育种学玉米资料
【作物育种学各论-山西农大】玉米育种大纲精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一、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1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2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。
育种学(玉米)资料
育种学（玉米）一、名词解释杂种优势群：是指遗传基础广阔、遗传变异丰富、具有较多的有利基因、较高的一般配合力（GCA）、种质优良的育种基础群体。
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（SCA），相互配对成为强杂种优势的模式。
一环系：从地方品种、综合品种以及改良群体中选出的自交系。
二环系：将从自交系间杂交种后代中选育出的自交系。
测验种：用来测定自交系配合力的品种、自交系、单交种、双交种、综合杂交种等，统称为测验种。
测交种：杂种一代称为测交种。
二、填空1．美国用于杂交玉米种子的种质来源可以归纳为4个杂种优势群：第一群为Reid Y.D种质，第二群为Lancaster种质，第三群为爱阿华马齿（Iodent），第四群为其它种质。
2．我国玉米杂交种的种质来源可分为4个杂种优势群：改良瑞得、改良兰卡斯特、塘四平头和旅大红骨。
3．从我国玉米育种的实际经验分析，美国玉米带的各类玉米材料是现在最有价值的外来种质，而热带和亚热带玉米种质在今后玉米育种中将起日益重要的作用。
4．选育玉米自交系的基本材料有：地方品种、各种类型的杂交种、综合品种以及经轮回选择的改良群体。
5．优良的玉米自交系必须具备下列基本条件：农艺性状好，配合力高，具有适宜繁殖制种的性状。
6．玉米杂交种有多种类别：品种间杂交种、顶交种（品种×自交系）、自交系间杂交种（单交种、双交种、三交种和综合杂交种）。
目前生产上主要是用自交系间杂交种，且以单交种为主。
三、试述选育玉米自交系的常规方法答：①种植原始材料，获得自交果穗。
根据育种目标选择原始材料，每个材料种一小区，在生长期间认真观察，按育种目标选优株套袋自交。
收获前进行田间考评，淘汰不良单株，收获的果穗经室内考种，当选的自交穗分别收回。
②自交后代的直观选择。
将当选的自交（S1）果穗种成穗行在生长期间按育种目标对自交的要求进行直观性状的选择。
在优良穗引中选优良单株套袋自交，再经田间和室内综合考评，当选的果穗供下一代种成穗引。
《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”。
玉米育种学
1、雄性不育：雄性器官发育不良，失去生殖功能，导致不育的特征。
2、结构雄性不育：由于结构的异常，可能是雄性器官不存在，或没有形成，或形成不良，以至于小孢子发生组织的发育异常或不能发生，或小孢子不能正常发生。
3、孢子发生型雄性不育：雄蕊虽然发育了，但孢原组织不能形成或形成畸形，或孢原组织虽然发育正常，但是小孢子的发生或雄配子体的发育受阻，以至于花粉不能形成，或花粉畸形，或于成熟前败育。
4、功能型雄性不育：天然形成了可育的花粉，但是他们不能参与授粉受精。
5、细胞核雄性不育：不育性受细胞核基因所控制，这些基因不受细胞质类型的影响，因而不育性的遗传型和表现型完全是孟德尔式的遗传，在大多数情况下，这种不育性是受隐性基因所控制的。
6、细胞质雄性不育：这种不育性是由诱导特定的雄性不育的细胞质控制的。
7、核—质型雄性不育：雄性不育性是由特定的核基因（Rf）与特定的细胞质类型（S —胞质）相互作用的结果。
8、不育性基因：两性的维持是基因控制的，大部分基因是以显性状态存在的，这些基因中的一个或多个发生突变，结果产生了雄性或雌性不育性，这样的基因称为不育性基因。
9、控制发育过程的基因属花粉发育结构基因一类，还有一类控制花粉发育结构基因表达条件的基因，即调节基因；调节基因和花粉发育结构基因构成核中育性基因系统。
10、通路：花粉育性的通路假说，把从雄蕊分化到花粉形成过程中的每一个生理生化过程比作一个工序，假设每一个工序都有一种细胞质因子及与其协作的一种或几种核基因共同控制，每一工序至少要有一种N因子或Rf基因，才能通过并进入下一工序。
11、孢子体不育：花粉的育性受孢子体（植株）基因型所控制，而与花粉本身所含的基因无关，其植株自交后代表现株间分离。
12、配子体不育：花粉的育性直接受配子体（花粉）本身的基因所控制，其自交后代表现为穗上分离。
13、育性恢复专效性：植物细胞质雄性不育的遗传学及分子生物学研究表明：某一特定的胞质不育基因所引起的线粒体代谢紊乱和功能失常，在其相对应的核恢复基因产物的作用下，可以得到补偿，从而使育性得以恢复正常，这种特定胞质不育基因与相对应的核恢复基因之间发生严格的一对一的互作关系称为育性恢复专效性。
玉米育种学4
一、产量性状遗传
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 。主要产量因素包括： 1、果穗长度：显性效应为主 2、穗粒行数：加性效应为主 3、粒重：加性效应为主 4、单株果穗数 ：加性效应为主
二、籽粒性状的遗传
1、籽粒类型的遗传 玉米籽粒根据其形状、 胚乳的质地可分为不同的类型。它们大多呈 简单遗传，由一对或两对基因控制。除普通 玉米即马齿型或硬粒型呈显性遗传外，其他 类型均为隐性遗传。 （1）糯质玉米 （2）甜质玉米 （3）粉 质玉米
• 思考题：选择何种基因型才能获得甜糯玉 米？
苏科糯5号
2、籽粒色泽的遗传
玉米籽粒的色泽受果皮、糊粉层和淀粉 层等三个部分的影响。 糊粉层，淀粉层（胚乳）均有花粉直感 现象，但必须是父本为显性性状时才能表现 出来，若父本为隐性则不能表现。如黄胚乳× 白胚乳的Fl代产生的果穗上即可分离出黄白 粒来。
• 思考： • （1 ）色泽遗传的复杂性（基因数目多、转 座子） • （2）色泽与营养品质之间的关系黑糯Leabharlann 江南花糯南农紫玉糯1号
苏玉糯2号
3、籽粒其他品质性状的遗传 （1）含油量与脂肪酸组成： 油 脂主要存于种胚，而胚乳中含量较少。 （2）玉米油质量: 玉米油质量取 决于各类脂肪酸的相对比例,而各类脂 肪酸的含量同样受遗传的控制。对于软 脂酸、油酸和亚油酸，加性基因效应起 着最重要的作用。各种脂肪酸的含量除 了受到多基因体系的控制外，同时还与 某些主效基因的作用有关。 （3）赖氨酸含量：单基因遗传
• 2、对大斑病的抗性遗传 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。
玉米育种学
六个专题1、玉米育种的遗传学理论2、玉米育种研究的发展历史及进展3、玉米育种种质及资源概况4、玉米自交系和杂交种的选育方法5、玉米群体轮回选择理论与方法6、特用玉米的研究与进展绪论（一）玉米种子行业近年走势1.终端产品价格上涨：2005 年—2011 年，玉米期货价1200 元/吨→2400 元/吨，年均涨幅～15%原因：（1）饲料用玉米需求增长迅速。
2011 年中国饲料用玉米1.24 亿吨，较2010 年增长10%；（2）玉米正成为主要的制糖原料。
以玉米淀粉为的原料新兴制糖工业未来将占甜味市场的50%；（3）乙醇生产消化大增。
美国2011 年乙醇生产商将消耗50.5 亿蒲式耳玉米（1蒲式耳玉米＝35.238升=56磅，约25.40公斤），首次超过家畜和家禽饲养用量。
2.种子新品增产明显3.亩均用种量不断减少4.玉米种子种费比持续保持较低水平：玉米种子在种植总成本中占比约5-6%。
（二）玉米种子行业未来几年预计走势：预计杂交玉米种子价格保持持续上升态势，未来5 年增速～8%。
理由一：未来5 年将保持高价玉米格局；种子费用占比维持低水平；种子本身生产成本增加。
理由二：种植面积扩大。
玉米挤占豆类种植，面积扩大，但总体空间有限。
预计2014 年后维持在5 亿亩。
2011/2012 ，4.95 亿亩（3300 万公顷），较2010/2011 提高750 万亩。
按照年均8%的涨幅推算（2012 年为10%），2016 年我国杂交玉米种子市场的估计值243 亿元左右。
玉米概述（1）育种上最早利用杂种优势、最早提出异花授粉杂种优势利用的育种方法、种子工业遗传研究的模式作物（二倍体、十对染色体）。
（2）功能基因组学、结构基因组学及比较基因组学等研究的主要载体。
（3）连锁群的构建、基因定位、分子标记辅助选择、生物信息学等。
（4）玉米是对育种学、遗传学、分子生物学贡献最多的生物之一。
玉米——世界最重要的粮食作物；中国第一大作物（产量和面积）名称蛋白膳食纤维胡萝卜素维A 维B 维B2 维E 硒铁钙赖氨酸玉米8.7g 6.4g 100ug17mg 0.38mg0.13mg 1.59mg 3.52ug 3.2mg34mg296mg稻米7.4g 0.7g 0.11mg 0.05mg - 2.32ug 2.3mg 13mg- --小麦 11.2g 2.1g - 0.28mg 0.08mg - 3.1ug 2.5mg 20mg-- 注：世界卫生组织（WHO）含量（每100克）育种的本质-----聚集更多的优良变异。
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。
玉米育种相关知识
玉米育种相关知识玉米是世界上重要的粮食作物之一，其产量和用途广泛。
玉米育种是通过选育高产、优质、抗逆性强的品种来提高玉米产量和质量的一项重要技术。
在玉米育种中，需要掌握许多相关知识。
首先是玉米种质资源的收集、保存、鉴定和利用。
种质资源是玉米育种的重要基础，通过对玉米种质资源的收集、保存、鉴定和利用，可以丰富玉米的遗传基础，拓宽玉米育种的思路，增强玉米的遗传多样性。
种质资源的收集主要包括野生玉米、传统品种和近交系等，保存需要注意适宜的温度、湿度和气氛条件，鉴定则需要通过形态学、生理生化、分子标记等多种方法进行，利用种质资源则可以进行杂交亲本的选择、基因挖掘和新品种的创制。
其次是玉米杂交的原理和技术。
玉米杂交是育种中最常用的方法之一，它可以利用杂交优势，提高玉米产量和质量。
玉米杂交的原理是利用不同亲本之间的遗传差异，利用杂交种间杂种的强迫不育性别交织，使不同亲本的优良性状得以结合。
玉米杂交的技术需要注意杂交亲本的选择、控制杂交条件、管理杂种和保证杂交质量等方面。
第三是玉米育种评价和筛选的指标和方法。
评价和筛选是玉米育种的核心环节，需要根据不同的育种目标，选择合适的评价指标和筛选方法。
常用的评价指标包括产量、品质、抗逆性、生物学性状和分子标记等多种方面，筛选方法包括组合配套、选择育种和分离育种等多种方法。
第四是玉米抗逆育种的原理和方法。
玉米是一种广泛栽培的作物，其生长发育过程中常常面临多种逆境，包括病虫害、干旱、高温、低温、盐碱等。
为了提高玉米的逆境抗性，需要采用抗逆育种技术，这包括选择抗逆亲本、利用抗逆基因、利用组合优势等方面。
第五是玉米分子标记辅助育种的原理和方法。
玉米分子标记是一种利用DNA序列信息进行遗传分析和育种选择的技术，其可以准确、快速地进行遗传标记和基因定位，加快育种进程。
玉米分子标记辅助育种需要先进行分子标记检测，然后进行分子标记分析和育种选择，最后进行良种选择和育种应用。
总之，玉米育种相关知识十分广泛，需要掌握遗传学、生物学、生态学、化学等多种学科知识，同时需要进行实践性的育种技术操作。
玉米育种相关知识83页PPT
根据生育期长短分类
❖ 早熟品种 ❖ 中熟品种 ❖ 晚熟品种
根据玉米株型分类
❖ 紧凑型 ❖ 半凑型 ❖ 平展型
玉米的生产概况和种植区划
生产概况
❖ 玉米是世界上分布最广的作物之一，玉米总产量仅 次于小麦和水稻居第三位。玉米也是我国重要的粮 食作物之一，和植面积和总产也居前三位。我国的 玉米总产在世界上排名第二，仅次于美国。
❖ 本区主要病害：穗粒腐、锈病、小斑病
西北灌溉玉米区
❖ 包括新疆全部和甘肃的河西走廊以及宁夏河 套灌区。
❖ 大陆性干燥气候，降水稀少 ❖ 热量资源丰富，昼夜温差大 ❖ 目前是我国主要的玉米生产基地
青藏高原玉米区
❖ 包括青海和西藏，是我国重要的牧区和林区， 玉米是本区新兴的农作物之一，栽培历史很 短，种植面积不大
❖ 本区主要病害：玉米丝黑穗病、黑粉病、青枯病、 大斑病
黄淮海夏播玉米区
❖ 南起北纬33度的江苏东台，沿淮河经安徽至河南， 入陕西沿秦岭直至甘肃省，包括黄河、淮河、海河 流域中下游的山东、河南的全部，河北的大部，山 西中南、陕西关中和江苏省徐淮地区，是全国玉米 最大的集中产区，玉米播种面积1.1亿亩，占全国玉 米种植面积30%以上，总产量占全国的50%左右。
❖ 本区属暖温带半湿润气候，气温较高，年平均气温 10~14℃
❖ 本区主要病害：青枯病、病毒病、锈病
西南山地玉米区
❖ 包括四川、云南、贵州全部，陕西南部和广 西、湖南、湖北的西部丘陵地区以及甘肃省 的一小部分，亦为主要玉米产区之一。
❖ 本区主要病虫害：玉米茎腐病，玉米穗粒腐、 锈病、小斑病
南方丘陵玉米区
按子粒特征分类 根据子粒的形状、胚乳淀粉的结构分布，以及子粒外部稃 壳的有无，可将玉米分为九个类型(亚种)：
玉米育种学
中国玉米产量增长速度(1950-1998)
吨/公顷
6
5
4
OPVs
3
b=14.5
双交种 b=81.8
单交种 b=121
2
1
0
50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
年份
2004年世界主要国家粮食产量
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
美国玉米3.8千万hm2，总产3.3亿吨 占世界40%，其中转基因玉米(Bt\Ht\Rootwarm)占73%；
中国玉米最高产记录21039kg/公顷（1402.6kg/亩）(李登海2005年)
美国玉米最高产记录27754.5kg/公顷（1850.3 kg/亩）(2002年)
Maize Growing Regions
以色列
5000 16000
80
70000 2366
166
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2012年中国 3350万hm2， 单产5850 kg/hm2 ，总产1.9 6亿吨；
99826054 2803 279773
亚洲
45127463 4094 184747 133745929 4086 546493
96419605 2646 255118
中国
25653990 5152 132160
育种学(玉米)资料
育种学（玉米）一、名词解释杂种优势群：是指遗传基础广阔、遗传变异丰富、具有较多的有利基因、较高的一般配合力（GCA）、种质优良的育种基础群体。
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（SCA），相互配对成为强杂种优势的模式。
一环系：从地方品种、综合品种以及改良群体中选出的自交系。
二环系：将从自交系间杂交种后代中选育出的自交系。
测验种：用来测定自交系配合力的品种、自交系、单交种、双交种、综合杂交种等，统称为测验种。
测交种：杂种一代称为测交种。
二、填空1．美国用于杂交玉米种子的种质来源可以归纳为4个杂种优势群：第一群为Reid Y.D种质，第二群为Lancaster种质，第三群为爱阿华马齿（Iodent），第四群为其它种质。
2．我国玉米杂交种的种质来源可分为4个杂种优势群：改良瑞得、改良兰卡斯特、塘四平头和旅大红骨。
3．从我国玉米育种的实际经验分析，美国玉米带的各类玉米材料是现在最有价值的外来种质，而热带和亚热带玉米种质在今后玉米育种中将起日益重要的作用。
4．选育玉米自交系的基本材料有：地方品种、各种类型的杂交种、综合品种以及经轮回选择的改良群体。
5．优良的玉米自交系必须具备下列基本条件：农艺性状好，配合力高，具有适宜繁殖制种的性状。
6．玉米杂交种有多种类别：品种间杂交种、顶交种（品种×自交系）、自交系间杂交种（单交种、双交种、三交种和综合杂交种）。
目前生产上主要是用自交系间杂交种，且以单交种为主。
三、试述选育玉米自交系的常规方法答：①种植原始材料，获得自交果穗。
根据育种目标选择原始材料，每个材料种一小区，在生长期间认真观察，按育种目标选优株套袋自交。
收获前进行田间考评，淘汰不良单株，收获的果穗经室内考种，当选的自交穗分别收回。
②自交后代的直观选择。
将当选的自交（S1）果穗种成穗行在生长期间按育种目标对自交的要求进行直观性状的选择。
在优良穗引中选优良单株套袋自交，再经田间和室内综合考评，当选的果穗供下一代种成穗引。
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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。
玉米育种学3
• 1.按子拉形态与结构分类 根据子粒有无稃壳、子粒 形状及胚乳性质，可将玉米分成8个类型。 • （1）硬粒型：又称燧石型，适应性强，耐瘠、早 熟。 • 果穗多呈锥型，子粒顶部呈圆形，由 • 于胚乳外周是角质淀粉。故子粒外表 • 透明，外皮具光泽，且坚硬，多为黄 • 色。食味品质优良，产量较低。
（4）高赖氨酸玉米：也称优质蛋白玉米， 即玉米子粒中赖氨酸含量在0.4％以上，普 通玉米的赖氨酸含量一般在0.2％左右。赖 氨酸是人体及其它动物体所必需的氨基酸 类型，在食品或饲料中欠缺这些氨基酸就 会因营养缺乏而造成严重后果。高赖氨酸 玉米食用的营养价值很高，相当于脱脂奶。 用于饲料养猪，猪的日增重较普通玉米提 高50％-110％，喂鸡也有类似的效果。随着 高产的优质蛋白玉米品种的涌现，高赖氨 酸玉米发展前景极为广阔。
（5）爆裂玉米：即前述的爆裂玉米类型， 其突出特点是角质胚乳含量高，淀粉粒内 的水分遇高温而爆裂。一般作为风味食品 在大中城市流行。 （6）高淀粉玉米 （7）青贮饲料玉米
5、按籽粒颜色
（1）黄玉米 （2）白玉米 （3）紫玉米 （4）黑玉米 （5）五彩玉米
6、按种植季节
（1）春玉米 （2）夏玉米 （3）冬玉米
由于温度高低和光照时数的差异，玉米品种在南北向引种时，
生育期会发生变化。一般规律是：北方品种向南方引种，常因日照短、 温度高而缩短生育期；反之，向北引种生育期会有所延长。生育期变
化的大小，取决于品种本身对光温的敏感程度，对光温愈敏感，生育
期变化愈大。
3.按所需活动积温分类（∑T≥10℃） 特早熟 <2100℃ 早 熟 2100-2400℃ 中 熟 2400-2700℃ 晚 熟 2700-3000℃ 特晚熟 >3000℃
玉米育种-文档资料
玉米品种群体的遗传特点:
自然条件下： 外来花粉→群体内非随机授粉典型
性↘↘ 隔离区内：随机授粉, 无突变、无迁移、
无自然选择 基因频率不变，品种典型性不变 基因平衡，Hardy-Weinberg 定律
三、玉米育种特点
1、易于利用杂种优势: 人工去雄制种: 1-2亩/工日, 4-6亩/人
制种1000公斤大田300-400亩。 2、育种手续较繁琐:
一、品种选育与改良
玉米生产：品种(地方品种)， 自留自种，多年重复利用。
育种工作：农家品种 → 改良品种
一、品种选育与改良
国际1847-
1847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。
玉米简介
玉米：粮、饲、经三用作物 禾本科作物高产之王。八十年代以前， 玉米是仅次于水稻、小麦的第三大粮食 作物，现在玉米产量已超过小麦，成为 第二大粮食作物。
玉米别名：棒子、玉蜀黍、玉麦、珍珠米、 苞谷、包儿米、西番麦、御米等。
玉米简介
玉米种植地带： 世界：北纬58°—南纬40°。
世界：面积19亿亩，总产4400亿斤 玉米种植最多的国家： 美国>中国>巴西>阿根廷>法国>墨西哥
作物育种学玉米各论 教案
作物育种学玉米各论教案第三章玉米遗传育种（16学时）第一节、玉米生产概况（1学时）介绍玉米在国内外国民经济生活中的重要地位和作用，我国玉米品种的发展历史和所取得的成就以及我国玉米育种和生产中所面临的问题及决解的途径。
重点和难点：玉米育种和生产中所面临的问题及决解的途径概念：1、种质瓶颈，杂交种种质瓶颈，自交系种质瓶颈2、杂种优势群3、一、玉米在国内外国民经济生活中的重要地位和作用（一）在世界（二）在中国表Ⅱ-4-2 2004年中国稻、麦、玉米生产二、国内外玉米生产现状（二）中国国内玉米生产状况三、我国各时期玉米品种的演变品种意义50年代初：品种间杂交种，如土方杂号（山东）、百杂交（河南）比对照增产10~15%。
50年代后期：双交种及综合杂交种（综交种）育成，如春杂号、农大号、新双号；（自交系选育）。
1954~1959 品种杂交种为主，少量顶交种、三交种。
1960~1970年双交种为主；其次为三交种及顶交种。
1971年后以单交种为主；1975年，单交种55%，双交种40%，三交种及顶交种5%；1978年统计：杂交种面积69.8%，其中单交种67.7%;双交种18.4%;其它8.4%;1986年单交种98.6%,其它1.4%.四、我国玉米育种和生产中面临的问题和解决的途径（一）存在的问题：1、品种退化严重、产量徘徊提高不大；2、玉米种质基础越来越窄，发生突发性病虫害的潜在威胁越来越大；丹育13号：Mo17×E28；中单2号（Mo17×自330）目前，全国所推广的玉米单交种中，Mo17及其改良系作为亲本的单交种占17%以上，也就是说这些杂交种在全国的推广面积占340万公顷以上。
如果Mo17种质的抗病性等被突破，则其损失不可估量。
美国自40年代推广T型不育系杂交种。
中国玉米杂种优势的利用来看，玉米自交系划分为5个杂种优势群和9个亚群。
（表3-4-1）杂种优势利用模式有10种主模式，16种子模式；其中利用最多的子模式有4种。
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。
作物育种学-玉米-山西农业大学
玉米2个特定的自交系杂交，其杂种一代的产量表现。
1.一般认为玉米的起源地是中美洲的墨西哥和秘鲁沿安第斯山麓一带。
在世界上我国玉米种植面积与总产仅次于美国，居第二位。
2.传统的“五谷”指：水稻，小麦，谷子，高梁，大豆。
“六谷”即在五谷的基础上加上玉米。
3.栽培玉米类型：硬粒型、马齿型、爆裂型、粉质型、糯质型、甜质型、甜粉型、有稃型。
4.Hallauer与bauman对育种有关的9个重要性状的分析认为籽粒产量是最重要的，其次为抗病，抗虫以及熟期。
5.玉米主要性状的遗传：质量性状（包括籽粒的类型和色泽、胚乳的品质、花丝的颜色、叶舌、及个别抗病性）、数量性状（包括产量、生育期、穗长、千粒重、株型。
）。
6.玉米育种目标的内容：高产性状、优质性状、稳产性状、适宜的生育期、适应机械化。
7.高油玉米育种目标：高油玉米杂交种，子粒中含油量不低于7%，产量不低于普通推广种5%，抗病性同普通玉米。
8.甜玉米育种目标：普通甜玉米乳熟期籽粒中水溶性糖含量不低于8%，超甜玉米则要求达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11250kg/h㎡以上。
9.甜玉米分为普通甜玉米、加强甜玉米和超甜玉米3大类，特点是含糖量高，油分、蛋白质含量高，蛋白质品质较优良。
10.优质蛋白玉米是指蛋白质中富含赖氨酸的玉米11.青饲玉米：按植株类型分：单秆和分枝；按用途分：青贮专用型和粮饲兼用型。
12.玉米的籽粒品质(甜度、糯性、不透明性组成成分)、植株的形态持征(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。
还有许多性状是由微效多基因控制的数量遗传性状，且受环境条件影响很大。
经济性状（果穗长度、穗粒行数、粒重、单株果穗数）基本都是数量性状遗传。
13.玉米产量是数量性状，产量因素包括穗长、穗粒行数、行粒数、粒重、单株果穗数等。
14.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。
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育种学（玉米）
一、名词解释
杂种优势群：是指遗传基础广阔、遗传变异丰富、具有较多的有利基因、较高的一般配合力（GCA）、种质优良的育种基础群体。
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（SCA），相互配对成为强杂种优势的模式。
一环系：从地方品种、综合品种以及改良群体中选出的自交系。
二环系：将从自交系间杂交种后代中选育出的自交系。
测验种：用来测定自交系配合力的品种、自交系、单交种、双交种、综合杂交种等，统称为测验种。
测交种：杂种一代称为测交种。
二、填空
1．美国用于杂交玉米种子的种质来源可以归纳为4个杂种优势群：第一群为Reid Y.D种质，第二群为Lancaster种质，第三
群为爱阿华马齿（Iodent），第四群为其它种质。
2．我国玉米杂交种的种质来源可分为4个杂种优势群：改良瑞得、改良兰卡斯特、塘四平头和旅大红骨。
3．从我国玉米育种的实际经验分析，美国玉米带的各类玉米材
料是现在最有价值的外来种质，而热带和亚热带玉米种质在今后玉米育种中将起日益重要的作用。
．
4．选育玉米自交系的基本材料有：地方品种、各种类型的杂交
种、综合品种以及经轮回选择的改良群体。
5．优良的玉米自交系必须具备下列基本条件：农艺性状好，配
合力高，具有适宜繁殖制种的性状。
6．玉米杂交种有多种类别：品种间杂交种、顶交种（品种×自
交系）、自交系间杂交种（单交种、双交种、三交种和综合杂交
种）。
目前生产上主要是用自交系间杂交种，且以单交种为主。
三、试述选育玉米自交系的常规方法
答：①种植原始材料，获得自交果穗。
根据育种目标选择原始材料，每个材料种一小区，在生长期间认真观察，按育种目标选优株套袋自交。
收获前进行田间考评，淘汰不良单株，收获的果穗经室内考种，当选的自交穗分别收回。
②自交后代的直观选择。
将当选的自交（S1）果穗种成穗行在生
长期间按育种目标对自交的要求进行直观性状的选择。
在优良穗引中选优良单株套袋自交，再经田间和室内综合考评，当选的果穗供下一代种成穗引。
连续自交和选择5-7代，即可得到基因型基本纯合，系内性状基本稳定的自交系。
③配合力的测定。
一般在早代用品种或杂交种作测验种以测定一般配合力；在晚代用几个骨干自交系测定其特殊配合力，根据测交组全产量的高低，选出高配合力的自交系。
四、简述配子选择法改良玉米自交的育种程序
可用一个品种群体作为为了改良某一玉米自交系的配合力，答：优良配子的供体去改良这个自交系。
其育种程序为：
需改良的自交系B×优良配子供体A（品种群体）
种植B×A较大群体，同时种植测验种（T）和自交系（B）。
从B ×A中选株自交（S1），同时用自交株的另一半花粉对测验种授粉，得T×（B×A）S0测交组合；再用T的混合花粉授与原自交系（B），得B×T种子。
用B×T作对照，进行测交组合比较试验，根据结果选出超过对照的若干测交组合，再找出相应的（B×A）S1种子。
把选出的（B×A）S1种成穗行，继续自交选择，最后选出几个稳定的姊妹系。
五、玉米高产育种应考虑哪些问题？并予以说明。
答：主要考虑三个方面：
1．玉米的个体生产力：取决于单株果穗数、穗粒数、粒重等产量因素。
目前生产上主要是单株单穗类型杂交种。
但高产育种转向以选育单株双穗中大粒类型的杂交种为主。
目前高产育种中，一般要求杂交种的穗长15cm以上，穗粒行数14-18行，千粒重250-350g。
2．群体生产力：在提高个体生产力的基础上，提高群体中的个体数，即增加种植密度。
主要是通过改良个体的株型来实现。
农民育种家李登海培育出株型紧凑的掖单号玉米单交种，使种植密度大幅增加。
叶片上冲，受光率高，CO2同化强度大。
3．杂种与环境的关系：在多种环境下评价杂交种，以获得重演性好的最佳杂交种。
．
另外还要考虑高产与品质和抗性的兼顾，保证高产、优质、稳产。
六、半同胞轮回选择和相互半同胞轮回选择的程序是什么？各有和特点？
1.半同胞轮回选择
特点：所有家系用共同测验种作亲本。
从原始群体中选株自交测验种×第一季：自交和测交。
即（S）S00
子自交种保室内存测交种比较试验（S）1优系、在隔离区互10%根据测交试验选互交区交第二季：
第一轮改良群体（C）测交种×CS011
下一轮第三季：
第四季：
2.相互半同胞轮回选择也是自交与这是一种同时改良两个基本群体的半同胞轮回选择。
．
3-5B两个群体互作测验种。
（选测交同时进行，所不同的是A、个优株作测验种）。
AS0 B×）→ A群中选优株自交（S0 BS0。
B 群中选优株自交（S0）→A×
七、玉米雄性不育胞质的类别与特点各是什么？玉米雄性不育细胞质可分为三群根据恢复专效性原理，1.类别：类：群凡被313恢复的为——S HZ1组群恢复——C为
313保持的系凡被组群T——保持HZ1为
2.特点：小TT群：不育性极稳定，花粉败育彻底，但对玉米小班病种高度专化感染，生产上难以利用。
育性恢复受两对显性基因表现为显性互补效应，不育性的恢和Rf2Rf2Rf1和控制。
Rf1，如任何一对为隐性纯合，雄性育性和复需要同时具有Rf1Rf2 便不能被恢复。
（育性反应取决于母体基因型）。
属孢子体雄性不育群：花粉败育不彻底，育性随环境变化，在温暖干燥地区 S。
属配子Rf3控制不育性表现稳定。
不育性的恢复受显性基因体雄性不育。
育性反应由花粉的基因型决定。
2 C群：不育性稳
定，属孢子体雄性不育，不育性的恢复由控制，是目前应用的主要类群。
Rf5、Rf4个显性基因．
简述玉米二系掺和制种法，并举例说明。
八、答：当不育系种子不足时，或杂交种的恢复株率未达标时，可用11保持系生产常规杂交种，与同名的雄花不育系杂交种子按： 2均匀掺和后，成为掺合型杂交种。
其程序如下：或1：L107 J7×黄早四不育系×黄早四（ L107 为J7的保持系）
雄花可育杂种减少去雄工作雄花不育杂种量
按比例掺和
大田生产
比例混匀后供应把生产的不育杂交种与可育杂交种按1:1系恢复力不够，生产销售。
由于掺和了可育单交种，R可避免由于造成花粉量不够而减产。