玉米苗期耐盐碱鉴定体系优化及50份美国自交系耐盐碱性鉴定

采用盆栽种植灌浇盐碱水的方式,以13份耐盐碱性不同的玉米自交系为试材,以苗期表型性状和全生育期产量性状为依据优化玉米耐盐碱筛选体系,并用该体系鉴定50份美国玉米自交系的耐盐碱性。结果表明,200mmol/L的NaCl和25mmol/L的Na2CO3混合浓度是适宜的耐盐碱性鉴定胁迫浓度,其苗期株高、干重和鲜重变化率等表型指标的苗期盆栽鉴定结果与全生育期产量鉴定结果存在极显著正相关,相关系数为0.945,是简便高效的玉米耐盐碱性鉴定方法;50份玉米自交系中筛选出高度耐盐碱玉米自交系3份,分别为PHBA 6、PHP 76和PHR 62,耐盐碱玉米自交系11份,中度耐盐碱材料27份,盐碱敏感材料6份,盐碱高度敏感材料3份,分别为6M502A、BCC 03和PHR 47。本研究结果为耐盐碱玉米种质资源的规模化筛选和耐盐碱遗传育种提供技术和材料支持。

西南区应用的7个玉米骨干系与美国自交系的SSR标记分析

利用41对玉米SSR引物对49份美国玉米自交系和7份西南区骨干自交系进行遗传多样性分析,共检测出169个等位基因有变异位点,每对引物检测到等位基因2~10个,平均4.12个;每对SSR引物的多态信息量(PIC值)变化范围为0.299~0.885,平均值为0.652。按UPGMA方法对供试自交系进行聚类,以遗传距离0.572为基准,可将供试材料划分为七类。56份自交系的SSR标记聚类分析表明,78%的美国自交系与西南区常用自交系之间也存在着较大的遗传差异,被单独聚为四类,而22%美国玉米自交系与西南区玉米自交系具有一定的同源性,被聚在第Ⅰ、Ⅳ和Ⅵ类。通过美国玉米种质和西南区应用种质的SSR标记分析,为加强西南区玉米育种材料的改良、创新和利用,以及品种选育提供参考。

美国玉米自交系对4种病原茎腐病的抗性鉴定及遗传多样性分析

对外引玉米种质进行抗病鉴定是对其充分利用并选育抗病品种的基础和前提。本研究于2017-2018年连续2年采用人工接种技术评价了149个美国自交系对分别由禾谷镰孢(Fusarium graminearum)、拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、层出镰孢(Fusarium proliferatum)和芒孢腐霉(Pythium aristosporum)4种病原菌引起的茎腐病的抗性表现,并选择30个抗性较好的与6个骨干自交系进行遗传多样性分析。结果表明,149个美国自交系中,对禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、层出镰孢和芒孢腐霉表现中抗及以上抗性的自交系分别有62个、44个、41个和54个,其中对4种茎腐病全部表现高抗的自交系有23个,全部表现中抗及以上抗性的自交系有32个,对3种镰孢菌茎腐病全部表现高抗的自交系有27个;所有供试材料中,88个自交系对4种茎腐病的抗性表现一致,61个自交系对4种茎腐病的抗性存在差异;共筛选出20条多态性引物,每个引物可检测出5~11个等位基因,平均等位变异数为7.7个,聚类分析将36个材料划分为6个类群,其中2FACC、J8608、黄早四分别被单独聚为一类,剩余自交系被划分为3个类群,分别包含自交系个数为26、5和2,第Ⅰ类群又分为3个亚群。本研究结果明确了外引美国自交系对不同病原菌引起的玉米茎腐病的抗性差异,为抗病育种中抗源的选择提供参考。

16份美国玉米自交系配合力鉴定及利用潜力分析

以4个国内玉米自交系(郑58、昌7-2、四-144、四-287)为测验种,应用NCII遗传交配设计,对16份美国自交系进行配合力测定及对照优势分析。为筛选出配合力优良的美国玉米自交系,组配性状优良的杂交组合,分析供试美国玉米自交系利用潜力,为其合理利用提供依据。结果表明,供试美国自交系中LH205、2FACC、LH196、LH190产量GCA效应值表现优良,PHV37、PHW03、2FACC、LH163、LH206、LH220Ht、LH160、LH162适宜机械收获(宜机收)性状GCA表现优良。杂交组合LH160×郑58、2FACC×昌7-2、PHW43×四-144、LH195×四-287、LH220Ht×四-287、LH190×四-287、LH202×四-287的产量SCA效应值表现优良。2FACC×昌7-2、LH195×四287、2FACC×四-144、LH162×昌7-2、LH205×昌7-2、LH190×四287的产量TCA效应值表现优良。杂交组合2FACC×昌7-2、LH195×四-287、2FACC×四-144的产量对照优势较强,可进一步试验。

25份美国早熟玉米自交系抗病性评价与利用研究

采用NCII遗传交配设计,以25份美国早熟玉米自交系为被测系(在黑龙江绥化地区从出苗至成熟生育日数105~115d),以4个黑龙江省骨干系为测验种,组配100个杂交组合,对外引美系及100份杂交组合进行田间综合鉴定及产量分析。筛选出3个病害中抗及以上、比对照增产5%以上的杂交组合:C93×绥系614,C174×绥系614,C100×K10;筛选出5份中抗或高抗玉米丝黑穗病、大斑病且无其他不良性状的美国自交系:C62、C93、C137、C155、C174;筛选出3份耐密、抗病(中抗或以上)改良种质:C62×绥系205,C174×绥系614,C137×绥系709。为丰富黑龙江省早熟、多抗、耐密植、适合机械化玉米种质资源及外来种质本土化提供重要理论依据。

80份美国解禁玉米自交系利用潜力分析

为了从80份美国解禁自交系中筛选出配合力优良的自交系,分析其自交系利用潜力,为其合理利用提供依据。以PH6WC、PH4CV为测验种,采用NCII遗传交配设计,对80份美国解禁自交系进行配合力测定及对照优势分析。结果表明,80份美国自交系遗传基础丰富,存在真实差异,可将其分为33份母本群和47份父本群;80份供试材料中LH206、PHN66、NL001、2FACC、6M502A、29MIBZ2、1538、LH128、LH181、Lp215D、PHR30、LH214、LH213产量GCA效应值表现优良;杂交组合中PH6WC×6M502A、PHW51×PH4CV、NL001×PH4CV和LH128×PH4CV的产量TCA效应值表现优良,对照优势较强,可以进行下一步试验。80份材料中NL001、2FACC、29MIBZ2、1538适宜机械收获,性状GCA表现优良,6M502A、NL001、LH128一般配合力较高,可作为重点自交系利用。

引进美国玉米自交系在我国的耐旱适应性分析

对210份引进美国解密玉米自交系在正常灌溉和干旱胁迫两种水分处理下进行耐旱适应性分析。通过对美国自交系和国内主要自交系耐旱相关农艺性状调查发现，在两种水分处理下，美国自交系产量略高于国内自交系，其中，行粒数是造成产量差异的主要因素。从育种角度来看，虽然美国自交系株高高于国内自交系，但其穗位高明显低于国内自交系，有利于培育品种的抗倒性。利用耐旱选择系数对自交系耐旱性进行评价，从美国自交系选出LH149、PHBA6、S8326等26份极强耐旱性自交系，耐旱性超过国内自交系豫12和齐319等。

玉米育种要去“先锋化”

介绍了美国商业自交系的优缺点,批判性地对先锋公司进行再认识,包含了笔者对育种研发管理体制和运行机制改革的思考,但不能因此得出跨国公司的常规育种已经陷入困境和进入衰落期的结论。一旦先锋公司在内部管理、常规育种和生物技术领域找到新的创新点,建立了新的秩序与结构,仍将是世界领先的育种公司。论述了先锋育种模式对我国育种模式的影响,指出我国种业应谦虚谨慎和理智地看待目前的形势对比,沿着正确方向坚持不懈地努力,才能扭转落后局面。