第一篇：我國玉米育種面臨三個(gè)理論技術(shù)問題

我國玉米育種面臨三個(gè)理論技術(shù)問題

許多老先生在退休之際都以自己一生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和切身感受，告誡后來者，中國玉米育種缺少有效的種質(zhì)資源是最重要的限制因素。這么多年來，由于工作關(guān)系和經(jīng)歷，我恰好接觸了世界許多國家的玉米種質(zhì)和育種人員。自1994年回國以后，一直想發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，為克服我國玉米育種有效種質(zhì)貧乏這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)而做些實(shí)際工作，創(chuàng)造一些種質(zhì)和技術(shù)積累。我很幸運(yùn)，為了開展種質(zhì)擴(kuò)增、改良與創(chuàng)新研究，必然要面對(duì)和克服一系列未曾經(jīng)歷過的理論和技術(shù)問題?；叵脒@20余年的經(jīng)歷，遇到過一系列的理論障其中就育種技術(shù)來說大概有三個(gè)最直接的障礙。

一、認(rèn)識(shí)論

從認(rèn)識(shí)論來說，我在探索種質(zhì)擴(kuò)增、改良和創(chuàng)新的實(shí)踐過程里，遇到的第一個(gè)理論障礙就是國內(nèi)流行多年的復(fù)雜而繁瑣的雜種優(yōu)勢(shì)模式。中國農(nóng)科院的科技人員經(jīng)過多年研究，分別從系譜、數(shù)量遺傳學(xué)和分子標(biāo)記技術(shù)等三條途徑，基本上解決了這個(gè)理論障礙。在此基礎(chǔ)上，形成了循環(huán)育種的基本思路。這就是相互輪回選擇和二環(huán)系育種技術(shù)的基本原理。不解決這個(gè)障礙，所謂種質(zhì)擴(kuò)增、改良與創(chuàng)新就成了空話或泡影。多群論在育種上沒有理論依據(jù)，也沒有實(shí)踐基礎(chǔ)，其后果是阻礙商業(yè)育種技術(shù)的進(jìn)步，抑制產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力。

第二個(gè)理論障礙就是通過什么技術(shù)途徑提高產(chǎn)量。通過查閱文獻(xiàn)和設(shè)計(jì)試驗(yàn)，基本上明確了高密度育種的原理和意義。這是抗逆育種的突破口。而抗逆育種則是提高產(chǎn)量的基礎(chǔ)。在初步明確這兩個(gè)問題以后，我們就把對(duì)育種技術(shù)的思考瞄準(zhǔn)了第三個(gè)問題，那就是調(diào)整育種目標(biāo)。這大概是中國特有的現(xiàn)象。在中國長期計(jì)劃經(jīng)計(jì)體制下形成的脫離市場需求的科技項(xiàng)目考核指標(biāo)與方法體系和育種技術(shù)概念，以及最近幾十年社會(huì)轉(zhuǎn)型階段所強(qiáng)化了的雙重利益集團(tuán)，把育種目標(biāo)搞得十分混亂。其他國家沒有過像我國這樣影響力巨大的雙重利益集團(tuán)，在中國現(xiàn)行體制下，腐敗的官僚主義加上腐敗的無良學(xué)者所組成的雙重利益集團(tuán)竟如此之強(qiáng)大和在產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史進(jìn)程中持續(xù)的時(shí)間如此之長屬世界所罕見。我過去說他們是又當(dāng)婊子又立牌坊，不好聽，現(xiàn)在改稱雙重利益集團(tuán)，這樣更含蓄一些。于是，我把復(fù)雜的社會(huì)問題和學(xué)術(shù)腐敗化解為學(xué)術(shù)問題來討論，所以，我們現(xiàn)在需要重新整理和定位被他們搞亂了的育種目標(biāo)。這樣

設(shè)法從理論上動(dòng)搖學(xué)術(shù)腐敗和雙重利益集團(tuán)的社會(huì)根基。

二、邏輯性

今天，我們從邏輯上認(rèn)識(shí)這三個(gè)問題，就要從調(diào)整育種目標(biāo)開始，然后必然采取以高密度為突破口的抗逆育種技術(shù)途徑，最后，只有循環(huán)育種策略，才符合提高商業(yè)育種效率的基本要求。這三句話是當(dāng)今我國玉米育種面臨的最緊迫的理論和技術(shù)問題，或者說最需要我們認(rèn)真討論和思考的技術(shù)環(huán)節(jié)。再引申一步，則不能只強(qiáng)調(diào)種質(zhì)資源的重要性，育種技術(shù)更重要。大家都已經(jīng)注意到，盡管我們現(xiàn)在已經(jīng)擁有很多好的種質(zhì)資源，但就是不能像跨國公司一樣系統(tǒng)地創(chuàng)造一大批優(yōu)良自交系。為了解釋這個(gè)現(xiàn)象，我們首先來分析為什么美國人只提種質(zhì)擴(kuò)增（GEM）這個(gè)概念？美國人強(qiáng)調(diào)種質(zhì)擴(kuò)增，是因?yàn)槿思也蝗狈ο冗M(jìn)的育種技術(shù)，也不缺乏強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)支撐，人家缺的是種質(zhì)資源；而我則強(qiáng)調(diào)種質(zhì)擴(kuò)增、改良與創(chuàng)新，就是把種質(zhì)資源和育種技術(shù)結(jié)合在一起來考慮。這符合中國的實(shí)際情況。CGIAR系統(tǒng)的GCP項(xiàng)目提出unlock的概念，符合CGIAR系統(tǒng)大量保存植物種質(zhì)資源卻苦于利用效率不高的現(xiàn)狀。但CGIAR的概念有缺陷，沒有說到點(diǎn)子上，實(shí)際問題遠(yuǎn)比unlock要復(fù)雜得多。而聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）則把這些概括為前育種研究（pre-breeding）。我更贊成FAO的概念，更符合發(fā)展中國家的實(shí)際狀況和技

術(shù)需求，考慮問題比較全面而且更符合實(shí)際。

這些問題本不復(fù)雜，但是由于社會(huì)轉(zhuǎn)型階段認(rèn)識(shí)能力的局限與束縛，由于雙重利益集團(tuán)對(duì)玉米育種思路的誤導(dǎo)，特別是理論上的疏忽，使育種目標(biāo)變得模糊，導(dǎo)致對(duì)循環(huán)育種策略的嚴(yán)重忽視。急功近利更導(dǎo)致對(duì)抗逆育種的漠視，把育種技術(shù)搞復(fù)雜化，總是神秘而不可琢磨。這是中國傳統(tǒng)文化阻礙科技進(jìn)步的典型事例。我這里提出三句話，針對(duì)現(xiàn)在玉米育種技術(shù)體系中的關(guān)鍵思想障礙，因此必然存在矛盾和沖突。這種沖突已經(jīng)到了極為嚴(yán)峻的程度，但不能因?yàn)楦蓴_，就不敢對(duì)模糊的育種理念和思路提出質(zhì)疑。我們面臨的任務(wù)非常艱巨，要把過去十幾年里嚴(yán)重降低的產(chǎn)量增益速度恢復(fù)到1996年以前的水平，談何容易。這層堅(jiān)冰早在八十年代后期就開始緩慢形成，只是到了九十年代末期才引起大家關(guān)注而已。李競雄院士早在1990年就指出問題所在，但我們一直沒有認(rèn)識(shí)到。我是直到2002年才開始省悟過來，于是有了2003年的昆明講話。現(xiàn)在，我們多數(shù)人的認(rèn)識(shí)越來越明確，不把失衡的育種理念和思路重新顛倒過來，就不可能把玉米的增產(chǎn)速度重新提高上去。當(dāng)然，提高產(chǎn)量的增益速度，不只是靠品種，還要靠耕作栽培與管理技術(shù)的進(jìn)步，靠植物保護(hù)和機(jī)械化作業(yè)的普及提高。此外，還有賴于市場環(huán)境。

三、歸納與概括

下面就這三個(gè)重要的理論和技術(shù)問題作進(jìn)一步說明。

認(rèn)識(shí)育種目標(biāo)，要突破中國傳統(tǒng)文化中滲透著的絕對(duì)化思維方式和主觀因素。育種目標(biāo)應(yīng)該來自對(duì)生產(chǎn)、對(duì)需求和限制因素的調(diào)查研究和對(duì)科學(xué)技術(shù)自身缺陷的分析與判斷，而不是少數(shù)人拍腦袋，更不是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)下官僚主義引導(dǎo)的產(chǎn)物。育種目標(biāo)的抽象化和絕對(duì)化是我國玉米育種長期進(jìn)展緩慢的基本原因。它表面上非常重視和強(qiáng)調(diào)產(chǎn)量，把高產(chǎn)說成是永恒的主題，但這個(gè)“永恒”卻把產(chǎn)量束之高閣，既脫離實(shí)際，又脫離理論基礎(chǔ)。派生出的許多概念都比較抽象和以自我為核心。我認(rèn)為育種家絕不要以自我為核心，而要追隨生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，換句話說，要尊重耕作栽培和生產(chǎn)管理技術(shù)的進(jìn)步，隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，育種要為耕作制度的改革提供品種支撐，而不要總幻想著引導(dǎo)生產(chǎn)。越是把自己束之高閣，看得很重，就越不能引導(dǎo)生產(chǎn)，能夠起到支撐作用，不拖后腿就已經(jīng)很不錯(cuò)了。而最近20年的生產(chǎn)實(shí)踐

逐步揭示出玉米育種已經(jīng)拖了生產(chǎn)的后腿。

我們現(xiàn)在基本上清楚了一個(gè)道理，玉米育種要滿足生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和耕作制度改革的需要。我們現(xiàn)有的品種生育期太長，后期灌漿和脫水緩慢，收獲時(shí)含水量高，無法適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)對(duì)品種的需要，而產(chǎn)量水平并不高，反而浪費(fèi)了太多的肥料和資源，對(duì)培肥土地也很不利。調(diào)整育種目標(biāo)是個(gè)長期漸進(jìn)過

程，但要把失去的時(shí)間搶回來，就必須從理論到實(shí)踐兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)育種目標(biāo)，花雙倍的力量進(jìn)行育種思

路的調(diào)整。

以高密度為突破口的抗逆育種技術(shù)，這是育種目標(biāo)的派生概念。這里說的高密度育種與生產(chǎn)上通過密植提高產(chǎn)量是兩個(gè)完全不同的概念，甚至基本不相干。什么是產(chǎn)量？產(chǎn)量就是抗逆性！這是現(xiàn)代植物育種技術(shù)進(jìn)步以后逐漸獲得的共同認(rèn)識(shí)。不僅玉米如此，其他作物也無不如此。什么是抗逆性？第一個(gè)就是耐密植，抗倒伏。然后就是耐干旱、耐低氮，進(jìn)而耐高溫、低溫、不良土壤等逆境因素。也包括生物逆境。我們國家歷來重視生物逆境，但比較忽視非生物逆境。玉米上尤其應(yīng)該注意抗逆育種。我國使用了太多的化肥，卻沒有生產(chǎn)出相應(yīng)數(shù)量的玉米，雖然與土地和氣候條件有關(guān)，但培育的品種喜歡大水大肥是育種目標(biāo)和育種技術(shù)的嚴(yán)重誤區(qū)。如果說我們的土地不夠肥沃，因此不能搞密植，那就更不應(yīng)該培育大量浪費(fèi)水肥資源的品種。所謂耐肥水曾經(jīng)用來描述優(yōu)良品種的主要特征。很少有人自覺地考慮如

何降低水肥資源的消耗，或者換言之提高資源利用效率的育種技術(shù)。

我們沒有辦法在大規(guī)模育種程序中采用實(shí)驗(yàn)室的抗逆鑒定技術(shù)，于是只能采用高密度育種策略。在選育二環(huán)系的過程中，在F2分離世代施加高密度選擇壓力，其原理是擴(kuò)大群體內(nèi)的遺傳方差，從而擴(kuò)大對(duì)許多性狀的選擇響應(yīng)和選擇增益。如果增加干旱、低氮、高溫、低溫、病蟲害等選擇壓力，同樣是為了擴(kuò)大遺傳方差和增加選擇響應(yīng)。于是，我們提出以高密度為突破口的抗逆育種策略，這是當(dāng)今玉米育種的基本技術(shù)途徑。從實(shí)踐上來說，我們建議，分離二環(huán)系的早代，群體密度應(yīng)達(dá)到每畝1萬株上下。即使選育一環(huán)系的早期世代，群體密度也不能低于6000株。鑒定雜交組合（品觀試驗(yàn)）的密度應(yīng)該比區(qū)域試驗(yàn)的每畝密度增加1000株。這樣在高度密植條件下篩選出來的自交家系或雜交組合是在較寬遺傳方差的背景下篩選出來的優(yōu)良基因型，才有可能在其他環(huán)境下經(jīng)得住逆境的考驗(yàn)。這樣，通過高密度育

種途徑，就可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)抗逆育種的基本目標(biāo)。

第三個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)是循環(huán)育種。這個(gè)問題同樣來自什么是產(chǎn)量這個(gè)基本概念。既然產(chǎn)量就是抗逆性，而繼續(xù)提高產(chǎn)量主要不取決于雜種優(yōu)勢(shì)，更不取決于親本之間的特殊配合力，而是取決于非雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳原因，取決于親本自交系的一般配合力，于是我們的育種技術(shù)路線就變得很簡單，只能是循環(huán)育種。其理論基礎(chǔ)是在循環(huán)育種的過程里慢慢積累一般配合力，或者說得抽象一點(diǎn)，積累和充分利用加性遺傳方差?；蛘哒f積累那些表現(xiàn)一般配合力效應(yīng)的加性等位基因。特殊配合力對(duì)產(chǎn)量增益的貢獻(xiàn)率雖然很少，越來越少，但畢竟決定親本之間的方向。至少目前，特殊配合力仍然反映親本之間的距離和方向。因此，我們需要把自交系劃分成兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)群，而且只要兩個(gè)群就夠了。再往多了劃群就顯得多余。

這些就是當(dāng)前我國玉米育種面臨的三個(gè)重要理論和技術(shù)問題。如果基本方向錯(cuò)了，理論和技術(shù)指導(dǎo)就會(huì)錯(cuò)誤，花費(fèi)再大的力量，投入再多的經(jīng)費(fèi)也無濟(jì)于事，也很難提高競爭力。甚至使的勁越大，越是

不見成效。

預(yù)計(jì)玉米育種界在明確了這些基本理論、技術(shù)和發(fā)展思路和以往二十多年增加科技投入的基礎(chǔ)上，必將誘發(fā)出科技人員的創(chuàng)造積極性，玉米產(chǎn)業(yè)界將會(huì)出現(xiàn)激烈的成果競爭和市場角逐的激烈場面。2009-11-03 13:30趙廣熙

第二篇：淺談?dòng)衩子N

淺談?dòng)衩子N

玉米最主要的特征是天然異花傳粉，天然授粉群體的田間組成處于高度的異質(zhì)狀態(tài)，個(gè)體的基因型處于高度的雜合狀態(tài)，這決定了在玉米天然授粉的群體中，株間表現(xiàn)型比較意義不大，必須通過一定的基因型選擇過程才能正確地決定取舍。同時(shí)，由于個(gè)體基因型高度雜合，造成表型選擇不可靠，必須對(duì)大量個(gè)體做測交或后代鑒定，才能確認(rèn)表型是否真實(shí)遺傳。由于這些原因，在玉米育種過程中，一般都要經(jīng)過多代的選擇比較才能育成新的自交系或品種。

現(xiàn)代玉米育種的主流是雜種優(yōu)勢(shì)育種，基本途徑是先選育純合的親本自交系，再將親本自交系雜交，選育出雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)的雜交種。生產(chǎn)上利用的是F1 代的雜種優(yōu)勢(shì)。自交系的選育不但要求本身性狀優(yōu)良，還要求配合力高。這就大大提高了育種的難度，延長了育種的周期。不僅如此，自交系的性狀同雜交種的性狀雖然有關(guān)系，但仍然有距離，在雜交種水平上還要對(duì)農(nóng)藝性狀進(jìn)行選擇鑒定，同時(shí)對(duì)主要目標(biāo)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)水平進(jìn)行比較，最終育成優(yōu)良雜交品種[ 1 ]。獲得優(yōu)良的玉米自交系是實(shí)現(xiàn)玉米優(yōu)良雜交品種的基礎(chǔ)，生態(tài)環(huán)境的多元化差異、遺傳基因的多樣性、基因的不同變異方式以及與環(huán)境的互作是玉米育種的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。優(yōu)良親本自交系的標(biāo)準(zhǔn)

1.1 配合力高

一般配合力高（親本與雜交種的配合力高）；特殊配合力高（親本與親本間的配合力高）。

1.2 農(nóng)藝性狀優(yōu)良

株型好（現(xiàn)選緊湊、半緊湊）生長勢(shì)強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)，莖稈挺立，果穗不露尖，現(xiàn)選大穗型及耐密株型，生育期適中，吐絲散粉協(xié)調(diào)。

1.3 適應(yīng)性強(qiáng)

對(duì)紋枯、穗腐、大斑、小斑、青枯、絲黑穗、轎花葉等病具有較強(qiáng)的抗性?，F(xiàn)還提出了抗耐瘠、耐寒、耐旱、耐密植、肥料的高效利用等自交系的選育。

1.4 親緣關(guān)系較遠(yuǎn)

有利于產(chǎn)生強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)。

1.5 降低生產(chǎn)成本

低成本是種子進(jìn)入商業(yè)競爭的重要條件，是育種工作的成功表現(xiàn)，這就要求母本材料自身產(chǎn)量高，一般要求在7500kg/hm2以上，這樣才能達(dá)到降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)市場競爭力的目的[2]。選育自交系的方法

選育自交系就是對(duì)某些符合育種目標(biāo)要求的種質(zhì)材料個(gè)體連續(xù)自交和選擇,最終獲得優(yōu)良純系, 再經(jīng)過配合力的測定育成優(yōu)良自交系。一般把自交系選育的方法分為常規(guī)選育法和其他選育法 以常規(guī)選育法為荃礎(chǔ)的玉米育種技術(shù)又稱為常規(guī)育種 以其他選育法為基礎(chǔ)的育種技術(shù)可有多種, 例如, 以單倍體選系法為基礎(chǔ)的單倍體育種, 以物理化學(xué)誘變?yōu)榛A(chǔ)的輻射和誘變育種, 以生物技術(shù)為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)基因育種和分子標(biāo)記輔助育種等等。玉米自交系選育的策略

2.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)材料的研究

積極搜集、整理基礎(chǔ)材料，加以研究改良與創(chuàng)新，是解決種質(zhì)基礎(chǔ)狹窄的根本所在?；A(chǔ)材料的選擇起點(diǎn)要高、要新。目前遼寧省應(yīng)用的骨干系很多，如沈137、鐵C8605、丹9046、丹598、丹340 等等，一般配合力都比較高，遺傳也是相對(duì)穩(wěn)定的，這些骨干系相互改良都會(huì)收到良好的效果。同時(shí)要對(duì)老優(yōu)良系譜再選擇，如沈5003、鐵7922、掖478、掖8112、Mo17 等自交系，他們都含有豐富的優(yōu)良基因，一般配合力都很好。

2.2 采用復(fù)合雜交創(chuàng)造新種質(zhì)

選擇幾個(gè)骨干系，采用復(fù)合雜交的方法組建群體，克服回交轉(zhuǎn)育等方法選系遺傳基礎(chǔ)狹窄這一弊端，同時(shí)又減少用輪回選擇方法改良玉米群體的工作量，提高了選育速度和選擇效果，豐富了遺傳基礎(chǔ)，收到了事半功倍的效果。在組建新的群體時(shí)，取材要有較多的優(yōu)良基因頻率和較少的不良基因，特別是目標(biāo)性狀要突出，要有特異性，使基因充分重組，創(chuàng)造新的變異。

2.3 配合力的早代測定

要以自身繁殖產(chǎn)量高、優(yōu)質(zhì)、多抗、耐密和綜合性狀優(yōu)良為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自交系選育。在選育過程中要加大選擇壓力，密植或人工抗病接種。但是最重要看配合力，選擇高配合力的材料為基礎(chǔ)材料，后代出現(xiàn)高配合力的頻率加大，選擇果穗、籽粒、行粒數(shù)和穗粒數(shù)等產(chǎn)量性狀越大越好，越多越好。一般配合力是基因的累加作用，即加性效應(yīng)，是可以穩(wěn)定遺傳的，配合力應(yīng)早代測定，一般選在S4 代自交系基本穩(wěn)定為宜，一般選3-4 個(gè)了解特征特性的骨干系作為測驗(yàn)種，例如用丹340、瓦138、丹598 等父本系來測定母本系的一般配合力，測定一般配合力后，用其它的父本系進(jìn)行輪配，測定特殊配合力，這樣測選結(jié)合，有的放矢，加快了自交系選育。

2.4 采用先進(jìn)的育種技術(shù)

分子標(biāo)記和基因工程是分子生物學(xué)技術(shù)在常規(guī)育種中的應(yīng)用。通過分子標(biāo)記輔助選擇，無論對(duì)主效基因還是整個(gè)基因工程選擇，都會(huì)事半功倍。目前，抗病育種與抗蟲育種已經(jīng)大量開展，通過回交改良的辦法，將抗病、抗蟲基因?qū)雰?yōu)良自交系上，取得了一定的成績。不斷學(xué)習(xí)并運(yùn)用先進(jìn)育種技術(shù)，提高自

身選育水平，是適應(yīng)越來越高生產(chǎn)水平的必要條件。玉米育種手段的創(chuàng)新與運(yùn)用，將成為選育突破性優(yōu)良自交系和雜交種的有效途徑之一。

2.5 采用1 加2 選系法（即一個(gè)冬季在海南加兩個(gè)世代）

春季在本地種一個(gè)世代,冬季在海南連續(xù)加兩個(gè)世代是玉米自交系的一種快速穩(wěn)定有效的選育方法。這種方法縮短了選系年限,加速了對(duì)新優(yōu)種質(zhì)的改良利用, 提高了育種效率。目前被很多玉米育種者采用。由于此法的穩(wěn)定年限縮短，能加快利用國內(nèi)外最新、最優(yōu)種質(zhì)資源或雜交模式，使選出材料配出的新組合屬于市場上最新雜優(yōu)組合模式，增強(qiáng)了競爭力?？沙浞掷糜行вN時(shí)間，節(jié)省育種經(jīng)費(fèi)，節(jié)省人力、物力，與常規(guī)南繁工作時(shí)間上無沖突，不妨礙常規(guī)南繁活動(dòng)，增強(qiáng)南繁工作的效率和保證系數(shù)。海南二季主要應(yīng)放在基礎(chǔ)材料重組、自交和S1、S2、S3幾個(gè)世代材料的選擇上，S4 代盡量放到本地和海南一季播種及測交。在加快選育新材料時(shí)，同步加快組合鑒定試驗(yàn)的步伐，選材與試驗(yàn)同步進(jìn)行是加快育種速度的必不可少的配套措施[3]。

3.選育自交系的方法。

（1）常規(guī)選育法。這種選育方法就是在一個(gè)分離的原始群體中選擇個(gè)體自交系，經(jīng)若干世代按目測自交選擇之后，進(jìn)行配合力的測定，最終選出優(yōu)良的自交系。常規(guī)選系法的問題是早期入選的規(guī)模很難界定。目前，有的育種者在早期世代不分穗行種植，而是將入選的果穗的等量混合種植，到晚代才嚴(yán)格選擇單株種成穗行，進(jìn)行配合力測定。這種方法有效地增加了入選基因型的數(shù)目，同時(shí)增加了對(duì)單株的選擇壓力，可能對(duì)提高抗性和獲得目標(biāo)基因型有幫助。在育種規(guī)模不大的情況下，常規(guī)選育法，更多地依靠育種者的經(jīng)驗(yàn)。

（2）單倍體選系法。其基本原理是利用自然或人工的誘發(fā)、培育的單倍體植株經(jīng)過人工的染色體加倍或自然加倍獲得純合的二倍體，然后再從中選育優(yōu)良的單株，成為自交系。單倍體育種一般只需兩年就能獲得純合的自交系，比常規(guī)方法縮短了育種的周期，對(duì)育種家有很大的吸引力。不過，單倍體選育省略了大田選擇的步驟，對(duì)諸如抗性等性狀通常還要進(jìn)行加倍的選擇[4]。

（3）輻射與化學(xué)誘變選系法。輻射誘變選系法是利用放射性同位素產(chǎn)生的輻射能量甚至宇宙射線誘發(fā)染色體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變異或等位基因突變，根據(jù)表型變異選擇有用的個(gè)體育成自交系。此種方法的誘變機(jī)理主要以損傷恢復(fù)，在恢復(fù)過程中發(fā)現(xiàn)有利的變異，因而在選擇原始材料上要兼顧遺傳基礎(chǔ)豐富和抗損傷能力強(qiáng)，在選系過程中要注意淘汰各種畸形株和不利變異，選擇突變性狀明顯的健康的植株。這種方法近年來被有些人移植為航天育種或太空育種。

（4）分子選系法。所謂分子選系法是在D N A 水平上開展的自交系選育，包括轉(zhuǎn)基因選系法和分子標(biāo)記輔助選系法。轉(zhuǎn)基因選系就是借助遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)，將一些其他動(dòng)植物有利的外源基因?qū)胱越幌祷螂s交種內(nèi)，育成有外源基因控制性狀的優(yōu)良自交系，這種方法對(duì)于改造玉米基因庫中不具備的某些目標(biāo)性狀是致關(guān)重要的。分子標(biāo)記輔助選系是首先對(duì)某些優(yōu)良基因確定的緊密連鎖的分子標(biāo)記，然后以這些分子標(biāo)記為間接選擇性狀對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行選擇，最后育成優(yōu)良自交系。

（5）自交系的改良。某些自交系在育成后發(fā)現(xiàn)有些必須克服的缺點(diǎn)，有些自交系在應(yīng)用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)某些重要的性狀發(fā)生退化，或發(fā)生了新的病害生理小種的侵染，或者不適應(yīng)新的推廣區(qū)域的環(huán)境，這時(shí)解決問題的捷徑是對(duì)原有自交系的個(gè)別性狀進(jìn)行改造，育成新的改良系。改良自交系最常用的方法是回交轉(zhuǎn)育法?；亟晦D(zhuǎn)育法就是以被改良的自交系為輪回親本，以目的基因供體親本為非輪回親本，經(jīng)過5 代以上的回交改良和1～2 代的自交穩(wěn)定后，就可以育成新的改良自交系?；亟恍Ч暮脡耐繕?biāo)性狀的遺傳方式有關(guān)，一般回交法對(duì)簡單性狀或單基因控制的性狀以及細(xì)胞質(zhì)遺傳性狀最有效，對(duì)復(fù)雜性狀效果差?；亟环ㄔ谶x擇供體親本時(shí)要注意主要的目標(biāo)性狀不要有連鎖累贅，還要注意選擇具有相同雜種優(yōu)勢(shì)取向的優(yōu)良自交系，防止改良了原有的不良性狀又帶來了新的不良性狀，以及造成配合力下降等問題發(fā)生?；亟缓蟠矐?yīng)該進(jìn)行配合力測定，在不同的秭妹系中選擇配合力高的應(yīng)用[5]。雜交種的選育

4.1 雜交種的自交系選育

自交系的選育已經(jīng)為雜交種選育提供了大量資料和信息。在應(yīng)用優(yōu)良自交系選育雜交種之前，需要對(duì)所使用的親本有較詳細(xì)的了解，并遵照某些原則在親本間組配。親緣關(guān)系遠(yuǎn)，地理差異大，例如采用國外系×國內(nèi)系的組配模式已經(jīng)被國內(nèi)育種家廣泛認(rèn)識(shí)；類型有差異，性狀要互補(bǔ)，類型間的差異通常反應(yīng)了基因型的差異，性狀互補(bǔ)更加重要，特別是重要的抗性性狀，至少在親本之一中要存在；農(nóng)藝性狀和種子生產(chǎn)性能好，這對(duì)于新雜交種的應(yīng)用極為重要；配合力要高，這是最基本的條件之一，特別是產(chǎn)量性狀的配合力要高。

4.2 雜交種的選育技術(shù)簡單

單交種的組配除了育種者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)選配親本之外，通常采用最多的方法有2 種：一是輪配法，單交組合數(shù)=P（P-1）/2,其中的P 為親本數(shù)；二是骨干系法，單交組合數(shù)=M×N，即將自交系分為M、N 2 組。在組間做可能的雜交，其中一組為骨干自交系組成，另一組為新自交系組成。這種方法通常最為有效[6]。

參考文獻(xiàn)：

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[ 4 ] 張志軍，岳堯海，王敏，張洪偉，劉文國等.玉米單倍體育種技術(shù)研究概述.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(1): 46 ～ 51 Liaoning Agricultural Sciences 文章編號(hào): 1002 － 1728(2011)01 － 0046 － 03

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[ 6 ] 吳濤.玉米育種的選育方法及程序[J].農(nóng)村實(shí)用科技信息, 2011,(04)

第三篇：玉米育種的基本思路

玉米育種的基本思路—記住五句話

張世煌

最近，網(wǎng)友詢問玉米育種的基本思路是哪5句話，還有人問循環(huán)育種怎么做，我只好復(fù)述如下，包括歷史經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)、理論鋪墊和改造我們的育種技術(shù)。

一、理論誤區(qū)和歷史教訓(xùn)

在中國現(xiàn)代玉米育種歷程中發(fā)生過兩個(gè)重要的歷史教訓(xùn)：“狗熊掰棒子”（拋棄優(yōu)良種質(zhì)，或喜新厭舊）和“走貓步”（技術(shù)錯(cuò)亂）。前者是理論和技術(shù)上缺乏自信心的表現(xiàn)，對(duì)于把握大量種質(zhì)資源和遺傳改良的能力缺乏信心和能力。后者源于一種靈活多變而看似有效的傳統(tǒng)人文精神，但在現(xiàn)代育種技術(shù)面前，卻忽視了數(shù)量遺傳學(xué)原理，表現(xiàn)出明顯的理論幼稚病。這兩個(gè)現(xiàn)象合在一起，便折射出以經(jīng)驗(yàn)為主體的育種技術(shù)特征。其后果便是理論模糊，思路混亂，技術(shù)跟著感覺走。在做了許多調(diào)研和參加了一些會(huì)議之后，我發(fā)現(xiàn)這就是當(dāng)前很多人對(duì)育種技術(shù)的理解。包括一些專家教授竟也如此。

玉米育種陷入理論誤區(qū)，其后果很矛盾，一方面從事育種的人力資源豐富，育成品種數(shù)量非常多，另一方面，生產(chǎn)上缺乏優(yōu)良品種，玉米產(chǎn)量增長緩慢，甚至在九十年代中期以后進(jìn)入了近50年來增長最緩慢的時(shí)期。

比較中國與美國玉米生產(chǎn)的差距，不難看出，中國使用了相當(dāng)于美國86% 的土地面積和2.3倍的化肥，生產(chǎn)了49%的玉米，產(chǎn)量水平相當(dāng)于美國的55%。大家都意識(shí)到，只有采取有效的技術(shù)措施，才能止住下滑趨勢(shì)，逐漸縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，并全面提高生產(chǎn)水平。

我國育種者曾經(jīng)面臨生物逆境的巨大壓力，當(dāng)時(shí)很強(qiáng)調(diào)種質(zhì)基礎(chǔ)的重要性，卻忽視了育種技術(shù)的導(dǎo)向性和能動(dòng)性。今天，當(dāng)我們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的時(shí)候，認(rèn)識(shí)到不能沒有種質(zhì)改良和種質(zhì)創(chuàng)新，但也不能忽視育種技術(shù)的改進(jìn)。今后，要盡快地使玉米育種完成從經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)的跨越，這取決于我們對(duì)數(shù)量遺傳學(xué)知識(shí)的把握。除了種質(zhì)基礎(chǔ)和育種技術(shù)，還需要一點(diǎn)人文智慧。三者結(jié)合才能促進(jìn)玉米育種技術(shù)從經(jīng)驗(yàn)向科學(xué)的轉(zhuǎn)變。

以往的問題出在哪里？育種目標(biāo)和育種技術(shù)方面有過3個(gè)理論誤區(qū)：⑴什么是產(chǎn)量？⑵產(chǎn)量與雜種優(yōu)勢(shì)的關(guān)系？⑶如何通過自交系提高雜交種的產(chǎn)量？第三個(gè)問題的另一種解釋（更科學(xué)的詮釋）即一般配合力（GCA）與特殊配合力（SCA）對(duì)雜交種產(chǎn)量的相對(duì)貢獻(xiàn)。這些理論問題決定了育種目標(biāo)、基本思路和技術(shù)路線的合理性。

我們首先要明確，產(chǎn)量不是空洞抽象的概念，也不僅僅是試驗(yàn)田里玉米果穗的重量，而是如何排除或抗衡農(nóng)民生產(chǎn)田間限制產(chǎn)量和產(chǎn)量穩(wěn)定性的那些障礙因素。因此，Duvick把產(chǎn)量解釋為抗逆性，品種必須有一定的抗災(zāi)減災(zāi)，首先是耐密植抗倒伏的能力，然后是耐旱、耐低氮和耐低溫或高溫的能力。在一些國家和地區(qū)還有耐濕和耐漬的能力?？股锬婢骋矊俅朔懂?，但育種家通常并不忽視對(duì)病蟲害的抗性。

第二要明確，玉米產(chǎn)量的繼續(xù)增長與提高雜種優(yōu)勢(shì)無關(guān)。相反，在過去八十多年里，美國的玉米雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)度在逐漸下降，即玉米產(chǎn)量的進(jìn)一步增長不取決于雜種優(yōu)勢(shì)的增長，而取決于非雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳原因，特別是對(duì)生物和非生物逆境的抗性或耐性。這就提示我們，如果在試驗(yàn)田里把育種的注意力放在提高新組合的雜種優(yōu)勢(shì)上，可能會(huì)在生產(chǎn)上降低投入產(chǎn)出效率，使提高產(chǎn)量變得非常困難或者代價(jià)過高。種子公司也不歡迎這類雜種優(yōu)勢(shì)很強(qiáng)的雜交種。

根據(jù)上面這兩條原理不難得出結(jié)論，提高雜交種產(chǎn)量的主要途徑是不斷提高自交系的GCA，而不是

1靠提高兩親本之間的SCA。Duvick研究表明，雜交種產(chǎn)量的增長與親本自交系的GCA平行。Hallauer指出，發(fā)展雜交種初期，SCA對(duì)雜交種產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大約在70%，而到了1980年代初期，GCA對(duì)雜交種產(chǎn)量的貢獻(xiàn)上升到80%，SCA只占20%。實(shí)踐證明，不僅產(chǎn)量增長取決于GCA，抗逆性的提高更取決于GCA及加性遺傳效應(yīng)的積累，因此，我們說這個(gè)原理決定了玉米育種的技術(shù)路線和效率。

二、基本策略

根據(jù)上面敘述的這些原理，我們提出了玉米育種要“立足現(xiàn)有種質(zhì)基礎(chǔ)，以我為核心，向兩邊推開，循環(huán)育種和高密度育種”的基本思路。

二十多年以前，我們手里能用的種質(zhì)資源確實(shí)很貧乏，但經(jīng)過這么多年努力，我們引進(jìn)了世界上許多核心種質(zhì)，連美國、法國、德國的跨國公司都爭相把許多好的資源送到中國來，但是我們大多數(shù)育種者卻不會(huì)使用這些種質(zhì)資源。包括許多專家教授也不會(huì)使用這些原始資源和改良種質(zhì)，甚至不會(huì)使用美國公司的專有自交系。其根源在于我們的高等教育中數(shù)量遺傳學(xué)和群體遺傳學(xué)缺失，這就使育種技術(shù)失去了靈魂和主心骨，缺少最基本的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。這些足可以反映出我們需要加強(qiáng)常規(guī)育種技術(shù)的研究和培訓(xùn)。也許有人會(huì)說都是科技和學(xué)術(shù)界的浮躁給鬧的，但我們說不清也解決不了社會(huì)浮躁，只能討論理論和技術(shù)，充其量是我替大家讀書。把注意力放在其他事情上解決不了眼下的創(chuàng)新出路問題?！耙晕覟楹诵摹?，說的是商業(yè)育種要以本土化的雜種優(yōu)勢(shì)模式為核心。這是一個(gè)相對(duì)概念。它不是一個(gè)重大的科學(xué)理論問題，而是育種實(shí)踐的結(jié)晶，但在中國，人們對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)模式的理解與哲學(xué)基礎(chǔ)和文化背景有關(guān)。它背后的研究方法是以現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，但對(duì)技術(shù)的采用卻受人文智慧影響。玉米種質(zhì)資源可以劃分成兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列(alignment)，我們概括為A′B，Hallauer則概括為Reid-Tuxpeno ′ 非Reid-非Tuxpeno。這是對(duì)美國沿用了半個(gè)多世紀(jì)的雜種優(yōu)勢(shì)模式SS（Reid）′ NSS（非Reid）的擴(kuò)展和延伸。后者是一對(duì)經(jīng)典的雜種優(yōu)勢(shì)群（group）。如果有需要，每個(gè)群內(nèi)可以包含若干亞群(cluster)和不斷加入新種質(zhì)(races)。每個(gè)國家應(yīng)以美國的雜種優(yōu)勢(shì)模式為基礎(chǔ)，建立本土化的雜種優(yōu)勢(shì)模式。兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列的思想有利于種質(zhì)擴(kuò)增、改良與創(chuàng)新。也就是把全世界的種質(zhì)資源都按照本土化的雜種優(yōu)勢(shì)模式分別推往兩個(gè)方向進(jìn)行管理。

我上面最后兩句話把事情的因果關(guān)系給說顛倒了，實(shí)際上，正是由于種質(zhì)擴(kuò)增的實(shí)踐產(chǎn)生了兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列的理論概括。所以，雜種優(yōu)勢(shì)列的想法只有從Hallauer和我的嘴里才說得出來。沒有這個(gè)實(shí)踐，哪有這個(gè)思想？而一旦產(chǎn)生了這個(gè)思想，自然就更進(jìn)一步促進(jìn)育種實(shí)踐。這樣說就符合認(rèn)識(shí)論了。

接下來根據(jù)雜種優(yōu)勢(shì)模式，把國內(nèi)外的種質(zhì)都“向兩邊推開”，以防止走“貓步”，有效地保持甚至逐漸提高兩群（列）之間的SCA效應(yīng)，這有利于強(qiáng)化對(duì)種質(zhì)資源的管理，提高育種效率。這在本質(zhì)上是逐漸擴(kuò)大兩個(gè)群之間的遺傳距離或等位基因的頻率差。這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是保持和利用非加性遺傳方差?！把h(huán)育種”，既兩個(gè)群體間的相互輪回選擇或兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列之間的二環(huán)系育種，是一個(gè)基因頻率的累加過程，即充分利用加性遺傳方差，不斷提高新自交系的GCA效應(yīng)，這是玉米雜交種持續(xù)增產(chǎn)的基本原因。在循環(huán)育種過程里，還要施以高密度等逆境選擇壓力，這是抗逆育種的突破口，對(duì)自交系和雜交種選育具有引導(dǎo)作用，其后果直接指向高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的育種目標(biāo)。

三、美國經(jīng)驗(yàn)和中國玉米的“之”字形發(fā)展軌跡

玉米利用雜種優(yōu)勢(shì)80多年，產(chǎn)量潛力不斷提高，ASI（散粉至抽絲間隔天數(shù)）持續(xù)減少，葉片持綠性和傾斜角度逐漸增加。先鋒公司研究了七、八十年來所培育的雜交種，發(fā)現(xiàn)低密度下的產(chǎn)量和雜種優(yōu)勢(shì)都沒有提高，而高密度下的產(chǎn)量和雜種優(yōu)勢(shì)卻持續(xù)提高，至今沒有停止增長的跡象。

在過去60年里，中國玉米品種和雜交種的果穗長度增長緩慢，但果穗的直徑和穗行數(shù)明顯增加。這不是高效率提高產(chǎn)量和產(chǎn)量穩(wěn)定性的又好又快的途徑。另一個(gè)重要特點(diǎn)是單位面積的收獲穗數(shù)增長得極

為緩慢，每年每畝只增加11個(gè)果穗。出籽率嚴(yán)重下降，特別是1990年代大量使用PB種質(zhì)以后，雜交種的出籽率急劇下降。同時(shí)期，株高、穗位、生育期和禿尖長度都不正常地急劇增加。這是忽視抗逆性育種的直接后果，反映出我們對(duì)育種目標(biāo)和增產(chǎn)途徑的理解都出現(xiàn)失誤。

在育種目標(biāo)和技術(shù)路線混亂的局面下，是可以搞育種的，就像不按照雜種優(yōu)勢(shì)模式也能搞育種一樣，但在育種技術(shù)體系中每增加一個(gè)不確定因素，隨機(jī)性就增加一倍，導(dǎo)致育種的難度特別巨大，因而效率低下和沒有競爭力。從生產(chǎn)上來說，可持續(xù)地提高產(chǎn)量將變得越來越困難，以至浪費(fèi)大量資源，也難以全面提高玉米生產(chǎn)的實(shí)際產(chǎn)量和效益。原因就在于我們過于強(qiáng)調(diào)在低密度下提高品種的產(chǎn)量和雜種優(yōu)勢(shì)，卻忽視了應(yīng)該在高密度和其他逆境條件下提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

今后需要什么？我們需要逆境下的高產(chǎn)，逆境下的雜種優(yōu)勢(shì)，需要逆境下改善生理學(xué)指標(biāo)。這樣研究產(chǎn)量、雜種優(yōu)勢(shì)和生理學(xué)指標(biāo)才有育種價(jià)值和生產(chǎn)意義。

四、改造我們的育種技術(shù)

玉米育種技術(shù)體系中有很多環(huán)節(jié)需要改造，涉及到一系列理論和技術(shù)。我們以往雖然忽視了對(duì)抗逆性的改良，選育出大量雜交種，但其中那些最優(yōu)秀的品種，基本上是靠提高抗逆性，尤其是抗病性而提高了在逆境下的產(chǎn)量增益。今后，要主動(dòng)采取抗逆育種技術(shù)措施，提高產(chǎn)量和產(chǎn)量增益，而不應(yīng)把注意力放在雜種優(yōu)勢(shì)上，尤其不要在低密度等非逆境條件下研究產(chǎn)量和雜種優(yōu)勢(shì)。針對(duì)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，我們提出玉米育種的基本策略，概括成5句話：⑴以現(xiàn)有種質(zhì)為基礎(chǔ)。也就是要提高自信心。⑵以本土化的雜種優(yōu)勢(shì)模式為核心，這是育種技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)。⑶向兩邊推開。其作用是控制SCA，利用非加性遺傳方差，防止走“貓步”，提高育種效率。⑷循環(huán)育種。這是充分利用加性遺傳方差提高GCA的有效途徑。對(duì)種質(zhì)資源要做到喜新不厭舊。這是可持續(xù)地提高產(chǎn)量潛力和產(chǎn)量穩(wěn)定性的技術(shù)基礎(chǔ)。⑸高密度篩選是抗逆育種的第一個(gè)突破口，它的原理是利用G′E 效應(yīng)，擴(kuò)大育種群體（選系和篩選雜交組合）的分離譜，即通過增加遺傳方差（σ2g）和選擇強(qiáng)度（i）而提高育種效率。

改造育種技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急是建立我國玉米育種技術(shù)的核心。西方跨國公司早就在雜種優(yōu)勢(shì)模式的基礎(chǔ)上建立了簡單而清晰的技術(shù)核心。我們已經(jīng)在國家層面上建立了類似的技術(shù)核心，今后每一個(gè)研發(fā)能力較強(qiáng)的科研單位和種子企業(yè)都有必要建立自己內(nèi)部的技術(shù)核心。有了這個(gè)核心，就能夠停止對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)群的中國式爭論，避開無良教授在理論和技術(shù)思路方面的干擾，在育種實(shí)踐中克服長期困擾我們的種質(zhì)創(chuàng)新的難題。從理論上來說，有了這個(gè)技術(shù)核心，我們就能夠較輕松地開展種質(zhì)擴(kuò)增、改良和創(chuàng)新研究，合理而高效率地利用歐美和熱帶、亞熱帶的優(yōu)良種質(zhì)，就能夠防止再度發(fā)生“狗熊掰棒子”和“走貓步”現(xiàn)象。建立技術(shù)核心就可以把國內(nèi)外種質(zhì)都分成兩個(gè)雜種優(yōu)勢(shì)列，在循環(huán)育種過程中把等位基因頻率向兩個(gè)相反方向積累，而不是總走貓步，導(dǎo)致基因頻率總在0.5附近搖擺。退一步說，即使在劃分雜種優(yōu)勢(shì)群（列）的時(shí)候把個(gè)別種質(zhì)（譬如旅大紅骨）分錯(cuò)了方向也不要緊，只要抓住了技術(shù)核心，我們就能夠定向地改變等位基因頻率，商業(yè)育種就不會(huì)亂了方寸?？傊牙碚撀鋵?shí)到技術(shù)和材料創(chuàng)新上。這是當(dāng)前很緊迫的事情。

我們提出了一系列理論、技術(shù)和實(shí)踐問題。造成我國玉米育種技術(shù)失誤的原因很多，但這些問題到底是怎么形成的？其中包括哪些體制、社會(huì)、政策、理論、技術(shù)和個(gè)人因素？通過哪些途徑與辦法來解決這些問題？如何提高我國種子企業(yè)的育種創(chuàng)新能力？這些問題都有賴于育種者認(rèn)真思考，要我們大家共同探討和給出答案。

第四篇：育種學(xué)各論玉米復(fù)習(xí)

1.玉米育種目標(biāo)的重要性：A、是育種工作的首要任務(wù)和最基本環(huán)節(jié) B、育種目標(biāo)制定的正確與否是育種工作成敗的關(guān)鍵 C、它不僅是一項(xiàng)技術(shù)工作，更是顯示育種工作者戰(zhàn)略性和前瞻性能力的重要環(huán)節(jié) D、是選擇鑒定的依據(jù)和預(yù)期的育種成果

2.育種目標(biāo)制定原則和依據(jù)：A、當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)玉米品種性狀的要求，高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、適應(yīng)范圍廣、生育期適宜 B、根據(jù)所在地具體生態(tài)條件、栽培管理水平、目前品種的利用情況、所擁有的種質(zhì)資源、掌握的技術(shù)特點(diǎn)和今后的發(fā)展方向等進(jìn)行綜合考慮

C、既要著眼于現(xiàn)實(shí)，又要放眼于未來

3.玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素：單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、粒重

4.具體育種目標(biāo)

A、因地制宜，選育適宜株型的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適普通玉米雜交種；技術(shù)指標(biāo)：

比現(xiàn)主推品種增產(chǎn)8%——10%以上或產(chǎn)量相當(dāng)，但真有特殊的優(yōu)良性狀；穩(wěn)定性好；高抗或抗當(dāng)?shù)刂饕∠x害；DNA檢測達(dá)標(biāo)

B、選育優(yōu)良的特用或?qū)Ｓ眯陀衩纂s交種：高賴氨酸玉米（籽粒中賴氨酸含量≥0.4%）、高油玉米、甜玉米、青貯玉米、糯玉米、爆裂玉米等。

C、選育生育期適宜的雜交種。原則：充分利用氣候資源優(yōu)勢(shì)

D、選育“雙高”玉米雜交種?！半p高”指雜交種本身產(chǎn)量高，制種產(chǎn)量高，而且要求

父母本抗病、抗倒、耐密、生育期相近，父本雄花發(fā)達(dá)、花粉量大、耐高溫。

5.玉米的遺傳性狀有質(zhì)量性狀（籽粒類型、胚乳品質(zhì)、籽粒和植株色澤等）和數(shù)量性狀

（產(chǎn)量、株型、配合力等）。質(zhì)量性狀的遺傳受效應(yīng)較強(qiáng)的主效基因控制，雜種后代按一定比例分離，具有明顯的質(zhì)的差別?？刂茢?shù)量性狀的遺傳效應(yīng)有加性效應(yīng)、顯性效應(yīng)和上位性效應(yīng)三種，顯性和上位性效應(yīng)都會(huì)隨著基因的分離和重組而改變，統(tǒng)稱為非加性效應(yīng)。

6.加性效應(yīng)：控制某一性狀的等位基因和非等位基因的效應(yīng)具有簡單的可加性，基因的共同效應(yīng)是每個(gè)基因?qū)υ撔誀顔为?dú)性狀的總和，可在上下代間固定遺傳。遺傳特點(diǎn)：F1的雜種優(yōu)勢(shì)不明顯，F(xiàn)2的變異范圍小，遺傳力低，遺傳較穩(wěn)定，不易受環(huán)境條件的影響，其起主導(dǎo)作用的性狀如穗行數(shù)、單株果穗數(shù)、葉片數(shù)等可通過親本選擇來進(jìn)行改良。

7.顯性效應(yīng)：同一基因位點(diǎn)內(nèi)等位基因間的互作效應(yīng)。

8.上位性效應(yīng)：不同基因位點(diǎn)內(nèi)非等位基因間互作產(chǎn)生的效應(yīng)。

9.在育種上，想獲得較早熟的雜交種，雙親生育期差異應(yīng)小些，也比較好制種；選育晚熟

品種，雙親生育期差異可大些，制種時(shí)要注意花期調(diào)節(jié)。

10.若想獲得糯（甜）玉米雜交種，要求雙親都是糯（甜）質(zhì)的，這是因?yàn)槌胀?/p>

玉米呈顯性遺傳外，其它類型均呈隱形遺傳，普通玉米與其雜交時(shí)，由于胚乳直感，雜交當(dāng)代果穗為普通非糯（甜）玉米，F(xiàn)1子粒呈現(xiàn)3普通非糯（甜）：1糯（甜）的分離比例。

11.子粒色澤受果皮、糊粉層和淀粉層3個(gè)部分影響。果皮顏色性狀的遺傳主要受果

皮色基因P和p與褐色果皮基因Bp和bp所控制。果皮顏色有紅色、花斑色、棕色、白色，屬兩對(duì)基因的遺傳，屬母體組織。糊粉層有紫、紅、白等顏色，主要為7對(duì)基因所控制，其顯隱關(guān)系為紫＞紅＞白。胚乳淀粉層顏色性狀，有黃色胚乳與白色胚乳，為一對(duì)基因所控制，黃色為顯性，白色為隱性。糊粉層和淀粉層均有花粉直感現(xiàn)象，但必須是父本為顯性性狀時(shí)才能表現(xiàn)出來，如黃胚乳×白胚乳的F1代植株的果穗上即可分離出黃白粒。

12.我國地方品種資源有硬粒型品種、馬齒型品種、中間型品種、糯玉米品種、爆

裂玉米、甜玉米。

13.外來玉米種質(zhì)資源有：溫帶的種質(zhì)資源，包括來自美國、歐洲及其他溫帶國家的玉米

種質(zhì)；熱帶和亞熱帶的外來種質(zhì)資源。

14.玉米種質(zhì)資源的整理與鑒定：搜集到的資源要及時(shí)進(jìn)行整理、分類和鑒定研究，妥

善保存，以供利用。保存時(shí)注意兩點(diǎn)，玉米是典型的異花授粉作物，在繁殖時(shí)易竄粉混雜，為保證品種的典型性，防止遺傳漂移，應(yīng)減少繁殖次數(shù)，一次繁殖，保存多年；根據(jù)品種資源的遺傳特點(diǎn)，采用合理的繁殖方法和繁殖群體。

15.目前玉米種質(zhì)資源主要是“二級(jí)三期”保存。二級(jí)，地方各省、區(qū)、高校及科研

單位國家?guī)?；三期，短期、中期、長期。

16.玉米育種沒有突破性進(jìn)展的主要原因：A、缺少高產(chǎn)和超產(chǎn)所必須的種質(zhì)資源 B、缺少新的雜種優(yōu)勢(shì)群和雜種優(yōu)勢(shì)模式 C、缺少足夠的抗逆性基因來源。急需解決的問題：

A、引入和創(chuàng)造新的雜種優(yōu)勢(shì)群和雜種優(yōu)勢(shì)模式，創(chuàng)造更好的選系條件 B、引進(jìn)、創(chuàng)造和利用新的抗逆性基因 C、加強(qiáng)基礎(chǔ)種質(zhì)的擴(kuò)增、改良、創(chuàng)新及利用，將成為我國玉米育種取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵

17.姊妹系：來源于同一個(gè)原始基本株，按不同的農(nóng)藝方向選擇所得的遺傳基礎(chǔ)絕大部分

相同，只有微小差異的同胞自交系。

18.玉米自交系：指從一個(gè)玉米單株經(jīng)過連續(xù)多代人工強(qiáng)制自交，結(jié)合選擇而產(chǎn)生的性狀

整齊一致，遺傳上相對(duì)穩(wěn)定的自交后代系統(tǒng)。

19.優(yōu)良自交系應(yīng)具備的條件：三高兩抗（高配合力、高純度、高產(chǎn)量、抗病抗逆性性

強(qiáng)）

20.一環(huán)系：指從地方品種、綜合品種以及改良群體中選出的自交系

21.二環(huán)系：指從自交系間各類雜交種后代中宣傳的自交系

22.選育自交系的基礎(chǔ)材料有：地方品種、各種類型的雜交種、綜合品種以及經(jīng)輪回選

擇的改良群體。

23.選育自交系的方法有系譜法、回交法、聚合改良法、配子選擇法以及誘變育種法和花

藥培養(yǎng)法，而系譜法是應(yīng)用最多的方法。

24.系譜法選育程序：（1）第一季根據(jù)育種目標(biāo)，選擇適當(dāng)?shù)幕静牧稀＃?）第二季將

上季當(dāng)選的自交穗，按基本材料來源以及果穗的編號(hào)，分別種成小區(qū)。（3）第三季及其以后世代按系譜種植上季當(dāng)選的自交穗，繼續(xù)在田間觀察評(píng)選，淘汰劣系或雜系，在優(yōu)系內(nèi)選優(yōu)良單株套袋自交，經(jīng)田間與室內(nèi)綜合考評(píng)，當(dāng)選果穗分別收藏。一般經(jīng)5~7代自交，其植株形態(tài)、果穗大小、子粒色澤類型、生育期等外觀性狀基本整齊一致，就可獲得一批自交系。

25.采用自交系與系內(nèi)姊妹交或系內(nèi)混合授粉隔代交替的方法保留后代，既可以保

持自交系的純度，又可以避免因長期連續(xù)自交而導(dǎo)致自交系生活力嚴(yán)重衰退而難以在育種中應(yīng)用的問題。

26.配合力的測定一般有早代測定和晚代測定兩種。早代測定指自交當(dāng)代至自交3代

測定，可以減輕以后的工作量，有助于提早對(duì)自交系的利用；晚代測定是在自交4代及以后世代進(jìn)行測定，遺傳性已穩(wěn)定，容易確定取舍，但工作量較大，肯定優(yōu)良自交系較晚，影響自交系的利用時(shí)間。

27.測驗(yàn)種：用來測定自交系配合力的品種、自交系、單交種等，統(tǒng)稱為測驗(yàn)種。這種雜

交稱為測驗(yàn)雜交，簡稱測交，其雜種一代稱為測交種。

28.配合力的測定方法：頂交法、雙列雜交法、多系測交法（骨干系法），多用頂交法。

29.玉米雜交種的類別：品種間雜交種、品種與自交系間雜交種（頂交種）、自交系間雜

交種（單交種、雙交種、三交種和綜合雜交種）。

30.加快育種進(jìn)程的途徑：（1）以骨干系法為核心，測用結(jié)合（2）試驗(yàn)、示范、推廣相

結(jié)合（3）利用冬育冬繁，加速選繁世代

31.雜種優(yōu)勢(shì)群：在自然選擇和人工選擇作用下經(jīng)過反復(fù)重組，種質(zhì)互滲而形成的遺傳基

礎(chǔ)廣泛、遺傳變異豐富、有利基因頻率較高、有較高的一般配合力、種性優(yōu)良的育種群體。

32.從高產(chǎn)育種的角度出發(fā)，高產(chǎn)雜交種應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的因素：（1）單株生

產(chǎn)力（2）群體內(nèi)個(gè)體生長協(xié)調(diào)（3）群體與環(huán)境協(xié)調(diào)

33.玉米主要病害有：大斑病、小斑病、絲黑穗病、莖腐?。ㄇ嗫莶。?、病毒病、穗腐病

等。

34.目前發(fā)現(xiàn)的抗小斑病的生理小種有O、T、C三個(gè)，其中O小種是我國的優(yōu)勢(shì)小種,受細(xì)胞核影響，T小種受細(xì)胞質(zhì)影響。

35.普通玉米子粒中賴氨酸含量是最低的，每百克中僅有賴氨酸0.245g。

36.高賴氨酸玉米的價(jià)值：相當(dāng)于脫脂牛奶的85%~95%，對(duì)營養(yǎng)不良患兒有輔助治療作

用；含有較高的賴氨酸和色氨酸，有利于動(dòng)物吸收，有較高的飼用價(jià)值。

37.高賴氨酸玉米產(chǎn)量較低的原因是其配合力低。

38.群體改良的概念：通過對(duì)基礎(chǔ)群體進(jìn)行輪回選擇，逐步提高群體中有利基因的頻率，以改進(jìn)群體的表現(xiàn)，從而創(chuàng)造和改良玉米育種的基礎(chǔ)材料的一種育種體系。被改良的對(duì)象可以是開放授粉的品種、雜交種、綜合種、群體或基因庫，改良的產(chǎn)物可以是選育自交系的基礎(chǔ)材料，也可以直接用于邊遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

39.輪回選擇是反復(fù)鑒定、選擇、重組的過程，每完成一次鑒定、選擇、重組過程便稱為一

個(gè)周期或一個(gè)輪回。

40.混合選擇：玉米最簡單的輪回選擇方法，在基礎(chǔ)群體中根據(jù)當(dāng)代單株表現(xiàn)型進(jìn)行選擇，將選中的果穗進(jìn)行收獲脫粒，均勻、混合種子，形成下一輪基礎(chǔ)群體。此法未控制授粉，未進(jìn)行后代鑒定，難排除環(huán)境和低劣基因型的影響，容易誤選。

41.輪回選擇的方法：群體內(nèi)的輪回選擇（混合選擇、半同胞輪回選擇、全同胞輪回選擇、自交后代選擇）和群體間的輪回選擇（相互輪回選擇、半同胞相互輪回選擇、全同胞相互輪回選擇等）。

42.半同胞輪回選擇每輪要?dú)v時(shí)3年攻三代。第一代，自交和測交。第二代，測交種

比較。室內(nèi)保存與測交種對(duì)應(yīng)的自交株種子，對(duì)測交種進(jìn)行綜合鑒定，選約10%最有測交種。第三代，組配雜交種。

43.群體改良的效果：（1）改良群體的產(chǎn)量和配合力（2）改良外來種質(zhì)的早熟性和適應(yīng)

性（3）改良品質(zhì)（4）改良抗逆性、抗倒性、耐密性和耐肥性（5）改良創(chuàng)新種質(zhì)，建立充實(shí)基因庫

44.玉米種子的類別：（1）常規(guī)品種種子，包括天然授粉的普通品種、綜合品種、改良群

體的種子（2）育種家種子，育種家育成的遺傳性狀穩(wěn)定的親本種子的最初一批種子，是用于進(jìn)一步繁殖原原種的種子（3）原原種種子（4）原種種子（5）親本自交系種子

（6）雜交種子（商用種子）

45.配制玉米雜交種的技術(shù)：選地隔離、規(guī)格播種、嚴(yán)格去雜去劣、母本去雄、輔助授

粉、適時(shí)收獲、分收分藏、質(zhì)量檢驗(yàn)。

46.提高自交系繁殖產(chǎn)量的措施：（1）選用良田，精細(xì)管理（2）合理密植，增株增穗（3）

適期早播，增肥增水，以促為主（4）人工輔助授粉，增粒增產(chǎn)

47.測交選系是前期育種工作的核心，是利用雜種優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)，也是玉米雜交育種的重

點(diǎn)和難點(diǎn)。

48.群體改良的作用：（1）創(chuàng)造新的種質(zhì)資源（2）選育優(yōu)良的綜合品種（3）改良外來種

質(zhì)的適應(yīng)性

第五篇：玉米秸稈還田存在的技術(shù)問題

玉米秸稈還田存在的技術(shù)問題

近年來博樂市玉米機(jī)械收獲面積迅速擴(kuò)大，秸稈還田面積也隨之迅速擴(kuò)大。2010年玉米機(jī)械收獲面積達(dá)21萬畝，占全市玉米種植面積的90%，是2009年的3.5倍。2010年玉米秸稈還田工作即將開始，為使今年玉米秸稈還田質(zhì)量不斷提高。我將在近幾年來鄉(xiāng)、鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)指導(dǎo)工作中，對(duì)了解和調(diào)查到的在玉米秸稈還田過程中普遍存在的技術(shù)問題歸結(jié)如下：

一、秸稈翻壓入土淺

在今年播種時(shí)大部分玉米秸稈還田的地塊耙地后，地里玉米秸桿、玉米根茬遍地都是，劃爛地膜現(xiàn)象嚴(yán)重，影響播種質(zhì)量。主要原因是秸稈翻壓入土淺，沒有用大馬力翻耕機(jī)作業(yè)，翻耕深度淺。

二、秸稈在翻壓時(shí)扎堆影響犁地質(zhì)量

大部分用機(jī)械收獲玉米地塊，秸稈粉碎后直接拋撒在地里。由于個(gè)別地方粉碎后的秸稈拋撒較厚，在犁地時(shí)秸稈扎堆影響犁地質(zhì)量。

三、土壤較干的地塊沒有進(jìn)行秋灌

部分地塊較干的地塊，玉米收獲后沒有進(jìn)行秋灌就開始犁地翻壓玉米秸稈。若遇到秋季降雨量少，來年玉米秸稈腐爛不完全。因?yàn)榻斩挿纸庖揽康氖峭寥乐械奈⑸铮⑸锷娣敝骋泻线m的土壤墑情。若土壤過干，會(huì)嚴(yán)重影響土壤微生物的繁殖，減緩秸稈分解的速度。所以，對(duì)于部分土壤較干的地塊在翻壓前一定要先秋灌，然后在犁地翻壓，確保玉米秸稈充分腐爛。

四、秸稈還田后沒有補(bǔ)充氮肥

從近幾年本地區(qū)玉米秸稈還田情況中看出，大部分秋季秸稈還田的地塊都是白地翻壓，沒有施用基肥有機(jī)肥或化肥。造成來年農(nóng)作物脫肥早，影響作物產(chǎn)量。原因是：秸稈還田后土壤微生物在分解玉米秸稈時(shí)，需要從土壤中吸收大量的氮，才能完成腐化分解過程。秸稈還田的地塊不增施氮肥，微生物必然會(huì)出現(xiàn)與下茬作物幼苗爭奪土壤中氮素的現(xiàn)象，從而影響幼苗正常生長。所以，秸稈還田的地塊除了施用有機(jī)肥、磷肥、鉀肥以外，每畝還要多施尿素8-10公斤，才能滿足土壤微生物在分解玉米秸稈時(shí)所需氮素。為避免下茬作物早脫肥，就必須在犁地前施足基肥，充分補(bǔ)足氮肥。