美国玉米杂种优势群和测验种
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作物育种学各论玉米育种试题库一、名词解释1、自交系2、一环系3、二环系4、顶交种5、三交种6、双交种7、S型雄性不育系8、T型雄性不育系9、C型雄性不育系10、孢子体雄性不育系11、配子体雄性不育系12、测验种13、测交种14、轮回选择15、糯玉米16、甜玉米17、超甜玉米18、杂种优势群19、杂交种20、马齿型玉米21、硬粒型玉米22、普通甜玉米23、一般配合力24、特殊配合力25、雄性不育系26、雄性不育恢复系27、雄性不育保持系二、填空题1、我国在目前乃至今后一个较长时期内,玉米育种的总体目标是:、、、以充分发挥玉米在食用、饲用和加工等方面多用途特点,为国内外市场提供新型营养食品。
2、我国在目前乃至今后一个较长时期内,高产、优质、多抗普通玉米育种的总体目标是:、、。
3、我国普通甜玉米的育种目标是:乳熟期籽粒中水溶性糖含量,超甜玉米的育种目标是:乳熟期籽粒中水溶性糖含量,穗长,亩产鲜果穗。
4、我国高赖氨酸玉米的育种目标是:籽粒中赖氨酸含量,产量,不发生,抗,胚乳最好为。
5、我国高油玉米的育种目标是:籽粒中含油量,产量,抗病性。
6、马齿型玉米或硬粒型玉米与甜玉米杂交,其杂种F1代表现为:,杂种F2代呈分离比例。
7、马齿型玉米或硬粒型玉米与糯玉米杂交,其杂种F1代表现为:,杂种F2代呈分离比例。
8、甜玉米与糯玉米杂交,其杂种F1代表为:,杂种F2代呈比例。
9、玉米果皮颜色性状的遗传主要受基因与基因所控制,果皮属于组织,故果皮色泽决定于。
10、玉米胚乳淀粉层颜色性状的遗传主要受基因与基因所控制,胚乳色泽有现象。
11、玉米为雌雄同株异花植物,正常的同株异花植株的基因型是,Ba—tsts基因型的玉米植株表现为,babaTs—基因型的玉米植株表现为,babatsts基因型的玉米植株表现为。
12、玉米对小斑病T小种的抗性遗传主要表现为,而对O小种的抗性遗传主要表现为,受基因所控制。
13、玉米对大斑病的抗性遗传主要由控制,抗性基因有、、和,已知大斑病菌的生理小种有4个。
美国先锋玉米杂交种选系的配合力李娟;陈泽辉;祝云芳;王安贵;郭向阳;邬成;赵丽【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2011(000)009【摘要】为了对先锋选系的改良及杂交种选育提供理论依据和参考,按NcⅡ交配设计组配杂交组合,采用8×8部分平衡格子方试验设计进行田间组合鉴定,对9个先锋玉米选系10个性状的配合力进行研究.结果表明:组合间的方差达到极显著水平.9个先锋选系之间各性状一般配合力均达到极显著差异,7个测验自交系各性状一般配合力也达到极显著差异,16个亲本所组配的杂交组合各性状特殊配合力达到显著或极显著差异.先锋选系产量一般配合力最高的是QB662(0.41),测验种产量一般配合力最高的是S273(0.53),特殊配合力最高的是QB1051-1×双M9(0.59),产量最高的组合是QB662×S273(993.3524kg/667m2).【总页数】4页(P5-8)【作者】李娟;陈泽辉;祝云芳;王安贵;郭向阳;邬成;赵丽【作者单位】贵州大学农学院,贵州贵阳550025;贵州省旱粮研究所,贵州贵阳550006;贵州省旱粮研究所,贵州贵阳550006;贵州省旱粮研究所,贵州贵阳550006;贵州省旱粮研究所,贵州贵阳550006;贵州省旱粮研究所,贵州贵阳550006;贵州大学农学院,贵州贵阳550025;贵州省旱粮研究所,贵州贵阳550006;贵州大学农学院,贵州贵阳550025;贵州省旱粮研究所,贵州贵阳550006【正文语种】中文【中图分类】S513【相关文献】1.美国先锋玉米杂交种选系后代主要性状配合力分析 [J], 彭东;洪德峰;唐振海;张学舜2.美国先锋杂交种选系新组合与产量性状的灰色关联分析 [J], 陈红;唐振海3.美国先锋玉米杂交种选系的杂种优势利用模式 [J], 李娟;陈泽辉;王安贵;祝云芳;郭向阳;王达强;赵丽;胡兴4.20份美国中熟玉米杂交种选系及配合力分析 [J], 王俊强;孙善文;韩业辉;于运凯;许健;周超;丁昕颖;陈青利5.美国玉米杂交种选系1064的选育与利用 [J], 王俊强;孙善文;韩业辉;于运凯;许健;周超;丁昕颖;马宝新因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第十章杂种优势利用第一节杂种优势利用的简史与现状第二节杂种优势表现特性第三节杂种优势表现的遗传基础第四节杂种品种的选育程序第五节利用作物杂种优势的方法杂种优势:两个性状不同的亲本杂交产生的杂种在生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等方面超过其双亲的现象。
第一节杂种优势利用的简史与现状第一节杂种优势利用的简史与现状•孟德尔8 年豌豆杂交试验(1856-1864 )中观察到杂种优势现象,并首先提出杂种活力(hyhrid vigor)这个术语,但未作解释。
•达尔文最早发现玉米杂种优势现象,指出玉米异花授粉与自花授粉后代株高之比,盆栽是100:87,田间是100:80。
•Shull等研究了玉米自交和杂交的作用,于1907 年首次提出“杂种优势”(heterosis)这一科学术语。
第一节杂种优势利用的简史与现状•Shull认为¡°杂种优势¡±是指遗传上不同的雄雌配子在结合中,由于种种机制而产生对发育的刺激作用。
具体表现在杂种个体器官组织增大、产量和长势的增加。
Shull 把¡°杂种优势¡±与¡°杂种活力¡±区别开来,认为杂种活力是杂种优势的表现,而杂种优势是遗传实质,二者之间是表现型与基因型的关系。
•Reiger等人(1976)则认为¡°杂种优势¡±和¡°杂种活力¡±两词的意义相同,都是指杂合体与其相应纯合体比较,在一个或多性状上表现优越性,杂种优势是杂合体中基因互作的结果。
第一节杂种优势利用的简史与现状•目前,国内外大多数学者大体上支持Reiger的意见,把杂种优势与杂种活力视为同义词。
第一节杂种优势利用的简史与现状•法国学者 Kolereuter ,在 1761 ¡ª 1766 年育成了早熟优良的烟草种间杂种,并提出种植烟草杂交种的建议。
两个杂种优势列◇张世煌(中国农科院作科所研究员、国家玉米产业技术体系首席科学家)专栏COLUMN最近,我在巴西考察时听取了两位玉米育种专家的工作报告,一个是临近退休的老育种家,另一个是刚入职一年半的年轻育种家。
他们的汇报内容我都熟悉,但我在现场却有不一样的感想。
两代育种家有不同的经历和思想基础,但我却体会到青出于蓝而胜于蓝的经典哲理,也感受到大型种业企业可持续发展需要现代文化基础。
老育种家走过漫长的探索道路,孜孜寻求商业育种的客观规律。
他是从经验育种走向科学育种的典型代表,所归纳的育种思路含有许多正确的经验,例如他归纳了9个杂种优势群和相应的杂交育种模式。
个别经验可能在实践中行得通,但隐含着技术上的冲突,效率低,不宜上升为规律。
青年育种家是硕士,在先锋公司工作过3年半,在孟山都2年,一年多以前来到我们考察的这家公司。
他汇报时先明确了两个杂种优势列,包含6个杂种优势群,不“走猫步”,把所有的种质向A 和B 两个方向推开。
因为有更先进的理论支撑,他用短短几年时间就积累了老育种家一生探索和积累的宝贵经验。
他的汇报体现了最新理论成果对玉米商业育种的影响,而且不含糊地落实在行动上。
老专家列表给出9个杂种优势群,层次非常清楚,而青年育种家则只用文字汇报,把6个杂种优势群归入两个杂种优势列,这既回避了模糊不清的群,巧妙地避免了与老专家的意见分歧,又体现了两个杂种优势列的先进理论。
现在概括一下,老育种家把当地热带和亚热带育种材料分为9个杂种优势群,其中6个正确、3个模糊甚至错误。
而青年育种家更加强调2个杂种优势列,只包含6个正确的杂种优势群,回避了错误。
错在什么地方?用Tuxpeno ×Lanscaster 和SS ×Lanscaster 选二环系,这显然不能高效率地选育二环系和杂交种,这样的种质即使进一步选育二环系也会降低效率,得不偿失。
好在这些种质群即使在热带也不常用。
按照老育种家归纳的主要经验比较容易选育出好的二环系和杂交种,估计配合力和产量都比较高,选育的多数自交系比较好用。
玉米自交系的遗传多样性分析及杂种优势群划分摘要:收集具有丰富遗传多样性的种质资源是玉米育种的前提,通过对资源进行杂种优势群的划分可以显著提高育种效率。
本研究利用135对InDel分布在玉米10条染色体上的分子标记引物,系统分析了491份玉米自交系的遗传多样性,结果显示标记多态性信息量变化范围为0.255~0.678。
通过计算遗传相似值(GS),上述材料被划分成8个包括Reid 群、Lancaster群、四平头群和PB群的杂种优势群。
本研究结果为组配优良玉米杂交种提供了遗传信息。
关键词:玉米;分子标记;遗传多样性;杂种优势群;遗传相似性;InDel标记中图分类号:S513.03文献标志码:A文章编号:1002-1302(2015)11-0107-03收稿日期:2015-08-24基金项目:江苏省自然科学基金(编号:BK20141385);江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(13)3060]。
作者简介:林峰(1978―),男,博士,助理研究员,主要从事遗传育种研究。
E-mail:flinlc@。
通信作者:赵涵,博士,研究员,主要从事作物遗传育种研究。
Tel:(025)84390751;E-mail:zhaohan@。
杂种优势是指2个遗传组成不同的生物体杂交后的杂种一代在生长势、生活力、抗逆性、产量及品质等方面优于双亲的现象。
利用杂种优势获得总体性状优于亲本的杂交种是现代育种的重要手段之一。
而杂种优势群集中了大量有利基因,群间自交系杂交时往往可以获得较大的杂种优势。
因此,杂种优势群的划分有助于自交系改良和杂交种选配,对杂交育种具有重要意义。
玉米是典型的异交作物,杂种优势明显。
玉米中最早的一对杂种优势模式是Reid×Lancaster,2003年,Hallauer提出了BSSS-Tuxpeno和non-BSSS-non-Tuxpeno两个杂种优势列(Heterotic Alignment)的概念,又称SS和NSS群[1],这一模式大大促进了玉米种质的扩增、改良和创新,得到了广泛应用。
美国玉米杂种优势群和测验种
一、美国玉米自交系的杂种优势群
美国现代玉米自交系划分为SS和NS两个杂种优势群,或两个杂种优势列。
在六十多年前(双交种时期),杂交种产量主要取决于亲本自交系之间的特殊配合力。
分子标记研究证明,早期自交系之间的遗传距离呈随机分布,尚未分化出杂种优势群,因此,六十年代以前,玉米育种是件很难的事情,在理论之外,还需要凭经验,碰运气,那时候,企业的育种研究敌不过专家教授。
五十年代以后,玉米自交系被划分成若干个杂种优势群,再后来到单交种时期逐渐浓缩为三个群,在SS和NS之外,Iodent曾经是独立的第三群。
建立杂种优势群以后,企业的商业育种就逐渐超过了大学和政府机构的育种能力和规模。
美国人的思想方法是只要与SS有较高的特殊配合力,就推入NS类群,于是,Iodent种质现在属于NS群。
这种思维方式的优点是明显的,但也令人担忧SS 种质的遗传基础会显得比较贫乏。
美国Iowa州立大学和先锋公司的一大贡献是从阿根廷引入Maiz Amargo种质,育成骨干自交系,丰富了SS杂种优势群的种质基础。
先锋公司育成的PHG39是现代Maiz Amargo种质的“奠基者”自交系,随后衍生了一系列自交系,拓展了SS种质的遗传基础和抗逆能力。
Maiz Amargo是一个很独特的种质,在先锋公司属于母本群,开发得很成功。
Iowa 州立大学培育的两个公立自交系B96(100% Maiz Amargo)和B64(25% 的Maiz Amargo)均含有Maiz Amargo种质。
先锋公司用这两个自交系育成了PHG39,然后衍生了PHP38、PHHB9、PHR61、PHW52、PH07D等一大批优良母本系。
PHG39含有69%的SS,25%的Maiz Amargo。
分子检测结果显示,PHG39接近于B14和B37,而与B73较远。
在先锋种质中,Maiz Amargo与B73相互改良,丰富了先锋的SS 种质。
随着先锋杂交种的推广,PHG39种质在其他公司的商业育种项目中也得到广泛使用。
二、测验种
测验种指引玉米育种实践。
一些基础性研究需要相对稳定的标准测验种(Common tester),作为理论分析的参照体系,但在商业育种中测验种是实践指南和逐渐提高育种水平的阶梯。
在商业育种研发体系中,测验种是逐渐向前推进的。
大约
50年前,刚普及单交种后不久,标准测验种B73和Mo17代表了当时最先进的育种水平,被世界各国普遍接受,并作为参照体系。
后来,企业建立了自己的测验种体系。
国内也是这样,从中单2号到黄417,到后来的掖单13和郑单958,都推动育种研究向前发展,这个过程的一个标志就是测验种水平在逐步提高。
现在,育种者面对先玉335和德美亚系列杂交种,在测验种的选择上似乎乱了方寸,显然,需要把思路搞明白。
测验种的选择关系到育种方向。
当企业和育种者尚未建立自己的育种体系时,难免随大流,跟着感觉走。
以至于东华北春播玉米区出现难以扭转的全盘西化的局面。
现在,大家看明白了,追随先玉335这条路走不通,只能约束创新,不可能超越。
于是我们不得不研究美国自交系的演变规律,并与国内自交系结合起来推动创新。
所幸的是,中国育种者已经接受了两个杂种优势群和循环育种的理论及由此派生的技术路线。
这就保证了商业育种的实践方向不会有大的闪失。
不管今后如何研究美国自交系,如何全盘西化,都还有推动创新的余地。
黄淮海的情况似乎好一点,还不至于全盘西化,但从技术上来说,模仿郑单958已经走到尽头。
虽然对几个育种者和企业来说,实现了知识产权大挪移,但没有创新,也就没有产生竞争力。
只不过是利益平铺,把郑单958的知识产权摊成大薄饼,供众人分食。
原始创新者得不到回报,只能默默忍受,大家都无法向前迈步。
这种情况当然不是技术,更不是测验种能够挽救的乱局,但我们要想推动创新,就必须有技术措施。
假如企业还想着5年以后怎么办,还想要创新,就不能不研究骨干亲本和测验种。
黄淮海的育种难点是如何评估和有效利用美国种质。
需要大家一起来研究,不管是东华北春播区,还是黄淮海夏播区,都只能从现有测验种起步向现代种质过渡,在与中国种质结合的过程里,创造新的骨干自交系和测验种体系。
三、标准测验种和商业测验种
首先承认两个杂种优势群(列),然后选择标准测验种。
在1996年10月郑州会议上,我们用掖478和黄早四作为国内的标准测验种,并用美国的B73和Mo17作为参照物。
那是为了写论文,获得国际认可才这么设计。
后来把中国的测验种换成郑58和昌7-2。
现在商业育种面临着选择新的测验种。
没有新测验种,就不可能把育种水平提升到一个新台阶。
我们既要继承,也要认识到郑58和昌7-2的局限性(遗传距离
压缩),要在实践过程里发现新的测验种体系。
哪怕只是过渡时期的测验种,也值得去做。
在研究美国自交系的时候,请注意下列信息。
1. 除了2006年引进的PHG39(B37/PHBD5×B14/PHWK9,中国农科院作科所2008年序号AMD51)以外,请注意下列SS群的典型自交系:
PHW52 SS/Maiz Amargo背景(永久序号65,系谱B73/G39X411242X)。
据检索发现,截至2006年以前,已育成34个二环系,15个杂交种。
LH195 B73/B37(永久序号105),育成48个二环系,7个杂交种。
2FACC PB80背景,迪卡公司(永久序号104),系谱4676A (1067-1.B-Line Comp.) X PB80(B73//1067-1)
PB80 B73背景,迪卡(永久序号24),晚熟
2. 在过渡时期,请注意下列代表性的NS自交系。
LH213 Lan/Oh43 (永久序号135,LH123Ht X LH51)育成二环系21个,杂交种6个。
PHP02 Iodent背景(永久序号62,PHG44/PHG29)X1211X),育成二环系41个,杂交种16个。
PHR25 B83和207背景(永久序号31,系谱B83/207)X242211111X ),育成二环系21个,杂交种9个。
PHV78 Oh7背景(永久序号32,系谱 G42/595)X1112X)
3. 此外,还请大家在育种中注意考察下列典型自交系。
CR1HT (中国农科院2008年编号AMD16, NS)
207 (2008年AMD1,系谱不详)
LH54 (2008年AMD37, NS),系谱ID17 (3)×610
LP5 (SS,2008年AMD46)系谱(GLAMOS×B73)B73
Q381 (2008年AMD62, Pioneer 3369杂株选系)
PHG35 (2008年AMD50,lodent line×PH595 )
随着研究的深入,我将陆续向大家转发美国自交系的相关信息,供体系内部参考。
四、关于PH09B
先玉335的母本系PH6WC选自PH09B。
该系背景是SS种质,包括B14,B37,B73等,通过PHG39拥有部分Maiz Amargo血缘。
分析PH09B的系谱,它的两个亲本PHP38和PHHB9都是非常成功的骨干自交系,都选育了很多个二环系。
而PHHB9来自PHW52,这也是一个含有PHG39血缘的非常成功的骨干自交系。
下面是PH09B的系谱信息,供参考。
备注:
1、B64:(41.2504×B143)选系 Maiz Amargo 占25%
B68:(41.2504×B143)选系 Maiz Amargo 占25%
B96: 41.2504选系 Maiz Amargo 占100%
PHG39:(B37、B14、Maiz Amargo、Iodent)选系 BSSSC O占69%, Maiz Amargo 占25%.
2、Amargo/SSS C O轮选系:PHG39、PHT55等.
3、Amargo/SSS C1轮选系:PHG38、PHR61、PHT11、PHW52等.
4、Amargo/SSS C2轮选系:PHBW8、PHHB9、PHRE1、PH07D等.
5、Amargo/SSS C3轮选系:PH09B等
6、Amargo/SSS C4轮选系:先玉335、先玉508等在中国推广的杂交种的母本系等,基本都是PH09B的衍生系。
注:41.2504B是Maiz Amargo在美国的原始编号。