玉米主要杂种优势类群特点及杂种优势模式利用

玉米杂种优势的利用为我国玉米产量大幅度提高发挥了决定性作用。杂种优势类群的划分是玉米杂种优势利用的基础,对杂交种组配和自交系改良具有重要的指导意义。在前人研究的基础上,总结了玉米主要杂种优势类群性状表现的特点;结合育种现状,分析了我国玉米杂种优势利用模式的现状及发展趋势。为了适应商业化育种的要求,杂种优势模式将逐渐简化,最终将归结为A×B模式,即Reid×非Reid模式。

利用近红外光谱进行玉米杂种优势类群划分的可行性研究（英文）

准确地划分玉米杂种优势群,可有效地指导种质的改良、杂种优势模式的构建和新品种的选育。目前主要利用系谱法、配合力测定、同工酶和分子标记等进行玉米杂种优势类群的划分,这些划分方法成本高,操作复杂,甚至有的方法还需破坏种子。本文探索了利用近红外光谱技术(NIRS)快速、无损地划分玉米杂种优势群的可行性。使用MPA型傅里叶变换近红外光谱仪漫反射模式采集整粒玉米种子的光谱,用滑动平均窗口平滑、一阶差分导数、矢量归一化对光谱进行预处理。将光谱用主成分分析方法降维到低维空间,使用层次聚类法对A组6个中国的骨干自交系和B组的6个优良自选系共12个材料进行杂种优势群划分,结果将A组6个自交系划分为3类,A1(郑58)和A2(掖478)为一类,A3(昌7-2)和A4(黄早四)为一类,A5(Mo17)和A6(四F1)为一类,这与系谱法分析结果高度吻合。对B组6个自选系,将B1和B2,B3和B4,B5和B6分别划分为一类,与SSR标记的类群划分结果一致。由此可见,利用NIRS划分玉米杂种优势类群是简便、快速、高效、可行的方法。

132份爆裂玉米自交系的相关性状鉴定及杂种优势类群划分

为筛选爆裂玉米不同类群的优异种质资源,采用40对玉米核心SSR分子标记对来源广泛、遗传多样性丰富的132份爆裂玉米自交系进行杂种优势类群划分,并测定爆裂相关性状指标。结果表明:不同爆裂玉米自交系间的籽粒膨爆特性和穗部性状遗传变异系数为3.34%~42.26%,具有丰富的遗传多样性。膨爆特性、果穗性状间的相关性分析表明,爆花率与膨爆倍数呈极显著正相关,与穗行数、行粒数均呈显著负相关;膨爆倍数与穗行数、行粒数均呈显著负相关;穗长与穗粗、穗行数、行粒数、秃尖长均呈极显著正相关;穗粗与穗行数和行粒数呈极显著正相关;穗行数与行粒数呈极显著正相关,与百粒重呈显著负相关。利用核心标记将爆裂玉米自交系分为5个杂种优势类群,结合表型性状鉴定,各类群共筛选出21个优良自交系,其中Ⅱ类群的‘XF 133’在所有优良自交系中膨爆倍数最高,是最优异的种质资源。

SSR分子标记与玉米杂种优势关系的研究

以从CIMMYT引进的热带、亚热带玉米自交系和代表中国温带主要杂种优势群的玉米自交系为材料,利用SSR分子标记方法,从40对SSR引物中选取扩增清晰且多态性丰富的13对引物,在14份自交系中检测到72个等位基因变异,涉及到13个SSR位点,每个位点检测到2～8个等位基因,平均为5 53.每个位点的多态信息量(PIC)变化于0 11～0 84之间,平均0 65.依据14个自交系遗传相似系数,按类平均法聚类分析,将14个自交系分为6类,代表中国温带主要杂种优势群的玉米自交系被划分在不同类群中,聚类结果和系谱分析结果基本一致,因此用SSR技术可以划分杂种优势类群.但是根据自交系之间SSR分子标记数据估算的遗传距离,与杂种F1产量及其杂种优势相关不显著,不能预测杂种优势.

不同杂种优势群玉米籽粒百粒质量差异性分析

鉴评和筛选不同杂种优势群玉米百粒质量性状优异的玉米自交系,为育成高产玉米品种提供借鉴。研究材料为313份玉米自交系,利用包含玉米全部基因组的40个SSR核心标记对杂种优势群体进行划分,通过测定籽粒百粒质量性状,对来自各个杂种优势群的玉米籽粒百粒质量进行多重比较分析,筛选不同杂种优势群中百粒质量高的自交系。结果表明,P群、旅大红骨、塘四平头、瑞德互相的百粒质量之间在0.05水平上差异均不显著;P群、旅大红骨群、塘四平头群、瑞德群等4个杂种优势群与兰卡斯特的玉米籽粒百粒质量在0.05水平上差异显著。P群的高百粒质量自交系包括遵90110、E200、R31、78599、8701等;旅大红骨群的高百粒质量自交系包括中741、关17-1、L473、天77、吉846等;兰卡斯特群的高百粒质量自交系包括CT52C、Ay3566、Va26、Mo24W和Mo17;塘四平头群的高百粒质量自交系包括昌D、武126、D619、中黄64、20837等;瑞德群的高百粒质量自交系包括邢230、Maxa、d140、SS99、苏75等。

利用R语言GGE双标图进行黄淮海区玉米新组合评价分析

以20个玉米新组合为试验材料,利用R语言GGE双标图对不同地点的产量和籽粒含水量结合组合的杂种优势模式进行分析,结果表明,以PB种质组配出的杂交组合P128×B7,在各个地点的平均产量比对照郑单958高13.0%,增减点数为7增1减,为丰产性和稳产性均较好的组合。属于Reid×塘四平头杂种优势模式的杂交组合有9个,其在不同地点收获期的籽粒含水量均相对较高,其中,组合1785×F20、T1746×Y20、T1728×B5346平均产量较高,表现出较好的丰产性,1785×F20还表现出较好的稳产性。美系群体选系×塘四平头杂种优势模式的组合R198×H138、R1×B072、R36×B627、R1181×B8923和R1929×L957,不同程度地表现出籽粒含水量相对较低。综合各试验点的鉴别力和代表性,驻马店、荥阳、周口是本试验中最好的试验点,既有很好代表性又有很强的鉴别力;鹤壁是比较理想的试验点。

提高玉米育种创新能力 加快新品种选育速度——玉米专家访谈录

日前就"玉米育种效率问题"采访了几位资深玉米育种专家和栽培专家,从9个方面总结归纳了玉米育种界关心的热点问题。

玉米种质资源子粒容重和品质性状差异性分析

以290份遗传多样性丰富的玉米自交系为研究材料,探究子粒容重和营养品质的关系,对不同杂种优势群的玉米子粒容重进行多重比较,筛选各杂种优势群中容重较高的自交系。研究结果表明:不同自交系的容重差异达到极显著水平,子粒容重与脂肪含量、淀粉含量分别呈极显著、显著正相关关系,与水分含量和赖氨酸含量呈极显著负相关关系,与蛋白质含量呈显著负相关关系。通径分析表明,脂肪含量、淀粉含量、蛋白质含量、赖氨酸含量和水分含量对容重的直接作用系数分别为0.2821、0.1289、-0.0558、-0.1825和-0.3376。P群、旅大红骨、唐四平头群与兰卡斯特的子粒容重在0.05显著性水平上有统计学意义。另外,瑞德群中高容重自交系包括W222、掖8112等,兰卡斯特中高容重自交系包括W64a、P167、吉63等,P群中高容重自交系包括黄昌b、R136、陕89等,旅大红骨中高容重自交系包括农系5678、Lo415、B100等,唐四平头中高容重自交系包括黄昌a、D33A、浚926等。

利用SNP芯片对部分黄淮海玉米自交系遗传多样性分析

利用4434个SNP标记对47份玉米自交系进行种质遗传多样性和杂种优势类群研究。采用Admix⁃ture软件对自交系的遗传结构进行分析,采用Treebest软件对自交系进行聚类分析和类群划分。结果表明,47份自交系分为6个类群,分别为瑞德群、兰卡斯特群、塘四平头群、PB群、旅大红骨群和自330亚群。10个自选系组配的杂交种主要利用的杂种优势模式为PB×塘四平头和瑞德×塘四平头,均为近年来黄淮海地区主要利用的杂种优势模式。

“十三五”圆满收官,中国农科院七项成果获得2020年度国家科技进步奖

在刚刚召开的2020年度国家科学技术奖励大会上,中国农业科学院主持完成的7项成果荣获国家科学技术进步二等奖,为"十三五"重大科技成果培育工作画上圆满句号。作物科学研究所王天宇团队牵头完成的"玉米优异种质资源规模化发掘与创新利用"破解了复杂性状鉴定准确性差的难题,发掘优异资源186份,挖掘抗病、抗旱和产量相关主效QTL 78个、杂种优势类群特征分子标记308个。