轮回选择在作物育种中的应用研究进展

玉米种质资源研究发展现状及创新途径焦仁海仲义刘俊蔡鑫茹吴凤新刘兴二夏远峰(吉林省农业科学院，吉林公主岭 136100)玉米是全国第1大粮食作物[1,2]，在保障国家粮食安全、促进畜牧业发展、开发诸如工业乙醇等新能源方面发挥了举足轻重的作用[3]。

为维护国家粮食安全及自身经济发展做出了巨大贡献。

其中，新品种的选育与推广起到了不可代替的支撑作用，成为农业科技战略的核心。

据美国学者预测，未来粮食增产潜力70%依靠新品种持续不断更新换代，而品种的更新换代进展决定于种质资源的创新研究水平。

玉米种质资源研究发展现状及创新途径 1种质资源是保障国家粮食安全与重要农产品供给的战略性资源，是建设生态文明与支撑农业可持续发展的物质基础，是驱动农业科技原始创新与发展现代种业的芯片。

种质资源保护与利用具有公益性、基础性、长期性等显著特点。

种质资源是在不同生态条件下经过上千年的自然演变形成的，蕴藏着各种潜在有益基因，是人类生存和发展最有价值的宝贵财富，是作物育种、生物科学研究和农业生产的物质基础。

举世闻名的“绿色革命”和杂交水稻的成功均源于种质资源的开发与利用。

鉴于种质资源在农作物生产中的重要地位，世界范围内的种质资源竞争愈演愈烈，资源的争夺和发掘已成为竞争焦点，常规技术和现代分子技术相结合对种质资源进行深入精准鉴定评价、发掘、创新的研究已成为许多国家的战略共识。

从种质资源中获取“基因主权”，带来巨额财富，已成为发达国家及其跨国公司控制别国经济的一种新的战略手段。

种质资源不被专利保护，但从种质资源中获取的优异基因序列却可以实施专利保护，不仅可以使窃取别国基因资源的“生物海盗”合法化，而且将致使种质资源拥有国应用本国种质资源时变成非法化。

将给包括中国在内的发展中国家造成巨大的经济损失，并有可能对粮食安全和国计民生带来重大影响。

“种中国大豆侵美国权”等事件给人们敲响了警钟，充分说明了加强种质资源研究实力、提升总体研究水平的重要性。

玉米种植调查报告玉米种植调查报告玉米种植调查报告1玉米产业现状及问题浅析玉米产业：围绕玉米生产形成的产业链，包括玉米生产前的种子、及产出后在产品消费过程中涉及的饲料工业、食品工业、化工工业、医药工业、生物燃料等。

一、玉米产业概况1.玉米生产概况在世界谷物总产量中，玉米居第2位，仅次于小麦。

在世界经济发展中，拉美、非洲把玉米生产放在首位；而亚洲则放在水稻、小麦后的第3位。

玉米是种植最广泛的谷类作物，全世界有70多个国家，包括53个发展中国家种植玉米。

未来10～20年，世界玉米种植面积基本稳定，平均产量持续提高，总产量不断增长；玉米的用途将更加广泛，加工更精细；饲用玉米的数量将占有更大的比例；玉米在世界经济发展中的地位日趋重要。

目前，美国、中国、巴西、墨西哥、阿根廷是世界上最主要的玉米生产国，这五国的产量之和达到世界玉米总产量的70%以上。

从数据来看，五国的总产量仍在不断的上升当中。

20xx/11年度（7月到次年6月）全球玉米产量预计为8.253亿吨。

其中，美国玉米产量为3.302亿吨，相比之下，早先的预测为3.363亿吨，上年为3.33亿吨。

预计中国20xx年玉米产量为1.68亿吨，较上年增长2.5%或403万吨。

欧盟27国玉米产量可能达到5560万吨，低于早先预测的5770万吨，上年为5580万吨。

美国和中国的玉米产量占世界玉米总产的60%以上。

预计到20xx/2013年度，世界玉米种植面积将稳定在1.38亿至1.39亿公顷之间，单产将由4.56吨/公顷稳定增加到5.12公顷。

因单产的增加，总产量也稳定增加到8.2亿吨。

年平均增长1.34%。

20xx 年我国玉米的种植面积达到2898万公顷，较20xx年增加18万公顷。

预计20xx年中国玉米播种面积为3,056万公顷，较上年增加10万公顷，增幅为0.3%。

2.玉米消费情况自1999年起全球玉米总需求一直保持在6亿吨以上，并且呈刚性增长态势。

世界玉米消费主要有三个方面。

玉米单倍体DH系特点及应用研究进展葛超;赵成昊;陈得义;王孝杰【摘要】利用单倍体诱导系选育技术能显著加快育种进程,高效单倍体诱导材料的培育及单倍体DH系应用是玉米单倍体育种的重要基础.本文就玉米单倍体DH系的特性及应用加以阐述,并对今后玉米单倍体DH系研究进行了展望.【期刊名称】《种子》【年(卷),期】2012(031)004【总页数】3页(P52-54)【关键词】玉米;单倍体;DH系【作者】葛超;赵成昊;陈得义;王孝杰【作者单位】辽宁省丹东农业科学院,辽宁丹玉种业科技股份有限公司,辽宁凤城118109;辽宁省丹东农业科学院,辽宁丹玉种业科技股份有限公司,辽宁凤城118109;辽宁省丹东农业科学院,辽宁丹玉种业科技股份有限公司,辽宁凤城118109;辽宁省丹东农业科学院,辽宁丹玉种业科技股份有限公司,辽宁凤城118109【正文语种】中文【中图分类】S513玉米单倍体育种技术是目前较优于系谱法、二环法、回交法等常规选育方法的选育技术手段，一般在经过诱导系诱导、鉴定获得单倍体、单倍体加倍等几项技术环节后，获得纯合的玉米单倍体DH系。

继Chase率先提出单倍体育种并首次获得玉米DH系后[1]，随着研究的不断深入，目前已获得多个诱导率较高的诱导系[2～4]，单倍体加倍技术也较为多样[5～8]，有一些已应用于生产实践。

随着研究的深入和技术的不断发展，采用DH系已成为欧美商业化育种的主要选系方法[9，10]。

本文综述了玉米单倍体DH系的特性及应用，并对今后玉米单倍体DH系研究进行展望，以期为玉米单倍体育种技术的推广提供理论依据。

经过单倍体技术产生的DH群体，作为一个基础研究群体，是完全纯和永久分离群体，无杂合基因位点，相对于初级群体，消除常规方法(自交回交法)早代杂合位点的掩盖作用，大大提高各种纯合基因型出现的频率、缩小试验规模，提高试验效率，理论上在进行遗传分析时所需群体规模仅相当于F:群体的平方根数;没有显性效应和与显性有关的上位性效应;DH群体作为永久性群体，可以在多个环境或季节进行重复试验，可有效减少环境误差，提高试验分析的准确性，是研究基因型与环境互作的理想材料。

作物育种学试题及答案《作物育种学》课程考试样卷1一、名词解释(每小题2 分，共10 分)1.DUS：农作物的品种的三个基本要求（0.5分），既特异性（0.5分）、一致性（0.5分和稳定性（0.5分）。

2.选择育种：直接利用自然变异，即不需要人工创造新变异而从中进行选择并通过比较试验的育种途径称为选择育种。

（2分）3.聚合杂交：通过一系列杂交将几个亲本的优良基因聚合于一起。

（2分）4.杂种优势：杂种优势是指杂交种品种（即F1）表现出的某些性状或综合性状对其亲本品种（系）的优越性。

（2分）5.体细胞杂交：又称原生质体融合，两种原生质体间的杂交。

（2分）二填空题（每空1分共15分）1.现代农业对作物品种性状的要求主要有高产、?稳产?优质、适应性强；2.根据作物品种的繁殖方式、商品种子生产方法、遗传基础、育种特点和利用形式等可将作物品种区分为下列类型?自交系品种或纯系品种?杂交种品种群体品种和?无性系品种；3.种质资源工作的内容包括收集、保存、?研究?创新?利用；4.轮回选择的方法包括群体间改良和?群体内改良；5.配合力是自交系的一种内在属性，受多种基因效应支配，农艺性状好的自交系不一定就是配合力高，只有配合力高的自交系才能产生强优势的杂交种。

试用格子方试验计算SCA和GCA填表（表格在最后）。

? 0.45 ⑴ 0.33 ⑵ -0.09 ⑶ 0.31⑷0.71 ⑸0.27 、三、选择题(每小题 1 分，共11分)1.杂合基因型的作物，自交后代的生活力（1 ）；衰退?增强?不变?难以确定2.由胚珠或子房壁的二倍体细胞经过有丝分裂而形成胚，和由正常胚囊中的极核发育成的胚乳而形成种子，这种生殖方式称为（3 ）。

无孢子生殖?二倍体孢子生殖?不定胚生殖?单性生殖3. 纬度相近的东西地区之间引种比经度相同的南北之间引种成功的可能性（1 ）一些。

大?小?不好确定4.纯系学说认为，在自花授粉作物原始品种群体中选择（1 ）有效?无效?有的人选择有效，有的人选择无效?难以确定5.从理论上讲，杂交育种工作中，所用亲本越多越（1 ）好?不好?易行（成本越低）?难以育出好品种6.杂种优势的遗传基础是（ 2 ）显性假说?显性假说和超显性假说?超显性假说?纯系学说7.作物诱变育种中，主要处理植物的（3 ）植株或植株的局部?花粉?种子?都可以8.普通小麦×硬粒小麦杂交，是（1 ）种间杂交?属间杂交?种内不同类型杂交?）亚种间杂交9. 小种分化明显的的病原菌群体，实由若干个毒性有所不同的小种组成，其中比例较小的小种，称为（ 2 ）优势小种?次要小种?生理小种?）毒性小种10.群体改良有各种不同的方法，常用的是（3 ）。

1第十二章群体改良2Quantitative vs Qualitative traitsQuantitativeQualitative Phenotypic Continuous Discontinuous 3distribution Number of genesPolygenes Single or major geneEnvironmental effectHighly affected Less affected数量性状改良的特点⏹渐进的⏹连续的⏹本质上是有利QTL在个体中的逐渐累积4第一节、群体改良的原理和意义5对变异群体进行周期性选择和重组来逐渐提高群体中有利基因和基因型的频率群体改良的概念6,以改进群体综合表现的育种方法一、群体改良的原理⏹基因平衡定律⏹选择和重组是群体进化的主要动力通过异源种质的合成、自由交配、鉴定7选择等一系列育种手段和方法，促使基因重组，打破优良基因与不良基因的连锁，从而提高群体中优良基因的频率⏹创造新种质①聚集大量优良基因及提高优良基因频率②保持丰富的遗传基础二、群体改良的意义8③不断地培育出优良类型⏹改良外来种质的适应性⏹培育优良的综合品种第二节基础群体的建立一、基础群体的选择⏹遗传基础丰富：提供各种变异类型9⏹优良基因多：提高有利基因频率⏹配合力高：和杂种优势利用相结合⏹优良品种⏹育种中间材料二、合成基础群体的材料来源10⏹地方品种⏹外来种质三、基础群体的合成方式⏹混合法⏹聚合杂交法11⏹多亲授粉⏹双列杂交法⏹回交法四、合成基础群体的注意事项⏹原始亲本数量与质量的关系⏹遗传变异的控制12⏹合成基础群体的时代数目⏹如何提高自花和常异花授粉作物的异交率⏹充分考虑杂种优势群第三节群体改良的轮回选择法⏹通过循环式多次交替进行选择和杂交改进作物群体遗传结构，以提高群体中有13利基因频率的育种方法⏹群体内和群体间的轮回选择轮回选择的步骤⏹确定或合成一个原始杂种群体（C0）⏹从原始群体中选择具有目标性状的个体当选的优良个体进行互14⏹交，重组，形成一个新群体（C 1）⏹再从新群体进行鉴定和选择，进行另一个新的轮回周期15轮回选择的作用⏹提高群体内数量性状有利基因频率⏹打破不利的基因连锁，增加有利基因重组的机会，使有益基因聚合使群体不断得到改良并保持较高的遗传变16⏹异，增强适应性，以供进一步选择⏹作为育种工作的战略思想，把短期的和中期、长期的育种目标结合起来⏹混合选择法⏹改良穗行选择法⏹自交后代选择法⏹半同胞和全同胞选择法群体内的轮回选择方法17⏹相互半同胞轮回选择法⏹相互全同胞轮回选择法群体间的轮回选择方法一、常用的轮回选择方法二、雄性不育在轮回选择中的应用三、轮回选择中应注意的问题一、常用的轮回选择方法191、混合选择法⏹根据单株表现型进行周期性的选择，易误选20⏹改良：先选株，进行穗行比较后将预留种子混合构成群体2、改良穗行选择法表型选250优株（穗）隔离区穗不隔离穗不隔离穗单株收异地异地21将鉴定、选择、重组和控制授粉有机结合行种植行种植行种植20%最优株行，每行选5穗鉴定鉴定3、自交后代选择（S i 选择）S 0选株自交，收获中选的S 1种子基础群体C 022利用单株自交进行试验的群体内改良的方法。

经典整理：园艺植物育种学一、名词解释1 种质与种质资源：（1）种质：是决定生物遗传性状，并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质，遗传学上称为基因。

（2）种质资源：把具有种质并能繁殖的生物体同成为种质资源。

2 一般配合力与特殊配合力：（1）配合力：配合力又称组合力，是衡量亲本系在其所配的F1中某种性状（如产量或其他性状）的好坏或强弱的指标。

（2）一般配合力：一般配合力是指某一亲本系与其它亲本系所配的几个F1的某种性状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。

（3）特殊配合力：特殊配合力是指某特定杂交组合的某形状实测值与根据双亲一般配合力算得的理论值的离差。

3 芽变选种与实生选种：（1）芽变：芽变是指发生在芽内分生组织细胞中的突变，属于体细胞突变的一种。

（2）芽变选种：将优良的芽变选择出来，经过鉴定培育成新品种的方法。

（3）实生选种：利用选择手段从植物群体中选取符合育种目标的类型，经过比较、鉴定从而培育出新品种的方法叫做选择育种，简称选种。

4 合成杂交与添加杂交：（1）合成杂交：参加杂交的亲本先配成单交种，然后将两个单交种杂交。

（2）添加杂交：多个亲本逐个参与杂交的方式称添加杂交。

5 童性和童期（）（2）童期：植物从种子萌发到植株具备开花潜能的这一段时期成为童期6 雄性系和雌株系：（1）雄性不育系：对于可遗传的雄性不育，经过选育可育成不育性稳定的系统，该系统即雄性不育系。

（2）雌性系：指具有雌性基因，只生雌花不生雄花且能稳定遗传的品系。

7 外照射与内照射：（1）外照射：是核辐照射的一种方式。

放射性核素在生物体外，使生物受到来自外部的射线照射称为外照射（2）内照射：放射性核素进入生物体，使生物受到来自内部的射线照射称为内照射。

8 CMS and GMS ：（1）CMS：cytoplasmic male sterility 细胞质雄性不育：是广泛存在于高等植物中的一种自然现象，表现为母体遗传、花粉败育和雌蕊正常（2）GMS:细胞和雄性不育：该类型的雄性不育是由细胞核不育基因控制，不受细胞质影响，没有正、反交遗传效应。

《作物育种学（总论）》测试简答题与答案浙江大学张天真版杂种优势利用&雄性不育1、试述杂种品种的亲本选配原则及理由。

（1）配合力高：配合最高的放在最后；一般配合力和特殊配合力均要进行测定，能一定程度上保证杂交种的产量或其它性状的优良表现。

（2）亲缘关系较远：地理亲缘远；血缘亲缘远；类型和性状差异大；考虑亲本间的遗传差异（不同生态型和不同系统来源品种），选遗传差异大的亲本配组，才能有效利用杂种优势；杂交后代分离广泛，有可能出现超亲类型，使育成品种有所突破。

（3）性状良好并能互补：优良性状多、缺点少且能互补，尤其数量性状上没有严重缺陷；有助于产生性状优良、适应性强的后代。

（4）亲本自身产量高、花期相近：很重要；亲本之一最好为当地推广的优良品种，这样可以适应当地自然和栽培条件、丰产性好。

花期相近有利于亲本杂交成功。

2、水稻、玉米杂种优势利用研究的主攻方向各是什么？（1）水稻：自花授粉作物，主要培育种间（或亚种间）杂交种。

自花/常异花授粉作物培育杂交种难度较小。

水稻的所有品种（自花授粉作物天然都是纯合的）都可以拿来做杂交亲本，得到品种间杂交种。

（2）玉米：异花授粉作物，需先培育自交系，再利用杂种优势，两个自交系杂交产生杂交种（单交种）。

杂种优势对于自交系的基本要求：纯和、一般配合力强、农艺性状好。

原始材料①地方品种和推广品种（优中选优）；②杂交品种（F1自交分离、衰退以后选出好的自交系）；③综合品种和群体品种；→选出自交系。

自交系选育方法：连续多代人工套袋自交，结合自交系农艺性状选择，并进行配合力测定。

此外，人工去雄制种可以随意组配，易选出高优势组合。

自交系间杂交种有单交种、三交种、双交种（不很常用）、综合杂交种。

其中单交种（A×B）制种产量低，但优势强，是主要的应用类型。

3、孢子体不育和配子体不育有何差别？有何特点？孢子体雄性不育：花粉育性的表现由孢子体（母体植株）的基因型控制，与花粉（配子体）本身的基因无关。

三个玉米群体中的选择反应和遗传漂变
谢国禄
【期刊名称】《作物育种信息》
【年(卷),期】2005(000)006
【摘要】为了培育具有优良配合力的群体，在玉米中采用了相互轮回选择(RRS)。

用自然传粉玉米群体Golden Glow(GGCO)的两个随机衍生群体GG(A)和GG((B)开始选择，我们对种子产量和种子水分进行了6轮全同胞相互轮回选择；我们的目的有3个，一是证实选择反应；二是评价群体间和群体内的遗传多样性；三是考查与基因作用、杂种优势、近交和遗传漂变有关的选择反应。

我们用GG(A)和GG(B)群体以及通过21轮多育性混合选择育成的1／3 Golden Glow群体即GG(MP)C21群体来进行了世代均值分析。

【总页数】1页(P9)
【作者】谢国禄
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】S827.91
【相关文献】
1.对三个玉米群体农艺表现和食穗昆虫抗性的混合选择 [J], A.Butron;谢国禄;等
2.在Leaming和Midland Yellow Dent玉米群体中自交后代的选择反应 [J], 向平;M.J.Carena;等
3.Excel在模拟遗传漂变中的应用 [J], 丁建华;张海军
4.本科遗传学教学中的遗传漂变概念探讨 [J], 王春明
5.三个玉米群体选系的配合力及杂种优势分析 [J], 苏俊;闫淑琴
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