第二节玉米育种目标与主要性状遗传
作物育种学玉米各论 教案
自交系数量少，而且这些自交系又仅仅来自少数几个基本种质所造
成。
在美国广泛利用的主要种质有三种：Reid
Yellow
Dent,Iodent,Lancaster Surecrop等，只有不到20%的杂交种含有
其他种质的自交系。
在我国广泛利用的种质主要有四种：Lancaster Surecrop,改良
Reid，唐山四平头和旅大红骨，占79.8%，只有约20%的杂交种含有
Inbreds
北方硬粒性×南方马齿玉米 ↓
玉米带马齿玉米 （1900）
↓ 自交系 （1920~1940）
↓ B14 “瓶颈” B37 C103 Oh43 B73
遗传变异
复合种
改良品种 综合种 ↓ 轮回选择 ↓ 自交系
外来种质
遗传分歧
图
种质 “瓶颈” 现象
基本种质（Basic Germplasm）：是指并长期开放授粉的 地方品种 基本重组种质(Basic Recombined Germplasm)：是指用2 种以上基本种质合成的开放授粉品种； 复合种质（综合种质）(Synthetic Germplasm)：是指用 多个来源不同的自交系合成的综合种； 基础种质(Base Germplasm)：是指遗传基础复杂的开放授 粉品种，包括基本种质、基本重组种质和复合种质（综合 种质） 自交系种质：是指每个具体自交系的遗传背景； 外来种质：在当地不适应的种质； “玉米杂交种种质茎瓶”是由于在玉米杂交种选育中高频率应用的
表Ⅱ-4-1 2004年世界稻、麦、玉米面积和产量
作物
面积
总产
亩产
1
小麦
(2.15亿ha)
6.27亿吨
2907 kg/ha
2
玉米育种
第一节国内外玉米育种概况一．玉米生产和育种概况美国是世界玉米生产大国, 其总产占世界玉米总产的40%以上。
我国是仅次于美国的玉米生产大国,年种植玉米3亿亩左右,是仅次于水稻,小麦的第三大粮食作物.我国玉米育种发展大致经过了六个阶段：即农家品种、品种间杂交种、顶交种、双交种、三交种、单交种。
除选育高产、优质、多抗品种外，还重视特殊品质杂交种的选育。
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、青藏高原玉米区第二节玉米育种目标及主要性状遗传一、玉米育种目标玉米是异花授粉作物，现代玉米生产上主要是利用自交系间杂种一代，因此，育种程序中包含了选育自交系与组配杂交种两个过程。
开展育种工作时，必须从总体上考虑，形成总的育种策略，并用以指导育种工作。
Hallauer(1979)等对与育种有关的9个重要性状进行了分析，认为籽粒产量是最重要的，而且在今后仍然受到更为关注。
其次为抗病、抗虫以及熟期。
这项调查，与我国的实际也基本相符。
根据我国目前玉米生产和育种现状以及国民经济发展的趋势，我国在当前乃至今后一段较长的时期内，玉米育种总的策略为：大幅度提高产量，同时改进籽粒品质，增强抗性，以充分发挥玉米在食用、饲用和加工等方面多用途特点，为国内市场提供新型营养食品。
一是高产、优质、多抗普通玉米杂交种的选育要求：新选育的杂交种比现有品种增产10％以上或产量相当，但具有特殊的优良性状，大面积单产达9000公斤/公顷以上，产量潜力12000公斤／公顷以上，籽粒纯黄或纯白，品质达到食用，饲用或出口各项中的至少一项。
要高抗大斑病（春玉米尤为重要），小斑病（对夏玉米应严格要求），丝黑穗病，耐病毒病，不感染茎腐病；另外一类是特殊品质杂交种的选育高赖氨酸玉米：要求籽粒中赖氨酸的总量不低于0.4％，单产可略低于普通玉米推广杂交种，不发生穗腐或粒腐病，抗大、小斑病，胚乳质地最好为硬质型；高油玉米：籽粒中的含油量不低于7％，产量不低于普通推广种5％，抗病性同普通玉米；甜玉米：普通甜玉米乳熟期籽粒中水溶性糖含量≥8％，超甜玉米乳熟期籽粒中水溶性糖含量≥18％，穗长在15ｃｍ以上，分别符合制罐、速冻或鲜食的要求，单产鲜果穗11250公斤/公顷（750公斤/亩）以上；青贮和青饲玉米：绿色体产量达52.5吨／公顷（3.5吨/亩）以上，并且适口性较好；此外还应适当进行爆裂玉米、糯玉米的育种工作，以满足食品行业的需要。
《玉米育种》PPT课件
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由于茎腐病是由多种病原菌引起的，抗性的遗 传研究有很大的困难，抗性以数量方式遗传，有基 因的加性效应，又有基因的显性效应与上位性效应， 目前，尚未发现有抗性主基因存在。不过，F1的抗 性通常高于双亲的平均值，一般具有明显的杂种优 势。
由于抗性的数量遗传方式，用混合选择和轮回 选择法改良玉米对茎腐病的抗性是有效的，并且在 保持适当的群体大小的条件下，对抗性的改良不会 影响群体的产量潜力。
玉米粗缩病毒由灰飞虱传播。玉米苗期是对粗缩病敏感 的时期，感病越早，病情越重，拔节后感病的产量损失较小。 若气候条件适合灰飞虱繁殖，且玉米对粗缩病毒的敏感期与 灰飞虱的盛发期相吻合，则玉米粗缩病的发生严重。
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2、抗病育种 对以上三种玉米病毒病，从抗病育种入
手是解决病毒病的主要途径。由于对病毒病 的抗性遗传多属显性，仅由少数基因控制抗 性，在人工诱发病害的条件下，采用回交育 种，把抗病基因导入农艺性状优良的自交系 是有效的。
❖ 病斑大小一般为1-2 mm ×2 mm，在某些品种上可 达4-5 mm × 4-7 mm。在感病品种的叶片上，病斑 可密布全叶，并可联合，形成大面积组织坏死，导 致叶片枯死。
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❖ 玉米不同生育期对弯苞菌叶斑病的抗性不同，苗期 抗性程度最高，随着生育进程的推进，抗病性逐渐 降低，孕穗期前后抗病性最弱。如遇高温高湿气候， 在种植感病品种时，可在短期内造成严重流行。
玉米茎腐病主要发生在乳熟后期，如果发生在籽粒 生理成熟之前则影响灌浆，导致籽粒不充实，形成轻穗， 直接导致减产。如果病害发生较晚，虽对灌浆的影响较 小，但降低了茎杆强度，导致茎杆破裂或严重倒折，影 响收获而间接造成减产。发病的玉米常常成片地萎蔫死 亡，枯死的植株呈青绿色，故在我国俗称“青枯病”。
玉米育种与遗传研究
玉米育种与遗传研究一、引言玉米是全球最重要的粮食作物之一，其种植历史可追溯到至少4000年前的墨西哥，如今在全球范围内都有广泛的种植。
玉米的种质资源丰富，包括不同形态、不同颜色、不同营养成分的玉米品种。
为了满足人们日益增长的粮食需求，玉米育种是至关重要的工作之一。
其中，遗传研究对于玉米育种的进步起着关键性的作用。
二、玉米育种与遗传研究的历史概述在玉米品种育种的历史上，遗传学研究在20世纪才逐渐兴起。
随着分子生物学等学科的发展，越来越多的分子遗传学研究方法应用于玉米育种研究中。
在玉米育种研究的实践中，研究人员已经建立了一整套从遗传资源挖掘到遗传育种的方法和技术体系。
三、玉米遗传资源的挖掘玉米作为人类历史最悠久、最广泛种植的作物之一，拥有极为丰富的遗传资源。
在玉米遗传资源挖掘中，利用遗传多样性分析方法进行遗传资源分组，并进行遗传多样性研究，可为遗传改良提供重要的资料。
四、玉米育种遗传改良方法（一）陆地玉米育种改良方法陆地玉米育种改良方法是指通过自交、杂交、选择、混合、转移、创新等基本育种技术手段，通过不断的选择和组合遗传基因，筛选并创新出更为优良的种质资源。
其中，玉米杂交育种是玉米育种中最为重要的一个环节。
（二）水稻玉米育种改良方法水稻玉米育种改良方法是指将水稻与玉米进行杂交，随后进行基因筛选，创新出更为强健、耐旱、效率更高等优秀性状的品种。
这种新品种的应用在农业生产实践中将会减少对土地的破坏和资源消耗。
五、玉米遗传工程研究玉米遗传工程的研究是通过将玉米的基因改变，达到提高产量、改良农产品质量等目的。
这种工程具有高效、可控、可预测、可持续等优点。
玉米遗传工程的研究能够在较短时间内实现品种改良，开辟出新的玉米品种育种途径。
六、遗传研究在玉米育种中的应用案例（一）地下室瘤菌素耐受性玉米品种选育地下室瘤菌素是一种广泛用于农业生产的除草剂，但同时也会带来玉米的毒害。
为了解决这一问题，研究者采用遗传遗传工程方法，改变玉米的基因表达方式和膜通透性，最终创新出一种地下室瘤菌素耐受性高的玉米品种。
第二节玉米育种目标与主要性状遗传
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
v 1．果穗长度 §玉米大多数杂交组合F1代的果穗长度都表现出明 显的超亲优势，其优势指数在16—56%之间。 §果穗长度的遗传是多种遗传效应互作的结果，在 决定穗长的遗传中，基因的显性效应为主，加性 效应所占的比重较小。其平均遗传率较低。 §果穗长度与每行籽粒数是紧密相关的，果穗长则 每行粒多，因而行粒数的遗传也是多种遗传效应 互作的结果，并且以基因的显性效应为主，加性 效应所占的比重较小。
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资料第来二节源玉：米育中种国目标农与业主要大性学状遗王传守才
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
v 实践证明，高产玉米群体密度必须要达到一定的 水平，果穗中等大小、出籽率要高，穗轴要细， 千粒重要高，雄穗不能太大。叶片宽、上冲，便 于接受较多的太阳光，提高光合效率。
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沈阳农业大学
爆裂型 粉质型
籽粒小，坚硬，光滑，顶部尖或圆形。胚乳几乎全部由角质淀粉组成，加热后有爆 裂性,分为米粒型和珍珠型
果穗和子粒形状与硬粒型相似，胚乳全由粉质淀粉组成，质地较软，外表无光泽
有稃型 每个子粒由长大的稃片包住，是一种特殊的突变类型。
甜粉型 籽粒上部为甜质型角质胚乳,下部为粉质胚乳
糯质型 又名蜡质种。果穗较小。子粒不透明，无光泽，胚乳粘性,全为支链淀粉,碘液检验 （蜡质型） 呈褐红色。
§高产杂交种的穗粒行数通常在16~18行左右， 行数过多或过少都不高产。
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沈阳农业大学
第二节玉米育种目标与主要性状遗传
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
v 3．粒重 §玉米杂种F1粒重的优势很明显，超亲优势也很 突出。但F1粒重优势与双亲粒重差异大小有密 切关系。当亲本粒重的差异较小时， F1粒重 的优势较低，亲本间粒重的差异较大时，则F1 粒重的优势较大。 §基因的加性效应在粒重的遗传中占主导地位， 但显性效应也明显，粒重的遗传率中等。
3-育种目标
第一节 现代农业对作物品种的要求
高产 稳产 优质 多抗 适应性强 熟期适当 适应机械化
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品种要求
高产,稳产,优质, 高产,稳产,优质,适应一定地区的自然条 件和栽培条件是现代农业对作物品种的共同 件和栽培条件 要求,是国内外作物育种在主要目标,也是 作物优良品种必备的基本条件.但是它们的 重要性并不是并列的,而是因年代,地区和 作物的种类不同而有主次之分.
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第二节 作物育种的主要目标
(三)抗倒伏性 植株高,茎秆强度,韧性 差,根系不发达和病虫害 重等;与水分,硅质,木 质素,钾和贮藏淀粉含 量有关. (四)适应性 作物品种对生态环境的 适应范围及程度.
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第二节 作物育种的主要目标
四,生育期适宜 生育期是决定着品种的种植地区,与产量呈正相 关,生育期长产量高,反之产量则低. 选育的品种应既能充分利用当地的自然生长条件, 又能正常成熟.
第二节 作物育种的主要目标
二,优质 品质: 品质:营养品质,加工品质,卫生品质和商品品质 等. (一)谷类作物 营养品质: 营养品质 淀粉,脂肪和蛋白质的含量(蛋白质中 的赖氨酸含量直接关系到蛋白质的品质); 加工品质: 加工品质 水稻的糙米率,精米率等;小麦的出粉 率,面筋的含量与质量等;
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第二节 作物育种的主要目标
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第二节 作物育种的主要目标
如: LAI 水稻=9, 小麦= 6, 玉米和高粱=5左右 HI 水稻=0.5±, 玉米和高粱F1=0.4～0.45. C4植物 :光合强度较强,光呼吸很低,甚至为零 植物 (玉米,高粱,甘蔗,谷子和籽粒苋等 ).主要是 选择光合能力强的基因型 ; C3植物 :光合强度较低 ,光呼吸消耗的光合产物 植物 占光合产物的30% (小麦,水稻,大豆,棉花等 ). 主要是筛选CO2补偿点低,光呼吸低的高光效品 种. 30
玉米育种文档
玉米育种引言玉米（学名：Zea mays L.），又称秀珍珠、地瓜粟、洋粟等，是传统的重要经济作物之一。
玉米是世界上种植面积最广、产量最高的粮食作物之一，也是重要的饲料作物和工业原料。
为了提高玉米的产量、抗病虫害能力以及适应不同的环境条件，玉米育种逐渐成为现代农业中的重要研究领域。
玉米育种的意义玉米育种的主要目标是培育出高产、优质、抗逆的品种。
通过选择和改良，可以提高作物的适应性、抗病虫害能力和抗逆性，为农民提供更好的种植材料，进而提高粮食产量、改善食品质量，增加农民的收入。
玉米遗传多样性玉米是一个具有丰富遗传多样性的植物。
根据形态特征、产地和遗传关系，可以将玉米栽培品种分为固定种群、杂交种群和无穗玉米。
通过对不同品种的杂交和选育，可以利用这些遗传资源创造出多样化的玉米品种。
玉米育种的方法自然选择法自然选择法是通过观察和选择具有优良特征的个体进行繁殖的方法。
在玉米育种中，农民和研究人员会从大量的种子中选择表现优异的苗木进行繁殖，以期能够获得更好的品种。
杂交育种法杂交育种是通过将不同的玉米品种进行雄配雌授，产生新的杂交种群。
通过对不同品种的杂交，可以利用杂种优势提高玉米的产量和品质。
基因工程育种法基因工程育种是利用现代生物技术手段进行玉米改良的方法。
通过人工干预玉米的基因组，可以增加玉米对抗病虫害和逆境的能力。
目前，基因工程育种在玉米育种中已经取得了一些重要的成果。
玉米育种的挑战在玉米育种过程中，还面临着一些挑战。
首先，玉米是一个具有复杂遗传背景的作物，其遗传机制的解析和利用仍然较为困难。
其次，玉米的生产环境和病虫害压力不断变化，需要育种人员及时调整育种策略。
此外，由于玉米是一个大型作物，其育种周期较长，需要耗费大量的时间和资源。
玉米育种的未来发展方向未来玉米育种的发展方向包括：1.利用基因组测序技术解读玉米基因组，并找到与产量、抗病虫害等性状有关的关键基因。
2.进一步挖掘和利用玉米的遗传多样性，培育出更适应不同环境和抗逆性更强的品种。
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。
山东农业大学农学院研究生复试-作物遗传育种[试题]
![山东农业大学农学院研究生复试-作物遗传育种[试题]](https://img.taocdn.com/s3/m/2c58c8f7534de518964bcf84b9d528ea81c72fc9.png)
一、名词解释（20分）0基因型频率：在群体遗传学中，某一种基因型个体数在总群体中所占的比率称基因型频率0同形异位现象：器官形态与正常相同，但生长的位置完全不同。
0染色质：染色质是细胞间期细胞核内能被碱性染料染色的物质，是由DNA与蛋白质组合成的复合物，也是构成染色体的结构。
0、复等位基因：同源染色体上占有同一基因座的两个以上的等位基因称为复等位基因0、性导:细菌细胞在接合时，携带的外源DNA整合到细菌染色体上的过程。
通常利用F'因子（带有部分细菌染色体的性因子）来形成部分二倍体。
0、作物品种:人类在一定的生态条件和经济条件下，根据自身需要所选育的某种作物的特定群体，该群体具有特异性、一致性、稳定性。
0、自交不亲和性：指具有完全花并可形成正常雌雄配子，自花花粉落在柱头上，不能发芽或发芽后不能受精结实的特性。
、杂交育种：指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。
0、近等基因系：除了某一两个基因外，其他基因都相同的两个遗传材料，通常是经过饱和回交形成的除了目标性状有差异，其他遗传背景完全相同的两个遗传材料（品系）。
0、轮回亲本：一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本，而在以后各次回交时作父本，这亲本在回交时叫轮回亲本0二、简答题（45分）01、相互易位杂合体半不育的原因。
02、基因突变的一般特征。
03、数量性状遗传的多基因假说。
04、同源三倍体不育的原因。
05、远缘杂交育种的重要性及远缘杂交存在的困难。
06、转基因育种的程序。
07、作物品种的类型及各类型的育种特点。
08、人工诱导产生单倍体的途径。
09、在生产实践中利用杂种优势的方法，每种方法举出一两种作物为例。
0三、论述题01、论述基因概念的发展与演变。
（20分）02、由于病菌生理小种变异，某作物品种丧失对某病害的抗性，其一近缘植物由此抗性基因，且抗性为显性。
是设计完整的改良这一品种的育种技术方案。
玉米主要数量性状遗传相关分析
玉米主要数量性状遗传相关分析玉米的产量、数量、性状是多个数量性状综合作用的结果，而玉米各主要农艺数量性状对产量存在不同程度的影响，因此需要充分了解目标数量性状对产量形成的影响程度，明确各主要农艺数量性状对产量构成的相对重要性，从而有根据、有重点地进行自交系的选择和杂交组合的选配。
同时将产量与各数量性状之间的相关系数分解为直接作用和间接作用，进一步剖析各自变量之间的相互作用。
本研究采用完全双列杂交遗传设计对11个玉米自交系及其组配的杂交组合进行遗传相关分析，为玉米育种提供一定的理论指导。
1材料与方法1.1供试材料供试的11个玉米杂交系由新疆农业大学农学院作物遗传育种系提供，并对其编号：1、47×90，2、39×44，3、99×13，4、99×61，5、45×60，6、99×44，7、新玉米9号(CK)，8、45×44，9、61×06，10、99×15，11、37×44等11个组合。
1.2试验设计配置的11个杂交组合采用随机区组设计，3次重复，小区面积为3.5m×0.9m=3.15m2。
地膜覆盖，膜宽为70cm。
人工播种，一区两行，株行距为25cm×50cm，试验地面积为24m×6m=144m2，每小区行距为50cm，株距为25m，播种深度为5-7cm，每小区种植28株，试验地总株数为924株。
抽雄期，每小区随机选择10株，测其株高、穗位；收获时，每小区随机选择10个果穗进行室内考种，测其穗长、穗粗、百粒重等。
玉米各农艺数量性状数据如下表1。
2结果与分析作物杂交优势是各个数量性状相互作用的综合表现，各数量性状间存在着不同程度的相关，因而对一个数量性状的选择势必影响到另一个数量性状的遗传效果。
一般所观察到的是表现型的相关，包含环境的影响，不能真实地反映出各数量性状间相关的遗传效应。
玉米育种的目标及任务
种 方 向提 出 了新 的要 求 。 １ ． ３ 提 高对 育 种 材 料 的认 识 。育 种 资源 、 亲 本 材
料 是基础 ，有什 么样 的亲本 ，才 能 培育 出什 么 样 的 杂 交 种 。因此 ，要对 现 有 育 种材 料 进 行 统 计 分 析 ，
米 育
种 帕
在 不 同地力 环境 、不 候年 型 、不 同栽 培水 平 等 目 标 及 任同气务
个方 面 的实 际表 现 ：抗 倒伏 倒 折 能力 ，抗 病 、抗 虫 能 力 ，耐 密程 度 ，对 水 肥 环 境 胁 迫 的 耐 受 力ｆ 耐 旱 涝 、耐 阴、耐 贫瘠 能 力） 等 。其 中 ，抗倒 伏 倒 折性 、
考虑 单 一 品种 大面积 集 中种 植 的需 要 ，这 些都 对育
穗 粒数 和干 粒重 。众所 周 知 ，产量 三 要素 中，亩 穗 数起 核 心作 用 ，在 有 限 的空 间 内提 高 产量 ，主要 靠 提 高 品种耐 密性 ，从而 提 高种 植密 度 。通 过提 高密 度 ，高 强度 筛选 亲 本材 料 ， 同时观 察 杂 交组合 的实 际表现 ，鉴 定 高密 条件 下 的抗 倒伏 性 、结实 性 、抗
耐密 性 和耐 旱性 最 重要 ，需要 通过 多 年 多点试 验 得 出最 终 结论 。 ２ ． ２ 要适 宜机 械化 作业 ２ ． ２ ． １ 熟期 要一 致 。在 选 择材 料 时一 定要 注 意亲 本
实际播种面积 ４ ５ ７ ３ ． ７万 亩 ， 占总 耕 地 面积的 ４ ８ ． １ ％。 可 见 ，玉 米 在 农 业 生 产
山区面 积 较 小 。 因此 ，要 想 有 理 想 的推 广 面积 ，应 将选 育 品 种 的推 广 区 域主 要 集 中在 华 北平 原 ，同 时可 以兼 顾 丘 陵和
玉米制种的遗传规
杂交种的选育
一、亲本配合力的测定 （一）配合力的概念 配合力是指一个自交系与另外自交（或 品种、杂交种）杂交后，杂交一代的产量表现能力称配合力。 在测定配合力的工作中，用来与被测系杂交的品种、杂交种、 自交系、不育系、恢复系等，统称测验种，这种杂交叫侧交， 所产生的杂种统称侧交种。 （二）测定配合力的方法 测定的步骤包括进行侧交和侧交种 产量比较两个方面。通常先测定一般配合力。侧角的方式可 归纳为共同测验种法和互交法两种 1、共同测验种法 通常是选用一至三个材料做共同测验种，
（2）时间隔离 有些作物可以在开花时间上与其他品种隔开一般玉米制
种的播种期和周围其他品种的播种期错开40天左右，便能防治外来花粉 吹入制种区。 （3）屏障隔离 利用山沟、树林、村庄等天然屏障隔离，防治串粉，达 到隔离目的。
杂交制种技术和制种中解决去雄的途径
2、隔离区的数目 、 （1）配制单交种、顶交种、品种间杂交种至少需要两个隔离 ）配制单交种、顶交种、 即一个繁殖母本，一个制种和繁殖父本。 区。即一个繁殖母本，一个制种和繁殖父本。 （2）配制三交种，至少需要三个隔离区。 ）配制三交种，至少需要三个隔离区。 （3）配制三交种，至少需五个隔离区。 ）配制三交种，至少需五个隔离区。 3、隔离区面积 、
杂交种的选育
个母本雄穗开花；彻底就是一个母本雄穗不留，一 个小分支也不留。此外，还要注意，如果父母本花 期不同，要进行错期播种。开花时要进行人工辅助 授本花粉给母本授粉， 要注意不能采一株，授一株，而应该采几十株花粉 混合给母本授粉，但要随采随授，以免影响花粉生 活力。至少连续授粉2-3次。成熟后所得的种子就是 测交种 2、互交法
杂交制种技术和制种中解决去雄的途径
（二）规格播种
制种区内，父、母本要分行相间播种，以便授粉杂交。 1.确定父母本播种期 通过调节播种期使父母本的花期相遇良好，这是 杂交制种成败的关键，尤其是花期短的作物更重要。一般情况下，若父 母本花期相同或母本比父本早开花二三天，父母本可同期播种；若母本 开花过早或较父本开花晚，父、母本应分期播种，先种开花晚的亲本， 隔一定天数再种另一亲本。分期播种相隔的时间，通常用天数计算，但 由于父、母本对环境条件的反应不同，因此根据早播亲本的苗龄和幼苗 生育状况来规定晚播亲本的播种期，更易达到父、母本花期相遇。倘若 父、母本花期相差不大，分期播种相差不超过3天，可把要早播亲本进 行温汤浸种而后同期播种，以避免分期播种的麻烦。秋播作物分期播种 不易控制花期，父、母本的生育期最好是相同的。为了保证花期相遇， 有时父本可两期，相隔5-7天，以延长父本开花时间。
玉米育种学完整版课件210页（如需ppt版请下载后留言索取）.pdf
作物育种学各论----玉米育种第一节国内玉米育种概况第二节玉米育种目标及主要性状遗传第三节玉米种质资源研究与应用(重点) 第四节自交系及其杂交种的选育(重点) 第五节主要目标性状育种第六节雄性不育性的应用第七节分子育种与分子标记技术第八节玉米育种试验技术第九节玉米种子生产第十节玉米遗传育种研究的动向与展望一、60年来我国玉米生产取得飞速发展二、玉米育种水平提高对玉米生产贡献巨大三、60年来我国玉米育种成功的主要经验四、面临的挑战五、我国玉米育种科技存在的问题六、依靠科技创新，发展我国玉米种业七、提高我国玉米育种创新能力的举措玉米育种科技进入一个历史转折的关头美国先锋（杜邦）公司育成的先玉335在中国的推广面积直线上升。
我国育种的优势地位即将被跨国公司所取代。
中国的玉米育种科技何去何从？2（估计）2000200948162008262292007位次推广面积（万亩）年份一、60年来我国玉米生产取得飞速发展12.36倍1.659477.8370.4200831.668.400.12464.11949面积单产贡献率（%）增幅总产（亿吨）增幅（%）单产（公斤）年份人均占有谷物量增加速度的比较（1949-2008）玉米 3.89倍水稻0.44倍小麦 1.98倍谷物总产中增加额度的比较（1979-2008）谷物 1.9659亿吨100 %玉米 1.0588亿吨53 %水稻23 %小麦24 %玉米生产保持强劲上升势头（2004-2008）31.381.659200830.361.523200729.241.455200628.791.394200527.751.3032004占粮食总产比重（%）玉米总产（亿吨）年份二、玉米育种水平提高对玉米生产贡献巨大育成了一批组配组合多、应用时间长、应用面积大的优良自交系 4.081540多个4788.1345100个以上黄早4 2.71635个丹3409.455101个自330到1999年累计推广面积（亿亩）大面积应用品种数（个）育成杂交种数目系名育成一大批优良杂交种年种植面积最大的品种5815(2006)郑单958分布最广的品种4099(2002)0.1317（1998-1999）农大1083397.5(1995)1.924（1991-1999）掖单13种植面积比例17.2%，居全国第一5252(1989)4.20（1984-1999）丹玉13连续应用20年以上3433(1989)4.97（1977-1999）中单2号 1.76（1972-1989）丹玉6号特点年推广最大面积（万亩）推广面积（亿亩）杂交种名称三、60年来我国玉米育种成功的主要经验1、选育单交种是主要的应用形式。
玉米育种目标实施方案
玉米育种目标实施方案玉米是世界上最重要的粮食作物之一，其育种工作对农业生产和粮食安全具有重要意义。
为了实现玉米育种的目标，我们制定了以下实施方案。
首先，我们需要确定育种目标。
玉米育种的目标通常包括提高产量、改良品质、增强抗逆性和抗病虫害能力等。
在确定育种目标时，我们需要充分考虑当地的气候环境、土壤条件、种植结构和市场需求，确保育种目标符合实际需求。
其次，我们要选择合适的亲本材料。
亲本材料的选择对育种取得成功至关重要。
我们需要根据育种目标，选择具有优良遗传性状的亲本材料，同时充分考虑亲本间的亲缘关系，确保育种后代具有良好的遗传背景。
接下来，我们需要利用适当的育种方法。
玉米育种方法包括传统育种和分子育种两种。
传统育种主要依靠亲本的自交和杂交，通过选择和配制亲本，培育出具有优良性状的杂交种。
分子育种则是利用分子标记辅助选择和育种，加快育种进程，提高育种效率。
在育种过程中，我们需要进行有效的遗传改良。
遗传改良是育种的核心环节，通过选择和配制亲本，实施自交和杂交，筛选出具有优良性状的后代，并利用分子标记辅助选择，加速育种进程，提高育种效率。
最后，我们需要进行品种的选育和推广。
选育出具有优良性状的新品种后，我们需要进行严格的田间试验和品种比较，确保新品种的稳定性和优良性状。
同时，我们还需要进行品种的推广和示范种植，让更多的农民受益于新品种的优势。
综上所述，玉米育种目标的实施方案包括确定育种目标、选择亲本材料、利用育种方法、进行遗传改良和推广新品种等环节。
通过科学的育种方法和严格的育种实施方案，我们相信可以培育出更加适应当地环境和市场需求的优质玉米品种，为农业生产和粮食安全做出更大的贡献。
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。
第二节玉米育种目标和主要性状遗传
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖ 1．果穗长度 ▪ 玉米大多数杂交组合F1代的果穗长度都表现出明 显的超亲优势，其优势指数在16—56%之间。 ▪ 果穗长度的遗传是多种遗传效应互作的结果，在 决定穗长的遗传中，基因的显性效应为主，加性 效应所占的比重较小。其平均遗传率较低。 ▪ 果穗长度与每行籽粒数是紧密相关的，果穗长则 每行粒多，因而行粒数的遗传也是多种遗传效应 互作的结果，并且以基因的显性效应为主，加性 效应所占的比重较小。
2005-2008国家黄淮海大区品种区域试验试验的情况
预备试验
区域试验
生产试验
总 增 增产幅度 达5% 总 增 增产幅度 达5% 总 增
数产
%
数 数产
%
数
数
数 数产 数
增产幅度 达
%
5%
数
2005 74 5 2.5
0 74 14
6.7
1
2006 86 6 7.1
1 51 8
6.1
2 52
5.6
1
2007 77 10 8.2
▪ 果皮是由子房壁形成，属母体组织，故果皮色泽 决定于母本基因型。无花粉直感作用，当代并不 立即表现花粉的影响，而是在F1植株果穗的籽粒 上才表现出来。
▪ 果皮颜色性状的遗传主要受果皮紫色基因P和p与 果皮褐色基因Bp和bp所控制。
▪ 果皮颜色有红色、花斑色（一般为白底红条纹）、 棕色、白色，属于两对基因的遗传。
沈阳农业大学
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玉米育种学
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖2、籽粒色泽的遗传
玉米籽粒的色泽受果皮、糊粉层和淀粉层三 部分的影响。 ▪ 糊粉层颜色性状，有紫、红、白等颜色，主要
为七对基因所控制 。
玉米育种2
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2.玉米生产机械化对植株性状的要求
株高：2.5 穗柄：短 苞叶：少、松 茎秆：直立
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3 玉米生产机械化对抗倒伏和抗抗倒折的要求
中耕、追肥、培土等使用机械完成的田间作业不可避免 地要和玉米植株有机械性接触，如果玉米茎秆韧性太差， 刚性太强，则很容易造成机械性倒折，造成不必要的损
• 江苏省工业发达，农村中绝大多数中青年人进入城 市，老、弱、妇孺在农业生产中已成为农业生产的 主力军。为了保证我省农业生产的持续发展，政府 部门投入相当大的财力发展农业机械化生产，近年 来我省农业生产机械化推进速度很快。 • 目前所使用的绝大多数玉米品种，机械播种后苗势 不过关，不能确保一播全苗；植株过于繁茂，不利 于人工施肥和喷药；籽粒灌浆速率和脱水率慢，生 育期偏长，株高和穗位不整齐，抗倒性差，不利机 械收获。玉米生产仍主要采取人工施肥、喷药、人 工收获，时间长、效率低。
玉米育种目标
• 我国在当前乃至今后一段较长的时期内， 玉米育种总的目标为：大幅度提高产量， 同时改进籽粒品质，增强抗性，以充分发 挥玉米在食用、饲用和加工等方面多用途 特点，为国内市场提供新型营养食品。
玉米品种选育具体可分为两类：
高产、优质、多抗、普通玉米杂交种的选育 特殊品质杂交种的选育：如高赖氨酸玉米， 高油玉米杂交种，超甜玉米 ，青贮青饲玉米， 爆裂玉米，糯玉米。
江苏常见的灾害性气候及生物逆境 条件要求玉米具有较强的抗性
台风：7到9月份是台风影响的盛期 暴雨：梅雨期和夏秋过渡期是暴雨的最频时期 连阴雨：春夏过渡期（梅雨）、夏秋过渡期
干旱：4～5月的春旱、7～8月的夏旱
寒潮：秋末冬初、冬末春初
高温干旱
涝害 梅雨
台风
江苏常见玉米病害 • 江苏省常见的玉米病害有玉米大斑病、玉米小斑病、玉 米青枯病、玉米粗缩病发病频繁，危害严重，为江苏省 主要病害。 • 近年来玉米瘤黑粉病、玉米锈病、玉米弯孢菌叶斑病、 玉米纹枯病有加剧发生的趋势。
玉米育种总结
玉米育种总结玉米育种目标与性状遗传一、育种目标的制定1、玉米杂交种总体目标高产：核心、基础稳产：保障优质：市场、效益适应机械化操作：迫切需求机播机管机收适宜生育期：区域性特点系统工程、艺术品、有机完美结合不能有一个严重缺陷玉米自交系目标间接需求玉米杂交种目标直接需求2、育种目标方案制定原则现实性：目前当地自然和生产条件（主要矛盾、制约因素）预见性：未来发展变化多样性：市场和生产需求多样性可行性：通过审定获得市场入门证方案制定市场调查（自然、生产和耕作制度）主要制约因素分析当地生产上最优杂交种，优缺点哪些性状超过对照，超多少，具体详细（超过郑单958产量5%-10%，抗病、无严重缺陷）预见性→未来3-5年ck变化性状分析→提出标准→性状具体→量化落实品种更换5-6年换一代产量为主要目标1、产量>10%，省区试10%以上（>8%）2、抗病性，抗倒性级品质相当或略高3、制种产量不降低（亲本产量高）4、无严重缺陷（郑单958不能籽粒机收）特殊性状为主要目标：如高淀粉二、目标性状分析1、产量性状（700-800公斤每亩？）直接构成产量性状亩穗数（株数，双穗率），穗粒数，行粒数，穗轴粗，出籽率间接影响产量的性状株高株型生育期倒伏穗数综合穗部性状（1）穗形筒形：穗大，粒大，高产，马齿型锥形：穗小，粒小，优质，硬粒形（2）穗长、穗粗：范围理想植株性状（1）株高穗位高适宜高度：250-280 90-110 cm(2) 株型（茎叶夹角）平展型：适于中肥力密度<3500株/亩紧：高肥水>5000半紧：中间型4000理想型：下部叶平展，功能叶以上夹角小生育期稳产性状过短→产量降低，浪费光热资源过长→稳产降低，与耕作制度矛盾2、品质性状蛋白质、赖氨酸，淀粉、油分。
优质专用：高淀粉74%以上，高油60%以上高蛋白12%以上，高赖氨酸0.4% 以上甜：糖8-15% 和15-20% ，果皮厚度薄水溶性多糖wsp>30% 采收期长，果穗不露糯：糯性好，支链淀粉99%以上，商品性好青贮玉米：生物学总产量高8%以上爆裂玉米：膨胀系数30倍，爆花率>95%，花大呈蘑菇状或者蝴蝶状，酥脆，香甜3、稳产多抗（生物逆境和非生物胁迫）抗病性：病害多，防治难。
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第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖ 2．果穗的籽粒行数 ▪ 玉米的穗粒行数的遗传是比较稳定的。大量 的杂交试验表明：杂种F1代果穗的籽粒行数介 于亲本之间，杂种优势不明显。 ▪ 穗粒行数的遗传中，基因的加性效应占主导 地位。在育种工作中，如要选育出穗粒行数较 多的杂交种，则双亲自交系的籽粒行数必须较 多，否则难以奏效。 ▪ 高产杂交种的穗粒行数通常在16~18行左右， 行数过多或过少都不高产。
3.4
1
2009 83 13 9.1
5 41 25
7.5
7 88
6.4
5
近10年来，没有一个品种比对照种郑单958增产10%的水平。 杂交种推广以来，美国的产量增长幅度一直为91kg/ha.
资料来源：中国农业大学 王守才
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖ 实践证明，高产玉米群体密度必须要达到一定的 水平，果穗中等大小、出籽率要高，穗轴要细， 千粒重要高，雄穗不能太大。叶片宽、上冲，便 于接受较多的太阳光，提高光合效率。
区域试验
生产试验
总 增 增产幅度 达5% 总 增产 增产幅度 达5% 总 增
数产
%
数 数数
%
数
数 数产 数
增产幅度
达
%
3%
数
2006 86 6
7.1
1 51 8
6.1
2 43
5.6
1
2007 77 10 8.2
2 30 15
6.9
6 22
4.8
2
2008 82 13 9.9
6 28 18ຫໍສະໝຸດ 6.64 11第二节玉米育种目标与 主要性状遗传
2020年7月9日星期四
课程简介和要求
玉米育种 第一节 国内外玉米生产和育种概况 第二节 玉米育种目标及主要性状遗传 第三节 玉米种质资源的研究与利用 第四节 玉米育种的途径和方法 第五节 玉米遗传育种研究的动向与展望
•沈阳农业大 •2
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传 ❖一.玉米育种目标 ❖二.玉米育种相关的主要性状的遗传
❖ 普通玉米育种目标 3 多抗 要高抗大斑病(春玉米尤为重要)、小斑病( 对夏玉米应严格要求)、丝黑穗病，耐病毒病， 不感染茎腐病。
•沈阳农业大 •11
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖ 二、主要性状的遗传 玉米性状的遗传，已有大量研究。目前已被
鉴别出来和证明的等位基因约有2000个，其中 被定位于连锁图中的约有1000个。
•沈阳农业大 •13
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖（一）农艺性状的遗传 ▪ 玉米产量是数量遗传性状，各产量因素 也都是数量遗传性状。 ▪ 产量因素包括： • 1、果穗长度 • 2、穗粒行数 • 3、粒重 • 4、单株果穗数
•沈阳农业大 •14
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖ 1．果穗长度 ▪ 玉米大多数杂交组合F1代的果穗长度都表现出明 显的超亲优势，其优势指数在16—56%之间。 ▪ 果穗长度的遗传是多种遗传效应互作的结果，在 决定穗长的遗传中，基因的显性效应为主，加性 效应所占的比重较小。其平均遗传率较低。 ▪ 果穗长度与每行籽粒数是紧密相关的，果穗长则 每行粒多，因而行粒数的遗传也是多种遗传效应 互作的结果，并且以基因的显性效应为主，加性 效应所占的比重较小。
❖ 普通玉米育种目标 1.高产 普通玉米杂交种的选育。要求新选育的杂交 种比现有品种增产10％以上，或产量相当但具有 特殊的优良性状，大面积亩产达600kg以上，产 量潜力达800kg／亩以上，籽粒纯黄或纯白，品 质达到食用、饲用或出口各项中的至少一项。
•沈阳农业大 •6
国内育种处于产量瓶颈
2005-2008国家黄淮海大区品种区域试验试验的情况
•沈阳农业大 •4
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖ 具体的品种选育目标可分为两类： （1）高产、优质、多抗的普通玉米杂交种选育。 （2）特用玉米（特殊品质）杂交种的选育。如高 赖氨酸玉米、高油玉米杂交种、超甜玉米、青贮 青饲玉米、爆裂玉米、糯玉米。
•沈阳农业大 •5
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
•沈阳农业大 •9
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖ 普通玉米育种目标 2 优质 包括食用品质、饲用品质和工业用品质。含 角质淀粉多的品种食用品质较好，粉质淀粉多则 较差；含赖氨酸和色氨酸多的品种营养价值高， 对人畜的生长发育有利。籽粒纯黄或纯白。
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第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
0
2008 82 13 9.9
6 28 18
6.6
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3.4
0
注：对照品种为郑单958（本区过去每年审定品种在10个以上）
1.没有一个品种达到增产10%的水平
2.总体水平在进步
资料来源：中国农业大学 王守才
国内玉米育种 处于产量瓶颈
2005-2009国家黄淮海大区品种 区域试验试验的情况
预备试验
•沈阳农业大 •12
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖ 二、主要性状的遗传 现已明确： 1.玉米的甜度、糯性、不透明性组成成分等籽粒 品质性状、植株的形态特征(如矮秆、无叶舌、 褐色主叶脉)是由单一主基因控制的质量遗传性 状。 2. 更多的性状是由微效多基因控制的数量遗传 性状，这类性状受环境条件影响很大。 3.还有些性状受主基因与多基因的共同控制。
•沈阳农业大 •16
第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
❖ 3．粒重 ▪ 玉米杂种F1粒重的优势很明显，超亲优势也很 突出。但F1粒重优势与双亲粒重差异大小有密 切关系。当亲本粒重的差异较小时， F1粒重 的优势较低，亲本间粒重的差异较大时，则F1 粒重的优势较大。 ▪ 基因的加性效应在粒重的遗传中占主导地位， 但显性效应也明显，粒重的遗传率中等。
预备试验
区域试验
生产试验
总 增 增产幅度 达5% 总 增 增产幅度 达5% 总 增
数产
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数 数产
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数
数 数产 数
增产幅度 达
%
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数
2005 74 5 2.5
0 74 14
6.7
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2006 86 6 7.1
1 51 8
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2 52
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1
2007 77 10 8.2
2 30 15
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6 22
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第二节 玉米育种目标及主要性状遗传
一.玉米育种目标
❖ 我国在当前及今后较长的一段时期内，玉米育种总体 目标和策略为： 1.继续提高产量； 2.同时改进籽粒品质； 3.增强抗性(抗病虫、抗旱耐瘠、抗倒伏、适应性)； 4.生育期适宜； 5.适应机械化需要。 充分发挥玉米在食用、饲用和加工等方面多用途 特点，为市场提供新型产品。