发展优质蛋白玉米的意义及对策

优质蛋白玉米(QPM)的赖氨酸和蛋白质含量均较普通玉米高1倍以上,对我国发展高质量饲料具有重要意义。发展QPM不仅可以缓解我国面临的饲料原料短缺问题,还可以减轻环境污染,增加农民收入,有助于我国畜牧业走上持续、标准化发展道路。阐述了QPM的营养价值、育种发展历史和育种现状,以及QPM在人类和畜禽中的应用情况;展望了QPM的发展前景;针对QPM发展中存在的主要问题,提出了有针对性的解决对策。

分子标记在优质蛋白玉米(QPM)育种中的应用

与opaque-2(o2)基因紧密连锁的分子标记,可以有效地用于优质蛋白玉米育种。本研究利用SSR标记,检测了QPM群体中群13、中群14内o2基因的频率分布,发现中群13、中群14在o2基因位点基因频率发生了改变。检测了从QPM群体中选育的高代系中o2基因的频率,发现在CA、CD、CB和R高代系中o2o2基因型频率分别为91.7%、80.0%、0.0和100%。表明用常规方法选育QPM自交系,不能有效地保证o2基因纯合。为了拓宽QPM种质基础,利用分子标记追踪普通玉米与QPM自交系回交后代的o2基因,将普通自交系转育为QPM,结果表明非常有效。

蛋白玉米的开发利用前景

优质蛋白玉米、其赖氨酸含比普通玉米高70%以上,越来越受人们重视.大力推广优质蛋白玉米,必将推动玉米产业快速发展,同时带来更大经济效益.……

根据SSR标记划分优质蛋白玉米自交系的杂种优势群

利用 SSR标记技术对 18个优质蛋白玉米 (QPM)自交系和 4个代表国内主要杂种优势群的普通玉米标准测验种进行杂种优势群划分 ,研究热带、亚热带 QPM与温带玉米自交系之间的遗传关系。从 70对引物中筛选出 39对扩增谱带清晰且具有多态性的 SSR引物 ,在供试材料中检测到 134个等位基因变异 ,平均多态性信息量为 0 .5 5。根据扩增谱带建立 0、 1型数据 ,计算 2 2个自交系间的遗传相似值 ,然后做聚类分析。结果表明 ,供试的 18个 QPM自交系可划分为 5群 :第一群与旅大红骨种质的遗传距离较近 ,包括 CML 14 9、 CA339、 CML 15 4、长 6 31/o2、中系 0 96 /o2、CML 16 6和 CML 16 4。第二群接近四平头种质 ,包括 CML 14 0、 YML 2 3、 YML 2 9和 CML 194。第三群接近瑞得种质 ,包括忻 910 1/o2和齐 2 0 5。第四群与兰卡斯特种质的距离较近 ,包括 YML 12和 YML 10 2。第五群与四个主要杂种优势类群的距离都比较远 ,包括 CML 14 7、 CML 16 1和 CML 171。 SSR标记划群与田间产量配合力划分结果及系谱分析基本一致。

优质蛋白玉米的分子标记辅助选择

综述了应用于优质蛋白玉米种质辅助选择的分子标记,提出了优质蛋白玉米的分子标记辅助选择策略;通过对回交家系赖氨酸分析和SSR分子标记检测结果,对该技术的可靠性进行了验证;考虑到成本核算和可操作性,认为该分子标记辅助选择技术,应用于育种实践是非常经济有效的。

高蛋白玉米、高油玉米与普通玉米品质的对比研究

通过对高蛋白玉米、高油玉米与普通玉米的品质进行研究,结果表明,在子粒产量方面高蛋白玉米和高油玉米分别比普通玉米低24.91%和12.49%,但高蛋白玉米蛋白质公顷产量比普通玉米高13.5%,高油玉米脂肪公顷产量比普通玉米高30.84%;高蛋白玉米和高油玉米子粒容重低于普通玉米,含水量高于普通玉米;在子粒大小和干物质积累方面,则是高蛋白玉米最大,普通玉米次之,高油玉米最小。

优质蛋白玉米籽粒性状的遗传效应

选用8个胚乳性状差异显著的优质蛋白玉米(QPM)自交系,采用GriffingI交配设计组配,通过对亲本、F1和F2的鉴定,探讨主要籽粒性状的遗传效应和杂种优势,为有效利用热带硬质QPM种质改良、扩增我国温带QPM种质以及QPM籽粒性状改良和硬质QPM品种选育提供依据。结果表明,籽粒百粒重、百粒体积、胚乳修饰度和籽粒密度在F1和F2代都表现一定的正向杂种优势;胚乳修饰度在F1代存在正反交差异,母体效应明显;4个性状的F2代表型值与中亲值的相关性最大;百粒重和百粒体积主要受母体效应控制,基因效应以显性效应为主;胚乳修饰度主要受种子直接效应控制,基因效应以加性效应为主;籽粒密度主要受母体效应控制,基因效应以加性效应和显性效应同等重要。这4个籽粒性状的细胞质效应均较小,主要受核基因控制。

CIMMYT亚热带优质蛋白玉米自交系的配合力和杂种优势群分析

采用NCII 设计,以齐205、CA375 和CA339 为测验种,与22 个来自于CIMMYT 的亚热带QPM 自交系配制66 个测交组合,经过两年完全区组田间试验,分析22 个CIMMYT 自交系的配合力和杂种优势群。结果表明,CML181、CML182、CML194、CML179、CML193 产量一般配合力较高,在我国的QPM 种质改良中有较大的应用价值。来源于群体Pool32、UWO417、WOMTA、CYO 和Pool33 的自交系与CA375、CA339 之间的亲缘关系较近,可划在同一个杂种优势群,定为QA 群。来源于群体Pool34 和UYO 的自交系与齐205 的亲缘关系较近,可划在同一杂种优势群,定为QB 群。

糯玉米、优质蛋白玉米花培反应率的研究初报

用82-1培养基对14份糯玉米和10份优质蛋白玉米的花培反应率进行了离体培养研究。结果表明,14份糯玉米材料中有13份具有花培反应,占参试糯玉米材料的92.86%,其中反应率最高的是作登糯玉米(出愈率3.16%);10份优质蛋白玉米材料中有5份具有花培反应,占参试优质蛋白玉米材料的50.00%,其中反应率最高的是CML170(出愈率0.65%)。3份糯玉米材料即田东作登糯、都安良昌糯、天峨糯能产生正常绿苗,占参试糯玉米材料的21.43%,正常绿苗率分别为4.08%、9.09%、25.00%;1份优质蛋白玉米材料(CML170)产生正常绿苗,正常绿苗率占参试优质蛋白玉米材料的10.00%。试验结果还表明,糯玉米材料的出愈率以及绿苗率均比优质蛋白玉米材料高;糯玉米与优质蛋白玉米的花培反应同普通玉米一样存在基因型依赖性。

优质蛋白玉米自交系主要农艺性状配合力分析

按Griffing双列杂交方法Ⅳ对9个优质蛋白玉米(QPM )骨干自交系进行组配,将获得的36个杂交组合在云南省的昆明、保山、德宏3种不同生态条件下进行鉴定,对自交系的单株产量、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重和胚乳硬度进行配合力分析和遗传参数估算。结果表明,组合间各性状的GCA和SCA差异均极显著;各性状的加性方差均大于非加性方差,加性方差占基因型方差比例的大小顺序是株高>穗位高>胚乳硬度>穗行数>千粒重>穗长>行粒数>穗粗>单株产量;综合各性状表现,自交系CML16 6、齐2 0 5利用潜力最高。本研究中综合利用潜力较高的自交系大多是热带玉米种质或者是含有热带、亚热带玉米种质的自交系,而且热带硬质胚乳的QPM自交系能有效改良国内QPM自交系粉质胚乳,这对我国QPM种质改良、扩增具有重要的指导意义。

优质蛋白玉米籽粒超微结构与品质性状的相关研究

以两个优质蛋白玉米（QPM）群体（T34QPMC3和陕综5号／O2C0）为试材，采用胚乳硬质度0，1，2，3，4五级分类法，对籽粒进行分析、观察．结果表时：胚乳硬质度越高，籽粒物理性状越好，蛋白质品质越差；硬质度越低，籽粒物理性状越差，蛋白质品质越好．在半硬质胚乳奥帕克-2玉米中，胚乳硬质度、籽粒密度的差异主要表现于胚乳内部组织，而胚乳边缘组织无差异．胚乳内部组织结构的疏密排布、淀粉粒形状、均匀住、角质化程度决定了籽粒物理性状的优劣；胚乳内部组织中基质蛋白形态、密度以及与淀粉粒结合紧密程度决定了优质蛋白玉米胚乳营养品质．

优质蛋白玉米的研究利用和发展前景

玉米作为主要粮食作物之一 ,长期以来 ,一直在我国乃至世界农产品生产加工中占据相当重要的地位。随着社会经济的发展 ,科学技术的进步以及人们生活水平的不断提高 ,人们逐渐认识到发展优质玉米 ,尤其是优质蛋白玉米 ,由于其赖氨酸和色氨酸含量比普通玉米高 70 %以上 ,从而大大提高了其氨基酸的利用效率 ,越来越受到人们的广泛重视。当前 ,随着种植业结构方向的调整 ,大力推广和发展优质蛋白玉米必将推动玉米产业的快速发展 。

24个优质蛋白玉米自交系与中国温带玉米四大优势群代表自交系的配合力和杂种优势群研究

【目的】研究QPM种质与中国温带种质之间的杂种优势关系并划分杂种优势群。【方法】采用NCⅡ设计对24个热带、亚热带优质蛋白玉米(QPM)自交系和4个温带普通玉米优良自交系配制96个杂交组合,在云南省3种不同生态环境下对这些杂交组合进行农艺性状和产量配合力分析,评价群体的应用价值和利用潜力,再根据产量特殊配合力效应和系谱追踪划分杂种优势群。【结果】自交系YML761、CML171、CML172、中系096/o2、YML411、YML024和YML042产量一般配合力较高。产量SCA效应较高的组合有YML401×黄早四、CML172×Mo17、YML761×掖478、长709/o2×Mo17、H152×丹340、中系096/o2×掖478和YML872×Mo17。【结论】自交系YML761、CML171、CML172、中系096/o2、YML411、YML024和YML042在生产中有较大的利用价值。YML411、YML042、CA307、YML065和YML401归入Lancaster群;CML165、CML166、YML761、中系096/o2、长631/o2、YML011、YML872归入旅大红骨群;CML171、CML161、CML172、齐205、CA10139、YML330、8129归入四平头群,CML163、CML170、H152、长709/o2和YML024归入Reid群。本研究结果与系谱分析及前人的研究基本一致。

热带亚热带优质蛋白玉米自交系与温带普通玉米自交系产量配合力研究

采用NCⅡ设计对4个热带亚热带优质蛋白玉米(QPM)自交系和10个温带普通玉米优良自交系配制杂交组合,将组合在云南省3种不同生态环境下进行产量鉴定,以分析这些自交系的配合力,并研究热带亚热带QPM自交系与温带普通玉米自交系间的遗传关系。方差分析表明,地点和组合×地点方差达极显著水平,杂交组合、QPM自交系(P1)和普通玉米自交系(P2)的产量GCA方差以及P1×P2的产量SCA方差达极显著水平。配合力分析结果表明,多数自交系在昆明、保山、曲靖3种不同生态环境下产量GCA、SCA表现差异较大,表明产量GCA、SCA与环境存在互作。产量SCA效应值与产量简单相关分析表明,特殊配合力在产量形成中的作用较小。根据产量SCA相对值,结合自交系系谱来源,分析P1和P2之间遗传关系,结果表明,自交系LX9801、掖107与CML166遗传关系较近;K12、97P-69、97P-64与CML171和CML161遗传关系较近;陕五2134、H84-89-1、K22、云147、90211与CML194遗传关系较近。

优质蛋白玉米赖氨酸含量测定方法比较分析

对两组样品同时采用染料结合法(DBL法)、茚三酮显色法、近红外光谱分析法(NILS)和氨基酸分析仪法对赖氨酸含量进行测定,并进一步对其中一组样品用赖氨酸添加法对染料结合法和茚三酮显色法进行比较分析。结果表明,4种方法在两组样品的赖氨酸含量测定大小之间趋势相同,即茚三酮显色法>近红外光谱分析法>染料结合法>氨基酸分析仪法。在赖氨酸添加实验中,茚三酮显色法测得添加工业赖氨酸的混合样品赖氨酸含量的增加值基本与赖氨酸的添加量相当,染料结合法对3个处理测试结果赖氨酸含量差异不大。

优质蛋白玉米主要农艺性状的遗传效应分析

运用加性—显性及环境互作的遗传模型对8个优质蛋白玉米(QPM)自交系及其56个F1组合的9个性状进行分析,对各性状的遗传方差分量、遗传力、杂种F1代的基因型和杂种优势进行研究。结果表明,农艺性状主要以显性效应为主,其次是显性与环境互作效应,采用多环境改良潜力较大;具有较大正向加性效应预测值的自交系一般配合力(GCA)普遍较高,自交系的加性效应预测值与GCA效应值趋势基本一致;具有较大正向显性效应预测值的组合产量一般较高,组合的显性效应预测值与产量趋势基本一致。

优质蛋白玉米自交系产量的特殊配合力及其杂种优势模式的初步分析

对从国际玉米小麦改良中心 (CIMMYT)引入的及省内自育的 10个优质蛋白玉米 (QPM)优良系进行了配合力分析及杂模式的初步研究。通过部分双列杂交获得 4 5个杂交组合 ,并种植在云南省的3种不同生态条件下进行观察鉴定。产量的方差分析结果表明 ,品种之间、环境之间的差异达到极显著水平 ,而重复之间不显著 ;产量的一般配合力差异达极显著水平 ,而特殊配合力的差异不显著。杂交组合 CML147× YML2 3具有最高产量 (85 12 .95 kg/hm2 ) ,杂交组合 YML10 2× YML12具有最低产量 (1486.0 5 kg/hm2 )。自交系 YML2 3产量的一般配合力效应值最高 (90 .90 ) ,自交系 CML149(35 .19)和 CML147(30 .5 7)产量的一般配合力效应值也较高 ;而自交系 CML174产量的一般配合力效应值最低 (- 66.2 3)。自交系 CML 140与 YML 10 2具有最高的产量特殊配合力效应值 (95 .95 ) ,自交系CML 140与 YML 2 9产量的特殊配合力效应值也较高 (86.31) ;而自交系 YML 12与 YML 10 2产量的特殊配合力效应值最低 (- 178.19)。根据杂交组合产量性状的配合力分析 ,可初步将这 10个优质蛋白玉米自交系划分为 4个杂种优势群和

用CERES玉米生长模型预测优质蛋白玉米生物产量的形成

在泰国北部清迈大学农学院的多种作物中心 (北纬 18°47′ ,东经 99°5 7′,海拔 30 0m)进行品种×播种期的双因素试验 ,用CERES玉米生长模型模拟栽培管理措施对不同品种的生长发育的影响。参试种为 :优质蛋白玉米Across876 3,PozaRica 876 3和普通玉米Suwan 1;播种期分别为 1994年 12月 2 0日 (PD1)、1995年 1月 5日 (PD2 )、1995年 1月2 0日 (PD3)。结果表明用CERES玉米模型模拟 ,试验 3个品种与播种期无相关关系 ,对叶片氮百分含量模拟较为准确 ,但对叶片数。

优质蛋白玉米和普通玉米氨基酸消化率的比较研究

400日龄海兰褐父母代种公鸡16只,采用无氮日粮法测定了优质蛋白玉米和普通玉米的氨基酸表观消化率和真消化率,结果表明:优质蛋白玉米中的总赖氨酸(+25%)、组氨酸(+29%)、色氨酸(+15%)、精氨酸(+16%)、天门冬氨酸(+20%)、脯氨酸(+19%)含量高于普通玉米;亮氨酸(-20%)、苯丙氨酸(-22%)含量低于普通玉米;其他氨基酸含量比较相近;另外,亮氨酸∶异亮氨酸低于普通玉米,分别为2.97∶1和3.42∶1。优质蛋白玉米中除了胱氨酸的表观消化率(P<0.05)、真消化率(P<0.05)高于普通玉米外,其他各种氨基酸的表观消化率、真消化率以及总氨基酸的表观消化率、真消化率与普通玉米相近(P>0.05)。由此可知,优质蛋白玉米的氨基酸组成有所改善,而氨基酸消化率没有降低。

利用表型和SSR标记分析西北旱区优质蛋白玉米自交系的遗传多样性

对西北旱区有代表性的30份优质蛋白玉米（QPM）自交系农艺性状的分析表明,大部分自交系在一个类群内,但仍有部分自交系独立成群。SSR分析表明,每对引物可以检测到3~8个等位基因,29对引物共检测到141个等位基因,平均每个位点检测到4.86个等位基因。SSR标记聚类分析和主坐标分析将这些材料分为4个类群,但大部分仍集中在黄改系群内。表明西北旱区QPM玉米自交系来源较单一,遗传多样性差,仅少部分自交系较为独立,可以有针对性的进行保存和改良利用。