玉米P群种质的杂种优势表现及在温带育种中的利用潜力

玉米P群种质的杂种优势表现及在温带育种中的利用潜力

王元东[1]2004年在《玉米P群种质的杂种优势表现及在温带育种中的利用潜力》文中指出本文以生产上广泛利用和北京市农林科学院自育、且系谱明确的9个P群自交系,系统地研究了P群自交系的主要农艺性状及其光周期敏感反应等生物学特性;以这9个P群自交系、我国8个温带骨干系、5个热带、亚热带群体为基本材料,按NCⅡ遗传交配设计,在春、夏两个生态环境下,系统地研究了P群自交系与我国温带骨干系和热带、亚热带玉米群体之间的遗传关系、杂种优势表现及杂交种的光周期敏感特性。研究的主要结果如下。 1.与温带骨干系相比,P群自交系苗期叶色、叶鞘特征特性明显;株型缺乏紧凑类型;生育期偏晚;单株产量低;抗性强;子粒百粒重和容重较高。P群自交系的光敏感反应主要表现在与营养生长相关的几个性状上,如株高、穗位和雄穗分支数等。在生殖生长性状上光敏感反应比较迟钝。在温带玉米区适应性较好。但是一些P群自交系如沈137、齐319、1127等各项指标光周期敏感仍反应强烈。 2.根据对72个P群自交系与我国温带骨干系杂交组合F1的产量、杂种优势、一般配合力和特殊配合力的结果发现,P群种质与我国主要杂种优势类群间均具有较强的杂种优势,是我国一个相对独立的新的杂种优势群,主要杂优模式为P群×瑞得群、P群×旅大红骨群、P群×唐四平头群、P群×兰卡斯特群。 3.根据P群种质与热带亚热带种质杂交组合鉴定结果,P群自交系与Pop49(Tuxpeno血缘)、Pop32(ETO血缘)、P3和Pool34表现出较强的杂种优势,而与群体Suwan的F1产量和sca均较低,这些结果暗示P群种质与Suwan热带群体亲缘关系普遍较近,遗传基础近似。 4.P群系×热群杂交组合与热带亲本群体相比,许多光周期反应敏感性状明显钝化,适应性显着提高,抗倒伏能力强。从钝化效果上看,与温系×热群杂交组合相比,P群种质与瑞得群和兰卡斯特群接近,但优于旅大红骨群和唐四平头群。在P群自交系内部,混008、X178和1145等对于热带、亚热带群体的光敏感反应性状的改善和增强抗倒伏能力等方面具有明显的效果。 5.在长日照条件下,玉米综合光周期敏感反应系数RD_S与其所含有的热带遗传成分比例数成正比,RD_S是一个简单数量性状的遗传表现,该数量性状的基因效应为和差式累加方式。控制该性状的基因数与杂交种含有不同比例的热带遗传成分有关。

李继竹[2]2005年在《玉米亚热带血缘改良系的杂种优势表现及遗传特性的研究》文中研究表明利用外来种质是拓宽我国玉米种质遗传基础,解决遗传狭窄的重要途径。热带、亚热带玉米种质对光周期反应敏感,在我国北方不能直接利用,而含部分亚热带血缘的材料对光周期反应钝感,在我国玉米育种中更具有实际利用价值。对含亚热带血缘改良系(简称亚改系,下同)进行遗传研究,以拓宽温带玉米的遗传基础,构建新的杂种优势模式,这将有助于解决我国玉米育种徘徊不前局面,克服玉米高产超高产育种的障碍,为我国玉米生产的可持续发展提供技术保障。 本试验所选用的材料为亚改系和温带四大系统的骨干系。试验采用3套增广NCⅡ设计和2套世代平均数分析设计。对亚改系的产量性状,株高、生育期、子粒长、百粒重等重要性状的杂种优势表现及遗传特性进行了较全面的研究。本研究结果如下: (1)、3套不完全双列杂交试验一致表明亚改系与温带材料杂交,单株产量即穗粒重的杂种优势最大,3套试验杂种优势值分别为106.8%、97.7%、121.6%。 (2)、在亚改系配合力及测验种选用方面,亚改系中H63、H76、H85单株产量的一般配合力效应值高,而其它亚改系GCA值较低。多数亚改系的穗长和行粒数的GCA值较高。育种中,旅大红骨和塘四平头系统自交系是亚改系的首选测验种。 (3)、在杂种优势模式方面,根据3套不完全双列杂交试验结果,我们把含亚热带血缘改良系类群(简称亚改群,下同)×旅大红骨群,亚改群×塘四平头群看作两个杂种优势模式。在育种中更实用,这与育种实际相符合。 (4)、在遗传关系方面,依据3套不完全双列杂交试验结果及前人的研究及育种实践,我们初步判断亚改群与旅大红骨群、塘四平头群的遗传关系远。 (5)、在亚改系利用及自交系选育方面,建议用亚改系来改良Reid和Lancaster群自交系,再与旅大红骨及塘四平头群自交系测配,在玉米育种中,具有很高的利用价值。 (6)、在遗传力方面,3套不完全双列杂交试验中穗行数的狭义遗传力值均大于70%,表明在育种中可在早代对其进行选择;株高、穗位、穗粗、百粒重的狭义遗传力值均大于50%,对这4个性状的选择也可在早期世代进行;穗粒重、穗长的狭义遗传力值在两套试验中较高而在另一套试验中较低,表明其不宜在早代选择;出籽率、子粒长的狭义遗传力低,对其宜在晚代选择。 (7)、遗传模型测验结果: 3套增广NCⅡ试验设计和2套世代平均数分析设计结果一致表明:穗粒重的遗传符合加性-显性-上位性遗传模型,存在加性效应、显性效应,且加性效应为负向效应,显性效应为正向效应。百粒重的遗传符合加性-显性-上位性遗传模型,以基因加性效应

温伟[3]2008年在《玉米PN类群改良系的杂种优势表现及遗传特性研究》文中认为玉米新种质PN78599在我国玉米育种中应用较为广泛,通过对国内目前育成的杂交组合的遗传分析,PN78599种质同国内4大种质类群都具有强杂种优势,实际上在我国原有独立的种质类群之外又形成一个新的种质类群,即78599类群(简称为PN群)。78599及其衍生系是一个相对独立完整的新种质遗传类群,为国内玉米新的杂种优势利用模式。玉米自交系的选育是杂交种选育的前提,有了优良的自交系,才能组配出优良的杂交种,对农艺性状进行选择,仅是选育自交系的一个方面。自交系优劣的另一个重要条件是配合力的高低,因此掌握自交系配合力是组配杂交种的关键所在。本试验就吉林农业大学玉米育种教研室近几年育成的4个含PN群种质资源的玉米改良系进行各性状的配合力测定和分析,为这些自交系的进一步利用提供一定的理论依据。本验所选用的材料为PN类群改良系和四大系统的骨干系。试验采用增广NClI设计,对PN类群改良系的产量性状、株高、子粒长、百粒重等重要性状的杂种优势表现及遗传的特性进行研究。本研究结果如下:(1) 2套不完全双列杂交试验一致表明PN类群改良系与国内塘旅系杂交,单株产量即穗粒重的杂种优势最大,2套试验杂种优势值分别为106.8%、97.7%。(2)在PN类群改良系配合力及测验种选用方面,在PN类群改良系中J1782、J1881单株产量的一般配合力效应值最高。4个PN类群改良系的穗长和行粒数的GCA值都较高。育种中,旅大红骨和塘四平头系统自交系是PN类群改良系的首选测验种。(3)单株产量的特殊配合力在组1中J1881×吉853最高为30.02,J1782×8415,J5918×B73均较高,分别为20.88和15.18,J5918×8415最低;组2中J1782×1324最高为17.53,J1881×C8605-2、J1981×C8605-2、J1782×丹340均较高,效应值分别为17.53、14.59、13.62、13.53;我们选出了3个GCA高的组合,为J1881×吉853、J1782×8415、J1782×1324。(4)在杂种优势模式方面,根据2套不完全双列杂交试验结果,4个我们把PN类群改良系×旅大红骨群,PN类群改良系×塘四平头群看作两个杂种优势模式。在育种中更实用,这与育种实际相符合。(5)在PN类群改良系利用及自交系选育方面,建议用PN类群改良系来改良Reid和Lancaster群自交系,再与旅大红骨群及塘四平头群自交系测配,在玉米育种中,具有很高的利用价值。(6)在遗传关系方面,因PN类群与旅大红骨、塘四平头类群间表现出高配合力,杂种优势强,由本研究及杨伟光等的研究结果并结合育种实践,我们初步判断PN类群与旅大红骨类群和塘四平头类群的遗传关系远。(7)在遗传力方面,2套不完全双列杂交试验中穗行数的狭义遗传力值均大于90%,表明在育种中可以在早代对其进行选择;株高、穗位、穗粗、百粒重的狭义遗传力值均大于50%,穗粒重、穗长的狭义遗传力值在试验中较低,表明其不宜在早代选择;子粒长的狭义遗传力低,对其宜在晚代选择。

樊荣峰[4]2008年在《若干玉米自交系杂种优势群的划分与热带种质的利用》文中研究表明玉米杂种优势群及其模式的研究对于提高育种准确性和预见性具有重要意义。本研究用我国主要玉米杂交种的亲本为材料,利用SSR标记的遗传距离划分了优良玉米自交系的杂种优势群;从不同杂种优势群中选择代表性玉米自交系与热带玉米自交系进行杂交,通过分析其杂种优势,评价热带种质在改良温带玉米种质上的利用价值;以上述代表性温带自交系与热带群体为测验种进行杂交,分析了不同种质的配合力。本研究结果有利于指导玉米自交系的选育和提高玉米杂交种的组配效率。本论文的主要结论如下:选用的110对SSR引物对30份温带玉米自交系进行分析,共检测到546条带,说明在分子标记的水平上,30份自交系具有很丰富的遗传变异,其PIC变异范围在0.1115到0.91之间,平均为0.652,大部分集中在0.5~0.8之间。根据SSR分析结果计算30个自交系之间遗传距离进行聚类分析,可将30份自交系划分为7个杂种优势群:第一类是P类群,有P007、齐319、丹599、沈137、178、P138、87-1共7个自交系;第二类是以黄早四等为代表的塘四平头群。共6个系,它们是K12、Q1261、黄野四-3、黄早四、冀35、昌7-2;第叁类是Reid群有478、B73、K14、黄C、沈5003共5个自交系;第四类是以自330等为代表的自330群。共有4个自交系,包括中综3、中综31、自330、340;第五类是E28群,包括E28以其二环系——郑22;第六类是Lancaster群,包括Mo17、获唐黄17、齐205共3个自交系;此外,鲁原92、吉63、旅28被单独划为一群,为其它群。利用CML27、CML40、CML92、CML107、CML116这5个热带自交系与上述玉米杂种优势群中的丹340、1373、Mo17、黄早四这4个温带自交系(标准测验种)进行杂交,通过分析其杂种优势,结果表明:热带玉米种质和温带玉米种质间杂交,在单株产量、百粒重、籽粒容重上可以产生明显的超亲或超标优势,但在行粒数上并不能明显超出生产上应用的温带组合。热带玉米种质可以改善温带玉米种质的产量和穗部性状,一些CIMMYT自交系×丹340杂种优势模式在温带育种中具有重要的应用价值。从上述温带自交系中选择丹340、87-1、178、K12、Mo17、P138、黄早四、鲁原92、齐319、自330共10个温带优良自交系,以4个热带群体Poo125、Pop66、Pob21、Suwan1为测验种,分析了它们之间的配合力:对单株产量、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重这6个性状做一般配合力分析表明,单株产量上,丹340、黄早4、Pob21、Suwan1具有较高的GCA正效应值,分别为11、6.5、24、25,而178、Mo17、P138、Poo125、Pop66具有较大的GCA负效应值;穗长上,鲁原92、齐319、自330、Pob21、Suwan1具有较高的GCA效应值,穗粗和穗行数上,丹340的GCA效应值最高,87-1,K12 GCA效应值较高;而行粒数上,只有Pop66具有较高的GCA效应值,为3.36,其它自交系的GCA效应值较低,或者是负效应。百粒重上,87-1、K12、齐319、Poo125、Suwan1具有较高的GCA正效应值。进一步对单株产量特殊配合力分析表明,在40个测交组合中,共有23个组合特殊配合力为正值,其中丹340×Poo125(7.84)、鲁原92×Poo125(9.22)、Mo17×Pop66(8.38)、87-1×Pob21(11.39)、K12×Pob21(9.99)、鲁原92×Pob21(15.48)、Mo17×Suwan1(7.41)自330×Suwan1(7.28)的SCA效应值较高。

孙成韬[5]2006年在《温带与热带玉米优良自交系间配合力分析及利用潜力研究》文中认为针对温带玉米种质基础狭窄,高赖氨酸玉米胚乳硬度较低等问题。本研究选取25个优良温带普通玉米自交系为被测系;采用2对热带优良自交系为测验种,其中CML171、CML166来自CIMMYT的QPM种质,YML145、YML146为普通玉米自交系是云南省农科院从泰国两个杂种优势对应的群体中选育出,经过研究CML171×CML166和YML145×YML146在亚热带地区为强优势组合。按NCⅡ遗传交配设计配制100个温热杂交组合,将组合在云南省3种不同的生态条件下进行鉴定。分析了25个优良温带普通玉米自交系和4个测验种的产量、株高、穗长、穗行数、千粒重等性状的配合力和杂种优势。初步研究结果如下:1.根据一年叁点产量分析,100个温×热组合中,郑58×YML146、自330×YML 146、铁7922×YML146、K1218×YML145、掖107×YML146、81515×YML146、DS01×YML 146、辽3180×YML145、87-1×YML145、丹340×YML146、综3×YML145产量较高均超过对照10%以上;自交系郑58、YML146、YML145、丹340、K22、黄早4、西502和铁7922具有较高的产量一般配合力效应值,分别为26.60、25.12、22.32、6.75、5.94、5.19和4.81。因此,预测这8个自交系在云南等热带、亚热带玉米生产和育种上有较大的利用潜力。2.综合25个被测系植株性状、穗部性状及单株产量的一般配合力表现,郑58、自330、铁7922、K1218、掖107、81515、和DS01等自交系穗部性状的一般配合力效应表现优良,且具有较高的单株产量一般配合力效应,可以用来改良和扩增相应类群的种质资源。3.分析4个热带自交系的单株产量一般配合力YML146>YML145>CML171>CML166,普通玉米的产量一般配合力要高于优质蛋白玉米,本研究的优质蛋白玉米产量水平还需要进一步提高。研究表明这4个热带种质是扩增温带普通和QMP玉米的比较好的种质资源。4.根据对100个温带与热带自交系优良自交系间杂交组合F1的产量、杂种优势、一般配合力和特殊配合力的结果发现,这2对热带种质由于地理远缘与我国温带种没有交流,与我国主要杂种优势类群间均具有较强的杂种优势。

王元东, 段民孝, 邢锦丰, 王继东, 张春原[6]2004年在《P群种质在玉米杂种优势利用和种质创新中的作用及展望》文中研究指明通过分析P群种质选育的品种,结合育种实践,认为P群种质是不同于我国原有4大杂种优势类群的一个相对独立的新的优势群。总结出P群种质的主要杂种优势模式,即P群×Reid类群、P群×塘四平头类群、P群×旅大红骨类群和P群×其它种质类群。提出了P群种质在今后玉米育种和种质扩增中存在的问题和利用思路。

王元东, 陈绍江, 段民孝, 张春原, 郭景伦[7]2004年在《利用P群自交系实现我国温带玉米种质的创新》文中研究表明P群自交系在生产上与我国温带主要杂优群形成新的杂优模式,是我国玉米又一重要种质资源。本文研究认为,P群种质遗传基础丰富,对我国温带气候适应性好;与我国温带骨干系均表现出较强的杂种优势,是一个相对独立的新的杂优群:P群自交系具有多种抗源,其突出的抗逆性与我国温带骨干种质的高配合力结合可以实现对目前我国现有玉米种质的某些抗性进行改良;与我国温带骨干系相比,P群自交系更有利于热带、亚热带种质的有利产量基因和其它抗性基因在杂交种中的充分表达,从而有利于我们对这些基因的选择;研究还发现,P群自交系与热带种质Suwan-1具有较近的遗传基础,因此我们可以根据杂优群和杂优模式的原理将热带种质Suwan-1中有利基因持续渐渗到P群中去,最终通过P群种质实现利用热带、亚热带种质创新我国温带玉米种质。

杜雷[8]2013年在《20个热带亚热带玉米种质群体在黄淮海地区育种价值评估》文中认为目前,狭窄的种质资源已经成为限制我国玉米育种持续性发展的主要障碍,我国生产上主要自交系都能追溯到几个地方品种、美国综合种以及少量的热带种质中去。在黄淮海平原,玉米主要栽培品种郑单958推广近10年来仍没有能够真正取代它的品种。本研究采用NC Ⅱ设计,利用郑单958的两个亲本郑58和昌7-2,以及该地区基础种质代表系掖478和黄早4作为测验种,测试20个引自热带、亚热带地区群体。采用裂区设计在襄阳市2个试验点和武汉市1个试验点鉴定,研究这些外来群体与黄淮海地区基础种质之间的杂种优势模式,为改良黄淮海地区基础种质奠定基础,以及这些群体能否用来改良郑单958以及怎样改良。主要研究结论如下:1、能够用来改良郑单958的群体有D19、D16、D6、D5、D1、D21以及D4。其中群体D19、D16、D6是用来改良郑58的最佳供体材料,群体D1,D4也有用来改良郑58的潜力;群体D5是用来改良昌7-2的最佳供体材料,同时群体D21也有用来改良昌7-2的潜力。这些群体最终通过优良自交系郑58和昌7-2扩充黄淮海地区的杂种优势模式。2、群体D19、D16、D5、D20、D1、D21以及D9能利用掖478或者黄早4作为受体来改良黄淮海地区基础种质。3、拉丁美洲低海拔热带地方种质群体Tuxpeno、Tuson、Criollo及Argentino可用来扩充我国黄淮海地区地方种质基础;加勒比海和墨西哥湾低海拔地区存在改良我国种质的有用群体。4、与产量有显着或者极显着相关的穗部或者籽粒性状有行粒数、穗粗、轴粗、出籽率以及收获期含水量;通径分析显示这5个性状对产量综合效应排名为:行粒数>出籽率>收获期含水量>轴粗>穗粗,其中收获期含水量为负效应,其余都为正效应。育种中,应该选择出籽率较大和行粒数较多的品种,但是需稍微控制轴粗;以及选择穗粗与收获期含水量比例适中的品种。

芦连勇[9]2011年在《优良玉米杂交种安玉13号的选育及配套技术研究》文中指出本论文在充分分析研究我国东华北和黄淮海地区玉米生产现状及存在问题的基础之上,提出了高产、优质、多抗、广适的育种目标。通过采用高起点的基础材料和创新育种方法,选育出了玉米新杂交种安玉13号。本文就安玉13号的选育及配套栽培和繁育、制种技术体系进行了全面系统研究,并就外来玉米种质资源在玉米育种中的利用进行了探讨。1.安玉13号的种质创新利用安玉13号的母本自交系“A28”是选用国内与国外血缘种质材料,导入热带玉米种质,应用系谱法选育而成,具有极强的抗逆性。父本自交系A3566是采用系谱法把温带玉米种质的丰产性和热带玉米种质的抗逆性相结合选育而成.杂交种安玉13的选育是根据“瑞德×SWAN×旅大红骨”的杂交优势利用模式,以A28为母本自交系,A3566为父本自交系组配而成。2.安玉13号的优良性状表现该杂交种具有丰产性好、抗逆性强、适应范围广的突出优点,在2003-2004年国家玉米区域试验中,平均单产分别为10209和11136kg/hm~2,较对照品种农大108分别增产12.1%和14.37%。另外,高抗大斑病,茎腐病,瘤黑粉病和玉米螟,中抗小斑病,弯孢菌叶斑病,矮花叶病,综合性状表现优良。3.安玉13配套栽培和繁育、制种技术安玉13号的适宜种植密度范围为52500—60000株/hm~2。种植方式宜采用宽窄行种植。在黄淮海地区夏播和西北地区春播繁殖制种时,母本自交系适宜繁殖密度分别为75000和90000株/hm~2,父本自交系分别为82500和10~5000株/hm~2,母本与父本自交系制种适宜行比为5:1。为确保父本与母本花期相遇良好,一期父本提前母本两天播种,二期父本与母本同期播种。

参考文献:

[1]. 玉米P群种质的杂种优势表现及在温带育种中的利用潜力[D]. 王元东. 中国农业大学. 2004

[2]. 玉米亚热带血缘改良系的杂种优势表现及遗传特性的研究[D]. 李继竹. 吉林农业大学. 2005

[3]. 玉米PN类群改良系的杂种优势表现及遗传特性研究[D]. 温伟. 吉林农业大学. 2008

[4]. 若干玉米自交系杂种优势群的划分与热带种质的利用[D]. 樊荣峰. 沈阳农业大学. 2008

[5]. 温带与热带玉米优良自交系间配合力分析及利用潜力研究[D]. 孙成韬. 云南农业大学. 2006

[6]. P群种质在玉米杂种优势利用和种质创新中的作用及展望[J]. 王元东, 段民孝, 邢锦丰, 王继东, 张春原. 玉米科学. 2004

[7]. 利用P群自交系实现我国温带玉米种质的创新[C]. 王元东, 陈绍江, 段民孝, 张春原, 郭景伦. 2004全国玉米种质扩增、改良、创新与分子育种学术会议论文集. 2004

[8]. 20个热带亚热带玉米种质群体在黄淮海地区育种价值评估[D]. 杜雷. 华中农业大学. 2013

[9]. 优良玉米杂交种安玉13号的选育及配套技术研究[D]. 芦连勇. 西北农林科技大学. 2011

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