玉米育种
玉米繁殖特性及其育种基本策略
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三、玉米受精过程
落在花丝上的花粉粒约5分钟后长 出花粉管
花粉发芽后约12-24小时达到子房 一个精核和两个极核融合,发育
成胚乳 另一个精核和卵细胞融合,发育成 胚 胚和胚乳完成发育和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分积累约
需35-40天 最后形成籽粒约需40-50天,体积增 长约1400倍
四、方法与策略
• 方法 • 1、群体改良轮回选择法与逆境选择法 • 2、环系育种法与密植育种选择法 • 3、单倍体诱导系选育自交法 • 策略 • 1、利用外来种质, 尤其是从先锋系列杂交种改良选育自交系 • 2、高密度压力选择与异地环境压力选择 • 3、现代育种技术与常规育种相结合
玉米繁殖特性及其育种基本策略
一、繁殖特性 玉米是雌雄同株,两种 单性花序异位着生,是 典型的异花授粉作物。
二、玉米花序
1.雄花序 玉米的雄花序又称雄穗,属圆锥花序, 着生于茎秆顶部,由主轴和侧枝组成。雄穗上着 生成对排列的小 穗,小穗由护颖包着两朵雄花。 每朵雄花由1个内颖、1片护颖 和3个雄蕊组成, 雄蕊的花丝顶 端着生花药,每花药约有2500粒花 粉。玉米抽穗后2-5天开始开花,开花顺序是从主 轴中上部开始,然后向上向下同时进行,分支的 小花开放顺序和主轴相同。一般始花后2-5天为盛 花期,以上午 7-11时开花最盛。
二、玉米花序
2.雌花序 玉米的雌花序又称雌穗,属肉穗花序,由叶
腋的腋芽发育而成。雌穗是一个变态的侧枝,果穗生于 侧枝的顶端,侧枝是由短缩的节和节间组成的,通常称 穗柄。枝上每一节着生一变态叶,即苞叶。穗轴节很细 密,每节着生成对排列成行的两个小穗,每一小穗基部 两侧各着生一个护颖,每一小穗内有两朵雌花,上位花 发育结实,下位花退化。其中结实的小花由1个内颖、1 片外颖和一个雌蕊和退化的雌蕊组成,雌蕊由子房、花 柱 和柱头组成。另一个退化的小花仅有膜质的内、外颖 和退化的雌、雄蕊痕迹。
玉米育种的几种方法
玉米育种的几种方法玉米是世界上最重要的粮食、饲料和工业作物之一。
其种植面积广泛,品种多样,而且具有很高的适应性。
但是随着人类对玉米需求的增加,需要更高的产量、更高的质量和更强的抗逆能力。
玉米育种是提高产量、改善品质和增强抗性的有效方法,下面将介绍几种常见的玉米育种方法。
1. 选择育种法选择育种法是指根据自然界中存在的耐受性和遗传多样性,在群体中选择具有要求性状的个体作为后代的亲本,进行杂交育种。
适用场景选择育种法适用于以下场景:•大量群体的交配可以引入基因并提高多样性。
•可以利用它来削弱常染色体及杂交劣势的影响。
•可以在底层早期发现抗性杂交。
•可以在选定抗性后增强种质。
实施步骤选择育种法的实施步骤如下:1.选出具有想要特性的母本和父本。
2.为该种群进行交配,制造适宜的生长环境。
3.筛选符合选择标准的后代。
优缺点选择育种法的优缺点如下:优点•通过选择,产生的材料具有优良性状,并有很强的适应性。
•可以更直观的掌握材料的性状,可以更加易于实施。
•与其他育种法相比,成本较低。
缺点•可能存在许多不可预测的因素,以及大量的时间和努力。
•因为需要时间来循序渐进地挑选母本和父本,所以需要耐心和大量的精力。
2. 遗传育种法遗传育种法是通过优化材料基本遗传单元(基因)的表达,从而创造特定性状的新品种。
适用场景遗传育种法适用于以下场景:•对特定基因的知识水平较高。
•对组织培养或转化技术的熟练掌握和使用。
•遗传的影响更显著,更容易进行遗传分析。
实施步骤遗传育种法的实施步骤如下:1.选择合适的母本和父本,分离和纯化某种性状的材料。
2.使用遗传学和分子生物学分析,确定与所需性状相关的基因和机制。
3.在遗传水平上修改性状,并采用合适的检测方法对其进行鉴定。
优缺点遗传育种法的优缺点如下:优点•通过精确操作基因,可以更精确地掌握材料的性状。
•速度较快,通常只需数年即可完成。
•遗传纯性较高,能够高度稳定性状。
缺点•成本较高,需要高科技设备进行实施和大量技术支持。
鲜食玉米育种概况及新品种选育方法8篇
鲜食玉米育种概况及新品种选育方法8篇第1篇示例:鲜食玉米是一种受到广泛喜爱的农作物,不仅味道甜美爽口,而且富含营养成分,具有较高的经济价值。
为了满足市场需求,实现玉米育种的目标,科研人员们一直在不懈努力,探索新的育种方法,在新品种选育方面取得了一系列成果。
鲜食玉米育种的概况可以分为几个方面来介绍:首先是优质优产型鲜食玉米的培育,主要包括选择性育种、杂交育种、组合育种等方法,通过遗传学、生理学、分子生物学等多方面的研究,逐步培育出耐病虫、高产量、高品质的新品种。
其次是新品种的选育方法,包括遗传法、分子标记辅助选育、基因工程优化等,通过这些方法可以快速选育出具有抗逆性、优异品质、适应性强等特点的新品种。
在鲜食玉米育种的整个过程中,科研人员们需要深入研究玉米的遗传规律、生长发育过程、抗病虫性等特性,根据市场需求和种植环境的要求,有针对性地进行育种工作。
要不断引入新的育种方法和技术,加强合作与交流,提高育种效率,加快品种选育的进程。
新品种的选育方法主要包括以下几个步骤:首先是目标设定,确定要培育的新品种的特性和用途,根据市场需求和消费者口味进行调查分析,明确育种目标。
其次是材料选择,通过采集、筛选和评价玉米种质资源,选取具有理想性状的作为亲本,为后续育种工作奠定基础。
再次是育种方法选择,根据培育目标选择合适的育种方法,如选择性育种、后代选择等方法,保证后代的遗传稳定和优良特性的显现。
最后是选育评价,通过大田试验、生理生化分析、质量检测等手段对新品种进行评价,验证其适应性和品质表现,最终确定是否投放市场。
鲜食玉米育种是一项技术含量较高的工作,需要科研人员不断探索创新、提高专业水平,才能取得令人满意的成果。
相信在科技的支持下,未来会有更多优质、高产的新品种问世,为人们的生活带来更多便利和幸福。
第2篇示例:鲜食玉米是一种受到人们青睐的高营养、美味可口的蔬菜作物,具有较高的食用和经济价值。
在当今市场需求不断增长的背景下,如何进行鲜食玉米育种,培育更具品质和产量的新品种,成为了当前农业科研的一个重要课题。
玉米育种的几种方法
玉米育种的几种方法
玉米育种是以利用杂种优势为主,是从选育自交系开始,以选育并利用单交种为主要目的。
自交系的选育标准以自身繁殖产量高,优质、多抗、耐密和综合性状优良为标准。
自交系的育种方法是与原始材料的种类以及育种目标性状相关联的
1.二环系育种:用单交种和一些商品杂交种等作原始材料,一般采取常规的二环系育种方法;
2.群体改良法:利用遗传基础复杂的综合品种或群体作为原始材料选育自交系时,可以采有两种方法:一种是结合群体改良,在进行轮回选择的同时,分离自交系。
另一种是按二环系育种方法直接分离自交系;
3.回交改良及定向复交综合法;是改良自交系某些缺点的有效途径;
4.单倍体育种:包括花药培养、孤雄、孤雌生殖法;
5.诱变育种:采用射线处理玉米种子、花粉、幼苗使之产生变异;
6.配子选择法和聚仓改良方法:前者因其程序较繁琐,后者因其局限性,一向较少采用。
7.生物育种技术:80年代以来,特别在90年代中,分子生物技术在玉米育种中得到广泛的应用。
分子标记技术已经广泛用于玉米遗传育种研究。
在一定条件下,可加速玉米育种进程,提高选择效果;用于遗传多样性的研究,可鉴别玉米
种质的多样性和差异;用于qtls的研究,可以探明受多基因控制的玉米产量性状和品质性状的基因座位效应和效应,认识杂种优势的机理;用于基因定位,可以进行基因克隆制作精确的玉米基因图谱,最终可能破译玉米的全部遗传密码,调控玉米性状的遗传行为。
随着分子生物技术不断改进和完善,必将更广泛地用于玉米遗传育种的研究之中,促进本学科的创新与发展。
玉米育种
玉米育种1.玉米是异花授粉作物2.玉米雄蕊着生在顶部,雌蕊在中部3.不同用途玉米,质量指标有差别。
普通玉米-容重;食用玉米-粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸;饲料用玉米-容重、粗蛋白;优质蛋白玉米-粗蛋白、赖氨酸、容重;高油玉米-粗脂肪;高淀粉玉米-粗淀粉;糯玉米-直链淀粉/粗淀粉;4.质量性状:玉米籽粒的颜色从果皮、糊粉层、淀粉层部分而来。
白、黄玉米(显性)属于淀粉层颜色。
糊粉层有紫、红、白等颜色,7对基因控制。
5.数量性状:穗长的遗传:F1出现超亲现象,F2代出现较大分离,决定穗长的基因效应中以加性效应起主导作用,有时上位性效应也很明显。
穗长的平均遗传力较低,因而这个性状容易受到环境的影响而发生变异。
穗行数的遗传 F1优势不明显,F2变异范围小,说明穗行数的遗传力高,以加性效应起主导作用。
因此育种中,如欲选育穗行数多的杂交种,就必须选用穗行数多的亲本材料才能取得理想的结果。
行粒数的遗传 F1有较大杂种优势,F2出现较大分离,加性效应的成分较小,遗传力不高。
6.选用穗行数多的亲本,杂种行数多。
产量低的亲本,杂交种产量不一定低。
不能以亲本的产量预测杂交种的产量。
我国玉米杂交种:自330、黄早四、MO17、丹3407.名词解释:(1)杂种优势群:是指遗传基础广阔,遗传变异丰富,具有较多有利基因,较高一般配合力,种性优良的育种基础群体。
是在自然选择和人工选择作用下经过反复重组、种质互渗而形成的活基因库。
从中可分离出高配合力的优良自交系。
(2)杂种优势模式:是指两个不同的杂种优势群之间具有较高的基因互作效应、具有较高的特殊配合力,相互配对成为产生强杂种优势的模式。
从配对的两个优势群分别选出的优良自交系之间,出现强优势杂交种的机率也相应较高。
(3)玉米自交系:是指从基础群体中选择优良单株,经过多代连续的人工强制自交和选择而形成的性状整齐一致,遗传性相对稳定的自交后代株系(4)一环系:从品种或品种间杂交种中选育的自交系(5)二环系:从自交系间杂交种中选育的自交系)所产生的不同自交系,它们是姊妹系关系,其遗传基(6)姊妹系:由同一单株(S础基本相同。
玉米育种
一、异花授粉作物花器构造特点1、雌雄异株:雌花和雄花分别生长在不同的植株上,如大麻、菠菜等;2、雌雄同株异花:雌花和雄花分别着生在同一植株的不同部位,如玉米、黄瓜;3、雌雄同花,但自交不亲和:如甘薯、白菜、向日葵等。
二、异花授粉作物的传粉特点异花授粉作物的传粉主要途径:1、靠风传粉2、靠昆虫传粉在异花授粉作物中,以雌雄异株的自然异交率为最高,达100%,玉米的自然异交率在96% 左右。
总的说来,这类作物的自然异交率在50-100%之间。
三、异花授粉作物的遗传特点1、异质性:由于异交率极高,个体的遗传组成具有高度的杂合性,群体内个体间的基因型具有高度的异质性;2、分离不稳定:单个个体的后代分离大;3、自交显著退化:自交衰退严重。
四、异花授粉作物的基因型1、开放授粉条件下:品种群体的基因型是高度杂合的,群体内个体间的基因型是异质的,因此,它们的表现型是多种多样的,且基因型和表现型不一致;2、在一个封闭系统中:将保持遗传平衡状态。
五、异花授粉作物的遗传育种特点1、在开放授粉品种群体中挑选优良个体以改良群体,其效果有限;2、选育自交系,组配自交系间杂交种;3、在良种繁育时,要严格防杂保纯第一节国内外玉米育种概况一、为人类进步作出巨大贡献1、世界三大粮食作物之一2、推动了饲料工业和养殖业的发展3、促成种子行业的兴起4、促进了传统农业向现代农业的转化二、为遗传学研究提供了好的材料1、10个连锁群已定位170多个基因。
2、1983年,美国遗传学家巴巴拉.麦克林托克(B.McClintock)由于四十年前在玉米上发现的转座子,被授予诺贝尔医学奖3、A-B染色体及其易位体系4、玉米雄性不育的细胞质遗传三、为作物育种摸索出一系列方法1、人工选择最杰出的作物2、杂交育种的开拓者(1850年3、开杂种优势利用之先河(1)19世纪末品种间杂交种的选育;(2)1907年自交系的选育;(3)1935年生产上推广双交种;(4)1960年主推单交种;(5)质核互作雄性不育三系制种4、轮回选择之先锋5、群体基因库的建立四、我国玉米种植慨况玉米是我国主要粮食作物之一,常年种植面积约3亿亩,总产1.18亿吨。
玉米育种玉米育种
获得多个抗逆性强的玉 米新品种,在干旱、低 温等逆境条件下表现突 出,比对照品种增产 20%以上
案例三:适合机械化种植的玉米新品种选育
选育目标
适合机械化种植、抗倒伏、耐密植
选育方法
利用适合机械化种植的种质资源,通过杂交、回交等方法导入目标性状,结合分子育种技 术和田间试验进行选择
试验结果
获得适合机械化种植的玉米新品种,具有抗倒伏、耐密植等特点,适合大规模机械化生产 ,比对照品种增产15%以上
玉米育种的历史与发展
早期选育
人类早在几千年前就开始对玉米进行选育,通过选择大穗、多粒等优良性状,逐渐培育出适应当地环境的品种 。
现代育种
随着遗传学、分子生物学等学科的发展,现代育种技术不断涌现,如基因编辑、分子标记辅助选择等,为玉米 育种提供了更多可能性。
玉米育种的目标与意义
改善品质
选育优质专用品种,如高油、高 淀粉、高蛋白等,满足食品加工 、饲料等不同需求。
分子标记辅助选择
利用分子标记技术对玉米基因型进行 快速、准确鉴定,提高育种效率,但 成本较高。
基因编辑技术
利用CRISPR-Cas9等技术对玉米基因 进行精确编辑,提高育种效率,但需 关注脱靶效应和基因漂移等问题。
玉米育种的发展趋势与机遇
1 多性状聚合育种
通过聚合多个优良性状基因,培育综合性状优良的玉米 品种,满足多样化需求。
类型
地方品种、选育品种、遗传材料、野生近缘种等。
特点
遗传多样性丰富,适应性广泛,具有多种优良性状和基因资源。
种质资源的收集与保存
收集
通过普查、征集、引种等方式,收集不同地区、不同来源的 玉米种质资源。
保存
建立种质资源库或种质圃,采用低温保存、组织培养等方法 ,确保种质资源的长期保存和活性。
玉米单倍体育种表现
玉米单倍体育种是一种育种技术,通过诱导玉米花粉中的细胞减数分裂不完全或不正常,从而产生具有单倍体染色体组的玉米植株。
单倍体植株具有一半的染色体数目,通常为2n=20(玉米的染色体数为2n=40),因此被称为单倍体。
玉米单倍体育种可以用于加速育种过程、选择优良基因和杂交品种等。
在单倍体育种中,单倍体植株会表现出一些特殊的性状,其中包括:
1. 外部形态:单倍体植株通常较小,叶片狭窄,植株高度较低,与二倍体植株相比较为矮小。
2. 生长发育:单倍体植株的生长发育速度较快,从种子萌发到开花结实的时间较短。
3. 花序和花粉:单倍体植株的花序较小,花粉少且较小,有些单倍体植株甚至无法正常产生花粉。
4. 叶色:部分单倍体植株叶片可能呈现异色,如黄叶。
需要注意的是,单倍体植株的表现会受到环境因素和基因型的影响。
此外,由于单倍体植株的基因组处于不稳定状态,存在一些不利于育种的问题,如易发生染色体重组和遗传变异等。
因此,在玉米单倍体
育种中,需要结合其他育种技术和综合评价方法,进行进一步的选育工作。
玉米育种技术
Reid Y.D.是 19 世纪末,由美国 Robert Reid 和 James Reid 父子通过对Gordon Hopkins 与 Little Yellow 天然杂交群体精心选择哺育成功的品种群体,经过各地育种家选育后,浮现Funk、Osterland、Troyer、Iodent、BSSS 等衍生群体。
国内育种工作者对 BSSS 选系及美国杂交种选系进行了一系列的改良创新,形成为了国内的改良 Reid 群(也有称PA 群)。
该类群遗传基础丰富,也是玉米自交系改良的重要基础材料。
引入我国较早并广泛应用的是美国 BSSS 不同轮回选育出的 B14、B37、B73、B84 及衍生系 A632、A634、A635A、NC250、B68、B14A 等自交系,并以部分自交系为基础材料,选育出许多优良自交系及杂交种,初步形成为了国内系×国外系这一优良杂交组配模式,但由于这些材料大多感小斑病严重,限制了其应用。
随着美国杂交种的引入,以其为基础选育自交系组配杂交种,成效显著。
如沈阳市农科院从先锋杂交种 3147 中选育出了 5003,铁岭市农科院从先锋杂交种 3382 中选育出了 7922,莱州市农科所从 U8 (未知名杂交种) 中选育出 U8112,从 XL80 中选育了掖 107 等,在此基础上,莱州市农科所用5003×8112 成功地选育出了 478 组配并通过审定的紧凑型玉米杂交种有超过 40 多个,如掖单 13 号、掖单 12、掖单 17、掖单 19、豫玉 18 等优良杂交种,掖 478 也成为公认的改良 Reid 代表系和测验种。
此外,国内众多育种单位也纷纷以改良 Reid 系群为材料,选育出了一系列优良自交系,如登海种业选育的3189、4866、 832、8681、8723、DH08、DH13、DH15 等,河南省农科院从 478变异株选育出了郑 58,以及郑 30 (郑20×掖 478)、郑 32 (杂交种 3382)、郑 653 (5003/综 31//5003)等,铁岭市农科院、丹东农科院、辽宁农科院等利用5003×7922 选育出 C8605-2、丹 9046、辽 2345、辽 5114 等,丹东农科院育成为了丹 446 (478 ×9046)、丹 703 (9046×丹 340)等,此外还有陕西省农科院的 K22、武 109,河北农科院的冀 815、冀 15-22,北京市农科院的 B尖 8、9585,山东省农科院的鲁原 92,新乡所的独 321 等。
玉米育种
各论 玉米育种
42 种粒上部为角质胚乳 , 下部为粉质胚乳 5 胚乳由 78% 的支链淀粉 ,22% 直链淀粉组成 51 角质淀粉分布在籽粒四周 , 中间至粒顶为粉质 , 胚乳干时粒顶凹陷 , 呈 马齿状…… H · H ·
·马齿型 (Zea may5indentata) 52 角质胚乳分布在粒的四侧及顶部 , 整个包围着内部的粉质胚乳 , 干时顶 部不凹陷 -H · H · --
各论 玉米育种
二. 我国玉米分布、区划与育种目标
(一)我国玉米分布、区划 我国玉米划分为 6 个自然区域(见图) 1 、北方春播玉米区 2、黄淮海平原套复夏播玉米区 3、西南山地套种玉米区 4、南方丘陵玉米区 5、西北灌溉玉米区 6、青藏高原玉米区
中国玉米的分区及命名 返回
(二) 玉米育种目标
大斑病菌的生理小种有1、2、3、4号4个生理小种,玉 米对大斑病的抗性遗传有两种类型,一是主基因抗性,另一 是多基因抗性。主基因抗性有两类,一为褪绿斑反应抗性 , 一为无斑反应抗性。
各论 玉米育种
四. 玉米种质资源的研究与利用
(一)、玉米的分类
1. 玉米族属的亲缘关系 根据植物学分类,玉米 属于禾本科玉米族,玉米族中包含7个属。起源于亚洲的有 5个属。起源于美洲的有2个属,即玉米属和摩擦禾属。
(一) 遗传特点
1.异花授粉作物的开放授粉品种群体是一种异质性群体
2.从开放授粉品种群体中选出的优良单株其后代要发生 性状分离
3.自交发生衰退,杂交产生优势
(二) 育种特点
1.在开放授粉品种群体中挑选优良个体以改良群体,其 效果有限
2.选育自交系,组配自交系间杂交种
3.在良种繁育时,要严格防杂保纯
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各论 玉米育种
玉米育种常识
玉米什么叫玉米杂交种?为什么要推广种植玉米杂交种?用两个或两个以上性状优良、遗传性差异大的玉米自交系或品种进行杂交,所得的后代就是杂交种。
推广种植玉米杂交种的目的,是为了提高单位面积产量。
农家品种是一个复杂的群体,生长总不那么整齐,产量受到一定限制。
而杂交品种的产生,是根据生产发展的需要,经过人为地定向培育而成。
且亲本的繁殖及杂交种的配制都经过合理规划,严格的隔离,精细的去劣去杂。
因此,玉米杂交种不同于普通品种,具有明显的杂种优势:(1)产量高,增产幅度大杂交玉米只要组合选择得当,栽培方法适宜,在相同条件下,产量比普通品种增产20—30%,甚至更多。
(2)抗逆性强,适应性广玉米杂交种具有抗病、抗倒、耐旱、耐瘠、适应性强等优点,是任何农家品种不能相比的。
(3)生长健壮,整齐一致普通玉米品种,在同一品种内的不同株间,无论是株高、株型、穗位、抽穗期或果穗的大小、穗型、粒型等总是参差不齐。
杂交种则比较整齐,且茎秆粗壮,根系强大,因此不仅能提高单位面积产量,而且稳产。
实践证明,推广种植杂交种是一条有效的增产途径。
玉米杂交种为什么能增产?农家品种依靠天然异花授粉,花粉来自四面八方不同的玉米植株,它们有许多不同的性状,因此,同一个品种的后代生长表现有所不同,植株有高有低,果穗有大有小,生长很不一致,产量也受到限制。
而玉米杂交种,由于亲本之间存在遗传性的差异,各有所长,也各有所短。
杂交以后,发扬所长,克服所短,结合了双亲的优良性状,使它的生活力大大提高,抗逆性增强,生长整齐健壮,果穗大小均匀。
故较农家品种增产。
而为什么杂交种会有这么强大的优势?其杂种优势形成的原因,归纳起来主要有如下解释:显性假说显性假说认为,杂种优势是由于双亲的显性基因全部聚集在杂种中,掩盖着相应的隐性基因所引起的互补作用。
有利的显性基因积累得越多,杂种优势表现就越强。
超显性假说超显性假说认为,玉米自交促进遗传同质结合,而自交系间杂交,则能导致遗传异质结合,由于双亲基因型的异质结合所引起的基因间互作,从而产生强大的杂种优势。
玉米新品种选育基本过程
玉米新品种选育基本过程玉米育种工作大致要经历种质资源(基础材料)收集整理、基础材料创新、创新材料加代选择、稳定材料测配、测配试验筛选、标准品比试验、海南组配、品种报区域试验、品种报审与审定等几个过程。
这些过程都是连续性非常强的过程。
如果中间出现断档,将严重影响育种进程。
如果连续到海南加代育种,将提高育种速度一倍以上。
一、玉米育种的基本过程1、种质资源(基础材料)的收集、整理俗话说“巧妇难为无米之炊”,育种的基础材料的重要性自然就非常明显了。
收集育种基础材料是育种工作经常需要做的一项工作。
要通过科技交流掌握育种前沿,根据育种动态时刻更新材料,就能够使育种工作始终处于领先地位。
2、基础材料的创新工作只有基础材料还远远不够,还需要对基础材料进行整理、归类、通过自交授粉保存、通过杂交创新。
创新是选育新品种的最重要基础。
由于育种基础材料来源比较复杂,创新工作就最具挑战性。
要按照不同的血缘关系、不同的生长性状进行不同形式的创新。
3、创新材料的加代选择创新以后的材料,不能直接用于组配新组合。
需要经过6-7代的连续自交选择的过程,最后才能形成可以称为“自交系”的重要材料。
在选择的过程中,育种人要充分运用掌握的育种理论和丰富的育种实践经验,对后代分离的材料进行严格的选择。
这既是艰辛漫长、又是充满挑战的过程。
如果能够到海南加代,时间一般是3年左右。
如果没有海南加代机会,时间是整整的6-7年时光。
海南育种是提高世代进程的最重要手段。
4、稳定材料的测配工作当经过创新的材料自交到第5代以后,一般就可以进行测配了。
测配的目的就是通过已知的材料,测定创新的材料后代是否具有可靠的杂种优势。
在这里,测配种的选择是非常重要的。
一般用性状比较稳定的已经在生产上广泛使用的优秀自交系做测配种。
也有用育种材料直接进行测配的。
5、测配筛选试验顾名思义,所谓筛选试验就是在所组配的最新组合中筛选在抗病性、丰产性、品质方面具有优势的杂交组合。
由于材料众多,筛选试验多数采取间比法试验方法。
玉米育种08
一、玉米育种田间试验
玉米育种工作包括二大阶段 一为从自交系起始的选材,测交选系,鉴定评 选优系; 二是选优系组配高产、优质、抗逆性强的组合, 环。
测交选系是前期育种工作的核心,除一般技术性工 作外,对测交材料应有二年的资料(国外要求有二 年4个地点2-3次重复的资料)才能给以正确的评 价,早期自交系材料种植的小区,一般行长应大于 小区的宽度,为此,每一个小区种2-4行为宜,不 设重复,在此阶段,除了以仪器设备辅助以外,育 种工作者悉心观察材料,熟悉材料和积累育种工作 经验是选得优良自交系的基本条件。
必须强调指出,玉米杂交种的鉴定和试验程序 并非一成不变,要注意试验、繁殖和推广相结合。 对特别优异的杂交组合应尽快越级提升,加速世代 繁殖,以缩短育种年限。此外,对有希望推广的优 良新杂交种,在试验示范的同时,对亲本自交系也 应观察鉴定,以了解其特性,供繁殖制种时参考。
三、加速育种世代技术
玉米杂交种育种,需经过选材自交分离优 良自交系,测交鉴定自交系配合力,测配杂 交组合,参加区域试验与示范推广,程序繁 多,年限较长。为了加速育种进程,可用下 列方法加速育种进程。
(二)玉米生产试验
生产试验是把经过区域试验评选出的杂交种,再于较大 面积上进行产量、抗性和适应性的鉴定。一般参加生产 试验的杂交种以1-2个为宜,用生产上大面积种植的杂 交种为对照进行比较,试点一般以3-5个为宜,试区面 积每个杂交种应为0.5-1亩,可采用对角排列,二次 或二次以上重复,最后由主持生产试验的单位作出总结 报告。 在生产试验的同时,可对组合进行栽培试验,目的是了 解适合新杂交种特点的栽培技术,做到良种良法一起推 广。
育种后期对优良杂交组合的评选,一般采用 随机区组设计,重复3-4次,提供组合不应 过多,小区长度应大于宽度,每一小区种植4 -6行,最好能在多点进行,以得到可靠的评 定。组合评选试验一般进行2年,评选出优异 组合供区域试验和生产试验。
玉米育种常识
xx常识育种知识一、常规育种:二、转基因育种转基因研究作为生物技术的前沿,以其可打破物种界限、实现不同物种间基因交流的巨大优越性,受到全世界的高度重视,成为在农业高技术领域各国努力抢占的制高点。
由于有益性状目的基因的分离、载体构建、基因转化等技术日臻成熟和完善,转基因技术已用于改良作物的多种特性,如抗病、抗虫、抗逆、生长发育、品质等方面。
我国转基因作物研究发展迅速,目前已成为世界上转基因作物商业化应用面积的第二大国。
在分子标记辅助育种方面,由于它对目标性状的选择不受基因表达和环境的影响、可以在早世代和植株生长的任何阶段进行、对分离世代可以快速鉴定植株的基因型而不受显隐性的影响、可以通过选择剔除连锁累赘,因此通过分子标记辅助选育加速了育种进程,为转基因作物商品化创造了条件。
起源和历史玉米是神奇的作物,是印地安文明的基础,也是印地安人对人类的最大贡献,因为玉米是印地安人长期选育驯化的结果。
玉米已经完全失去了其野生性,如果没有人类的帮助,玉米会立即灭绝。
说玉米神奇在于它广泛的适应性、类型的丰富及不同于其他作物那样具有明确的祖先。
玉米的起源至今还是一个谜,它的祖先似乎消失的无影无踪,它与任何近缘种属都有显著的差异,它的起源另科学家大伤脑筋,争论了一个多世纪至今未有定论。
多数人认为,玉米大约起源于 7000~8000 年前的中美洲地区,经历了数千年的进化,它的果穗由 2.4 厘米增加到现在的 25 厘米左右。
1500~1510 年间,玉米传入我国,传入途径大约有两条,一条是海路,一条是陆路,海路是通过船只传入东南沿海地区,再传入内地;陆路是由印度传入西藏,再传入四川及内地。
从上个世纪 50 年代开始,中国的玉米育种工作取得了飞速的发展。
目前我国已经更换了 5 次单交种,生产力水平提高了很多。
xx带和 xx 的分布玉米( Zea Mays L).属于禾本科 (Gramineae),玉米属 ,俗名玉蜀黍、大蜀黍、棒子、苞米、苞谷、玉菱、玉麦、六谷、芦黍和珍珠米等。
玉米育种特点及选育
玉米育种特点及选育一、玉米育种的特点玉米最主要的特征是天然异花传粉,天然授粉群体的田间组成处于高度的异质状态,个体的基因型处于高度的杂合状态,这决定了在玉米天然授粉的群体中,株间表现型比较意义不大,必须通过一定的基因型选择过程才能正确地决定取舍;同时,由于个体基因型高度杂合,造成表型选择不可靠,必须对大量个体做测交或后代鉴定,才能确认表型是否真实遗传。
由于这些原因,在玉米育种过程中,一般都要经过多代的选择比较才能育成新的自交系或品种。
现代玉米育种的主流是杂种优势育种,基本途径是先选育纯合的亲本自交系,再将亲本自交系杂交,选育出杂种优势强的杂交种。
生产上利用的是F1代的杂种优势。
自交系的选育不但要求本身性状优良,还要求配合力高。
对自交系农艺性状和配合力的选择具有同等重要的意义,不可偏废。
这就大大提高了育种的难度,延长了育种的周期。
不仅如此,自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系,但仍然有距离,在杂交种水平上还要对农艺性状进行选择鉴定,同时对主要目标性状的杂种优势水平进行比较,最终育成优良杂交品种。
二、玉米自交系的选育1.农艺性状好植株性状:主要包括株型和抗倒性。
植株性状一般根据穗上部叶片伸展的姿态分为紧凑型、半紧凑型、和平展型;根据株高分为高秆、中秆、矮秆、半矮秆等。
穗部性状:穗部性状一般由穗型、粒型、穗行数等构成。
穗型的划分有很多种,最明显的是长穗型、粗穗型、筒型、锥型、纺锤型等;粒型分为马齿型和硬粒型及其各种过渡类型。
自交系选育中最好兼顾长穗型和粗穗型的选择。
长穗型的行粒数较多,但粒行数较少;粗穗型的粒行数较多,但行粒数不可能很多。
自交系的粒行数一般10~20行。
12~14行的比较适中。
粒型的选择要根据育种目标确定,一般偏硬粒型的自交系组配的杂交种商品性好,偏马齿容易组配出的杂交种产量和淀粉含量比较高。
此外,籽粒的大小、粒重和粒色的一致性也需要考虑。
抗逆性:对主要的玉米病害和自然灾害性条件要有一定的抗性或耐受性,以确保种子生产的稳定性和杂种优势的稳定发挥。
玉米育种学s (2)
50
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
政府计划/规划
市场需求
2、提出赶超对象及赶超水平 赶超水平
3、分解落实赶超对象 第二节
目标性状的分析
玉米育种学
主要参考书:
1. 《玉米育种学》 2. 《作物育种学各论》 3. 《玉米遗传育种学》 4. 《玉米种子大全》 5. 《中国玉米新品种图鉴》 6. 《中国玉米科技史》
玉米育种课程内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 玉米育种概况 玉米育种目标 玉米种质资源 玉米性状遗传 玉米自交系的选育 玉米杂交种的选育 玉米种子生产
第一章
玉米育种概况
第一节 玉米的起源与进化
一、玉米的起源假说
★玉米原产于南美洲的墨西哥、秘鲁一带。 ★玉米起源:5大理论假说
1、有稃玉米理论
1829,法国,Saint-Hilaire提出: 有稃玉米是玉米的自然状态,推测原 产地在南美或巴拉圭。
∵有稃玉米和正常玉米只有一个单基因 差别,形态与玉米草、类大刍草有稃型相 似,不具有野生禾草特征。 ∴许多人反对该理论。
(国际1930—至今 , 国内1960’S初—至今) ▲Shult(1908):品种间杂交种不整齐, 杂种优势未完全发挥 ?? 品种 → 自交系,VALA、VBLB , A×B F1(自交系间杂交种单交种) 优点: 整齐、优势强,增产30-40% 缺点: 自交系产量低,种子成本高 →农民开始难以接受
一、品种选育与改良
国际18471847年Reid家族在伊利诺斯自己的农场种上了从 Ohio州带来的Golden Hopkins品种,因缺苗补 种了一部分当地的Little Yellow品种,在这两个 品种天然杂交的后代中经过混合选择改良,以 后又经过James Reid在隔离条件下混合选择, 终于育成了Reid Yellow Dent品种,由于它的丰 产性能和广泛的适应性而成为当时美国玉米带 的主要品种,在美国推广杂交种以前的50年中, Reid Yellow Dent及其衍生品系大约占美国玉米 带3/4的种植面积,以后这个品种成为自交系的 主要亲本之一。
第04节_玉米育种目标
1、高产性状
高产性状
穗数:单穗、双穗、多穗 穗型:桶形、锥形 穗行数:8-28 12-18为好 行粒数:20-50 千粒重:100-500g,一般要求大于300g 出籽率:70-90% 株型:上冲密植 平展稀植;
2、优质性状
蛋白质 赖氨酸 淀粉 油份 ……
3、稳产性状
生态适应性 抗逆性
抗病性 青枯、花叶、黑粉等 抗倒性
抗旱性
抗寒性
……
4、适宜的生育期
极早熟 早熟 小于90 中熟 90-110 晚熟 大于110 极晚熟
提倡:中熟高产育种
5、适应机械化
熟期茎杆直立、不倒伏 穗位整齐, 果穗灌浆快、脱水快、有夹角、不倒垂等 熟期一致
二、我国玉米种植区划与育种目标
1、北方春播玉米区
区域:黑、吉、辽…… 气候特点:气温低 耕作制度 一年一熟 育种要求 抗寒、脱水快
5、西北灌溉玉米区
区域:新疆、甘肃 气候特点:气候干燥、雨少、光照足、昼夜温差大 耕作制西藏 气候特点:寒冷、辐射多、土壤贫瘠 耕作制度: 一年一熟 育种要求:抗寒、耐瘠、早熟
整体:高产、优质是永久不变的目标。但, 北方 无霜期短,应选早熟、耐寒品种 南方 雨水多,光照不足,应选抗病品种
22优质性状优质性状蛋白质赖氨酸淀粉33稳产性状稳产性状生态适应性抗逆性抗病性抗旱性抗寒性44适宜的生育期适宜的生育期极早熟早熟小于9090110晚熟大于110极晚熟提倡
第三节 玉米育种目标
一、育种目标的内容 二、我国玉米种植区划与育种目标
一、育种目标的内容
1、高产性状 2、优质性状 3、稳产性状 4、适宜的生育期 5、适应机械化
2、黄淮海夏播玉米区
区域:黄河、淮河流域,河南,山东 气候特点:气温高、蒸发大。春旱夏涝 耕作制度 一年两熟 育种要求 抗病
玉米育种技术
玉米育种技术
玉米育种技术是指利用各种育种方法和技术,选择、培育和繁殖出具有特定优良性状和表现的新品种。
以下是玉米育种的一般过程和技术:
1. 研究生物学特性:选择优秀的亲本进行杂交,观察和记录杂交后的遗传特征,如基因型、表现型等。
2. 制定育种目标:根据市场需求、粮食品质和产量、抗病性、耐盐碱性等特性,选择合适的育种目标。
3. 选择育种材料:根据育种目标和生物学特性要求,选择亲本进行杂交,获得表现良好的杂交种。
4. 育种分析:对杂交种的表现进行分析,比较不同材料的优缺点,选择表现最佳的育种材料进行进一步培育和改良。
5. 杂交育种:利用选定的育种材料进行杂交,产生多个杂交种,
然后对杂交种进行筛选和评价,选择表现最优的一组杂交种进行进一步培育和改良。
6. 改良育种:对选定的杂交种进行改良,通过基因重组、基因编
辑、转基因等方式,提高其品质和产量,增强其抗病性和耐盐碱性等特性。
7. 后续育种:对改良后的杂交种进行持续改良,以满足市场需求和科技不断提升的要求。
玉米育种技术需要建立在科学育种理论基础上,利用科学技术手段和试验方法进行育种,不断选择和培育出具有优秀品质和性能的新品种,以满足人类对粮食生产和消费的需求。
玉米育种方法
玉米育种方法玉米是一种重要的粮食作物,在我国广泛种植。
为了提高玉米的产量和抗逆能力,科学家们进行了大量的研究,发展出了一些有效的玉米育种方法。
下面将介绍一些常用的玉米育种方法,希望对玉米种植者有所帮助。
首先,玉米的杂交育种是一种常用的方法。
杂交育种可以充分发挥优势基因,提高产量和质量。
在杂交育种中,选择适当的亲本进行杂交,经过多代的筛选和选优,最终获得优良的杂交种。
杂交育种需要注意亲本的选择和合理的配对,同时还需要进行多点定位和多方位评估,确保选育出符合需求的杂交种。
其次,基因工程育种是一种新兴的育种方法。
通过基因工程技术,科学家们可以精确地引入或删除某些基因,以改良玉米的性状。
比如,通过引入抗虫基因或提高抗病能力的基因,可以增强玉米的抗虫抗病能力;通过调节生长和发育相关基因的表达,可以提高玉米的产量和品质。
但是,基因工程育种需要高超的技术和严格的安全措施,同时也需要遵循法律法规,确保育种的安全和可持续性。
此外,综合育种方法也是一种常用的育种策略。
综合育种方法是综合利用各种优良的育种资源,包括遗传资源、地理资源和物质资源等,通过选育、杂交和背交等手段,提高玉米的适应性和生产力。
在综合育种中,可以利用传统育种和现代育种的优势相结合,充分发挥不同品种的互补效应,最终选育出具有丰产、抗病虫能力强的优良品种。
此外,精密育种是一种新兴的育种方法。
精密育种利用先进的技术和设备,对种子的品质和性状进行精确的分析和评估。
通过基因测序、遗传标记和亚细胞分析等手段,可以对玉米品种的遗传特性进行深入研究,为育种工作提供准确的信息和指导。
精密育种可以大大缩短育种周期,提高育种效率,为玉米产业的发展提供有力支持。
综上所述,玉米育种方法有杂交育种、基因工程育种、综合育种和精密育种等。
玉米种植者可以根据自身需求和条件,选择适合的育种方法,并结合科学的管理措施,全面提升玉米的品质和产量。
希望本文对玉米种植者在育种方面有所启发和帮助。
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第二章玉米育种
第一节玉米杂交种的类别
[1]品种间杂交种: 用两个优良的玉米品种配成的杂交种,增产潜力有限
[2]品种与自交间杂交种——顶交种。
产量和穗齐度优于品种间杂交种,但赶不上自
交间杂交种
a)自交系×品种
b)单交种×品种
[3]单交种:自交系×自交系。
优势最强、生长最齐、增产幅度最大、繁殖制种简单;
缺点:繁殖制种时产量偏低,种子成本高。
[4]三交种:单交种×自交系。
制种产量高
[5]双交种:单交种×单交种。
遗传基础广泛,适应性强,稳产高产,制种产量高;
缺点:整齐度不及单交种,繁殖制种比较复杂。
[6]复合品种:8个以上优良自交系或自交系与杂交种,经充分自由授粉,选育而成。
遗传基础广泛,抗逆性强,优势稳定,配制程序简单,一次制种后,在生产上可
连续多年种植。
缺点:杂种优势和增产效果一般不如优良单交种、三交种和双交
种。
第二节:玉米育种目标及目标性状分析
2.1 高产性状
[1]穗数:单穗、双穗、多穗;多穗分单杆多穗/多蘖多穗。
高产类型:单杆单穗大穗/
单杆双穗大穗
[2]穗形:分为长筒型/短筒型/长锥型/短锥型。
长穗型是高产性状:穗轴较细,子粒
数多,出籽率高
[3]穗行数和行粒数
[4]籽粒大小:千粒重100—500克
[5]出籽率:籽粒(含水量14%)重量/干果穗重量,一般在70%—90%
2.2 稳产性状
[1]抗大小斑病、病毒病、丝黑穗病、青枯病等; 多基因水平抗性/单基因垂直抗性
[2]抗寒性
[3]抗倒性
2.3 优质性状
硬粒型和中间型食用品质比马齿型食用品质好
2.4 适宜的生育期
玉米是喜温和短日照植物。
有效积温:生育期中大于10℃的日平均温度的总和。
玉米的有效积温较为稳定,可以此来划分生育期长短。
类型积温度数(℃)类型积温度数(℃)
极早熟1200—2000 晚熟2400—2600
早熟2000—2200 极晚熟2600—2800
中熟2200—2400
2.5适应机械化收获的要求
[1]玉米成熟期:植株直立、茎杆挺直坚韧
[2]适宜的植株高度和穗位; 过低、过高均不宜收获
[3]果穗良好成熟
第三节:玉米自交系的选育
3.1 自交系的概念:
一个玉米单株连续自交多代,结合选择而产生的性状整齐一致,遗传性相对稳定的自交后代系统。
特点:
[1]性状整齐优良
[2]不同来源的自交系,遗传基础不同
优良自交系的基本条件:
[1]配合力高:配合力是指一个自交系与其他自交系(或品种、杂交种)杂交后所产
生的杂种所表现的产量能力,以及其他数量性状的指标。
[2]抗病力高:抗大、小斑病
[3]产量高,自交系本身产量高,可以减少制种成本
[4]株型紧凑,长穗直立,早熟,性状整齐一致。
3.2 选育自交系的基本材料
[1]品种或品种间杂交种, 所选育的自交系称一环系
a)马齿型(如金皇后、白马牙):选出的自交系配合力高,产量高。
b)硬粒型:不耐自交,配合力不理想; 硬粒型品种地区适应性较强,食用品
质较好。
[2]自交系间杂交种→选育出的自交系称二环系或多环系
a)选出的自交系长势旺盛、株型长像较好,配合力较高,分离稳定性
b)利用单交种和三交种选育环交,很容易造成系统交接近,遗传基础狭窄,以
致影响其配合力。
c)人工合成的综合种:选育自交系的良好材料;其优点是遗传多样性/打破连锁
3.3产生自交系的方法
3.3.1按农艺性状进行选择:
a)第1年(S0): 选株自交得S1代种子
硬粒型材料为减少自交衰退现象可以先姊妹交再自交,自交/姊妹交交替进行
b)第2年(S1):穗行(分离最为明显)
选择抗逆性强,生长势减退小、产量性状好的优良穗行,优良穗行选优株自
交得S2种子
c)第3年(S2):穗行,工作同上
d)连续自交4—5次
e)稳定自交系→自交与姊妹交隔年交替保留种子
3.3.2自交系配合力的侧系
[1]配合力种类:
a)一般配合力:加性效应
b)特殊配合力:显性和上位效应
[2]配合力遗传:配合力可遗传,杂交时同样可以遗传给杂交种
[3]配合力测定时期:
a)早代测定:S0—S3. 依据:①基本株间配合力有显著差别;②配合力决定于基本株
b)晚代测定:S4以后.工作量大,但由于遗传性已较稳定,容易确定取舍
[4]测验种的选择
用于测定自交系配合力品种、自交系、单交种称测验种。
杂交过程称测交, 杂种一代种子称测交种。
a)马齿×马齿或硬粒×硬粒→产量偏低
b)马齿×硬粒→产量偏高
用中间型测验种、品种、品种间杂交种、单交种测一般配合力
[5]配合力测定方法
a)早代测定一般配合力---顶交法:测验种(♀)×待测自交系(♂)→测交种;
自交系自交繁殖
b)晚代一般配合力测定:被测自交系(♀)×测验种(♂)→测交种
c)测定特殊配合力--轮交法:自交系间一一相交
3.4 自交系的改良
[1]回交的改良法:个别缺点(属简单遗传),回交4-5次即可;如是隐性性状,则回交
与自交交替进行
[2]配子选择法:双交种(甲×乙)×(丙×丁)中欲改良自交系乙,可用遗传基础丰
富,性状优良的A品种作配子来源,A品种具A1、A2、A3……A n等不同配子。
a)第一年:A×乙
b)第二年:单株种植上年杂交种子(A1×乙)、(A2×乙)、(A3×乙)、……(A n
×乙),自交;并将各单株花粉授到测验种(丙×丁);
c)第三年:继续自交各自交系,并对测交种进行产量比较;选出最高产量组合
例如:(丙×丁)×(A7×乙)
d)第四年A7×乙继续自交直到性状整齐一致为止,其余自交系丢弃
e)第N年:配制成组合(甲×A乙)×(丙×丁)
3.5 自交系选育的其它方法
[1]单倍体选交法→花药培养/未授粉子房培养→染色体加倍→二倍体
[2]人工诱变选系法
第四节玉米轮回选择
轮回选择的程序和方法:
从玉米基础群体中选株自交,以取得相当数量的(一般不少于100)的S1代自交系,经过测交组合鉴定后,选出优良的组合综合种,这整个过程称为一个轮回。
(1)半姊妹轮回选择
[1]第一年:原始群体(S0)选优自交,得自交种子S1;并对自交株进行测交(测验种
×S0,不同测交组之间属于半姊妹关系)
[2]第二年:室内保存自交种子,测交种产量比较试验
[3]第三年:根据产量比较结果,选10%优良株系之间互交得综合种→第一轮改良群
体(完成第一个轮回)
(2)全姊妹家系轮回选择
[1]第一年: 选株杂交(S0×S0)(例如①×②;④×⑤;③×n……)
[2]第二年: 1/2的种子室内保存, 1/2的种子种植于田间进行产量比较试验
[3]第三年选10%最优的S0×S0组合, 种植于隔离区使其自由授粉→获得改良群体
(3)相互轮回选择(A,B互为测验种)
)
(4)相互全姊妹选择(
第五节玉米杂交制种技术
[1]选地隔离
[2]规格播种
[3]去杂去劣
[4]分收分藏。