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。小斑病、大斑病、青枯病、粗缩病、条斑花叶病、锈病、玉米黑粉病

抗虫性：玉米螟、蚜虫、金龟甲水分收获40%

玉米适应机械化作业整体目标：

株型：紧凑，叶片窄且斜上冲，着生间距大，茎秆节间长，透光性好，茎秆韧性强，不易倒伏和倒折，倒伏程度小于5%

耐密性：叶片稀疏，茎秆坚韧，空竿率低，耐密性好

生育期：生育期适中偏短，籽粒成熟时脱水快收获时含量较低，一般低于25%

果穗：大小适中偏小，下垂率小于5%

出籽率：轴细粒深，出籽率高90%

籽粒品质，籽粒商品性好

抗病，抗虫好

齐：农艺性状整齐度高

精：精量播种发芽率高

强：抗倒折性、抗逆性强

密：耐密植，5000株以上

抗倒：降低株高和穗位茎秆硬，根系发达

适宜的茎基部节间长短

耐密：降低田间无效株率，提高群体整齐度

三、质量性状的遗传

花丝颜色，叶舌级个别抗病性等

四、数量性状遗传

多基因假说主效基因

加性效应

显性效应

上位效应

遗传力（广义，狭义）

1、产量性状的遗传

穗数、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重、单株粒重

遗传力高的：穗行数、穗数

遗传力低的：穗长、行粒数、单株粒重

遗传力中等的：千粒重

杂优大的：穗长、行粒数、单株粒重

杂优小的：穗行数

无杂优的：果穗数

2、株型性状的遗传

主要有：株高、穗位高、叶数、叶长、叶宽

3、生育期性状

多数表现数量性状，早对晚有部分显性自交系或F1性状间的相关

杂种优势群体和杂优优势模型

自交系划群是为了保持自交系间的遗传差异，避免使用相同来源的自交系配杂交组合。杂种优势模式：是指两个不同的杂交优势群体之间具有高的基因互作效应。

玉米优势群体

兰卡斯特Lancaster Mo17

黄马牙Reid 、掖478、沈50003 、郑58 、铁7922

旅大红骨、丹340、E28

塘四平头，黄旱4、昌7-2

P群：先锋78599

热群：suwan Tuxpeno ETO

四拓宽玉米种质资源途径

1、国外优良种质的引进和利用

2、热带亚热带种质的引进与利用

3、农家种质资源改良育利用

4、群体改良与轮回选择

5、现代诱变创新新种质

6、近缘种优良性状的开发与利用

玉米自交系的选育

一、玉米自交系是指从一个玉米单株连续自交多代，结合单株选择，而产生性状整齐一致、遗传性相对稳定的自交后代系统。

特点：1、基因型纯合，性状稳定2、生活力低，产量低自交/姊妹交/自由授粉→保存/繁殖

二、连续自交的效应

1、降低基因杂合度，纯合度提高

2、导致生活里严重衰退基因非加性效应降低，杂种优势下降，F2产量下降40%-50%，F3降幅逐渐减小

3、提高有利基因频率

三、对优良自交系要求

配合力高，自身产量高，纯度高，抗病性好、抗逆性好，品质好，综合性状好

四、选育玉米自交系的基本材料

基本材料：选育玉米自交系的原始材料，所有满足育种要求的种植资源。

基本株：最初选择自交的单株

1、农家品种→ (opv)→一环系

2、杂交种→二环系

3、综合种：8-16个自交系→充分自由杂交

一环系：从品种或品种间杂交种中选育出的自交系

二环系：从自交系间杂交种中选育出的自交系

优中选优，高起点：郑58、浚9058、PH6wc、WK858

杂优类群、性状互补：昌7-2，浚92-8、PH4cv、WK798-1

遗传多样性：综合种、群体改良、小群体、豫综5号（16个自交系）

537A、豫508、新自534、新自588、新自618、WK798-1（昌7-2、K12、陕314、黄野四、吉853、9801)

郑单958、浚单20、先玉335、伟科702

Reid ×黄旱4：抗病与高产，高产与机械化

遗传脆弱性豫玉22 不耐阴雨浚单20 不抗靑枯

五、选育玉米自交系的方法

系谱法、回交法、单倍体法、聚合改良法、配子选择法，理化诱变法

一般配合力（GAC) 特殊配合力（SCA）

农艺性状与配合力关系，不能“以貌取人”。

1、早代测定 S1-S2 可及时淘汰配合力低的系统

2、中代测定 S3-S4 从分离向稳定过度的世代，测定结果较可靠

3、晚代测定 S5-S6 主要性状遗传已较稳定，容易取舍

测定方法：测用结合、NC设计

六、玉米自交系的改良

基本方法：回交改良法、杂优群内改良，群间组配