110份玉米自交系遗传多样性分析

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1、110份玉米自交系遗传多样性分析第一章前言1玉米种质资源的研究1.1玉米种质资源研究的重要性玉米种质资源是选育优异品种的遗传物质基础。世界玉米生产大国都高度关注玉米种质资源创新、扩增和改良的研究，把扩增玉米种质资源作为今后玉米育种研究的重要内容（王宇飞，2011）。而我国玉米研究起步较晚，玉米种质的遗传基础相对比较薄弱，并且地方品种交流较少，导致育种材料趋向单一化，严重制约了玉米种质资源研究的发展（张前进，2006）。当务之急是要扩宽种质基础，增加地方各玉米种质资源间交流和重新组配的机会，从而扩宽我国

2、玉米种质资源，对农业可持续发展具有长远的意义。......1.2国外玉米种质资源研究现状自1850年以来，美国印第安人就开始玉米种质研究。早期采用混合选育法育成一些地方品种。现代的美国玉米种质资源研究方面处于全球领先水平，20世纪初期，美国开始利用单、双交种选育二环系，从群体中分离优良自交系，如从群体BSSS及其改良群体中先后选出B14、B37、B73和B1等优良自交系（徐孝暖，2008）。目前美国玉米品种的种质资源大部分于南方马齿型玉米瑞德黄马牙群和北方硬粒型玉米兰卡斯特群以及由瑞德黄马牙的自交系组

3、成的BSSS群（刘志雄，2009）。玉米种质遗传基础日渐狭窄，扩大种质利用范围以及基础是美国育种工作迫切需要解决的问题（盖均益，2005）。因此，美国在1995年启动了玉米种质扩增（GEM）计划，通过引进外来玉米种质用于美国玉米带的育种研究（尤伟民，2001）。........1.3国内玉米种质资源研究现状我国不是玉米种质资源的中心，玉米种质的遗传基础相对比较薄弱。玉米种质资源基础狭窄是我国玉米研究仍十分突出问题（张世煌，2000）。根据2001年我国玉米杂交种调查结果显示，在全国范围内广泛种植的四个

4、玉米杂交种为豫玉22、农大108、鲁单50和农大3138的亲本均来自于美国的杂交种先锋78599，以及用Mo17或者Mo17的改良作为亲本选育出来的三个杂交种，分别是四单19、龙单13和中单2号。在玉米种质资源的研究上，我国起步较晚，在20世纪50年代中后期开始研究种质资源，我国玉米骨干自交系体系主要是由四大骨干种质群组成，分别是Reid、兰卡斯特群、塘四平头和旅大红骨群四个种质群（吴景锋，1983）。自1978年以来，这四大骨干自交系逐渐在生产上占据主导地位。以自交系自330、Mo17、黄早四和旅2

5、8为主，目前，在生产上我国的玉米种质资源仍局限于黄早四改良系、丹340改良系、掖478、美78599选系等种质，而其它自交系应用较少，导致玉米种质资源相对狭窄。由于几十年的重复利用，造成现在我国玉米生产上使用的杂交种更倾向于遗传单一性，并且这些自交系逐渐退化（陈卫国，2005），其中Mo17穗腐病、矮花叶病有加重趋势，黄早四小斑病和褐斑病的发病程度日趋严重（陈发波，2007，王囯胜，2010）。同时，随着生产水平的不断提高，对玉米品种的抗倒伏、抗干旱、抗病、抗寒等方面要求越来越高，我国种质资源现状已经

6、远远不能满足生产加工和机械化作业等方面的需求，阻碍了我国育种业的发展。解决这些问题关键在于了解现有种质资源遗传基础，才能有目的地利用种质资源，选育新的优质高产品种。在玉米种质资源研究过程中，了解种质的遗传多样性和确定所包含的优良基因是选育优质品种的关键。因此，要扩宽种质基础，了解和改良现有的种质资源，增强现有品种和群体的遗传多样性具有十分重要的意义（陈卫国，2005）。.......第二章材料和方法1试验材料本试验所用的玉米自交系均来自天津农学院特用作物改良中心提供，其中，4份国内标准测验种和106份

7、普通玉米自交系共计110份自交系。标准测验种分别为丹340、黄早4、Mo17、K12，供试自交系名称详见表2-1（谷静丛，2014）。试验田选在天津农学院特用作物改良中心试验地种植。......2试验方法2.1田间试验设计试验地点：选自天津农学院特用作物改良中心试验地。所选试验地地力相同，肥力均匀一致。2013年和2014年分别调查玉米自交系农艺性状和产量性状，取其平均值。试验设计：随机区组播种玉米自交系，两年播期基本相同，分别是2013年4月28和2014年4月26号，单行区，行距0.6米，行长3米

8、，株距0.4米。田间管理方法同一般大田生产管理方法，选择每行长势均匀的5株玉米植株调查性状，取其平均值。2.1.1田间调查和室内考察性状及方法在玉米生长时期调查试验材料的出苗期、叶鞘色、株高、穂位高、雄穗分枝数、雄穗长度、叶片数、抽雄期、吐丝期、花药色、花丝色等农艺性状。选取每行长势均匀的5株玉米植株调查性状，取其平均值。在收获风干后，考察各玉米自交系的产量性状：穗粗、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、单穗粒重、百粒重、粒色、轴色等。自交系田间性状调查方法和