玉米種質資源研究和利用

1、玉米種質資源研究和利用玉米育種學玉米育種學2玉米育種學玉米育種學課程簡介和要求課程簡介和要求 玉玉 米米 育育 種種 第一節(jié)第一節(jié) 國內(nèi)外國內(nèi)外玉米育種概況玉米育種概況第二節(jié)第二節(jié) 玉米育種目標及主要性狀遺傳玉米育種目標及主要性狀遺傳 第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用 第四節(jié)第四節(jié) 玉米育種的途徑和方法玉米育種的途徑和方法 第五節(jié)第五節(jié) 玉米遺傳育種研究的動向與展望玉米遺傳育種研究的動向與展望沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學3沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學玉米的植物學起源和分類玉米的植物學起源和分類種質資源研究與利用種質資源研究與利用美國

2、的玉米種質資源美國的玉米種質資源我國的玉米種質資源我國的玉米種質資源玉米的雜種優(yōu)勢群和雜種優(yōu)勢模式玉米的雜種優(yōu)勢群和雜種優(yōu)勢模式拓寬玉米種質資源的途徑拓寬玉米種質資源的途徑第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學4沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v一、玉米的分類和起源一、玉米的分類和起源 1、玉米的分類：、玉米的分類： 玉米屬于禾本科玉米族（玉蜀黍族）共玉米屬于禾本科玉米族（玉蜀黍族）共7個個屬，其中玉米屬（玉蜀黍屬）包括栽培玉米在內(nèi)屬，其中玉米屬（玉蜀黍屬）包括栽培玉米在內(nèi)共共5個種。栽培玉米種與其它個種。栽培玉米

3、種與其它4個種可自然雜交，個種可自然雜交，栽培玉米與另一個屬摩擦禾屬中的栽培玉米與另一個屬摩擦禾屬中的7個種（個種（2n18或或36）也可雜交但比較困難。）也可雜交但比較困難。 第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學5沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學 玉米的近緣親屬植物學分類概況植物學分類概況玉米屬于禾本科玉米屬于禾本科(Gramineae)(Gramineae)玉米族的玉米屬玉米族的玉米屬玉米族玉米屬玉米屬( (Zea mays Zea mays L.)L.)摩擦禾屬(Tripsacum L.)薏苡屬(Coix

4、L.)多裔黍屬(PolytocaR.B.r.)流蘇果屬(Chionachne R.B.r.)硬皮果屬(Schlerachne R.B.r)三裂果屬(Trilobachne Henr.)雌雄同株雌雄同株單性花單性花沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學6沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v一、玉米的分類和起源一、玉米的分類和起源 1、玉米的分類：、玉米的分類： 薏苡屬（起源于亞洲）薏苡屬（起源于亞洲） 三裂穎禾屬（起源于亞洲）三裂穎禾屬（起源于亞洲） 流蘇果屬（起源于亞洲）流蘇果屬（起源于亞洲） 多裔草屬（起源于亞洲）多裔草屬（起源于亞洲） 硬穎草屬（起源于亞洲）硬穎草屬（起源于

5、亞洲） 摩擦禾屬（起源于美洲）摩擦禾屬（起源于美洲） 玉米屬（起源于美洲）玉米屬（起源于美洲） 包括包括5個種個種 第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學7沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v一、玉米的分類和起源一、玉米的分類和起源 1、玉米的分類：、玉米的分類： 玉米屬（起源于美洲）玉米屬（起源于美洲） 包括包括5個種個種 栽培玉米栽培玉米 、墨西哥野生玉米和小穎玉米、繁、墨西哥野生玉米和小穎玉米、繁茂玉米、多年生玉米、二倍體多年生玉米。茂玉米、多年生玉米、二倍體多年生玉米。 栽培玉米種與其它栽培玉米種與其它 4

6、4 個種能進行自然雜交個種能進行自然雜交，但雌花序具有截然不同的形態(tài)但雌花序具有截然不同的形態(tài)。第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學8沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學玉米屬(Zea mays L.) 玉米最近的近緣種是大芻草玉米最近的近緣種是大芻草, ,雜交親和雜交親和, 2n=20, 2n=20 二者重疊分布區(qū)域，發(fā)生天然雜交，通過漸滲作用二者重疊分布區(qū)域，發(fā)生天然雜交，通過漸滲作用 在各自的類型中發(fā)現(xiàn)對方類似的某些特性個體在各自的類型中發(fā)現(xiàn)對方類似的某些特性個體大芻草頂端著生雄性花絮大芻草頂端著生雄性花絮,

7、, 葉腋著生混合花絮葉腋著生混合花絮早期的分類中早期的分類中, ,大芻草稱為類玉米大芻草稱為類玉米 19671967年年, ,Wilkes將玉米分類將玉米分類 玉米屬玉米屬 栽培玉米種栽培玉米種 2n=202n=20 類玉米亞屬類玉米亞屬 墨西哥玉米種墨西哥玉米種 2n=20 2n=20 多年生玉米種多年生玉米種 2n=402n=4019791979年年, ,Iltis發(fā)現(xiàn)多年生大芻草發(fā)現(xiàn)多年生大芻草 2n=202n=20第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學9玉米屬玉米屬玉米亞屬玉米亞屬( (玉米種玉米種) )ZeaZea栽

8、培玉米亞種栽培玉米亞種ssp. maysssp. mays墨西哥玉米亞種墨西哥玉米亞種ssp. mexicanassp. mexicana小穎玉米亞種小穎玉米亞種ssp. parviglumisssp. parviglumis繁茂亞屬繁茂亞屬LuxuriantesLuxuriantes繁茂玉米種繁茂玉米種Zea luxuriantesZea luxuriantes多年生玉米種多年生玉米種(2n=40)(2n=40)Zea perennisZea perennis二倍體多年生玉米種二倍體多年生玉米種Zea diploperennisZea diploperennis小穎變種小穎變種huehuet

9、enanghuehuetenangenesisenesis變種變種大芻草大芻草玉米的系統(tǒng)分類玉米的系統(tǒng)分類 19801980年年Iltis和和Doebley提出了新的分類系統(tǒng)提出了新的分類系統(tǒng)一年生一年生大芻草大芻草分蘗多分蘗多多年生多年生大芻草大芻草此分類系統(tǒng)受細胞學、分子遺傳學及生物化學此分類系統(tǒng)受細胞學、分子遺傳學及生物化學的證據(jù)支持，是比較合理的分類的證據(jù)支持，是比較合理的分類沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學10沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用v2、 現(xiàn)代栽培玉米的起源現(xiàn)代栽培玉米的起源 玉米起源于中

10、南美洲。當?shù)赜〉诎踩嗽耘嘤衩椎臍v史，玉米起源于中南美洲。當?shù)赜〉诎踩嗽耘嘤衩椎臍v史，可追溯到七千年以前。哥倫布第二次從美洲返回時，可追溯到七千年以前。哥倫布第二次從美洲返回時，把玉米帶到西班牙，然后逐漸傳到世界各地。把玉米帶到西班牙，然后逐漸傳到世界各地。 我國最早關于玉米的記載，始見于公元我國最早關于玉米的記載，始見于公元1511 年編撰年編撰的的穎州志穎州志。 關于現(xiàn)代栽培玉米的起源，曾提出過有稃玉米、關于現(xiàn)代栽培玉米的起源，曾提出過有稃玉米、共同祖先、三成分、野生玉米與多年生大芻草雜共同祖先、三成分、野生玉米與多年生大芻草雜種、大芻草等多種假說。種、大芻草等多種假說。沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)

11、大學玉米育種學玉米育種學11沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v3 3、栽培玉米種的分類栽培玉米種的分類 在現(xiàn)代栽培玉米中，通過長期的進化和選擇，在現(xiàn)代栽培玉米中，通過長期的進化和選擇，形成了硬粒、馬齒、糯質、甜質、粉質、甜粉、形成了硬粒、馬齒、糯質、甜質、粉質、甜粉、爆裂和有稃爆裂和有稃8 8個亞種或類型（個亞種或類型（依據(jù)玉米籽粒形狀依據(jù)玉米籽粒形狀、胚乳淀粉的含量與品質胚乳淀粉的含量與品質，籽粒有無籽粒有無稃稃殼等性殼等性狀狀） 。 第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學12沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉

12、米育種學玉米類型玉米類型特點特點硬粒型硬粒型 籽粒近圓形籽粒近圓形, ,堅硬堅硬, ,飽滿有光澤飽滿有光澤, ,籽粒四周和頂部為角質胚乳，中間少量粉質籽粒四周和頂部為角質胚乳，中間少量粉質. .馬齒型馬齒型 籽粒扁平籽粒扁平, ,中間和頂部為粉質中間和頂部為粉質, ,兩側為角質胚乳。籽粒脫水后頂部凹陷，呈馬齒狀。兩側為角質胚乳。籽粒脫水后頂部凹陷，呈馬齒狀。甜質型甜質型 籽粒幾乎全部為角質透明胚乳，含糖量高，品質優(yōu)良，脫水后皺縮。籽粒幾乎全部為角質透明胚乳，含糖量高，品質優(yōu)良，脫水后皺縮。 爆裂型爆裂型 籽粒小，堅硬，光滑，頂部尖或圓形。胚乳幾乎全部由角質淀粉組成，加熱后有爆籽粒小，堅硬，光滑

13、，頂部尖或圓形。胚乳幾乎全部由角質淀粉組成，加熱后有爆裂性裂性, ,分為米粒型珍珠型分為米粒型珍珠型粉質型粉質型 果穗和子粒形狀與硬粒型相似，胚乳全由粉質淀粉組成，質地較軟，外表無光澤果穗和子粒形狀與硬粒型相似，胚乳全由粉質淀粉組成，質地較軟，外表無光澤 有稃型有稃型 每個子粒由長大的稃片包住，是一種突變的類型。每個子粒由長大的稃片包住，是一種突變的類型。 甜粉型甜粉型籽粒上部為甜質型角質胚乳籽粒上部為甜質型角質胚乳, ,下部為粉質胚乳下部為粉質胚乳 糯質型糯質型 （蠟質型）（蠟質型）又名蠟質種。果穗較小。子粒不透明，無光澤，胚乳粘性又名蠟質種。果穗較小。子粒不透明，無光澤，胚乳粘性, ,全為

14、支鏈淀粉全為支鏈淀粉, ,碘液檢驗碘液檢驗呈褐紅色。呈褐紅色。 半馬齒型半馬齒型 是硬粒型和馬齒型玉米的中間類型，角質胚乳比硬粒型少，比馬齒型多，頂部凹陷是硬粒型和馬齒型玉米的中間類型，角質胚乳比硬粒型少，比馬齒型多，頂部凹陷程度小。程度小。九種玉米類型及其特點九種玉米類型及其特點沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學13沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v二、種質資源研究與利用二、種質資源研究與利用 種質資源是品種選育的物質基礎。種質資源是品種選育的物質基礎。 玉米是經(jīng)長期人工選擇高度馴化的作物，沒有人玉米是經(jīng)長期人工選擇高度馴化的作物，沒有人工收獲播種則難以繁殖繼代。工收獲

15、播種則難以繁殖繼代。 隨著自交系間雜交種的推廣普及，農(nóng)民不再保留自由隨著自交系間雜交種的推廣普及，農(nóng)民不再保留自由授粉品種。所以，與其它一些作物相比，可供新品種授粉品種。所以，與其它一些作物相比，可供新品種培育選擇利用的種質資源相對貧乏，大部分種質資源培育選擇利用的種質資源相對貧乏，大部分種質資源還沒來得及利用就消失了，嚴重限制了玉米育種水平還沒來得及利用就消失了，嚴重限制了玉米育種水平進一步提高。進一步提高。 有關種質資源的收集、保存、研究與利用，是玉有關種質資源的收集、保存、研究與利用，是玉米育種的重要基礎工作。米育種的重要基礎工作。 第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研

16、究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學14沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v（一）玉米種質資源的類型（一）玉米種質資源的類型 1、地方品種、地方品種 2、自交系間雜交種、自交系間雜交種 3、熱帶亞熱帶種質、熱帶亞熱帶種質 4、野生資源、野生資源第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學15沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v1、地方品種、地方品種 玉米在復雜多樣的自然環(huán)境和生產(chǎn)條件下，經(jīng)過玉米在復雜多樣的自然環(huán)境和生產(chǎn)條件下，經(jīng)過栽培馴化和人工選擇，形成了豐富的地方品種。栽培馴化和人工選擇，形成

17、了豐富的地方品種。特別是毗鄰玉米起源地的美國各研究單位收集和特別是毗鄰玉米起源地的美國各研究單位收集和整理的地方品種，常包括一些珍貴的基因資源。整理的地方品種，常包括一些珍貴的基因資源。 我國地方品種對我國各地的生態(tài)和生產(chǎn)條件具我國地方品種對我國各地的生態(tài)和生產(chǎn)條件具有良好的適應性，是我國玉米育種的重要種質資有良好的適應性，是我國玉米育種的重要種質資源。我國生產(chǎn)上常用的自交系，許多都是從我國源。我國生產(chǎn)上常用的自交系，許多都是從我國地方品種中選育出來的，比如塘四平頭、獲白、地方品種中選育出來的，比如塘四平頭、獲白、旅九寬、汶黃、黃早四等。旅九寬、汶黃、黃早四等。第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究

18、與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學16沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v2 、自交系間雜交種、自交系間雜交種 已經(jīng)育成的自交系間雜交種，集中了較多的優(yōu)良已經(jīng)育成的自交系間雜交種，集中了較多的優(yōu)良基因，以此作為原始材料，分離、選擇，比較容基因，以此作為原始材料，分離、選擇，比較容易獲得綜合性狀良好的高配合力自交系。易獲得綜合性狀良好的高配合力自交系。 國內(nèi)外的育種實踐證明，從自交系間雜交種中選育新國內(nèi)外的育種實踐證明，從自交系間雜交種中選育新自交系，是一條有效而便捷的途徑。自交系，是一條有效而便捷的途徑。 但是，若只利用現(xiàn)有自交系及其雜交種，忽

19、視遺但是，若只利用現(xiàn)有自交系及其雜交種，忽視遺傳基礎更廣泛的種質資源的利用，勢必造成遺傳傳基礎更廣泛的種質資源的利用，勢必造成遺傳基礎越來越窄的局面，給生產(chǎn)帶來潛在危險，而基礎越來越窄的局面，給生產(chǎn)帶來潛在危險，而且品種性狀也很難繼續(xù)獲得較大幅度改進。且品種性狀也很難繼續(xù)獲得較大幅度改進。第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學17沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v3、熱帶亞熱帶種質、熱帶亞熱帶種質 玉米起源于墨西哥、秘魯、危地馬拉等拉丁美洲玉米起源于墨西哥、秘魯、危地馬拉等拉丁美洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)。復雜的自然條件

20、形成多樣的熱帶和亞熱帶地區(qū)。復雜的自然條件形成多樣性的玉米種質。來自熱帶和亞熱帶的外來種質是性的玉米種質。來自熱帶和亞熱帶的外來種質是玉米育種的重要材料。玉米育種的重要材料。 70年代后期以來，中南美洲、非洲低緯度地區(qū)和西年代后期以來，中南美洲、非洲低緯度地區(qū)和西亞以及東南亞等熱帶和亞熱帶地區(qū)的玉米種質，在亞以及東南亞等熱帶和亞熱帶地區(qū)的玉米種質，在溫帶玉米育種中的重要作用，引起了育種者的普遍溫帶玉米育種中的重要作用，引起了育種者的普遍重視。重視。第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學18沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米

21、育種學v3、熱帶亞熱帶種質、熱帶亞熱帶種質 熱帶種質具有根系發(fā)達、莖稈強韌、生長旺盛、抗熱帶種質具有根系發(fā)達、莖稈強韌、生長旺盛、抗病、抗蟲、抗倒、耐旱等優(yōu)點。因為種質隔離，與病、抗蟲、抗倒、耐旱等優(yōu)點。因為種質隔離，與溫帶種質組配常表現(xiàn)較強的雜種優(yōu)勢。但是，熱帶溫帶種質組配常表現(xiàn)較強的雜種優(yōu)勢。但是，熱帶玉米種質對溫帶溫光敏感，氣生根層次過多、黑粉玉米種質對溫帶溫光敏感，氣生根層次過多、黑粉病重、生長期長，并且經(jīng)濟系數(shù)較低，需要有計劃病重、生長期長，并且經(jīng)濟系數(shù)較低，需要有計劃定向改良提高。定向改良提高。 熱帶種質光敏感性較強，引入溫帶地區(qū)種植，因日照熱帶種質光敏感性較強，引入溫帶地區(qū)種植，

22、因日照增長，植株變高大，雌雄不協(xié)調(diào)，甚至不能正常開花增長，植株變高大，雌雄不協(xié)調(diào)，甚至不能正常開花結實。這是熱帶種質利用的最大困難。結實。這是熱帶種質利用的最大困難。第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學19沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v4、野生資源、野生資源 玉米屬的玉米屬的5個野生種和亞種，以及玉米族的另外個野生種和亞種，以及玉米族的另外6個野生屬，具有抗病、抗蟲、抗倒、耐瘠、耐旱個野生屬，具有抗病、抗蟲、抗倒、耐瘠、耐旱等一些特殊的適應性，而且還有許多未知的基因等一些特殊的適應性，而且還有許多未知的基因類

23、型，是玉米育種的重要種質資源，可以通過遠類型，是玉米育種的重要種質資源，可以通過遠緣雜交等途徑研究利用。緣雜交等途徑研究利用。 但是，玉米與摩擦禾屬的雜交比較困難，與起源于但是，玉米與摩擦禾屬的雜交比較困難，與起源于亞洲的野生屬則更難雜交成功，與同屬的野生種雖亞洲的野生屬則更難雜交成功，與同屬的野生種雖然比較容易雜交，但是雜交后代分離大，野生種的然比較容易雜交，但是雜交后代分離大，野生種的有益基因常與一些不良野生性狀基因連鎖，遠緣雜有益基因常與一些不良野生性狀基因連鎖，遠緣雜交后代的分離選擇比較困難，還有待進一步加強研交后代的分離選擇比較困難，還有待進一步加強研究。究。第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資

24、源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學20沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v（二）玉（二）玉米育種的種質基礎米育種的種質基礎 美國玉米品種的種質主要來源于幾個群體品種。美國玉米品種的種質主要來源于幾個群體品種。北方硬粒型玉米北方硬粒型玉米Lancaster，南方馬齒型玉米，南方馬齒型玉米Reid Yellow Dent以及由這兩品種雜交產(chǎn)生的一些以及由這兩品種雜交產(chǎn)生的一些衍生馬齒型品種，衍生馬齒型品種，80年代美國生產(chǎn)上應用的年代美國生產(chǎn)上應用的80的雜交種都含有的雜交種都含有Reid Yellow Dent種質血緣（種質血緣（39.2

25、）和）和Lancaster種質血緣（種質血緣（42.4），其他種），其他種質血緣僅占質血緣僅占18.4。 第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學21沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v（二）玉（二）玉米育種的種質基礎米育種的種質基礎 1970年代，美國開始意識到使用多樣性的玉米種質，年代，美國開始意識到使用多樣性的玉米種質，陸續(xù)對加勒比海復合種陸續(xù)對加勒比海復合種Antigua、泰國、泰國Suwan 1、墨、墨西哥群體西哥群體Tuxpeno等進行了適應性混合選擇。改良后等進行了適應性混合選擇。改良后的群體再導入溫帶玉

26、米種質中去。如美國先鋒公司的的群體再導入溫帶玉米種質中去。如美國先鋒公司的含有外來種質的玉米雜交種含有外來種質的玉米雜交種87001、78599等在生產(chǎn)等在生產(chǎn)上表現(xiàn)突出，在我國試種均表現(xiàn)莖葉青綠，保綠度好，上表現(xiàn)突出，在我國試種均表現(xiàn)莖葉青綠，保綠度好，活稈成熟，稈強不倒，抗葉斑病和莖腐病，明顯優(yōu)于活稈成熟，稈強不倒，抗葉斑病和莖腐病，明顯優(yōu)于美國玉米帶種質和我國常規(guī)種質選育的雜交種，己在美國玉米帶種質和我國常規(guī)種質選育的雜交種，己在我國玉米育種中廣泛應用。我國玉米育種中廣泛應用。第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學22沈

27、陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學三、玉米種質資源的研究和利用三、玉米種質資源的研究和利用 三、美國玉米種質資源的研究與利用三、美國玉米種質資源的研究與利用美國用于雜交玉米的種質來源可歸為四個大群：美國用于雜交玉米的種質來源可歸為四個大群：vReid yellow DentReid yellow Dent種質以及相近種質（包括種質以及相近種質（包括BSSSBSSS）vLancasterLancaster種質及其相近種質。種質及其相近種質。vIodentIodent種質及其近似種質。種質及其近似種質。v其它種質包括拉丁美洲、非洲、東南亞熱帶和亞熱帶其它種質包括拉丁美洲、非洲、東南亞熱帶和

28、亞熱帶種質的外來種質，約占種質的外來種質，約占1313。 第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學23沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學三、玉米種質資源的研究和利用三、玉米種質資源的研究和利用 三、美國玉米種質資源的研究與利用三、美國玉米種質資源的研究與利用 上述四類種質中，上述四類種質中，ReidReidLancasterLancaster種質是優(yōu)異種質是優(yōu)異的雜種優(yōu)勢模式，從的雜種優(yōu)勢模式，從1930年代一直到年代一直到1980s，仍，仍然是利用玉米雜種優(yōu)勢的主要種質基礎。但近年來形然是利用玉米雜種優(yōu)勢的主要種質基

29、礎。但近年來形勢已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，尤其是勢已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，尤其是Iodent種質的應種質的應用比例大幅度提高。用比例大幅度提高。v總之，美國玉米的雜種優(yōu)勢模式基本上可以概括為總之，美國玉米的雜種優(yōu)勢模式基本上可以概括為ReidReidnon-Reid or SSSnon-Reid or SSSnon-SSSnon-SSSvReid Reid SSS non-Reid SSS non-Reid non-SSSnon-SSS第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學24沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學美國玉米雜交

30、種遺傳背景其他其他 19%藍卡斯特藍卡斯特 4%黎明黎明 4%西北西北 馬齒馬齒 5%林氏長穗林氏長穗 8%明尼蘇達明尼蘇達13 13%瑞德瑞德 47%A Forrest Troyer, 2000第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學25沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學先鋒雜交種原始種質基因型貢獻的百分比Founder1930194019501960197019801990 2000Krug1022.9212.54.463.823.013.442.71Clarage 0 0 01.332.482.382.462.2

31、1Lancaster 511.46 7.812.13 10.783.454.313.45Leaming 5 0 03.987.67 10.91 10.30 8.61Lindstrom 0 01.045.144.09 2.3 1.943.61Midland 0 0.26 12.50 15.180.78 5.01 3.24 2.55Min 13 0 0 3.25 5.363.89 6.79 4.31 6.54Reid YD40 51.82 45.97 25.45 31.18 23.7724.61 22.36Iodent10 5.21 4.95 17.44 17.41 23.117.88 26.00

32、Other30 8.33 11.98 19.53 17.9 19.28 17.51 11.96Duvick, Smith, and Cooper, 2004第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學26沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學v 四、中國玉四、中國玉米育種的種質米育種的種質資源資源 我國玉米生產(chǎn)上所利用的種質資源大都集中我國玉米生產(chǎn)上所利用的種質資源大都集中在在 Reid群、蘭卡斯特群、塘四平頭群和旅大紅群、蘭卡斯特群、塘四平頭群和旅大紅骨群這四大類群中，由這四大類種質組配的雜交骨群這四大類群中，由這四大類種質

33、組配的雜交種占總播種面積的種占總播種面積的80%。 1980年代初從墨西哥、泰國等引入熱帶和年代初從墨西哥、泰國等引入熱帶和亞熱帶材料，開始了熱帶和亞熱帶種質的導入利亞熱帶材料，開始了熱帶和亞熱帶種質的導入利用研究，這一群也稱為溫熱群，也是我國種質資用研究，這一群也稱為溫熱群，也是我國種質資源的第五個類群。源的第五個類群。第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學27沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學四、中國玉四、中國玉米育種的種質米育種的種質資源資源 目前在我國利用的種質主要分為目前在我國利用的種質主要分為5個類群：個

34、類群：v改良改良Reid（PA）：）：79227922、478478、50035003、鄭、鄭5858，C8605C86052 2 （包括（包括BSSS種質：如種質：如B73B73等）等）vLancaster ：Mo17Mo17v78599選系及其相近雜交種選系（選系及其相近雜交種選系（PB）：齊）：齊319319、農(nóng)大、農(nóng)大178178v旅大紅骨種質：丹旅大紅骨種質：丹340340（我國特有的地方種質）（我國特有的地方種質）v唐四平頭：昌唐四平頭：昌7 72 2（我國特有的地方種質）（我國特有的地方種質）第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉

35、米育種學玉米育種學281991-20001991-2000年遼寧省審定主要玉米品種雜優(yōu)模式年遼寧省審定主要玉米品種雜優(yōu)模式雜優(yōu)模式雜優(yōu)模式品種名稱品種名稱雜交組合雜交組合品種名稱品種名稱雜交組合雜交組合改良改良Reid Reid 旅系旅系海單海單3 3丹玉丹玉1616丹玉丹玉1919鐵單鐵單9 9鐵玉鐵玉2 2丹玉丹玉2020沈單沈單9 9鐵單鐵單1010本育本育1111遼單遼單22222-083 2-083 丹丹 360360沈沈5003 5003 丹黃丹黃0202美美3184 3184 丹丹340340鐵鐵7922 7922 丹丹340340N 46 N 46 丹丹340340鐵鐵7922

36、 7922 丹丹341341鐵鐵7922 7922 沈沈125125C8605 C8605 丹丹340340M 67 M 67 丹丹340340遼遼7352 7352 丹丹340340丹玉丹玉2323東東 單單7 7遼單遼單2424營單營單1111鐵單鐵單12 12 遼單遼單2626遼單遼單27 27 丹玉丹玉2626東單東單5 5丹丹9046 9046 丹丹340340LD100 LD100 LD61 LD61遼遼2345 2345 丹丹340340鄭鄭 53 53 營營851851C8605 C8605 鐵鐵90109010遼遼3053 3053 丹丹340340遼遼2309 2309 丹

37、丹340340丹丹9046 9046 丹丹598598鐵鐵7922 7922 LD04LD04Lancaster Lancaster 旅系旅系本育本育1313丹玉丹玉2222M130M130丹丹340340丹丹13241324丹丹337337丹玉丹玉1818丹丹13241324E28E28改良改良Reid Reid 塘四平塘四平頭頭丹玉丹玉2121錦錦 玉玉2 2掖掖107B107B黃黃428-3428-3C8605C8605-61-61鐵單鐵單1313444444C8605C8605改良改良Reid Reid LancasterLancaster遼單遼單2828本玉本玉1212掖掖8112

38、8112 遼輪遼輪1073210732M 67 M 67 M MO O 1717丹玉丹玉2828DS01DS01M67M67外雜選外雜選旅系旅系沈單沈單1111丹玉丹玉2424沈沈135135丹丹340340丹丹599599丹丹340340丹玉丹玉2525三團三團丹丹5995992001200120102010年遼寧省利用改良年遼寧省利用改良ReidReid旅大紅骨雜優(yōu)模式組配的雜交種旅大紅骨雜優(yōu)模式組配的雜交種 名稱名稱組合組合名稱名稱組合組合名稱名稱組合組合名稱名稱組合組合丹玉丹玉3131本育本育1515東單東單1313沈農(nóng)沈農(nóng)8787丹科丹科21182118丹玉丹玉3636號號丹玉丹玉3

39、939號號鐵單鐵單1515鐵單鐵單1818東單東單1111東單東單1616東單東單6060鐵單鐵單1919華單華單208208良玉良玉2 2號號郁青郁青1 1號號遼單遼單120120明玉明玉2 2號號東單東單7272農(nóng)華農(nóng)華1818金龍金龍1 1號號郁青郁青263263飛天飛天129129丹科丹科21622162金剛金剛5 5號號丹黃丹黃2020丹丹598 598 豎豎-3.7922-3.7922340 340 LD175-1LD175-1LD61LD61C8605-2C8605-2沈農(nóng)沈農(nóng)309 309 CH36CH36丹丹598 598 W31W31丹丹598 598 C8605-2/C8

40、605-2/丹丹598598鐵鐵92069206鐵鐵9010 9010 鐵鐵C9324C9324鐵鐵9010 9010 LD143LD143LD61 LD61 C201C201C101 C101 A801A801C101 C101 C8605-2C8605-2丹丹360 360 海海98-1898-189696紅紅 44614461丹丹598 598 郁郁858858丹丹598 598 遼遼84788478鄭鄭22 22 98189818明明2325 2325 K446K446A57A57S4621S4621S818S818CY59CY59HY101HY10107U1107U11AM23AM2

41、3法法17781778法法98209820w9235w9235丹丹598 598 k98-1k98-1丹丹340 340 丹玉丹玉6969沈玉沈玉2222登海登海6 6號號富友富友7 7號號鐵南鐵南1 1號號東單東單7070法玉法玉3 3號號丹玉丹玉5353丹玉丹玉4141丹玉丹玉6767丹玉丹玉7777丹玉丹玉7878丹科丹科21572157東單東單9090丹大丹大6 6號號遼單遼單526526世賓世賓808808法玉法玉7 7號號奇立科奇立科802802橋景橋景607607鐵研鐵研5656遼單遼單481481郁青郁青109109午陽午陽4 4號號丹玉丹玉501501C8605-2C8605

42、-2丹丹9999長長 沈沈33363336沈沈3195 3195 DH06DH06丹丹340 340 LD116LD116LD312 LD312 79477947NS01 NS01 A801A801LD6 LD6 鐵鐵79227922丹丹598 598 丹丹529529丹丹598 598 丹丹T136T136丹丹598 598 丹丹1079-21079-2D34 D34 D26D26丹丹9999長長 鄭鄭5858丹丹598 598 W9236W9236丹丹598 598 A801A801A57 A57 F285F285F170 F170 遼遼79907990丹丹598 598 CL143CL1

43、43LD61 LD61 K102K102K228K228B57B57Y713Y713J54-2J54-2J221J221鐵鐵92069206鐵鐵T0270T0270遼遼124124遼遼16601660H51280H51280丹丹598598D53D53D57 D57 丹黃丹黃1717丹黃丹黃19 19 海禾海禾1919隆迪隆迪401401丹玉丹玉401401東單東單100100良玉良玉9 9號號誠田誠田1 1號號郁青郁青9 9號號良玉良玉5 5號號丹玉丹玉105105農(nóng)華農(nóng)華1919瑞盛瑞盛20082008象育象育568568丹玉丹玉601601東單東單213213明玉明玉3 3號號隆迪隆迪2

44、0082008鐵研鐵研2929唐友唐友6969聯(lián)達聯(lián)達128128大民大民399399連達連達169169海禾海禾4848萬育萬育971971奧玉奧玉1111鐵研鐵研3030LS37LS37L11L11F787F787F198 F198 丹丹86458645丹丹598 598 A7A7F41 F41 S950S950S9847 S9847 8-2368-2367-365 7-365 JH38JH38B8 B8 S950S950S121 S121 丹丹AS3AS3丹系丹系1515Y8522Y8522丹丹598598LS25LS25L07L07立立932932立立435435A801A801丹丹9

45、999長長-2 -2 K846K846A57 A57 明明23252325明明98109810G76G76G78G78鐵鐵92069206T0151T0151FK-720FK-720A72-1A72-1阜黃阜黃5656丹丹9999長長J54-2J54-2C598C598T0278T0278T0270T0270LH74LH74LS05-1LS05-1P47-2P47-2Z189Z189OSL167OSL167鐵鐵90109010鐵鐵03220322鐵鐵0255-10255-1丹玉丹玉502502丹玉丹玉203203鐵南鐵南8 8號號沈玉沈玉3131號號丹玉丹玉701701遼單遼單121121撫玉

46、撫玉1818新象新象938938鐵研鐵研3636鐵研鐵研3333海禾海禾7777東裕東裕106106至泰至泰1 1號號沈玉沈玉3333鐵源鐵源3 3號號連禾連禾399399豫豐豫豐508508金剛金剛4040世賓世賓9 9號號良玉良玉718718坤博坤博55885588乾坤乾坤69696969鐵研鐵研5353萬育萬育968968丹玉丹玉206206丹丹17051705丹丹765765C863AC863AD698D698A46A46TY474TY474沈沈33363336沈沈31153115丹丹79267926丹丹L99L99遼遼23612361丹丹598598撫撫7 7撫撫9393鐵鐵9806

47、U29806U2鐵鐵30473047鐵鐵C8605-2C8605-2T0207T0207鐵鐵C9324-1C9324-1T0270T0270LS05LS05LS94LS94K2934K2934P5037P5037A801CA801CCH1626CH1626沈沈33663366沈沈31173117鐵鐵166166339339LH04LH04LH05LH05H5926H5926S122S1222070207021042104CH164CH164CH361CH361L12L12Y22Y22鐵鐵2445-12445-1鐵鐵0255-10255-1A31A31A342A342鐵鐵0320-20320-2

48、鐵鐵0025-20025-2Z12Z12Z13Z13W8017W8017D698D69829沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學30沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學（二）我國玉米種質資源的研究與利用（二）我國玉米種質資源的研究與利用 利用最多的是改良利用最多的是改良Reid種質，利用的雜種優(yōu)勢模種質，利用的雜種優(yōu)勢模式主要是：式主要是：v在黃淮海地區(qū)：在黃淮海地區(qū)：PA唐四平頭，如鄭單唐四平頭，如鄭單958（鄭（鄭58昌昌72）；）；PB唐四平頭，如魯單唐四平頭，如魯單981（齊（齊319Lx9801）v在我?。涸谖沂。篜A旅大紅骨，如鐵單旅大紅骨，如鐵單10（C86052

49、丹丹340）、東單）、東單60（A801丹丹598）；）；丹玉丹玉39（C86052丹丹598）。）。v總之，雜種優(yōu)勢模式基本上可以概括為國外種質總之，雜種優(yōu)勢模式基本上可以概括為國外種質國內(nèi)種質；或者非黃旅國內(nèi)種質；或者非黃旅 黃旅黃旅v黃旅是指黃早四類、旅大紅骨類及二者雜交后代黃旅是指黃早四類、旅大紅骨類及二者雜交后代第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學31沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學重要的啟示1、美國玉米帶種質的地位和作用、美國玉米帶種質的地位和作用v在五大主要類群中，有三類與美國玉米帶雜種在五大主要類

50、群中，有三類與美國玉米帶雜種優(yōu)勢群雷同：瑞德，優(yōu)勢群雷同：瑞德，B73B73；蘭卡斯特，；蘭卡斯特，Mo17Mo17； Oh43 Oh43 ，自，自330330。v美國玉米帶種質在我國玉米雜種優(yōu)勢利用中發(fā)美國玉米帶種質在我國玉米雜種優(yōu)勢利用中發(fā)揮了重要作用。揮了重要作用。從某種意義上說，中國雜交玉米育種的歷史，就是從某種意義上說，中國雜交玉米育種的歷史，就是引進、吸收、消化并利用美國玉米種質資源的歷史引進、吸收、消化并利用美國玉米種質資源的歷史！第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學32沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學2、我國地方種質的地位和作用、我國地方種質的地位和作用v我國玉米的地方種質包括唐四平頭（我國玉米的地方種質包括唐四平頭（黃早四系黃早四系統(tǒng)）統(tǒng)）、旅大紅骨、旅大紅骨以及南方地方種質材料。以及南方地方種質材料。v我國地方種質在玉米雜種優(yōu)勢利用中占有重要我國地方種質在玉米雜種優(yōu)勢利用中占有重要的地位。的地位。v需要加強對我國需要加強對我國地方種質的研究，進一步發(fā)揮地方種質的研究，進一步發(fā)揮我國我國地方種質的作用。地方種質的作用。第三節(jié)第三節(jié) 玉米種質資源的研究與利用玉米種質資源的研究與利用沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種學33沈陽農(nóng)業(yè)大學沈陽農(nóng)業(yè)大學玉米育種學玉米育種