美洲地区主要玉米群体特征及其利用途径分析

美洲地区是全球玉米起源和遗传多样性中心, 优良种质渗入是拓宽我国玉米种质基础的有效途径。通过整理和分析不同学者关于美国、国际玉米小麦改良中心(International Maize and Wheat Improvement Center, CIMMYT)和巴西玉米种质的配合力及杂种优势研究结果, 鉴定出在我国可能有应用潜力的24个优良玉米群体, 包括8个美国群体, 8个CIMMYT群体和8个巴西玉米群体。建议在适应性改良的基础上, 以我国本土化的A群和B群为核心, 将群体BSSS(R)C10、BS10(FR)C14、BS13(S)C9、BSK(HI)C8 Syn 3、BR106、Pop44(C8)、Pop45(C3)与A群种质, 群体BS11(FR)C14、BS16(S)C3 Syn 2、BS29(R)C3、BSCB1(R)C14、BR105、Pop42(C4)与B群种质构建复合群体, 开展改良, 拓宽我国玉米种质类群的遗传基础。     

欧洲重要玉米群体特征及其利用途径分析

欧洲本土玉米种质多属硬粒型,具有较强的早熟性和抗逆性,导入欧洲优良玉米种质是拓宽我国适宜机械化种质基础的有效途径。通过整合分析欧洲西南、东南和北部玉米种质的配合力及杂种优势研究结果,发现有应用潜力的23个优良玉米群体,包括10个西班牙群体、6个法国群体、2个葡萄牙群体和5个瑞士群体。建议在适应性改良的基础上,将群体Enano Norteno/Vasco、EZS22与我国A群种质,群体Ain、Alegia、Bade、Berrobi、Lazcano、Tuy与我国B群种质构建复合群体,开展改良,拓宽我国玉米种质类群的遗传基础。     

8个合成群体改良玉米杂交种郑单958的育种潜力分析

玉米群体含有有利等位基因, 可作为改良杂交种的优异种质。针对持续改良我国主要玉米杂交种郑单958产量性状和商品品质的需求, 文章以8个合成群体为供体, 郑单958亲本自交系为受体, 组配16个测交组合。2009和2010年分别在北京顺义和河南新乡测量产量和籽粒容重。4个遗传参数评价显示, 合成群体可以作为新的有利等位基因供体改良杂交种性状, 其中WBMC-4和陕综3号两个群体具有同时改良杂交种产量和籽粒容重的潜力, 可分别用于改良亲本自交系郑58和昌7-2, 以及拓宽我国主要玉米类群PA和四平头的种质基础。     

推测187份玉米自交系基因组血统与分子亲缘关系

为提高育种效率以及开展重要 QTL 和关键基因关联性分析研究, 以 187 份生产上重要玉米自交系为材料, 以 70 个均匀分布于全基因组简单重复序列(SSR)基因座鉴定出的290个等位基因多态性为分析数据, 采用联合连锁位点与混合模型分析, 推测这些自交系的基因组血缘构成以及分子亲缘关系, 并分析了全基因连锁不平衡。当亚群数目 K=5 时, 导致似然值 P 明显下降, 亚群数据 K > 6 时, 似然值 P 没有明显上升, 表明群体结构的亚群数 K 最佳推测为 6。六个亚群分别为 PA、BSSS (含 Reid)、PB、兰卡斯特 (Lancaster)、旅大红骨 (旅大红骨及其衍生系)、四平头 (唐四平头及其衍生系)。亚群间的Kullback-Leibler 距离自 0.13 至 1.06 不等, 平均为 0.599, 各亚群间区分度较好。全基因组连锁不平衡(LD)分析表明: 与四平头种质类群内相比, 遗传基础宽泛种质的基因组内存在 LD"区块"(LD block)少且小, 对重要 QTLs 与基因的关联性分析可以避免假阳性。本研究群体结构与基因组构成分析数据为这些材料育种应用与改良提供了重要信息, 也为基于这些材料的关联性分析奠定了分析基础。     

我国玉米自交系茎秆性状多样性分析

研究我国玉米自交系茎秆性状特征及其多样性,是培育宜机收玉米品种的重要前提。本研究以兰卡斯特、PB、四平头、旅大红骨和瑞德五大主要类群70份主要玉米自交系为材料,调查12个茎秆相关性状(茎高、穗位高、穗位系数、茎节数、穗位节、穗节系数、穗茎长、穗茎粗、茎鲜重、茎干重、含糖量和含水量),分析性状相关性和类群多样性。结果表明,我国地方种质四平头和旅大红骨茎秆性状表型变异丰富;灌浆期玉米茎秆含水量比较稳定;玉米植株高度与茎节长度显著相关;玉米雌、雄穗节之间的节间数比较恒定;玉米茎秆含糖量与茎节长度、茎粗、果穗着生位置有关;有效降低穗位高度应从降低果穗着生节入手;类群茎秆特征鲜明:兰卡斯特茎节较少,瑞德茎秆较粗,PB茎秆较细,旅大红骨茎秆较粗、茎节较短,四平头植株较矮、茎秆含糖量较低、干物质含量较低;兰卡斯特×四平头和兰卡斯特×PB类群间存在较强的生物量及籽粒产量杂种优势;挖掘和利用茎节较长、穗位较低的玉米地方种质是我国宜机收玉米育种的技术途径。本研究结果对玉米育种具有重要指导意义。     

我国不同年代玉米自交系茎秆性状演替规律

茎秆是玉米植株重要的组成部分,与植株倒伏、籽粒产量密切相关。研究我国玉米茎秆性状变化趋势,探讨不同年代茎秆性状演变规律,为我国玉米抗倒伏及高产品种选育提供参考。本研究以20世纪60-90年代65个代表性玉米自交系为材料,调查植株茎高、穗位高、茎节数、穗位节、茎粗、茎秆含水量、茎秆含糖量7个茎秆性状,及其衍生的穗位系数(穗位高/茎高)和穗节系数(穗位节/茎节数),基于最佳线性无偏估计值,开展性状相关性分析及不同年代自交系茎秆性状演变规律研究。结果显示,玉米自交系间茎秆性状差异显著;不同年代的茎秆性状时代特征不明显;随着年代的更替,玉米茎高、穗位高、茎节数、穗位节呈下降趋势;20世纪60-90年代穗位高改良效果显著;80年代左右玉米茎秆粗细育种目标由粗壮型调整为纤细型,可能与合理密植、提高单产的育种目标有关;90年代,玉米茎秆含水量降低3个百分点,下降显著。总之,抗倒伏研究一直是我国玉米育种的重要研究方向,且穗位高改良效果显著,玉米茎节数、穗位节将成为玉米抗倒伏及高产研究中新的重要关注点,研究结果对玉米抗倒伏及高产育种具有重要的指导意义。