影响玉米愈伤组织发生因素的研究

影响玉米愈伤组织发生因素的研究
影响玉米愈伤组织发生因素的研究

影响玉米愈伤组织发生因素的研究

摘要研究不同基因型、外植体和培养基对玉米愈伤组织发生的影响。结果表明,在试验的几种培养基中,玉米芽尖较幼叶易于诱导形成愈伤组织。培养基MS+ 6-BA 1.0mg/L+2,4-D 0.2mg/L+CH 500mg/L和MS+6-BA 1.0mg/L+2,4-D 2.0mg/L+CH 500mg/L较适于玉米愈伤组织发生,鲁原92和农大108品种较郑单958更易于诱导形成愈伤组织。

关键词玉米;愈伤组织;基因型;培养基;外植体

通过生物工程培育优良品种一直是国内外重要的研究领域,然而由于玉米通过组织培养再生植株有一定难度,在一定程度上影响玉米的细胞工程和基因工程的研究。本文研究了不同基因型、外植体和培养基对玉米愈伤组织发生的影响,为玉米生物工程的研究提供基础试验数据。

1材料与方法

1.1试验材料

玉米品种为鲁原92(原种由山东省农科院提供)、农大108和郑单958(原种由潍坊市农科院提供)。

1.2培养基

种子萌发培养基:MS+CH(水解酪蛋白)500mg/L。

愈伤组织诱导培养基:以MS为基本培养基,另加不同种类、不同浓度的植物激素制成(见表1)。

1.3试验方法

1.3.1无菌苗的获得。选择饱满的玉米种子用无菌水冲洗1遍,依次放入70%酒精和0.1%升汞溶液中各消毒处理10min,无菌水冲洗5次,然后在黑暗条件下用无菌水浸泡24h,在超净工作台上接种在种子萌发培养基上,置于25℃恒温培养箱中进行暗培养[1-2]。

1.3.2愈伤组织的诱导。待无菌苗长至3~5cm时(约7~9日龄),在超净工

玉米育种现状与发展战略

玉米育种现状与发展战略 摘要 种子产业技术进步涉及知识创新、种质创新、技术创新和产品创新领域,还包括少量制度创新。不同性质的机构在这个产业技术链条中的位置决定了在改革中的走向。目前,种质创新、技术创新和产品创新是玉米种业技术发展的焦点问题。跨国公司进入我国市场,暴露出我国种子产业创新能力薄弱,关键就在于种质创新缺位,技术创新能力薄弱。企业的产品创新能力则受制于落后的育种思路,因而降低了投资效率。玉米商业育种的实践基础是简化、统一的杂种优势模式。施行走出去发展战略将激化产业内部矛盾,促进种业内部科技体制和管理体制改革,提高产业竞争能力。 一、玉米种业和种业技术面临的挑战与创新机遇 加入WTO以后,玉米育种研究体系的各个环节就越来越紧密地成为产业技术的一个组成部分。种子产业技术大体包括三个层次:以知识创新为特征的基础研究,以种质创新和技术创新为特点的应用基础研究和以产品创新为目标的应用研究。这些都纳入产业技术的范畴,只是所处的位置不同。因此,我们要明确自己所处的位置,了解产业技术链中每个环节的未来走向。这是研究农业科技体制改革和政策演变的基本考虑,也是技术创新的立脚点。 我国拥有世界上最庞大的农业科研和技术推广服务体系,在经济还比较落后的历史时期,这个系统为推动我国农村经济发展和农业科技进步做出了决定性的贡献。就玉米育种来说,我国在五十年代那样贫穷落后的经济条件下成功地研发和推广杂交种,创造了世界农业发展史上的奇迹;后来只用了十年多一点的时间,便从双交种过渡到更先进的单交种选育技术。七十至八十年代,我国科技人员在李竞雄教授的带领下自主攻克了玉米抗病育种技术难关,达到了当时的世界先进水平。技术进步促进农业生产的跨越式发展,我国玉米产量提高了将近4倍。但是,进入八十年代后期,玉米育种技术进入缓慢发展阶段。实际上,发达国家当时也面临着同样的挑战和同样的发展需求。 西方发达国家依靠种质扩增、改良与创新,通过抗逆育种途径持续提高玉米产量,有效地解决了产量爬坡问题。然后又投资生物技术,提高种子产业的技术含量和竞争力,这些将进一步提高玉米产量的遗传增益。当西方国家解决面临的技术挑战时,我们恰恰进入理论与技术的停滞状态。究其原因是产业技术的发展思路出了偏差。

玉米品种密度与产量的关系

玉米品种的密度与其产量有直接的关系,每一个优良品种都要有其合理的种植密度,才能达到高产、优质、高效的目的,即要合理密植。 玉米产量由单位面积上的有效穗数、穗粒数和粒重三因素构成。穗数基本由株数决定,是产量构成因素中最活跃的因素,变化较大,也是易于人为控制的因素;穗粒数由植株个体营养条件、穗分化时期及开花授粉时期的气候条件决定;粒重主要由品种遗传特性决定,一般变化较小,是相对稳定的因素,但粒重的大小又受抽雄后光合生产率与光合产物向子粒运输的效率、时间和数量等因素影响。玉米产量构成因素的变化均与种植密度有关。在某一范围内,单位面积上的有效穗数随密度的增大而增多,超过这一范围,因空秆率提高,穗数反而下降。穗粒数和粒重一般随密度的增加而减少。 所以,玉米种植密度必须考虑影响产量三因素的协调发展,生产上应通过合理密植协调和统一亩穗数、穗粒数和粒重之间的矛盾,使三因素的乘积达最大值,最终获得较高的产量。 以2010年河北裕丰玉米研究中心的4个玉米新品种密度试验为例:参试品种有承玉18、承玉19、承 365、承421,依次用A、B、C、D表示。留苗密度设5个处理。承玉18的5个处理分别为3500、4000、4500、5000、5500株/667m2,株距分别为0.32、0.28、0.24、0.20、0.16m,小区株数分别为95、110、120、135、150株,行株数分别为19、22、24、27、30株;承玉19、承365、承421的5个处理分别为2500、3000、3500、4000、4500株/667m2,株距分别为0.44、0.37、0.32、0.28、0.25m,小区株数分别为70、80、95、105、120株,行株数为14、16、19、21、24株。处理共分为A1 A5、B1 B5、C1 C5、D1 D5,计20个处理。 该试验采用随机区组设计,3次重复,小区面积18m2,5行区,行长6m,行距60cm,收获中间3行计产。对各品种分别进行指数回归分析,求得各品种最佳留苗密度。通过田间收获及室内考种,指数回归分析见图1 。 图1 品种密度与产量的关系 根据产量,通过指数回归分析结果如下。估 计值计算:A品种667m2产量变换的依变量平均 5.05,回归系数0.2113,回归截距403.7719;估计值= 403.7719Xe0.2113X;每667m2最佳密度=4700株,产量= 703kg。B品种估计值=634.3177Xe0.2853X;最佳密度= 3500株,产量=817.9kg。C品种估计值=365.3479Xe0.2471X; 最佳密度=4000株,产量=543.9kg。D品种估计值= 565.3479Xe0.2667X;最佳密度=3750株,产量=779.9kg。 相关系数检验:A品种=-0.7896;B品种=-0.7896;C 品种=-0.3927;D品种=-1.026**。 通过田间观察、室内考种和指数回归分析,承玉18 (A)品种估计值=403.7719Xe0.2113X,相关系数检测不显 著,每667m2最佳留苗密度应为4700株,可获最高产 量703kg;承玉19(B)品种估计值= 634.3177Xe0.2853X, 相关系数检测不显著,最佳留苗密度应为3500株, 可获最高产量817.9kg;承365(C)品种估计值= 365.3479Xe0.2471X,相关系数检测不显著,最佳留苗密度 应为4000株,可获最高产量543.9kg;承421(D)品种 估计值=565.3479Xe0.2667X,相关系数检测极显著,最佳 留苗密度应为3750株,可获最高产量779.9kg。从而 看出矮秆,紧凑型,耐密植的品种承玉18,株高、穗位 变化不大,而且秃尖小,空秆率低,无倒伏,适于密植高 产。高秆大穗形品种承玉19、承365每667m2最佳密 度为3500、4000株。随着密度的增加,株高、穗位逐 渐增高,而且空秆率、倒伏率提高。应以稀植为好。承 421是个稳产品种,产量在2500 4500株之间,变化幅玉米品种密度与产量的关系 冯海侠 (河北省承德县农牧局,承德100731)

植物组织培养的研究进展和发展趋势

植物组织培养的研究进展和发展趋势 (甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术,甘肃兰州730070) 摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展,较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状,最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词:组织培养;研究进展;发展趋势 Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070) Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture. Key words: organizational culture; research status; trends 引言 植物组织培养是20世纪之初,以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术,是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体,在人工配制的环境里培养成完整的植株,也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究,已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学 等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来,随着 科学技术的不断发展,植物组织培养新方法和新技术不断涌现,研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪,生物技术是最有生命力的一门学科,而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段,被认为具有巨大的潜力,现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。 1在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。目前,国内外已

玉米组织培养及再生体系的建立

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5716162583.html, 玉米组织培养及再生体系的建立 作者:于妍胡楠楠侯杰尤丽新唐敬仙 来源:《乡村科技》2017年第32期 [摘要] 本文以玉米种子成熟胚为外植体进行组织培养,通过对外植体不同切割方式、不 同碳源、不同培养基及不同激素的对比分析,建立一套最优的再生遗传转化体系,最终成功诱导出二倍体愈伤组织,并长成为二倍体植株。 [关键词] 玉米;组织培养;再生体系;愈伤组织 [中图分类号] S513 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2017)32-68-2 玉米是主要的粮食和饲用作物,在食品和化工行业占有重要地位。随着转基因技术的飞速发展,人们欲利用转基因技术获得高产量、高品质、抗虫害的玉米新品种。用玉米成熟胚为外植体诱导的愈伤组织,不受季节影响,获得植株快速,取材方便,而且外植体大小合适,是适合于玉米遗传转化的再生体系[1]。 本文以玉米种子成熟胚为外植体进行组织培养,通过对外植体不同切割方式、不同碳源、不同培养基及不同激素的对比分析,预建立一套玉米最优的再生遗传转化体系,为玉米转基因及基因功能的研究奠定良好基础[2]。 1 材料与方法 1.1 植物材料 选取玉米种子成熟胚为外植体。 1.2 试验方法 1.2.1 实验材料处理。一是浸泡处理,即在无菌水中浸泡3 d;二是种子处理,即种子切分成芽鞘和根鞘为外植体;三是温度处理,即先将种子置于低温4 ℃下存放36 h,而后转入高温34 ℃下诱导3 d。 1.2.2 外植体培养。将外植体置于诱导培养基上,无光、25 ℃培养20 d,随后取出进行继代培养,并记录。然后将愈伤组织转入分化培养基,25 ℃、光照2 700~3 000 l x下培养20 d 后进行统计;最后将再生植株移至壮苗培养基上,生根后移植即可。 1.2.3 种子切割方式。种子切割方式为横切和纵切。 1.2.4 碳源的选用。碳源选用麦芽糖和蔗糖。

玉米单倍体育种的研究进展

植物组织培养结业总结 玉米单倍体育种的研究进展姓名:张曦 班级:农学 101 学号: 1009010070 指导老师:张素勤

玉米单倍体育种的研究进展 摘要: 阐述了玉米单倍体育种技术研究进展及在玉米育种中的应用。包括玉米单倍体的获得方法、鉴定方法、二倍体加倍方法、在玉米育种中的应用等,重点阐述了加倍方法和基础材料的选择,指出单倍体育种应注意的几个问题,并提出单倍体育种技术发展前景。 关键词:玉米;育种;单倍体;二倍体加倍 随着人口的增加和经济的发展,玉米的需求量不断上涨。耕地面积减少和环境的恶化使人们对高产、优质、抗逆性强的玉米新品种需求日益迫切。而目前用常规育种方法获得高配合力的纯合自交系需耗费大量的人力和时间。常规的育种技术已经越来越不能满足人们的育种需求。近年来,单倍体育种技术、基因工程育种、分子标记辅助育种等生物技术手段的发展提高了育种效率,开辟了玉米育种的新途径。 单倍体技术选育玉米自交系在国外已经广泛使用,目前国外大约60%的马齿型自交系, 30%的硬粒型自交系由单倍体技术选育出来。在我国最早开展此项研究的是中国科学院遗传所,通过孤雌生殖技术,在不到20年里育成3000 多个孤雌生殖纯系,其中综合性状优良或个别性状突出,可直接或者间接用于育种的近350个。此外近几年中国农业大学、华中农业大学、河北农业大学、吉林省农业科学院、山东省农业科学院和辽宁省农业科学院等也都先后从事了这方面的研究,目前也都育成了多个性状较优良的DH系,并且选育出多个优良组合参加国家级和省级区域试验,遗单6号、科玉10号、秦单5号已通过审定,并在生产上进行推广。 一、单倍体的发现 单倍体是指只携有配子染色体数目的个体,自然界中的单倍体是经过不正常受精形成的,一般发生频率很低。1922年,Dorothy Bergner 首次发现了野生的曼陀罗单倍体,此后,烟草、小麦等其他物种的单倍体被相继发现。玉米单倍体的发现相对较晚,Randolph首先观察到品种间或自交系间杂交的后代中有0.011%~0.103%的孤雌生殖单倍体,并且不同杂交组合中单倍体产生的频率存在较大的差异。尽管单倍体的发现较早,但人工单倍体的产生经历了漫长的过程。直到1964年,Guha和Maheshwari使用花药培养,第一次在实验室得到了人工的曼陀罗单倍体。 二、获得玉米单倍体技术 1.1 自然发生的单倍体 生殖过程异常所引起的孤雌或孤雄生殖而来的玉米单倍体,自然发生的单倍

玉米产量及其构成因素的分析

玉米产量及其构成因素的分析 一、实验目的 玉米是优良的饲料、重要的工业原料和优质的粮食作物,具有适应性广、发展潜力大、营养丰富和综合利用价值高等优点。同时,玉米是中国四大粮食作物之一,因此发展玉米生产具有重要意义。因此本次实验主要目的为: 1.掌握玉米产量的构成因素; 2.通过实验数据得出这些因素对玉米产量的影响。 二、实验原理 从播种到新的种子成熟为玉米的一生。它经过种子萌动、发芽、拔节、孕穗、抽雄开花、吐丝、受精、灌浆直到新的种子成熟,才能完成其生活周期。 玉米完成其生长发育需要一系列的条件,包括光照、温度、种植密度等。 玉米为喜光作物,属于C4植物,同时,玉米是短日照植物,若其长期处于短日照条件下,发育加快、植株矮小、提前抽雄开花而降低产量,若长期处于长日照条件下,植株增高、茎叶繁茂、抽雄开花期延迟甚至不能开花结实。一般要求日照时数播种至乳熟每天需要7-9h,乳熟至成熟需要每天至少大于8小时。 玉米喜温,其生物零点温度为10℃,在整个生育期只有达到品种的有效积温才能正常生长发育达到成熟。 此外,种植密度也与产量息息相关,种植过稀,不能充分利用土地、空间、养分和阳光,虽然单株生长发育良好、穗大、子粒饱满,但单位面积总产不高。种植过密,通风透气不良、全田荫蔽,容易造成空杆、倒伏、穗小、粒轻,也降低了单位面积总产。 实验表明,随着种植密度的增加,单位面积的穗数也增加,呈渐近线关系,穗粒数降低,百千粒重降低。但产量是穗数、穗粒重、千粒重的函数,任何一个因素离开另外两个都不能独立发挥作用。因此,合理密植才能增产。 此外,玉米产量还与施肥量、灌溉量、土壤条件、整地技术、播种技术及田间管理等相关。 由于玉米籽粒产量受穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百(千)粒种、穗粒重、穗重、苞叶重和穗轴重等许多数量性状的共同影响,而这些数量性状间又彼此相关,对籽粒产量的贡献大小各不相同,所以探讨玉米高产杂交种的产量组成模式,一直是近年国内外研究的重要课题。为了协调千粒重、穗行数、行粒数等产量构成因素之间的关系,明确高产育种的方向,人们进行了大量的研究。并提出:在不同的生态条件和产量水平下,玉米高产杂交种模式是有差异的。本次实验以黄淮地区和宁夏中卫的玉米为研究对象,对其产量及产量构成因素进行遗传分析,并进一步阐明各个产量构成因素在玉米籽粒产量组成中的重要性。此前,已有研究表明,在黄淮玉米生态区,产量构成因素穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百(千)粒与产量均呈极显著的遗传正相关,与籽粒产量的直接通径系数均为正值,其中穗长对产量的总体效应值最大,其次是穗粗。选育高产玉米杂交种时,应高度重视选择果穗长而粗、行粒数多的类型,同时保证一定的千粒重,对穗行数的选择可适当放宽。但同时也有研究指出在陕西泾阳地区,除穗行数外,其余4个性状与籽粒产量的遗传相关系数均为正值,其中穗长、行粒数、千粒重呈极显著正相关,穗粗的遗传相关系数的差异不显著。通径分析结果表明,穗行数、穗粗和行粒数与籽粒产量的直接通径系数均为正值。而千粒重的直接通径系数都是负值。高产育种时要重视选择果穗每穗行数多、果穗长的类型,适当注意穗位高、穗粗和行粒数的选育,对千粒重的选择可适当放宽。这可能与玉米生态区的不同有关。因此此次对宁夏中卫玉米产量相关因素的分析对当地玉米的高产有重要意义。

植物组织培养研究进展

植物组织培养研究进展 摘要 植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。 关键词: 组织培养;存在问题;措施;发展 20 世纪后半叶,植物组织培养发展十分迅速,利用组织培养,不仅可以生产大量的优良无性系,并可获得人类需要的多种代谢物质;细胞融合可打破种属间的界限,克服远缘杂交不亲和性障碍,在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力;还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体;组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。因此,植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支,如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等,并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业,产生了巨大的经济效益和社会效益,被认为是一项很有潜力的高新技术。 1组织培养的基本原理 1.1植物组织培养的概念 植物组织培养技术是指在无菌条件下,将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱发产生愈伤组织或潜伏芽等,或长成完整的植株的技术[2]。 1.2植物组织培养的依据 植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年,德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3],大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割,直到单个细胞,即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜力的观点。1943年,美国人White在烟草愈伤组织培养中, 偶然发现形成一个芽, 证实了GHaberlanclt的论点[4]。在许多科学家的努力下,植物组织培养技术得到了迅速发展,其理论和方法趋于完善和成熟,并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。 1.3培养基的选择 组织培养的基础培养基有MT、MS、SH、White等[5]。由于不同植物所需要的生长条件有所不同,会对培养基做一些不同的处理,一般采用较多的是MS。组织培养采用固体培养基的较多,但只有在植物周围的营养物和激素被吸收,如果其他残留的培养基也能被利用,对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。董雁等[6]利用回收转换后废弃的继代培养基,加入原继代培养基30 %浓度母液的培养基,培养效果与原继代培养基的基本相同,说明继代培养基再利用是可行的,这为规模化组培育苗开辟了新的途径。杜勤[7]等在无外源激素条件下,研究液体和固体培养基对黄瓜子叶培养器官分化的影响,结果用液体培养基直接诱导花芽率更高,分化高峰期出现的时间也更早,说明液体培养基对外植体的生长更有利,只是固体培养基更易操作而被较广泛应用。 2植物组织培养过程中存在的问题 2.1 污染问题 组织培养过程中的污染包括内因污染和外因污染。内因污染指由于外植体的表面或者内部带菌而引起的污染;外因污染则是主要由环境污染和操作不当引起,是指在接种或培养过程中病菌入侵,例如培养基、接种工具和接种室消毒不严格以及操作不规范等[8]。 针对植物组织培养中污染产生的原因,应从以下2个方而着手来控制污染。一是控制外植体自身带菌,外植体的表而带菌可以经过一系列的杀菌处理来减少;而外植体的内部带菌是不

我国玉米育种现状和发展趋势

我国玉米育种现状和发展趋势 一、我国玉米育种的研究现状 新中国成立50年来,我国玉米生产和其它各项事业一样取得了突飞猛进的发展。我国玉米单产和总产的增长速度大大超过其它发展中国家,玉米杂交种的普及率 95%左右,达到发达国家的水平,玉米在我国粮食生产中的地位显得愈来愈重要,因此,玉米育种的研究受到广泛地重视。“九五”以来,在国家科技部和农业部的直接领导下,在各级政府和农业主管部门的大力支持下,经过广大农业科技工作者的艰苦努力,我国玉米育种研究取得了一系列显著的成绩,主要表现在以下几个方面: 1.新品种、新自交系的选育成绩斐然 “九五”前三年,在19个由国家攻关计划第一子专题资助的玉米育种单位,通过省级以上品种审定委员会审定的新品种达41个(详见表1),年平均审定新品种13.66个,其中东北玉米区9个;华北区13个;西北区7个;西南区8个;南方区4个。这些新品种大面积示范的平均亩产都达到600公斤以上。同时各单位还育成一批配合力高、抗性好、单株生产力高的优良自变系,在41个玉米新品种的82个亲本中,有26个是近三年育成的自交系,新系的比例达到31.7%。如果加上非国家攻关单位和私营企业选育的玉米新品种和自交系,其数量将进一步增加。有理由相信,我国玉米育种的研究已经进入一个新的高速发展时期。在各玉米产区,依靠l~2个品种当家的历史已经结束,新品种更换的速度大大加快,新品种推广呈现多元化趋势。 2.种质扩增和改良进展明显 近十年来,我国玉米育种界的一个重要变化之一是愈来愈多的玉米育种工作者对种质的重要性有了更深刻地认识。为了扩大种质的遗传变异,增加选择的机会,提高玉米杂种优势利用水平,各育种单位普遍重视种质的扩增和改良。中农国科院、中国农业大学、华中农业大学等单位在国家948项目的资助下先后从国际玉米小麦研究中心(CIMMYT)、美国、墨西哥等地引进一批玉米种质资源,并开始有计划的改良。 玉米育种的实践已经证明轮回选择是群体改良最有效的方法之一,而群体改良则是一项着眼于长远育种目标的育种计划。“九五”期间,在国家攻关计划的支持下,全国有7个单位系统开展玉米群体改良研究,共有各类轮回选择群体13个,其中东北区6个。华北区6个、西南区1个。现已对这些群体分别进行了1~2轮的选择,群体的配合力、抗病性、农艺性状得到不同程度地改良。 3.育种新材料和新方法的研究有长足进步 随着农业生物技术的飞速发展,我国玉米育种工作者已经开始系统地利用转基因技术和分子标记技术开展育种新材料、新方法的研究,并取得了长足的进步。中国农业大学利用基因枪、子房注射、超声波介导的方法分别将 B吨基因和

我国玉米种植分布及产量情况

我国玉米种植分布及产量情况 玉米在中国布局广泛,主要分布在东北、华北和西南地区,形成一个从东北到西南的狭长玉米种植带,这一带状区域集中了中国玉米种植总面积的85%和产量的90%。吉林、河北、山东、河南、黑龙江、内蒙古、辽宁、四川、云南、陕西是玉米播种面积最大的十个省份,其中吉林、河北、山东的种植面积均占全国的10%以上。 我国玉米种植地区分布图 2、我国玉米产量情况 中国玉米产业的发展史同时也是玉米种子的优化史。改革开放以来,玉米品种经历了六代更替,玉米产量增长亦经历了两个阶段: (1)70-90年代单产增幅较大,涨幅超过50%,但面积增加较小,总产量的提高主要是由于单产增加所致,而新品种选育与推广成为推动单产增加的第一要素; 根据各地调查春季玉米螟基数情况,今年东北大部百秆活虫数偏高,春玉米种植面积进一步扩大,长势良好,6月份东北南部、内蒙古中部偏东地区、西北东部等地降水较常年偏多,预计一代玉米螟总体偏重发生,程度与上年相当。其中,黑龙江、吉林大发生,辽宁、内蒙

古偏重发生,新疆、黄淮和华北大部中等发生,江淮、西北其他地区、西南大部偏轻发生。预计全国一代玉米螟发生约1.6亿亩。 全国大部地区玉米螟越冬代成虫羽化盛期较常年接近或偏晚1-3天(具体数据见表1)。预计6月中下旬至7月末,江淮、黄淮、华北、西北、东北将陆续进入一代幼虫为害盛期。 一、东北春玉米主产区玉米螟平均百秆活虫数偏高 据春季各地剥秆调查玉米螟平均百秆活虫数,以东北3省和内蒙古虫量较高。与常年平均值比,黑龙江、吉林、内蒙古、山东、江苏、重庆偏高10%以上,山西和河南偏高近7%,黑龙江和河北等10省(区、市)偏低;与上年相比,内蒙古、山西、河北和陕西等10省(区、市)偏高,其余9省(区、市)偏低(具体数据见表2)。 各地玉米螟平均百秆活虫数统计表

玉米育种技术研究进展

·18· 种业导刊,2019年第2期 Journal of Seed Industry Guide 玉米育种技术研究进展 王鹤桦,刘金海 (信阳职业技术学院/医药生物检测河南省高校工程技术研究中心,河南 信阳 464000) 玉米是我国播种面积和总产量最大的粮食作物,也是主要的饲料原料和重要的工业原料。近年来,随着畜牧业的快速发展,玉米的需求日益增加。与此同时,我国玉米品种营养品质差,赖氨酸、色氨酸含量低等,严重影响了畜禽发育以及人民的身体健康。因此,亟需加快育种步伐,生产出更多质量更好的玉米来满足生产、生活的需要。 1 玉米育种技术 1.1 单倍体育种 单倍体是用天然或人工诱导方法(例如孤雌生殖)获取单倍体生物以及用单倍体生物培育后代的育种方式,主要有诱导品系、组织体外培养和化学诱导的杂交方法等。单倍体诱导商业价值巨大,常规的杂交育种周期长,诱导单倍体加倍产生纯合的二倍体,直接利用配子体进行选择,只需2~3 a 即可育成稳定的纯系,可大大缩短育种时间、减少成本。 中国农业大学陈绍江团队创建了玉米单倍体育种高效技术体系,将基础研究与技术发明以及育种实践 结合起来。吴鹏昊等比较了多个不同遗传背景的单倍体雄穗自然加倍能力,探明单倍体雄穗育性恢复不受细胞质基因的控制,而受核基因控制。有学者认为基因型在单倍体雌穗育性恢复中起主要作用,单倍体雌穗育性恢复过程与雄穗育性恢复过程相对独立。北京市农林科学院玉米研究中心已经创制出8个具有诱导率高、结实性好等优良特性的玉米单倍体诱导系,并率先利用和选育出3个单交种型诱导系,选育出系列优良玉米品种11个。 有学者认为用同族单倍体诱导剂生产母体单倍体是常用的单倍体育种方法,在玉米育种中非常有效,并开发了一种从花粉粒中分离出3个核和从四分体中分离出4个小孢子的方法,观察到非整倍性在三核期高发,表明配子体减数分裂后发生的连续染色体断裂可能形成胚胎的单倍体。1.2 远缘杂交育种 远缘杂交育种指的是不同种、属间甚至亲缘关系更远的物种间的杂交产生的后代。远缘杂交可以创造和利用杂种优势来创造新物种、改良旧物种,是育种 现阶段生产形势下,亟需突破传统玉米育种方法,选育出满足多种需求的育种材料。就玉米单倍体育种、远缘杂交育种、分子标记辅助育种、分子模块设计育种和基因工程育种等新技术进行了介绍,并对未来玉米育种工作中可能存在的问题提出了展望,以期为育种工作提供借鉴。中图分类号:S513.035 文献标志码:B 文章编号:1003-4749(2019)02-0018-03 玉米育种;单倍体育种;远缘杂交育种;分子标记辅助育种关键词:收稿日期:2018-12-11 基金项目:河南省科技攻关项目(172102110200);河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2016GGJS-274)作者简介:王鹤桦(1979-),女,河南沈丘人,副教授,硕士,主要从事动物营养与饲草资源利用研究。 E-mail:hehua317@https://www.360docs.net/doc/5716162583.html, 摘 要:doi : 10. 3969/j.issn. 1003-4749. 2019.02.006

影响玉米产量的因素分析

影响玉米产量的因素分析 摘要分析了影响汤阴县玉米生产的因素,如播种与收获期、种植密度、气象因素以及田间管理,以期为汤阴县的玉米生产提供指导。 关键词玉米;产量;影响因素;河南汤阴 汤阴县地处豫北,经过近几年的农业结构调整,现已由棉花种植大县调整为粮食种植大县,秋粮主要以玉米为主,另有少量小杂粮和经济作物。玉米的产量和品质直接关系到农户的经济利益。为了更好地服务于农业生产,充分利用气候资源,在不增加投入的情况下,提高玉米的产量和品质,增加农民收入,笔者对影响汤阴玉米生产的因素分析如下。 1播种及收获期对玉米产量的影响 近8年来,在作物观测地段,玉米平均播种日期为5月24日,较1991~2000年平均播种日期(6月3日)提前了10d,播种最早的是2006年,为5月18日;播种较晚的是2001年和2002年,为5月30日。由于普遍采用小麦、玉米套作种植制度,播种日期提前,使玉米和小麦共同生长期增加。由于没有充足的光合作用,玉米生长出现不健康状态,如果土壤水分偏少,玉米将出现瘦小的现象;如果土壤水分偏大,玉米将出现瘦而高的现象,这2种现象的出现,都不利于玉米后期生长发育。玉米瘦小,在小麦收获后的强太阳光照射下,也很难出现壮苗;玉米苗过高,在收获小麦时收割机易把玉米苗顶部割去,使玉米苗不能正常生长。要使玉米生长达到壮苗,最好是使小麦收获时玉米苗高度在10~15cm范围内。 鉴于以上分析,玉米的适宜播种期应选择在5月28日至6月3日。玉米的的平均成熟日期在9月18日,玉米收获过早,对玉米的品质有不利影响,过迟会影响小麦的适时播种。因此,玉米的收获期应选择在9月18日的前后几天。 2种植密度对玉米产量的影响 如表1所示,近8年来,玉米种植平均密度为63 840株/hm2,密度最小的是2001年,为50 220株/hm2;密度最大的是2007年,为73 800株/hm2。8年平均籽粒重为133.80 g/株,籽粒重最大的是2008年,为163.55g/株;粒重最小的是2003年,只有89.85g/株,两者差55.55g/株,按8年平均63 840株/hm2计算,将减产3 546kg/hm2。因此,玉米种植一定要有一个合理的密度。根据品种特性进行种植,在没有特别要求的情况下,应选择60 000~64 500株/hm2,按此密度和8年平均籽粒重133.8g/株计算,产量可达8 028~ 8 630kg/hm2。 3气象因素对玉米产量的影响

影响玉米产量的重要因素

影响玉米产量的重要因素 品种选择:选择稳产增收、品质优良、抗倒伏、抗病虫害强的优势杂交良种。地理环境:在海拔高度、温差效应、日照时间不同的区域,选择相应适应性强的杂交良种。一般来说,玉米最适宜在海拔高度为800~1 000 m达到高产。品种搭配:由于各种玉米品种的全生育期不同,授粉期也各不同。在同一个地理条件下,选择全生育期大致相同的品种,抽雄授粉期会延迟一段时间,因此通过品种间授粉,玉米的全生育期得到延长,积累干物质的量多,千粒质量增加,667 m2产量提高。 营养块的制作,营养块的大小是决定移栽后的返青期长短的关键。玉米苗的根须需要足够的生长空间,如果营养块制作太小,在3叶1心的时候,其根须已经超出了它应该占有的营养块面积,移栽时,势必伤到它的根须,移栽至大田,返青期延长,严重者甚至会死苗。 播种时间:玉米是禾本科、短日照、C4作物,喜光,全生育期都需要强烈的光照。它需要充足的日照时间、适宜的温差效应条件下积累的干物质量大。播种时间对玉米稳产增收起着关键性作用,早播种,首先是延长玉米全生育期;其次是玉米种在薄膜遮盖且保温的苗床上早生根,迟长苗,有利于壮苗;最后是避开倒春寒和秋风秋雨提前来临时期。施足底肥:玉米种出苗到3叶1心之后,玉米种种子本身的营养完全消耗,就会产生生理需肥。因此需要外界营养的供给,玉米苗才会继续吸收养分,维持原有的生长状态。移栽时间:3叶1心时期是玉米苗移栽最佳时间,要把握好这个时间。如果移栽时间晚了,玉米苗成了高脚苗;时间过早,玉米苗太小,太早太晚都会影响玉米返青时间,甚至影响到产量。 移栽密度:移栽密度需根据品种特性、坡向等条件。因玉米植株的长势分为紧奏型、半紧奏型、平展型,紧奏型透风透光强,需肥量高,密度大,一般成活苗4 000株/667 m2;半紧奏型比平展型密度大,半紧奏型的密度一般为3 300~3 500株/667 m2,平展型一般为3 000 株/667 m2。坡向分为向阳坡和背阴坡,

组培的研究进展及发展趋势

组培的研究进展及发展趋势 植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。简要概述了植物组织培养的概念及研究进展,较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状,最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词:组织培养;新技术;应用现状;发展趋势 植物组织培养是20世纪之初,以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术,是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体,在人工配制的环境里培养成完整的植株,也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究,已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。近年来,随着科学技术的不断发展,植物组织培养新方法和新技术不断涌现,研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪,生物技术是最有生命力的一门学科,而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段,被认为具有巨大的潜力。 一、植物组织培养新技术的研究 随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究,一些新的培养方法和技术不断出现,为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。 1.新型光源的应用 光是植物生长发育必不可少的重要因素之一,光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。日本的田中道男等运用阴极荧光灯( CCFL)作为文心兰试管苗光源, 结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。另外田中道男等利用SILHOS 作为生菜组织培养光源, 获得了高质量的组织培养苗。目前LED是组织培养中最有效的人工照明光源,而CCFL等新型光源是未来发展的主要方向。 2.开放组织培养技术 传统的植物组织培养属于严格的封闭式培养,因而造成灭菌成本偏高、培养基易污染、外界环境调控难度大等缺点。而开放组织培养新技术是在外加抗菌剂的条件下,使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境,在自然开放的有菌环境中进行,恰好弥补了这些不足。赵青华等采用开放式组培技术,在培养基中添加抑菌剂,克服了非灭菌条件下魔芋组织培养污染问题,有效地简化了实验步骤,降低了生产成本。何松林的研究表明在添加抗菌剂的开放式组培中,文心

玉米组织培养

玉米组织培养的研究发展 姓名:潘艳美专业:电气自动化类学号:0902100210 摘要:回顾了上一世纪我国植物组织培养的发展。1934年以来,我国的植物组织培养研究一直与国际发展同步进行。近些年来玉米组织培养技术发展十分迅速,玉米组织培养技术作为一种新型的科研技术,越来越受到人们重视。浅谈植物组织培养技术的基本原理、意义及面临的一些问题和植物组织培养在我国农业应用的情况,综述了玉米子房和幼胚系统的组织培养研究、玉米茎尖和根尖离体培养研究和玉米花粉和花药培养研究。 关键词:玉米;组织培养;原理;意义;作用;展望 一,植物组织培养的基本概念、原理和试验步骤 1,概念 植物组织培养是在无菌条件下,将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养,给予适宜的培养条件,诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。 2,原理 植物组织培养的依据是植物细胞的“全能性”及植物的“再生作用”。 用于植物组织培养的材料称为外植体,其主要形式有器官、胚胎、单细胞、原生质体等。根据外植体的不同,所需要的培养基种类、培养条件、外源激素的种类及比例等均不同。植物组织培养中,影响培养力的因素是多方面的,诱导愈伤组织成败的关键在于培养条件,植物激素是诱导愈伤组织和绿苗分化的关键因素。 最常用的诱导愈伤组织的生长素是IAA、NAA和2,4一D,所需浓度为O.01~10 mg/L。最常用的细胞分裂素是KT和ABA,使用浓度为O.1~10 mg/L。KT 的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。ABA对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。各类植物激素的生理作用虽有相对专一性,但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现。 3,试验步骤【1】 A,选择和配制培养基培养基是植物组织培养中的“血液”,血液的成分及其供应状况直接关系到培养物的生长与分化,因此了解培养基的成分、特点及其配制至关重要。 B,灭茵灭菌是组织培养中的重要工作之一,通常采用物理的或化学的灭菌方法。培养基用常压或高压蒸煮等湿热灭菌、器械采用灼烧灭菌、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌、不耐热的物质采用过滤灭菌、植物材料表面用消毒剂灭菌、物体表面用药剂喷雾灭菌、接种室等空间采用紫外线或熏蒸灭菌。

玉米分子育种研究现状

玉米分子育种研究现状 王玲琼 (河西学院农业与生物技术学院,甘肃张掖 734000) 摘要:随着分子遗传学的发展和实验能力的提高,分子标记随之出现并且发展迅速,尤其是在玉米遗传育种上的应用。本文通过阅读大量的文献,介绍了分子标记育种在玉米遗传图谱的构建及基因定位、杂种优势群划分、优良品种的获得等方面的应用。 关键词:SSR AFLP 分子标记玉米育种 1.序言 在学习《植物分子育种技术》的课程中,认识到了分子标记在玉米育种中的重要性,但具体内容仍不了解,所以通过查阅文献增进对分子标记的了解,并将了解的内容进一步整理,写了这篇读书报告。分子标记直接表现在DNA水平上,是一种在分子遗传学快速发展而产生的技术。玉米是重要的粮食与饲料作物, 是世界三大作物之一。但是由于对玉米中许多性状的遗传机制缺乏了解, 从而限制了玉米产量的提高与品质的改善, 阻碍了玉米育种工作的进程。建立在分子遗传学基础上的分子标记技术的迅速发展,促进了作物育种研究各个领域的发展。 2.分子标记概述 分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记形式。随着分子生物学的快速发展,分子标记也同样得到非常迅速发展。根据分子标记所依赖的的生物技术的不同,分子标记经历了三代的变化。1974,Graz- dicker 等人在鉴定温度敏感表形的腺病毒DNA突变体时,利用经限制性内切酶酶解后得到的DNA片断的差异,首创了DNA分子标记,即第一代分子标记——限制性片断长度多态性标记(restrictionfragment lengthpolymorphism,RFLP)。第一代分子标记主要是以分子杂交技术为基础的分子标记,1982 年Hamade发现第2 代DNA 分子标记——简单序列重复标记(Simplesequence repeat,SSR)。第2代分子标记是以聚合酶链式反应(PCR)为基础建立。1990年Williams和welsh 等人发明了随机扩增多态性DNA标记(randomly amplified polymorphic DNA,RAPD)和任意引物PCR(arbitrary primer PCR,AP-PCR)。1991 年Adams 等建立了表达序列标签(expressed sequen- cetag,EST)标记技术。1993 年Zabeau 和Vos 合作发明了扩展片断长度多态性标记(Amplified fragment lengthpolymorphism,AFLP)。1994 年Ziekiewicz 等发明了简单重复间序列标记(inter-simple sequence repeat,ISSR)。1998 年在人类基因组计划的实施过程中,第3代分子标记——单核苷酸多态性(single nucleotidep-

影响玉米产量因素

【引用】玉米产量潜力与实现的限制因素评估 粮食生产2011-03-06 10:11:28 阅读15 评论0 字号:大中小订阅 本文引用自老墨《玉米产量潜力与实现的限制因素评估》 内容提要:对1949至2005年玉米产量变化资料分析表明,50年来,我国玉米单产提高了248.43公斤,增幅为331.68%,年均增加5.54公斤;总产由1175万吨提高到12600万吨,增加了10.72倍,其中单产贡献占84.9%、面积贡献为15.1%,总产量提高的主要原因是单产的增加,技术的创新、突破与扩散在玉米单产的增加中发挥了重要的作用。我国玉米单产仍然蕴藏着巨大的潜力,按光温理论产量、理想条件产量和近期现实产量潜力估算,我国玉米主产区依次有2114.59公斤、969.50公斤和261.82公斤增产潜力,分别相当于现有生产实际单产水平的7.44倍、3.95倍和1.80倍。采用专家参与式研究表明,当前限制玉米产量潜力实现的主要因素是施肥方法不科学,耕作栽培管理粗放,技术不规范与到位率低等栽培种植技术问题;其次是以干旱为主的不利生态、气候条件和玉米品种多乱杂、缺乏高产稳产的区域主导品种,而土壤侵蚀严重、耕层变浅和地力不足以及玉米螟等主要病虫害严重发生也已成为玉米生产能力提高的重要障碍因素。加强栽培技术研究和农业科技推广工作是近期政府制定相关产业政策时必须考虑的重要领域,农业科技入户工程是解决我国粮食安全和农民增收的最有效途径。2005年11个省15个玉米试点县的15003位科技示范户平均亩产580.24公斤,基本实现了玉米近期现实产量潜力。 我国现有人口13亿,人均耕地面积不足1.5亩,预计30年后将增至16亿,人均耕地将减少到1亩,未来如何保证粮食和食物安全?这是人人关心的头等大事。玉米是C4高光效作物,蕴藏着巨大的产量潜力,被誉为21世纪的“谷中之王”。世界玉米最高产纪录是美国Francis Childs于2002年创造的亩产1823.4公斤,比小麦(1013公斤)和水稻(1014.8公斤)高产纪录分别高出810.4公斤和808.6公斤。我国是玉米生产大国,常年播种面积3.5~3.8亿亩,总产量约1.2亿吨,面积和产量仅次于水稻,居第二位。20世纪玉米产量的快速增长为中华民族的生存和发展做出重大贡献。在新的世纪,玉米的需求量将逐年增加,综合生产能力提高是保障需求的有效途径。因此,探索玉米增产潜力和主要限制因素,明确科技创新和扩散的方向与目标,对提高玉米生产能力,保障我国食物和能源安全、增加农民收入具有重要的战略意义。 1 材料与方法 我国玉米主要分布在从东北斜向西南狭长的玉米带上,包括3大玉米生态区和13个省(区),分别是东北春玉米区黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古,黄淮海春、夏玉米区河北、山西、山东、河南和陕西,西南山地丘陵玉米区四川、云南、贵州和广西,玉米种植面积占全国玉米总面积的85%,总产量占85%以上。

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