玉米
2个特定的自交系杂交,其一代的产量表现。
1.一般认为玉米的起源地是中美洲的墨西哥和秘鲁沿安第斯山麓一带。在世界上我国玉米种植面积与总产仅次于美国,居第二位。
2.传统的“五谷”指:水稻,小麦,谷子,高梁,大豆。“六谷”即在五谷的基础上加上玉米。
3.栽培玉米类型:硬粒型、马齿型、爆裂型、粉质型、糯质型、甜质型、甜粉型、有稃型。
4.Hallauer与bauman对育种有关的9个重要性状的分析认为籽粒产量是最重要的,其次为抗病,抗虫以及熟期。
5.玉米主要性状的遗传:质量性状(包括籽粒的类型和泽、胚乳的品质、花丝的颜、叶舌、及个别抗病性)、数量性状(包括产量、生育期、穗长、千粒重、株型。)。
6.玉米育种目标的内容:高产性状、优质性状、稳产性状、适宜的生育期、适应机械化。
7.高油玉米育种目标:高油玉米杂交种,子粒中含油量不低于7%,产量不低于普通推广种5%,抗病性同普通玉米。
8.甜玉米育种目标:普通甜玉米乳熟期籽粒中水溶性糖含量不低于8%,超甜玉米则要求达18%,穗长在15cm以上,分别符合制罐、速冻或鲜食的要求,单产鲜果穗11250kg/h㎡以上。
9.甜玉米分为普通甜玉米、加强甜玉米和超甜玉米3大类,特点是含糖量高,油分、蛋白质含量高,蛋白质品质较优良。
10.优质蛋白玉米是指蛋白质中富含赖氨酸的玉米
11.青饲玉米:按植株类型分:单秆和分枝;按用途分:青贮专用型和粮饲兼用型。
12.玉米的籽粒品质(甜度、糯性、不透明性组成成分)、植株的形态持征(如矮秆、无叶舌、褐主叶脉)是由单一主基因控制的质量遗传性状。还有许多性状是由微效多基因控制的数量遗传性状,且受环境条件影响很大。经济性状(果穗长度、穗粒行数、粒重、单株果穗数)基本都是数量性状遗传。
13.玉米产量是数量性状,产量因素包括穗长、穗粒行数、行粒数、粒重、单株果穗数等。
14.果穗长度的遗传是多种遗传效应互作的结果,在决定穗长的遗传中,基因的显性效应为主,加性效应所占的比重较小。其平均遗传率较低。果穗长度与每行籽粒数是紧密相关的,果穗长则每行粒多。
15.玉米的穗粒行数的遗传比较稳定。穗粒行数的遗传中,基因的加性效应占主导地位。
16.基因的加性效应在粒重的遗传中占主导地位,但显性效应也明显,粒重的遗传率中等。
17.玉米杂交种的单株果穗数基本上不出现优势,其遗传主要取决于基因的加性效应。
18.除普通玉米即马齿型或硬粒型呈显性遗传外,其他籽粒类型均为隐性遗传。
19.Wx(糯性)基因位于玉米的第9条染体上。
20.普通甜玉米是由隐性基因su1su2或su2su2控制的,su1基因位于玉米的第4条染体上,su2位于玉米的第6条染体上。
21.粉质玉米是由位于第2染体上的粉质环乳基因fl控制的。fl(粉质)具有剂量效应。
22.粉质玉米与甜质玉米杂交时,杂交当代果穗上的籽粒表现为粉质,F1植株果穗上籽粒出现9粉质:3糯质:4甜质的分离比例。其中有基因的互补效应。粉质玉米与糯质玉米杂交时,F1籽粒为粉质、F2籽粒呈3粉质:1糯质的分离。
23.玉米籽粒的泽受果皮、糊粉层和淀粉层三部分的影响。果皮是由子房壁形成,属母体组织,故果皮泽决定于母本基因型,无花粉直感作用。淀粉层(胚乳)和糊粉层均有花粉直感现象,但必须是父本为显性性状时才能表现出来。
24.油脂主要存于种胚,而胚乳中含量较少。玉米油质量取决于各类脂肪酸的相对比例,而各类脂肪酸的含量同样受遗传的控制。
25.玉米病害种类较多,主要病害有:大斑病,小斑病,丝黑穗病,茎腐病,病毒病。目前危害较严重的是大斑病,小斑病,茎腐病。另外,还有玉米螟、玉米蚜、红蜘蛛的危害。
26.抗性的遗传主要表现为加性效应和显性效应。
27.大斑病主要危害叶片,也可危害叶鞘与外层胞叶,但不危害果穗,属真菌性病害。
28.玉米对大斑病的抗性遗传有两种类型,一是主基因抗性,另一是多基因抗性。
29.玉米小斑病除危害叶片外,还危害叶鞘、花丝、苞叶和果穗,也属真菌性病害。
30.小斑病菌的生理小种已确定的有3个即O小种、T小种和C小种。对O小种的抗性抗性遗传只受核基因控制,对T31.小种专化致病性的抗性表现为细胞质遗传,C小种的专化抗性也受细胞质控制。
32.灰斑病抗性是数量性状遗传,遗传力相当高,表现加性遗传效应。
33.玉米主要的病毒病害是玉米矮花叶病毒引起的矮花叶病和玉米粗缩病毒引起的玉米粗缩病。
34.玉米为禾本科玉蜀黍族,起源于亚洲的有5个属,起源于美洲的有2个属,其中,玉米属(起源于美洲)包括5个种:栽培玉米、墨西哥野生玉米、小颖玉米、繁茂玉米、多年生玉米。
35.在现代栽培玉米中,通过长期的进化和选择,形成了硬粒、马齿、糯质、甜质、粉质、甜粉、爆裂和有稃8个亚种或类型(依据玉米籽粒形状、胚乳淀粉的含量与品质,籽粒有无稃壳等性状)。
36.玉米种质资源的类型:地方品种、自交系间杂交种、热带亚热带种质、野生资源。
37.玉米是异花授粉植物,其育种程序中包含选育自交系和组配杂交种过程。
38.选育优良自交系是选育出优良杂交种的基础,也是玉米育种工作的重点与难点。
39.优良自交系应具备的条件:农艺性状好、配合力高、产量高、纯合度高。
40.选育玉米自交系的基本材料:地方品种,各类型的杂交种,综合品种以及经轮回选择的改良体。
41.选育自交系的方法有:系谱法,回交法,聚合改良法,配子选择法。
42.配合力测定的时期有:早代测定(S0—S3)(可及早淘汰配合力低的系统)、中代测定(S3—S4)(从分离向稳定过渡的世代,测定结果较可靠)、晚代测定(S5—S6)(晚代进行测定由于遗传性已较稳定,容易取舍)。
43.一般在早代测定时为了减少测交工作量,常采用品种或杂交种作测验种以测定一般配合力。
44.自交系配合力的测定,通常先测定一般配合力。测定一般配合力常用顶交法。在测定一般配合力之后,再将高配合力的自交系进行特殊配合力测定,测定方法一般用轮交法。
45.自交系的改良目的:保留优系全(大)部分优良性状,保持其高配合力,改良其个别不良性状。
46.自交系的改良方法:回交改良法(多采用)、体改良、间改良。(适合于个别性状的改良)
47.自交系间杂交种:单交种、三交种、双交种、综合杂交种。
48.目前玉米生产上主要是自交系间杂交种,并且以单交种为主,因此世界各国玉米育种工作的重点是选育单交种。
49.单交种的选育(组配)方法:优良自交系轮交组配单交种;用“骨干系”与优良自交系配制单交种。
50.综合杂交种的组配方法:直接组配、间接组配。
51.高产育种是玉米育种的首要目标。
52.玉米的个体生产力取决于单株果穗数、穗粒数、粒重等产量因素。
53.玉米对大斑病的抗性遗传有两种类型:多基因抗病性(数量遗传性状)、单基因抗病性(质量遗传性状)。其中,多基因抗病性的选育方法有:①由地方品种中选系;②用二环系法选系;③在改良体中选系。单基因抗病系的选育方法:①采用回交法;②二环系法选育抗病自交系。
54.半同胞轮回选择每轮要历时3年共3代。第一代,自交和测交;第二代,测交种比较;第三代,组配杂交种。
55.全同胞轮回选择每轮也是进行3代。第一代,成对杂交;第二代,杂交种鉴定;第三代,合成改良体。
56.相互半同胞轮回选择时一种同时改良两个基本体的半同胞轮回选择。第一代,自交并杂交;第二代,测交种比较鉴定;第三代,合成改良体。
57.相互全同胞轮回选择也是同时对两个体进行改良,但要求所用的两个体均为双穗类型。第一代,选择自交和杂交。第二代,杂交种比较;第三代,组配单交种和合成改良体。
58.玉米细胞质雄性不育系的鉴定分方法:(1)以携带不同恢复基因的恢复系测定各不育系的恢保关系;(2)用玉米小班病菌T小种接种,鉴定各不育系的抗性反应。不育系分为三大:即T、C、S。
59.玉米育种工作包括两个阶段:(1)自交系选育:选材、测交选系、鉴定评选优系;(2)选优系组配配合力高,抗性强,高产杂交组合。
60.加速育种进程的技术:(1)精简育种程序:一般采用早代自交系的利用,以自交系为测验种采用测配结合的方法。(2)南繁加代和繁殖。
61.为了提高制种质量,提高种子纯度,在整个杂交制种过程中,必须做到:安全隔离、规格播种、严格去杂去劣、及时去雄、分收分藏。
62.杂交种制种春播玉米,隔离防杂的安排方式为:空间隔离(700m以上)、时间隔离(夏玉米)、屏
障隔离(林带或山岭)、作物隔离(80—100行高粱)。
63.播种方式:一般采用单作,父母本比例原则依父本花粉量而定,采用1行父本,2-4行母本;2行父本,4-8行母本间隔种植的方式。原则上是在有充足的父本花粉量前提下,尽可能地增加母本行数,以提高制种产量。为防止花期不遇,应在隔离区风头的一侧安排采粉区。
64.播种期:若母本抽丝期与父本散粉期一致,则可同时播种,若父母本花期相差较大,则需错期播种,宁雌待雄,不可
雄待雌。
65.常见杂株、劣株有:优势株(生长势强,植株粗壮、高大,极易识别)、混杂株(不具亲本自交系性状,也易识别)、劣势株(常见的有白苗、黄苗、花苗、矮缩株、其他畸形株等,数量不多,极易识别)、怀疑株(外观很像亲本自交系,一般较难识别,需认真检查,若在苗期不能肯定,则应在拔节前鉴别拔除)。
66.去雄要及时(母本雄穗未散粉前)、干净(母本雄穗要全部拔去,不能留下雄穗基部的小枝梗)、彻底(整个隔离区内母本的雄穗要全部拔去)。
67.自交系投入生产后,严格隔离和彻底去杂是自交系繁育中的两个重要环节。
若自交系发生混杂退化(有5%以上的植株高低不齐,果穗形状、粒型等都有差异),则必须进行提纯工作。提纯的常用方法:选优提纯法(适用于混杂程度较轻的自交系提纯);穗行提纯法(混杂较严重)。
68.1980至1994我国玉米的主要种质为:改良Reid、改良Lancaster、塘四平头、旅大红骨4个杂交优势。利用的主要优势模式有:改良Reid×塘四平头,改良Reid×旅大红骨,Mo17亚×塘四平头,Mo17亚×良330亚。
69.玉米使用最广泛的优势和优势模式ReidYellowDent(瑞得黄马牙)×LancasterSureCrop(LSC)。
70.不同基因型的玉米植株,会表现出不同的的性别。Ba_Ts_是正常的雌雄同株异花;Ba_tsts的顶端雄花发育成雌花并能受精结实发育成全雌体;babaTs_叶腋雌花序不能发育,成为全雄株;babatsts叶腋无雌花发育但顶端雄花序发育成雌花序成为全雌株。如果雄株babaTsts与雌株babatsts杂交,后代只产生雄株和雌株,比例为1:1。
71.实现体高整齐度措施:遗传改良;种子质量控制;栽培措施。
以现有的雄性不育系为基础,用优良自交系左转与对象,经过多次回叫冰定向选择,把优良自交系转育成雄性不育系。具体方法:以现有雄性不育系做木本,用优良自交系做母本,在以优良自交系做轮回亲本进行多次回交,在回交后代中选
4-5代回交选择,即可将优良自交系转育成不育系。
RNA病毒,线状粒子。症状,在幼苗上发生花叶或者斑驳,继而形成窄而宽有浅绿至黄条斑。呈矮化现象,穗小结实少。介体为蚜虫。显性基因控制。(2)玉米退绿矮化病毒病,含RNA的病毒粒子,能通过蝉半持久性传播,不能机械传播。症状,叶片退绿,在生育后期一般叶退绿或发红,植株顶部节间缩短而矮化。显性遗传。(3)玉米粗缩病,该病毒颗粒为球形,具有双层衣壳。症状,叶片的背面,叶鞘及苞叶的叶脉上具有粗细
大幅度提高产量,同时改进籽粒品质,增强抗性,以充分发挥玉米在食用、饲用和加工等方面多用途特点,为国内市场提供新型营养食品。具体可分为两类:(1)高产、优质、多抗、普通玉米杂交种的选育。(2)特用玉米(特殊品质)杂交种的选育。如高赖氨酸玉米(籽粒中赖氨酸的总量不低于4%),高油玉米杂交种,超甜玉米,青贮青饲玉米,爆裂玉米、
T型雄株不育胞质引入我国逐步成为我国的玉米主要病害之一,小斑病菌的生理小种已确定的有2个,即O小种与T小种。O小种仅危害玉米叶片,T小种不仅危害叶片,同时还危害叶鞘、茎秆、果穗的胞叶、穗柄、果穗和穗轴。它在T型细胞质玉米叶片上产生褐病斑,纺锤形或椭圆形,
:①从地方品种中选育抗病系②用二环系选系③系统选择抗病系④辐射诱变⑤从体改良的材料中选育
(2)单基因抗病系的选育:①采用回交法。②二环系法选育抗病自交系。
对于T型雄性不育和C型雄性不育,最好的方法就是放弃使用这类雄性不育材料,因为任何育种方法都难以真正解决
T小种的抗病性主要受细胞质控制,但也涉及核质的互作遗传。就核质遗传而言,玉米对T小种的抗病性为水平抗性,属数量遗传。细胞质抗病性也表现垂直抗性。核基因对T小种的抗性遗传,
T小种的自交系时,可采用常规选系的方法。
(1)农艺性状好(①植株性状:柱形要紧凑,植株中等或半矮秆,穗位适中偏低,茎秆紧韧有弹性,根系发达,抗颈部倒折与根倒。②穗部性状:要长穗型与粗穂型兼顾,籽粒中等或大粒,果穗轴较细,质地结实。③抗逆性:对当地主要病虫害的一种或多种具有抗性或耐性,对当地特殊的灾害性气候条件有抗性或耐性)。
(2)配合力高(自交系配合力的高低是衡量自交系优劣的首要目标)。
(3)产量高(由于自交系一般生活力弱,产量较低,使其繁殖与杂交种面积增大,增加了种子生产成本)。
(2)基因型纯合,表现整齐一致;(3)具有优良的农艺性状;(4)与繁殖制种有关的性
定测交种,优选10%单株;(5)组建新一轮体,同时可输出本轮最佳品系(种),导入最新引进的优良基因,进入下一轮
供优良种质资源。(2)对变异体进行周期性选择和重组来逐渐提高体中有利基因和基因型的频率,改进体综合表现。
开花式授粉(混合选择法);自交授粉(穗行选择、改良穗行选择、自交后代选择);侧交授粉(半同胞轮回选择、全同胞轮回选择)
混合选择法:是指在异花授粉作物中,根据单株表现型所进行的周期性选择。特点是:时间短,费用低,简单易行。不足是:不易排除环境的影响和有效淘汰不良基因型,容易误选,致使改良效率不高和效果不佳。
穗行选择法特点是:排除环境的影响,效果好;单、双性选择,后者的效果是前者的2倍;适于简单遗传(加性基因)的性状,对多基因控制性状(产量)改良效果不佳,常伴随其他农艺性状的不利变化;改良效果GCA>SCA。
改良穗行选择法特点是:鉴定、选择、重组和控制授粉有机结合,需时短,见效快。但用田多,工作量大。
,花药完全干瘪不外路,花粉败育较彻,败育花粉形状多种。T不育系最显著的表现性特征是对玉米小斑病小种高度专化感染,因此生产上难以应用,仅在高纬度的冷凉地区有少量使用。T不育系恢复受两对显性基因(Rf1/Rf2)控制,二者显性互补,可纯可杂。
S雄性不育系育性随环境变化而改变。一般在温暖而干燥的地区,不育性表现稳定;在冷凉湿润或日照长度较短的地区,不育性表现不稳定。
不育性稳定且抗小斑病,是目前育种与生产上应用的主要类。孢子体型雄性不育。
(2)“五快一壮”:即籽粒灌浆脱水快、苞叶蓬松快、果穗脱粒快、播种后种子吸水快、出苗快,植株幼苗健壮。
(3)“五重五不重”:重播前整地,不重播后管理;重效益,不重产量;重培肥地力,不重追肥;重农机,不重农艺;
不易倒伏和倒折,倒伏程度小于5%;(3)从耐密性上看,叶片稀疏,茎秆坚韧,空秆率低,耐密性好;(4)从生育期上看,生育期适中偏短,籽粒成熟时脱水快,收获时含水量较低,一般低于18%;(5)从果穗上看,果穗大小适中偏小,下垂率小于5%;(6)从出籽率上看,轴细粒深,果穗出籽率高;(7)从籽粒品质上看,籽粒商品性好,整齐一致;(8)从抗逆性上看,具有多抗、稳产性好、适应性广的特点。
山西农业大学
强(抗倒折性、抗逆性强);密(耐密植);早(成熟早);快(成熟时
4-6代连续选株自交,纯合稳定
前者是有利基因互作的实质反应,后者是基因型与环境互作的表型,两者结合起来,不致“以貌取人”,减少选系的误差。
(2)不求全才、不弃偏才的原则。
选系时只要求综合农艺性状好并没有突出的不良性状就可入选,然后在育种中再深入认识和发掘他们的潜力,加以利用。没有完美的自交系,但有完美的杂交种。
(3)坚持性状多样性原则。
在选择高配合力的前提下,选系的性状要求多样化,无论对株型、穗型、生育期、抗逆性等的选择均应如此,不应按
优点:简单易行。缺点:存在把最优组合漏配的危险。
(2)顶交法:用体品种做测验种。
优点:是配制和比较的组合少,便于被测系间比较。
缺点:①不能分别测算一般配合力,特殊配合力,所得结果是两种配合力混在一起的配合力;②是各被测系与特定测验者的配合力,所得结果代表性较差。
(3)多系测交法(不完全杂交法)
(半轮交法):选用几个共同测验种分别和所有被测系杂交,测交种的产量高低由被测系的配合力差异引起,可测选结合,是育种工作者经常采用的方法。
优点:包含了亲本自交系的各种可能的相配组合,从而不会漏掉最优组合。
缺点:需要组配的组合数较多,不适于自交系数较多时采用。
(4)双列杂交法(完全双列杂交法)
(轮交法):①各被测系互为测验种;②两两相互杂交,配制双列杂交;③测产;④一般配合力和特殊配合力。
优点:包含了亲本自交系的各种可能的相配组合,从而不会漏掉最优组合。
选择一般配合力高的材料作亲本。最好两个亲本的配合力都高,这样容易得到强优势的。若受其他性状的限制,至少应有一个亲本是高配合力的,另一个亲本的配合力也应是较高的。不能用两个配合力低的亲本进行杂交。
(2)亲缘关系较远。
选择亲缘关系较远,性状差异较大的亲本进行杂交,常能提高异质结合程度和丰富遗传基础,表现出强大的优势。
①地理和起源较远。如国内材料和国外材料,本地材料和外地材料。②血缘较远。弄清楚优势类。③类型和性状差异较大。如玉米的硬粒型和马齿型。
(3)性状良好并互补。
两亲应具有较好的丰产因素和较广的适应性,通过杂交使优良性状在中累加和加强。按照性状选配亲本,必须根据育种目标确定主攻方向,双亲的主攻性状应都是理想的或比较理想的,同时其他性状也不能有严重缺点。
(4)亲本自身产量高,两亲花期相近。
亲本产量高可提高繁殖亲本和杂交制种的产种量,并有利于增强优势。
若有受其他因素限制,应以两亲中产量较高的一个亲本作母本。两亲花期相近并以偏早的作母本,可避免调节播种期
1000kg或比同生育期主栽品种增产20%以上;(2)品质优良,籽粒品质要达到国家二级标准以上;(3)能抵抗5种以上主要病虫害和抗倒伏、抗旱、耐阴雨和需日照少等天气条件;(4)可以适应大面积种植,适应我国玉米主产区不同的生长条件;(5)制种简单,产量高,制种母产量应达到600kg以上。