第五节玉米遗传育种研究的动向与展望要点.ppt

作物遗传育种教研室 姜海鹰 作物育种学各论 玉米育种 沈阳农业大学 玉米育种学 课程简介和要求 玉 米 育 种 第一节 国内外玉米生产和育种概况 第二节 玉米育种目标及主要性状遗传 第三节 玉米种质资源的研究与利用 第四节 玉米育种的途径和方法 第五节 玉米遗传育种研究的动向与展望 沈阳农业大学 玉米育种学 第六节 玉米遗传育种研究的动向与展望 一、玉米遗传育种研究的进展 1. 玉米种质资源的扩增、改良与创新得到广泛重视； 2. 对杂种优势与产量的关系有了更深刻的认识； 3. 以耐旱、耐贫瘠为主要特征的抗非生物逆境的遗传育种研究取得明显进展； 4. 转基因操作和分子育种等新技术正在推广应用，尤其植物基因组学的迅速发展，为玉米遗传研究带来深刻的影响，将极大地促进新品种选育。 沈阳农业大学 玉米育种学 1、玉米遗传资源的搜集、评价、改良和利用 自1970年以来，种质扩增、改良与创新成为作物育种研究最重要的发展方向。在世界范围内，先后启动与玉米种质扩增、改良有关的项目计划。通过实施这些项目，从玉米多样性中心鉴定出许多优良的地方种质，这些在特殊的生态环境，如严重的病虫害、干旱和低氮胁迫下逐渐演进而成的资源，具有独特的育种利用价值，目前已经或正在北美和南美洲一些国家利用。 第六节 玉米遗传育种研究的动向与展望 沈阳农业大学 玉米育种学 2、杂种优势群和杂种优势模式 杂种优势群和杂种优势模式已经在玉米育种实践中得到普遍应用，并越来越简单、实用化。 第六节 玉米遗传育种研究的动向与展望 沈阳农业大学 玉米育种学 3、群体改良理论和技术的新发展 玉米所表现的无穷变异性，许多都可以在群体改良过程中选择利用。轮回选择的基本原理是增加数量性状有利等位基因的频率，从而定向改变群体的性状表现和配合力结构。轮回选择方法已经广泛用于配合力、耐旱、抗病和茎秆品质等特殊性状的改良。 第六节 玉米遗传育种研究的动向与展望 沈阳农业大学 玉米育种学 4、杂种优势机理的探索 传统数量遗传学基于两个概念解释杂种优势现象：一是显性效应，指杂种优势源于亲本间等位基因的互补；二是超显性效应，指杂种等位基因的相互作用。尽管显性或超显性假说可能适合多种情况，但这种传统的解释并没有增加对杂种优势的理解。 第六节 玉米遗传育种研究的动向与展望 沈阳农业大学 玉米育种学 5、生物技术在玉米遗传育种中的应用 1）基因工程技术不断创新，转基因玉米层出不穷 近年来，美国及加拿大的许多公司都推出了自己的转基因玉米品种，例如孟山都公司的抗虫玉米、抗草甘膦玉米、抗草丁膦玉米、抗草丁膦雄性不育玉米，以及转入两种以上目的基因的转基因玉米。 来自苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringeinsis，Bt)的cry34Ab1与cry35Ab1基因能产生一种对玉米根虫具有高度选择性的杀虫蛋白（Bt蛋白）, cry1F基因能产生一种对鳞翅目昆虫具有高度选择性的杀虫蛋白（Bt蛋白），使转基因玉米具有抗玉米螟的特性。对Bt杀虫蛋白已进行的数十年安全性试验证实，它对人类和哺乳动物是安全的。 第六节 玉米遗传育种研究的动向与展望 沈阳农业大学 玉米育种学 2）分子标记技术广泛应用 准确定位玉米的各种质量性状及数量性状基因，对抗虫、抗病、品质等重要农艺性状进行辅助选择，提高选择的准确性，缩短回交转育年限；或在基因工程操作中跟踪和克隆目的基因。 玉米的株高、穗位高、叶片数、叶面积、雄穗分枝数、吐丝期、生育期、抗倒性、耐旱性、穗长、穗粗、穗行数、百粒重、粒深、单株粒重、蛋白质含量、淀粉含量、油脂含量等主要数量性状，都已进行了标记。 第六节 玉米遗传育种研究的动向与展望 沈阳农业大学 玉米育种学 二、对玉米遗传育种研究的展望 1、高产育种仍然是玉米育种的主要研究方向 2、提高玉米的抗逆性是玉米育种的永恒目标 3、玉米品质育种的地位应有所加强 4、常规育种与生物技术育种的紧密结合。 第六节 玉米遗传育种研究的动向与展望 沈阳农业大学 玉米育种学 美国玉米种业技术的重要变化 高通量的分子标记 High throughput molecular marker 高通量的转基因鉴定 High throughput transgenic identify 高通量的单倍体选择 High throughput DH 育种的全程机械化 Highly mechanized 基于全基因组的自交系选择和杂交种预测 High efficient prediction of inb