得到较好改良的群体,可根据杂优模式将群体配对,采用群体间相互轮回选择,在改良群体GCA和SCA同时,使种质改良与杂交种选育紧密结合,以提高群体改良利用效率。     

玉米抗矮花叶病毒B株系的QTL定位

为明确玉米对矮花叶病的抗病机制,以代表国内外两大玉米杂种优势类群的优良自交系黄早4和Mo 17为亲本,构建了含239个重组自交系的F9代分离群体,并利用该群体构建了包含101个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱全长1422.7 cM,标记间的平均图距为15.6 cM。通过人工接种病毒鉴定,评价了亲本及群体对玉米矮花叶病毒B株系的抗性反应。采用复合区间作图法对玉米矮花叶病抗性QTL进行了定位及其遗传效应分析,在第5、6染色体上,各定位了控制发病率的1个微效QTL和1个主效QTL,分别与标记Bnlg602和Bnlg161连锁,其遗传效应能分别解释表型方差的2.3%和33.8%。     

玉米秃尖的研究

本试验以８个在杂交后代表现出不同秃尖程度的自交系及其组配的一套８×８的双列杂交组合为材料，对其决小花数、退化花数和未受精花数进行分析研究表明，各组合总小花数目的多少是由基因型决定的，Ｆ１代的多花优势与双亲的多花性呈高度的正相关。雌穗上的小花能否发育有成有效花，组合间有差异。一般在果穗的顶部出现退化花和未受精花，是影响有效花数目最直接的因素，雌穗上退化花和未受精花数目的多少主要受环境的影响。     

普通玉米主要营养品质性状的遗传效应分析

用13个普通玉米自交系按NCⅡ设计（7×6）研究了普通玉米主要营养品质性状的遗传效应。结果表明，普通玉米主要营养品质性状的遗传受种子二倍体胚、三倍体胚乳、细胞质和二倍体母体植株4套遗传体系的控制；主要品质性状4套遗传体系的效应值之间无太大的差异，蛋白质、淀粉和赖氨酸含量的胚遗传效应全部体现为胚加性遗传效应，而4种品质性状的胚乳遗传效应则全部由胚乳显性遗传效应构成；母体遗传效应主要表现为母体加性效应；遗传效应预测值表明亲本9636、99S2041-1-1-1和478在普通玉米品质改良中可能有一定的应用潜力。结果还发现，不同品质性状间存在不同程度的遗传相关，因此对这些性状进行间接选择或杂种优势利用均可取得一定的效果。     

玉米与玉米近缘种可杂交性研究

本文对玉米与其近缘种及它们的杂交或回交后代的可杂交性进行了研究。结果表明，玉米近缘种的多数材料都能与玉米杂交结实，它们的杂种F1均表现出强的杂种优势和光敏反应；远缘杂交亲和性的母本效应较大，且与物种间遗传距离直接相关。此外，还对玉米近缘材料在玉米遗传育种中的应用进行了探讨。     

玉米改良单交种的效应研究：Ⅰ.自交系48—2不同世代姊妹系…

在４８－２的众多姊妹系中，选出不同世代的姊妹系９个，配成姊妹和发单交种进行比较研究，结果表明：从Ｓ３分离形成的姊妹系配成的姊妹种，有一定的优势，有利于提高制种产量，且用它们配砀改良单交种，其经济产量和主要农艺性民对应正常单交种基本一致，同时还表明，一个自交系的同一姊妹种，对其所配的各改良单交种，具有不同的特殊配合力效应。     

玉米群体改良与自交系和杂交种选育相结合的方法研究

本文论述了作者新设计的一种育种方法。其要点为:借用Ketata改进了的TTC法,检验群体性状有无上位性;在目标性状无上位性时,按不完全双列杂交分析方法估算参试亲本的配合力效应,配合力方差和遗传力;根据统计分析所提供的信息,选择高配合力的自交系和杂交组合,制定适宜的群体改良方案。利用这种新方法进行研究的结果表明: 1.Suwan—1群体的13个性状中,只有部份性状存在显著的上位性,多数性状均不显著。且所有性状的一般配合力方差均大于特殊配合力方差。 2.S_(21),S_(29)、S_(30)、S_(37)是入选的自交系,连续自交选择4代之后。测定其配合力表现亦高。 3.合二xS_(21)、合二xS_(37)、合二xS_(40)、331x、S_(57),(合二x331)×S_(29)是入选的高产组合。其中合二xS_(37)参加了品种比较试验,比中单2号(ck)增产10.2％,现累计推广面积达3万余亩。初步证明作者设计的方法是有效的。