玉米育种研究的发展方向图文稿
玉米育种研究(doc 13页)
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是从数量庞大的穗行中筛选出来的,仅美国先锋种子公司每年大约要进行7000份新系的筛选,安排15000份杂交组合的鉴定,约在250个不同地点种植450000个小区,通过所有这些试验,在正常年景每年可提出7~10个商品杂交种。
由此可见,玉米育种的巨大工作量。
虽然对这些优良亲本自交系的当选机率难以作出精确统计,但粗略估计,大约只是万分之儿。
杂交种的情况也差不多,每个玉米育种家和研究所,每年配出数百个或上千个组合,而最后能在生产上大面积推广的优良杂交种却寥寥无几。
这是可以理解的,因为大多数杂交组合主要反映了亲本系间一般配合力效应,缺乏或具有很低的特殊配合力效应,只有极少的组合同时具有高-般配合力和高特殊配合力效应,即在加性效应基础上加上了上位性和显性效应,才能表现很高的生产力和适应性。
概括地说,利用丰富的种质资源,分离大量的自交系,配制大量的杂合组合,经认真地鉴定筛选,育成少数优异的自交系和强优势的杂交种,是国内外玉米育种共同的经验,指望从少数材料中筛选出优异的自交系和杂交种是不现实的。
当育成优良的杂交种后,必须建立商品种子生产体系,使研究成果迅速转化为生产力,是玉米育种后续性的研究课题。
不解决这一问题,育种成果将束之高阁,形同废品。
必须从生产技术、生产基地、经营管理、经济效益和社会效益等方面考虑,因地制宜地建立玉米种子生产体系,稳定生产出高纯度、高产量、低成本的亲本自交系种子和商品杂交种子,才能扩大杂交种的种植面积,延长杂交种的使用年限。
针对上述特点,玉米育种家在开展育种工作时,必须从总体上进行考虑,形成育种的策略,用以指导育种工作,收到事半功倍的效果。
2 对育种目标的考虑每一个育种家在开展育种工作时,都要提出自己的育种目标,作为选择鉴定的依据和预期的育种结果。
这里不打算列举具体的育种目标以及各种目标性状的指标,而只提出制订育种目标时必须考虑的几个方面:高产和优质总是育种家追求的最终目标,但因为产品的用途不同,或受经济发展水平的限制,对高产和优质两大性状要求不是等同的。
玉米栽培新技术的研究与展望
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玉米栽培新技术的研究与展望1. 引言1.1 玉米栽培的重要性玉米是我国重要的粮食作物之一,具有重要的经济和社会影响。
玉米是广大人民群众的主粮之一,是农民种植的主要经济作物之一,也是畜牧业的重要饲料来源。
玉米种植面积广阔,产量稳定,适用性强,对缓解我国的粮食压力,保障国家粮食安全具有不可替代的作用。
玉米还是许多工业和生活领域的重要原料,如食品加工、饲料生产、生物质能源等。
玉米在我国的发展对农民的收入增加、农业的发展、乡村的振兴有着重要的推动作用。
加强玉米栽培技术的研究是当前农业生产中的重要课题,从而提高玉米产量,保障粮食安全,促进农业的可持续发展。
【玉米栽培的重要性】的提升对我国农业产业的发展及国家粮食安全具有重要意义。
1.2 玉米栽培技术的现状玉米是世界上最重要的粮食之一,被广泛种植用于人类和动物的食物。
玉米栽培技术的现状在不断发展和改进,以提高产量和品质,应对气候变化和病虫害等挑战。
目前,传统的玉米栽培技术主要包括种植密度、施肥、灌溉、病虫害防治等方面。
随着科技的发展和创新,新技术不断被引入玉米栽培中,以提高产量和减少对环境的影响。
传统的玉米栽培技术仍存在一些问题,如土壤质量下降、病虫害防控困难、产量不稳定等。
需要更加先进和可持续的技术来解决这些问题,提高玉米产量和质量,确保粮食安全。
在未来的发展中,玉米栽培技术将继续创新和改进,结合基因编辑技术、生物技术和信息技术等新兴技术,以应对不断变化的环境和市场需求。
通过不断探索和创新,玉米产量将得到提升,对农业生产也将有积极的影响。
2. 正文2.1 新技术介绍玉米是世界上最重要的粮食作物之一,因其在食品、饲料和工业方面的广泛应用而备受关注。
为了提高玉米的产量和质量,科研人员一直在探索和应用新的栽培技术。
本文将介绍一些最新的玉米栽培新技术,包括基因编辑技术、生物技术和信息技术。
基因编辑技术是一种通过修改植物基因来改善其性状的方法。
通过利用CRISPR/Cas9等工具,科研人员可以精确地编辑玉米基因,使其具有更高的抗病性、耐旱性和产量。
玉米栽培新技术的研究与展望
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玉米栽培新技术的研究与展望玉米是全球重要的粮食作物之一,也是中国的主要农作物之一。
随着农业科技的发展,玉米栽培也在不断创新与改进,为提高玉米的产量和质量,降低病虫害的风险,保护环境等方面提供了新的技术和方法。
一、种质资源创新玉米的种质资源是玉米栽培的基础,目前研究人员通过传统育种方法和基因工程技术对玉米进行了大量的改良和优化。
传统育种方法通过选育优质、高产和抗病虫害的品种,不断提高玉米的产量和抗逆性。
基因工程技术可以通过转基因技术引入优质、耐逆性和抗病虫害的基因,进一步提高玉米的抗逆性和产量。
三、病虫害综合防治技术玉米常常受到多种病虫害的侵袭,传统的防治方法主要依靠化学农药,但存在药害、环境污染和病虫害抗药性等问题。
研究人员通过综合防治技术来控制和防治玉米病虫害,包括优良品种的筛选、间套作、蓄水量管理和生物防治等方法。
综合防治技术可以降低病虫害发生的几率,减少化学农药的使用量,保护环境和人类健康。
四、精准灌溉技术玉米对水分的需求量也较大,精准灌溉技术可以根据土壤湿度和玉米生长的需要,定量地给予水分。
精准灌溉技术可以通过土壤湿度传感器和遥感技术等自动化装置来测定土壤湿度和作物需水量,从而减少水分浪费,提高玉米产量。
玉米栽培新技术的研究与展望主要包括种质资源创新、精准施肥技术、病虫害综合防治技术和精准灌溉技术等方面。
这些技术的应用可以有效提高玉米的产量和质量,降低病虫害的风险,环境保护等方面发挥重要作用。
未来,随着科技的不断发展,玉米栽培技术和方法还会不断创新与改进,为农民提供更多更有效的种植技术和方法,进一步推动玉米产业的可持续发展。
玉米种子生产关键性技术的研究及发展趋势
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玉米是我国最重要的粮食作物之一,玉米种子生产关键性技术对于玉米的种植产业具有重要影响。
作为吉林省玉米产区的代表地区,伊通满族自治县的玉米种子生产在技术发展和实践应用上具有一定的代表性。
根据相关数据统计,伊通县种子生产企业在种子质量监测中合格率达到90%以上,其中种子纯度、发芽率、活力等指标均达到标准要求。
伊通满族自治县还积极采取病虫害绿色防控措施,有效减少了病虫害对玉米种子生产的影响。
据当地农业部门数据显示,通过科学施药和选用抗病虫害品种,病虫害发生率较之前减少了15%以上,有效保障了玉米种子的生产质量。
此外,伊通满族自治县还充分利用包括大数据、物联网技术在内的现代信息技术手段,进行精准施肥、水肥一体化等技术的应用研究。
相关数据表明,在玉米种子生产中,种植面积相对减少了10%,而产量却增加了15%以上,有效提高了农业资源利用效率。
一、研究背景玉米是全球重要的粮食作物之一,广泛用于食品、饲料和工业原料等领域。
其种植面积广大,是农业经济的支柱之一。
玉米种子的质量直接决定着种植者的投入产出比,因此,种子质量的全面提升可以提高生产效益,良好的玉米种子生产也有利于资源的合理利用,减少农药和化肥的使用。
玉米种子生产是现代农业发展中至关重要的环节。
优质的玉米种子直接影响着农作物的产量、品质和抗病虫害能力。
研究玉米种子生产的关键性技术,有助于培育高产、抗逆强的新品种,提高玉米作物的产量和质量,进而增加农民的收入和粮食供应。
此外,玉米种子生产还对农业的可持续发展和粮食安全具有重要影响。
优质的种子使农作物更具耐候性和抗病虫能力,减少了农药使用和农业废弃物的排放,有助于环境保护与生态平衡的维护。
通过提高玉米种子的产量和质量,可以增加农业生产的韧性,应对气候变化对农作物生产的不利影响。
二、研究方法1、研究区域选择和样本收集选择合适的玉米种植区域和样本收集是确保研究代表性的关键。
在研究区域选择方面,考虑到本研究的主要目的是研究玉米种子生产关键性技术,伊通满族自治县则是该地区玉米种植的代表性地区,因此选择该县作为研究区域。
玉米育种文档
![玉米育种文档](https://img.taocdn.com/s3/m/1b7477a94bfe04a1b0717fd5360cba1aa8118c2f.png)
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。
国内外玉米育种的概况及发展趋势
![国内外玉米育种的概况及发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/87144b3a54270722192e453610661ed9ad51556f.png)
国内外玉米育种的概况及发展趋势玉米是世界粮食作物中占有重要地位的一种,育种技术也是影响农业生产发展的关键因素之一。
国内外玉米育种这一领域经历了数十年的发展,在品种质量上取得了显著的改良。
(1)现状目前,国内外玉米育种经历了从孤立性育种到联合育种、从单一性选择到多样性育种的发展历程。
近年来,我国玉米育种工作出现了广泛发展的趋势:一是把品质改良优先放在育种目标之上:其中综合品质优良,抗病虫性强,性状良好,适应性强。
二是积极发展特殊品种育种,如嗜热性、耐水性、抗逆等胁迫品种。
三是以抗温带性病害玉米品种为重点,加快抗环境逆境性胁迫品种研发。
(2)育种发展趋势首先,育种工作朝着新的科学方向发展,将以质量育种、生物数据育种、小核心育种和转基因育种等新技术渗透到育种工作中。
其次,一些新品种的创新性育种将是国际育种的主流方向,新品种将朝着高效、低耗、精品化的方向继续发展,使育种质量及种质改良质量得到显著改善。
另外,多种科学技术在玉米育种中的应用也将得到进一步加强,如,利用CARN技术/精准育种技术、高通量测序技术等,从而改变传统的育种观念,更有效的解决育种难题。
二、育种的未来发展方向玉米育种未来可以更加有效的解决育种难题,重点在于:(1)建立以用户为中心的面向未来育种框架。
育种要立足社会需求,重点突出构建以用户为中心、以系统为核心、以品质为特色、以科学为支撑、以安全为保障的育种体系体系框架;(2)大力开展育种精准化发展,加强基因改良、精准选育种的研发和应用,提高研究效率,提高育种效率,更好的满足用户需求;(3)结合经济社会发展,开发新型育种技术,不断强化增良品种研发能力,打造具有自主知识产权的玉米新品种,不断完善育种管理体系,为用户提供优质服务。
总之,随着育种技术的不断发展,未来玉米育种的发展趋势将更加积极,最终将促进国内外玉米种植的优质发展,促进国家和国际粮食安全的提升。
我国玉米生产现状和高产育种方向
![我国玉米生产现状和高产育种方向](https://img.taocdn.com/s3/m/522aa488eefdc8d376ee32c8.png)
我国xx 生产现状和高产育种方向我国玉米种植面积和总产量仅次于美国,是世界第二大玉米生产国_IJ。
玉米在全国各地均有种植,主要集中在自东北到西南的12 个省、市、自治区。
建国50 多年来,随着遗传育种研究水平逐渐提高,以及农业综合技术全面发展,全国xx 平均单位面积产量提高了2.7 倍,为保障我国的粮食安全做出了重大贡献_1_。
1 发展xx 生产的现实意义1.1 社会经济发展对玉米的需要随着社会的进步和生活水平的提高,我国人民的膳食结构已经并将进一步发生变化。
食物中谷物直接消耗水平将下降,肉、蛋、奶等畜禽产品的消费将急剧增长。
玉米的光合作用效率比水稻、小麦等其他谷类作物高,所以单位面积产量高,且增产潜力大,有“饲料之王”的美称。
就世界范围来看,玉米是最主要的饲料作物,其总产量的2/3 直接或间接用作畜禽饲料。
人均占有玉米的数量是衡量一个国家畜牧业发展程度和人民生活水平高低的重要标志。
1.2 加工工业对玉米品质的要求除饲料和饲料工业的需求外,玉米的第二大用途就是工业原料,淀粉、酿造、食品等许多加工工业都需要消耗大量的玉米。
在一些发达国家,以玉米为原料的加工工业在国民经济中占有相当比重,加工产品达 1 000 种以上。
通过加工,一些通常情况下难以利用的成分,也会变废为宝,价值大增。
据估计,一次加工可使玉米的价值平均提高1〜2倍,二次加工后可增值3〜5倍。
淀粉是医药、纺织、造纸等许多工业部门不可缺少的原料。
此外,还可通过水解、发酵等过程,用淀粉进一步加工生产酒精、糊精、葡萄糖、化学试剂、照相和电影胶片等 1 000 多种产品。
全世界每年消耗淀粉600多万t,其中90%来自xx。
玉米油不饱和脂肪酸含量较高,长期食用可以防止心脑血管硬化,减少冠心病、高血压、脑溢血等疾病的发病率。
而且口味纯正,在发达国家深受喜爱。
2 我国xx 生产的挑战和机遇迅速发展畜牧业,既是社会进步的总体趋势,也是解决我国农民增收难问题的当务之急。
玉米未来发展趋势报告PPT
![玉米未来发展趋势报告PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/cac1d5b4900ef12d2af90242a8956bec0975a5df.png)
玉米未来发展趋势报告ppt xx年xx月xx日•引言•玉米种植基本情况•玉米市场分析•玉米产业现状与发展趋势•玉米生产与环境保护•政策环境与玉米产业发展•前瞻性战略建议目录01引言玉米作为重要的粮食作物和经济作物,在全球范围内都有广泛的应用随着人口增长、经济发展和气候变化等影响,玉米市场需求不断变化因此,研究玉米未来发展趋势具有重要意义背景与意义分析玉米市场现状和未来发展趋势,为相关产业提供决策参考研究目的通过文献调研、数据分析、专家访谈等多种方法进行研究研究方法研究目的与方法报告结构分为引言、玉米市场现状、未来发展趋势、结论与建议等几个部分报告内容详细分析玉米市场现状、未来发展环境、种植面积和产量、市场需求等方面情况,提出相关建议和措施报告结构与内容02玉米种植基本情况全国玉米种植面积截至2022年,全国玉米种植面积达到1.1亿亩左右,主要分布在东北、华北、西北等地区。
区域分布特点玉米种植区域高度集中,主要分布在农业大省和粮食主产区,如黑龙江、吉林、辽宁、河南、河北等省份。
种植面积与分布玉米是温带作物,适宜生长在温暖、干燥、光照充足的气候条件下。
气候条件影响由于玉米是高产作物,种植规模大,经济效益显著。
气候条件对玉米生产效益的影响主要表现在作物生长周期的长短、光温水资源分配的合理性等方面。
生产效益表现气候条件与生产效益种植技术现状目前,我国玉米种植技术已经实现了机械化、标准化和规模化生产,同时大力推广地膜覆盖、精量播种、配方施肥等技术。
发展趋势分析未来玉米种植技术的发展趋势将更加注重科技投入和高效管理,推广现代化的精准农业技术和管理模式,提高单产水平和品质,实现可持续发展。
种植技术与发展趋势03玉米市场分析全球玉米市场概况介绍全球玉米种植面积、产量、消费量等基本情况。
国内玉米市场情况介绍我国玉米种植面积、产量、消费量等基本情况,同时分析国内玉米市场的特点和发展趋势。
国内外市场概述分析国内外玉米进出口贸易情况,包括进口量和出口量,以及进口来源和出口去向等。
关于玉米育种方向进展研究看法或者见解
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2-玉米育种学的发展
![2-玉米育种学的发展](https://img.taocdn.com/s3/m/f65f1007f02d2af90242a8956bec0975f465a4fa.png)
1939(农家品种改良)
1941-1948(吴绍骙等育种方法基础研究)
第35页,共42页。
建国后 玉米杂种优势利用的发展
品种间杂交种 (1949-1959)
坊杂2号、齐玉25号、恩杂209等
自交系间杂交种 (1960-1980)
70年代末,李竞雄 中单2号 北京农科院黄早4
丹东农科所,旅28,9330
第4页,共42页。
第5页,共42页。
品种改良的效果
1、改良性状
美国30S’ 3 万株/hm2---6
万株/hm2
中国60S’ 3
万株/hm2--5-6万株/hm2
耐密植性
对N肥的反应
抗倒伏性、对密植的反应(无空秆 、穗均匀一致)
高肥条件下产量更高
抗逆性
生物逆境和非生物逆境的抗性
自交系自身的生活力和产量
中国:人工去雄99%,雄性不育1%以下
第33页,共42页。
(四)我国玉米育种的历史
第34页,共42页。
近代玉米育种的启蒙和创建(1926-1949)
1926(南京金陵大学农学院王绶)组配杂交种教学
1930(南京中央大学农学院,赵连芳等,玉米育种)
建国前
1931(山西铭贤学校引种试验推广) 1936-1943(范福仁育成自交系、杂交种)
一年一熟春玉米
一年两熟制 冬小麦收获
后,播夏玉米
两年三熟制 春玉米—冬小麦 —夏玉米
25%
高山地区 一年一熟春玉米
丘陵地区 两年三熟的春玉米 或 一年两熟的夏玉米
平原地区 一年三熟的秋玉米
1% 玉米高产↗
27% 玉米栽培制度 春播一年一熟制
5%
一年两熟制 部分地区开始推广秋玉 米或冬玉米
玉米育种现状与发展战略
![玉米育种现状与发展战略](https://img.taocdn.com/s3/m/6e56c768cec789eb172ded630b1c59eef8c79ac8.png)
玉米育种现状与发展战略
玉米是世界上种植面积最广、产量最高的粮食作物之一,也是许多国家重要的农作物之一、然而,随着人口的增长和需求的变化,玉米育种面临许多挑战。
为了满足粮食安全和可持续发展的需求,玉米育种必须不断创新和发展。
此外,玉米育种还面临着以下几个发展挑战:
1.抗病虫害品种的培育:玉米的生产常受到各种病害和虫害的威胁,如玉米花叶病、玉米秧螟等。
因此,培育具有高抗病虫害能力的品种是重要的任务。
2.增加抗旱性和耐盐碱性:气候变化的影响导致干旱和盐碱地面积的增加,因此,培育具有较高的抗旱性和耐盐碱性的玉米品种是必要的。
针对以上挑战,可以采取以下几个发展战略:
2.引进和培育优良种质资源:通过引进国内外的优良玉米种质资源,利用遗传资源多样性,提高玉米的耐逆性和产量。
3.加强科研和合作交流:加强玉米育种领域的科研机构和企业之间的合作交流,共同解决育种面临的问题,提高培育新品种的速度和质量。
4.注重品种适应性和品质改良:在培育高产品种的同时,注重提高玉米对环境的适应性和抗病虫害能力,同时改善玉米的营养成分和品质。
5.加大科技投入和政策支持:加大对玉米育种科研的资金投入和政策支持,为育种研究提供良好的环境和条件。
同时,鼓励科技企业和农民合作,推广新品种的种植。
我国玉米育种现状和发展趋势
![我国玉米育种现状和发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/bbdd311d366baf1ffc4ffe4733687e21af45ff66.png)
我国玉米育种现状和发展趋势我国玉米育种现状和发展趋势一、我国玉米育种的研究现状新中国成立50年来,我国玉米生产和其它各项事业一样取得了突飞猛进的发展。
我国玉米单产和总产的增长速度大大超过其它发展中国家,玉米杂交种的普及率95%左右,达到发达国家的水平,玉米在我国粮食生产中的地位显得愈来愈重要,因此,玉米育种的研究受到广泛地重视。
“九五”以来,在国家科技部和农业部的直接领导下,在各级政府和农业主管部门的大力支持下,经过广大农业科技工作者的艰苦努力,我国玉米育种研究取得了一系列显著的成绩,主要表现在以下几个方面:1.新品种、新自交系的选育成绩斐然“九五”前三年,在19个由国家攻关计划第一子专题资助的玉米育种单位,通过省级以上品种审定委员会审定的新品种达41个(详见表1),年平均审定新品种13.66个,其中东北玉米区9个;华北区13个;西北区7个;西南区8个;南方区4个。
这些新品种大面积示范的平均亩产都达到600公斤以上。
同时各单位还育成一批配合力高、抗性好、单株生产力高的优良自变系,在41个玉米新品种的82个亲本中,有26个是近三年育成的自交系,新系的比例达到31.7%。
如果加上非国家攻关单位和私营企业选育的玉米新品种和自交系,其数量将进一步增加。
有理由相信,我国玉米育种的研究已经进入一个新的高速发展时期。
在各玉米产区,依靠l~2个品种当家的历史已经结束,新品种更换的速度大大加快,新品种推广呈现多元化趋势。
2.种质扩增和改良进展明显近十年来,我国玉米育种界的一个重要变化之一是愈来愈多的玉米育种工作者对种质的重要性有了更深刻地认识。
为了扩大种质的遗传变异,增加选择的机会,提高玉米杂种优势利用水平,各育种单位普遍重视种质的扩增和改良。
中农国科院、中国农业大学、华中农业大学等单位在国家948项目的资助下先后从国际玉米小麦研究中心(CIMMYT)、美国、墨西哥等地引进一批玉米种质资源,并开始有计划的改良。
玉米育种的实践已经证明轮回选择是群体改良最有效的方法之一,而群体改良则是一项着眼于长远育种目标的育种计划。
玉米育种学的发展回顾及展望
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玉米育种学的发展回顾及展望
王向东
, 山西省农业科学院小麦研究所 " 山西 临汾 ")!"""-
摘
要 ! 如将 (" 世纪玉米生产史与玉米育种史相联系 " 可清晰地看出 ! 玉米育种学是伴随玉米生产的发展 " 以
践 !并 对 育 种 实 践 具 有 指 导 作 用 !育 种 实 践 在 丰 富 玉 米 品 种 的同时 ! 丰富了育种学内容 ! 并提出更新的育种学研 究 课 题 ! 同时与相关科学的交叉融合 ! 进一步推动了玉米 育 种 学 的 发 展# 玉米杂种优势利用 ! 自发地产生于印第安 人 培 育 的 北 方 硬粒种玉米与南部马齿种玉米的自然杂交 ! 所产 生 的 现 代 玉 米马齿种 # 而自觉的利用杂种优势始于 !"(2 年 ! 达尔文通过 试验 ! 首先报道了自交和杂交对玉米生 产 的 显 著 差 别 "!"", 年 !78 98 :;<= 采 用 隔 离 区 去 雄 法 生 产 了 玉 米 品 种 间 杂 交 种 ! 并观察到 >) 产量提高 $)? 的结果 " )&0" 年和 )&0& 年 !@. A.
生物进化论为基础 " 以遗传学为理论指导 " 结合生态学原理 " 并与其它相关科学紧密联系 " 而成长起来的一门应用科 学体系 # 并通过对玉米生产的研究 " 选育新品种 " 进一步促进了玉米生产的发展 " 在发展中完善充实 # 高油玉米 $ 优质 蛋白玉米 " 是在玉米育种学指导下产生的人工进化玉米新类型 # 进入 (! 世纪 " 玉米育种学与细胞杂交技术 $./0 技 术结合 " 将会产生巨大发展潜力 " 最终服务于社会化工业生产 # 关键词 ! 玉米育种学 % 回顾 % 展望 中图分类号 ! +#!1$! 文献标识码 ! 0
玉米育种的现状及创新趋势研究
![玉米育种的现状及创新趋势研究](https://img.taocdn.com/s3/m/75ed0699d5d8d15abe23482fb4daa58da1111c58.png)
玉米育种的现状及创新趋势研究摘要:对目前国内农业生产情况进行解析,玉米育种技术得到有效发展,而且不断得到很大突破,选择具有高水准的育种材料。
由此,文章专门针对玉米育种现状着手,探究其发展和创新趋势,以便能为玉米育种领域发展提供一定推动力。
关键词:玉米育种;现况;创新趋势自从改革开放以来,玉米产量和育种水平都得到很大提高,玉米育种的探究工作越来越深入,不仅是由于目前人口数量越来越多,玉米作为一种很重要的粮食,为了更好实现人们温饱需求,玉米育种的探究工作需要进一步发展下去。
其次,由于科技的快速发展和进步,特别是生物技术的发展,进一步推动这项技术研究。
然而因为各项因素限制,而国内玉米育种技术并没有跟国际水平相接壤,目前也无法达到生产生活需求,因此玉米育种技术探究工作需要进行。
1分析玉米育种现状1.1育种数量越来越多根据相关数据得出,现阶段已经有成千上万种的玉米新品种,而且这些新品种已经通过有关审定委员会的审核,其产量很高,并且这项农作物的使用前景非常广阔。
除此之外,通过育种专业人士多年努力,还推崇很多种优良自便携其抗性以及配合度都非常强,并且每个单周的产量有所提高,国内在玉米育种方面获得很大成就。
其进一步提高了新品种的升级速度,使现阶段的玉米新品种发展逐渐呈现多样性。
1.2 种质改良及扩增趋势明显近几年,不断学习和借鉴国外先进的育种经验,人们一种思想方面也发生很大变化,直接促进这项工作的发展。
为了更好拓展玉米种植面积,将其产量和质量提高,有效将玉米育种的优势充分发挥出来,人们对这种农作物的种植,改良以及扩增也逐渐提高重视逐渐从国外先进国家以及区域引进优质的资源,这样能够更好实现改良计划。
从时间探究中可以看出,群体改良更有利于育种目标的完成,而其中最具有优势的方法则是轮回选择,其对种质资源的不断扩增有着关键作用。
1.3育种新技术获得很大进步由于目前生物技术的高速发展和转基因技术的全面利用,近几年探究出的分子标记技术等先进技术逐渐运用在玉米育种中。
玉米栽培新技术的研究与展望
![玉米栽培新技术的研究与展望](https://img.taocdn.com/s3/m/145c5b4e00f69e3143323968011ca300a6c3f6ca.png)
玉米栽培新技术的研究与展望玉米是我国重要的粮食作物之一,在农业生产中起着重要的作用。
随着科技的不断进步和农业现代化的推进,玉米栽培新技术的研究也日趋深入。
本文将对玉米栽培新技术的研究现状进行介绍,并展望未来的发展方向。
目前,玉米栽培新技术的研究主要集中在以下几个方面。
遗传育种是玉米栽培新技术的重要组成部分。
通过遗传育种的手段选择高产、抗病虫害和适应性强的新品种,能够提高玉米的产量和品质。
近年来,在遗传育种领域,利用生物技术手段进行转基因玉米的研究也取得了一些突破,使得玉米具备了更强的抗虫能力和耐逆境能力。
精细施肥是玉米栽培新技术的重要方向之一。
通过土壤测试和作物需求分析,合理调整施肥量和施肥时机,使得玉米能够获得足够的养分供给,从而提高产量和品质。
精细施肥不仅能够节约施肥成本,还能够减少对环境的污染,是可持续农业发展的重要手段。
水分管理也是玉米栽培新技术的研究热点之一。
通过合理调节灌溉量和灌溉时机,提高玉米的抗旱能力和水分利用效率,是当前玉米栽培研究中的重要问题。
目前,水分管理方面的研究主要包括精确灌溉以及节水灌溉技术的应用,以实现对玉米生长过程中不同生育阶段的水分需求的精确管理。
病虫害防控技术也是玉米栽培新技术的研究方向之一。
通过优化种植结构、合理轮作和采用生物防治等手段,减少病虫害对玉米产量和质量的影响,能够保证玉米的稳定产量和品质。
展望未来,玉米栽培新技术的研究方向将进一步拓宽和深化。
一方面,随着基因编辑技术的不断发展,将有望研发出更多抗病虫害和逆境的新品种,提高玉米的产量和品质。
随着人工智能技术的应用,精细施肥和水分管理的精确性将得到进一步提高,为玉米的高效栽培提供技术保障。
全球玉米育种技术研究进展与展望
![全球玉米育种技术研究进展与展望](https://img.taocdn.com/s3/m/b8dd896c91c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad798.png)
全球玉米育种技术研究进展与展望目录一、内容综述...............................................21.玉米在全球粮食安全中的地位..............................32.育种技术的重要性........................................33.研究目的与意义..........................................5二、当前全球玉米育种技术概述...............................51.传统育种方法............................................62.基因工程育种............................................73.分子标记辅助选择........................................84.转基因育种..............................................95.生物信息学在育种中的应用...............................116.生物技术在育种中的新进展...............................12三、全球玉米育种技术研究进展分析..........................13四、未来全球玉米育种技术发展趋势预测......................151.基因编辑技术的突破与应用...............................162.高通量测序技术在育种中的应用...........................173.人工智能与大数据在育种中的应用.........................184.精准育种技术的发展与应用...............................195.抗逆境育种技术的发展与应用.............................206.绿色生态育种技术的发展与应用...........................217.个性化育种技术的发展与应用.............................228.跨学科合作在育种中的应用...............................249.国际交流与合作在育种中的应用...........................2410.政策支持与法规环境对育种的影响........................25五、结论..................................................261.全球玉米育种技术研究的重要性...........................272.当前全球玉米育种技术的研究进展.........................283.未来全球玉米育种技术发展的机遇与挑战...................294.对未来全球玉米育种技术发展的展望.......................30一、内容综述玉米作为全球最重要的粮食作物之一,其育种技术的不断进步对于保障人类食物安全和提高农业产量至关重要。
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玉米育种研究的发展方向集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-玉米育种研究的发展方向中国农业科学院作物所在全球经济一体化的大背景下,可持续发展战略的农产品生产经营产业化的发展趋势对农业科学研究的内容、结构与发展方向产生越来越强烈的积极影响。
1 玉米育种研究的发展方向1.1 加强种质资源研究以玉米生产为例,从1949~1996年,我国玉米年产量增加8.88倍,这期间播种面积增长1.25倍,而单位面积产量提高了3.29倍。
玉米产量的提高与普遍使用杂交种有直接关系,至少40%的增产因素应归于品种改良。
而增施化肥、合理密植和提高复种指数都与使用杂交种有直接关系。
目前,我国杂交种普及率已达到90%,其中绝大部分是增产潜力很高的单交种。
发展中国家也越来越多地采用各种先进技术,正积极推广玉米杂交种,预计本世纪末杂交种普及率将达到50%左右。
但我们还应看到事物的另一面,即现代科学技术也有其局限性。
如果对现代技术寄予过高的期望而忽视其局限性,就难免会产生负效应。
40年前,我国农民在1000万/hm2玉米面积上至少种植了12000个遗传基础较复杂的地方农家品种;今天,玉米面积增加了一倍多,达到2350万hm2,可是我们只有160~190个遗传基础狭窄的杂交种。
其中推广面积前五位的品种是掖单13(14.9%)、丹玉13(12.5%)、中单2号(10.9%)、掖单2号(9.6%)和掖单12(5.1%)。
在1995年,全国有53%的玉米面积种植这5个杂交种。
更为严重的是,60%以上的玉米生产面积仅仅依赖Mo17(21.2%)、478(12.8%)、黄早四(10%)、丹340(8.8%)和E28(7.9%)这5个自交系。
现代技术在提高产量潜力的同时,也把农业生产置于脆弱地位,使数千万公顷作物生产依赖狭窄的遗传基础对付遗传基础广泛的多种病虫害。
品种单一化是使病原菌和害虫生理小种发生变异、累积、爆发和流行的诱导因素。
这就必然发生遗传脆弱性的威胁。
由少数自交系和杂交种控制全国大面积玉米生产的危险局面,自80年代中期以来一直没有大的改变。
这要从多方面去寻找原因,让我们首先看一看育种研究方面出现了什么问题。
一个国家的植物育种项目通常由四个基本因素构成:一是基本研究队伍,即一大批训练有素的科学家;二是正确的基本理论,即现代遗传学和相关学科的基本理论;三是基本育种方法,要保持先进性和完整性;四是充足有效的基础材料。
不难看出,对一个国家来说,前三个基本条件可以通过自身努力而逐渐予以提高,唯有第四个基本条件是限制因素,只能通过引进多样性中心的种质资源,才能拓宽作物育种的遗传基础。
我国主要农作物的种质资源状况令人忧虑。
水稻的多样性中心一半在中国,一半在南亚次大陆和东南亚,总的来说我国的水稻资源还算丰富。
小麦的多样性中心在地中海沿岸的西亚和北非地区,但小麦传入我国较早,在我国复杂的自然气候条件下,群体基因频率发生变化,形成了许多特殊的种质类型,成为小麦的次生多样性中心;但总的来说,种质资源明显不足。
玉米的多样性中心在中南美洲,直到15世纪才有一小部分玉米种质传人欧洲和亚洲。
因此,玉米科研和生产技术较先进的国家普遍缺乏种质资源。
全世界大约有250个玉米种族,美国生产上历来使用2个种族群。
我国拥有的种族数量大约只有少数几个。
自从推广杂交种以来,生产用种质迅速减少,目前主要是用美国的Lancaster和Reid,中国的唐山四平头和旅大红骨4种类型。
就全世界范围来说,在现代技术的冲击下,一些资源正在消失。
保护下来的250个种族,大多数没有经过现代技术的改良,因而尚未充分利用。
现在人们经常议论超高产育种,事实上,我国非常缺乏高产和超高产育种所必须依赖的种质基础;研究种质资源的手段与设施条件比较陈旧。
高产和超高产育种必须扩增种质资源和遗传基础。
需要引进或发现新的杂种优势群和杂种优势模式,这才有可能选育出配合力更高的自交系和进一步提高杂种优势水平。
从粮食生产安全性角度来看,必须引进各种抗逆性基因来源,增加作物生产的遗传多样性,提高抵御自然灾害的能力。
以上我们强调了种质扩增的重要性。
从管理的角度来看,可持续农业要求加快品种的更新速度,具体说来就是缩短品种的使用寿命和增加品种数量。
为此,需要1修改品种审定办法,简化手续,加快新品种推广速度;2加强新品种保护,调动研究和推广新品种的积极性;3改变农业科技奖励政策,引导作物育种的群体行为。
这些政策性的修改,将有利于可持续农业的健康发展。
@正1从多样性中心引进外来种质经常伴随各种不适应现象,因而要经历驯化过程。
历史上的引种莫不如此。
但古代引种一般是渐进过程,而现代引种的地理跨度和生态条件变化剧烈。
现代育种所承受的生产压力更大,因而要求在较短时间内就完成历史上漫长的引种驯化过程。
正是这种现实矛盾,使许多人对引进和利用外来种质缺乏信心。
玉米原产热带和亚热带短日照条件,引种到温带长日照条件下,光周期反应异常强烈,甚至不能正常结实。
通过轮回选择的方法,用4~5代时间就能使外来种质适应温带长日照条件。
中国农科院作物所自1984年开始,在北京对引进的亚热带玉米基因库进行改良,已经积累了成功的经验。
目前,正在执行农业部的引进项目,拟引进一批热带和亚热带玉米杂种优势群和杂种优势模式。
经过近几十年的研究,初步发现ETO、Tuxpeno、Tuson、Antigua和Suwan 系列5个热带玉米种族是非常好的杂种优势群,其中ETO×Tuxpeno是与温带的Lan-caster×Reid相对应的热带杂种优势模式,ETO×Suwan-1也是很好的杂种优势模式。
我们正在引进这些杂种优势群,并通过接力式改良方案,使它们逐渐地适应温带长日照条件,最终成为北方玉米育种方案的基础材料。
预计10年以后,我国玉米育种和生产所依赖的种质群将从目前的3、4个增加到7个以上,利用的杂种优势模式将从1个增加到3个以上。
到那时,我国玉米杂交种的综合抗逆能力和产量水平将会有很大提高。
玉米种质资源研究的重要内容是遗传分类。
植物育种必须以丰富的遗传资源为前提。
育成一批农艺性状优良的自交系和杂交种并不困难,但是将大量的遗传资源加以鉴定、改良和有效利用则十分困难,常因人力或财力限制而使人感到力不从心。
为此,需要建立杂种优势模式,把育种材料作适当的分群,找出材料之间的规律性关系,这样就可以从整体上提高育种工作的效率。
通过以上分析可得出第一个结论,今后玉米育种的发展方向就是加强种质资源研究,而且下个世纪育种的突破将取决于种质资源研究的规模与深度。
1.2 生物技术与常规育种方法紧密结合本世纪遗传学对农业生产作出的最大贡献就是杂种优势的理论与技术。
今后,有关的理论和技术将会继续发展,并对农业生产作出新的贡献。
但下个世纪,应用生物技术将会对育种方法作出如下突破性贡献。
1实现种间、属间甚至动植物间的基因流动。
这方面早已引起人们的关注,并寄予了极高的期望。
2与常规方法相结合,提高育种效率。
育种程序中的关键环节是准确地鉴别合乎需要的基因型。
这是育种研究成败的关键。
育种技术的不断进步,测试手段的不断完善,都是为了更准确地鉴定表现型而推测其基因型。
为了鉴定产量等数量性状,发展了数量遗传学和生物统计学方法,尽可能消除环境因素的干扰,减少试验误差,提高鉴定基因型的准确性与可靠性。
为了鉴定营养品质和生理性状,动用了许多先进的仪器设备。
为了筛选抗病虫基因型,发明了各种抗病虫鉴定技术。
尽管如此,许多性状的鉴定技术仍然很不可靠,易受环境影响,费用昂贵,效率很低。
例如,耐旱性、耐寒性和抗虫性鉴定,技术难度大,费用高昂而且不够准确。
如果在上述抗逆性育种过程中,把分子技术与常规方法结合起来,就可以准确地鉴定基因型,省钱、省工、省时,准确、可靠,因而效率高。
进行多抗性育种时,传统的田间选择方法是一次对应一种病害。
现在利用分子生物技术辅助育种,可以先用常规方法把多个抗性基因组装在一起,然后利用分子标记技术快速、准确地鉴定出多抗性基因型。
在这过程中不涉及转基因操作,因而是对环境安全的生物技术。
可以预料,下个世纪植物育种的第二个突破性方向是应用生物技术与常规方法的紧密结合。
这是植物育种方法的革命性变革。
1.3 品质育种90年代和下个世纪初,植物育种的第三个重要发展方向是品质育种。
这是由于世界各国的农产品生产越来越趋向于产业化和商品化,必然要求良好的商品品质、加工品质和营养品质。
有些农产品还要求耐储藏和耐运输的特殊品质要求。
随着全球经济的一体化,对农产品的品质将有越来越严格的要求。
这样才能为市场提供优质、安全、营养、可口的各类农产品。
我国培育的玉米杂交种具有很高的丰产潜力,但主要品种达不到食用玉米的品质要求。
一些省份的玉米生产和淀粉加工能力过盛,但我国直链淀粉和支链淀粉却需要从国外进口。
从营养品质来说,我国饲料玉米消费量占玉米总产量的60%以上,可是蛋白质来源不足,限制了畜牧业发展。
70年代以来,在李竞雄院士的领导下,我国开展了优质蛋白玉米(QPM)育种。
这是一个难度很大的研究项目,它对贫穷落后地区分散农户发展畜牧业生产有很好的促进作用。
经过20多年的努力,我国在该领域的研究已经达到国际先进水平。
这是符合可持续发展战略的研究项目,因而在国际上重新受到重视。
在这种情况下,中国所取得的成就备受关注,这样一个已经达到国际先进水平的研究项目,不应该被忽视。
我国有许多种作物的商品品质无法与国际经济贸易的发展趋势相接轨。
全球经济一体化并不排斥每个国家保持其特色,相反,可持续农业的发展战略恰恰鼓励各个国家和地区保持其产品特色,但必须以现代科学技术为依托,发展或改造本国最有特色的那部分农产品生产。
否则就会失去本国特色和市场份额。
在未来的植物育种研究中,品质育种会越来越重要。
21世纪,主要农作物的育种将在前两个方向上取得突破性进展,而品质育种将越来越重要。
2 与可持续农业有关的技术问题除了上述保护、整理、利用植物的遗传资源以外,还应注意保护农业生态环境,包括土壤、水资源、草地、森林等。
许多问题已经引起社会关注,此处不再重复。
但土壤退化问题似乎需要再强调一下,以引起重视,而且应该成为一个研究课题。
我国有的地方农民在玉米地里施用了过量的化肥,据说已经达到美国农民的施肥水平,但是全国平均产量水平只有美国的六成。
许多地方已经丢弃了施用农家肥料的好传统,再加上提高复种指数,过度垦植,土壤肥力下降,不得不过量施用化肥,恶性循环,后果令人担忧。
至少现在已经严重污染了地下水资源。
所以,如何提高土壤肥力,经济合理地施用化肥,改进农家肥料的加工与施用技术,如何节约用水,合理灌溉等,应引起农业科技工作者的重视。
在我国占耕地面积70%的中低产田改造一直是个争论不休的实际问题。