玉米杂种优势利用
玉米杂种优势育种——自交系群体循环相向选择的原理及途径
玉米杂种优势育种——自交系群体循环相向选择的原理及途径张立军;关义新;林凤;崔震海【摘要】杂种优势是一个复杂的生物学现象,由生理、生化和分子机制共同决定.在群体水平上,作物产量取决于作物与环境、个体与群体、个体各个器官之间的协调,杂交育种追求群体优势.在个体水平上追求在特定群体条件下有利于单株产量形成的性状集合,该集合由优势性状、零优势性状和负优势性状组成.杂交导致后代发生遗传变化的机制可分3类:亲本等位基因一致、亲本等位基因不同、亲本含有不同的非等位基因.杂种优势是上述3类基因协调组合和表达的结果,可称为“协调基因表达谱”.该基因表达谱的创建涉及3个阶段的基因重组,即创造自交系选育群体的杂交、自交系选择时的自交和亲本自交系选配的杂交.根据杂种优势的分子机制,具有高配合力的亲本自交系之间,不仅在基因组成上具有一定的互补性,还应有一定的一致性,通过亲本自交系群体的循环相向选择,可以实现这一育种目标.同时,还需要进行协调基因表达谱的特点、形成规律及其与表现型关系的基础研究.注意研究自交系性状优势与基因群组成的一致性和互补性的关系,筛选出能够用于杂种优势预测的分子标记,提出新的杂种优势形成理论和利用途径,为更长远的杂种优势利用奠定基础.%Heterosis, a complicated phenomenon, is jointly controlled by physiological, biochemical and molecular mechanisms. At population level, crop yield depends on the coordination between crop and its environment, individual plant and its population, different organs in an individual. Hybridization breeding pursues the heterosis in a population level. At individual level, the cross breeding intends to achieve the collection of the characters which are in favor of an individual yield formation in particularpopulation condition. This collection consists of the characters of positive heterosis, negative heterosis and zero heterosis. The basis of genetic changes in hyrbids, caused by crossing, may be classified into three categories: the parents having the same alleles, the parents having different alleles, the parents having different non-allele genes. Heterosis is the result of combination and concord expression of these three categories of genes, which could be called the concord gene expression profile. The creation of this gene expression profile is involved in the following gene recombination of three stages: (1) crossing when establishing an inbed population; (2) self-pollination when screening the inbed population; (3) crossing when screening the combinations of inbred lines. According to the molecular mechanism of heterosis, not only the complementarity, but also the consistency in the genetic composition are necessary between the inbred lines of parent possessing high combining ability. These breeding objectives can be achieved by the recycling selection of the inbreds in face-to-face direction. Meanwhile it is necessary to investigate the characteristics and the establishment pattern of the concord gene expression profile, and to explore the relationship between the concord gene expression profile and the phenotype. Especially, we should pay more attention to the relation of complementarity and consistency in the genetic composition with the traits controlled by them, and screen out the molecular marks used to predict the heterosis. Consequently, these investigations can provide new approaches andtheoretical guidance for heterosis which will lay a foundation for the further heterosis utilisation.【期刊名称】《沈阳农业大学学报》【年(卷),期】2011(042)006【总页数】6页(P643-648)【关键词】玉米杂种优势;亲本遗传组成的一致性;亲本遗传组成的互补性;协调基因表达谱;自交群体的相向选择【作者】张立军;关义新;林凤;崔震海【作者单位】沈阳农业大学生物科学技术学院/辽宁省农业生物技术重点实验室/辽宁省植物基因工程技术研究中心,沈阳110161;中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130012;沈阳农业大学生物科学技术学院/辽宁省农业生物技术重点实验室/辽宁省植物基因工程技术研究中心,沈阳110161;沈阳农业大学生物科学技术学院/辽宁省农业生物技术重点实验室/辽宁省植物基因工程技术研究中心,沈阳110161【正文语种】中文【中图分类】S513杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本产生的杂种一代在生活力、生长势、抗逆性、产量等方面优于亲本的现象。
玉米杂种优势利用 论文
玉米杂种优势利用摘要：玉米是异花授粉植物,育种主要是利用其杂种优势.本文首先介绍了杂种优势的概念,表现及原则,随后着重讲述了玉米杂种优势的利用,并以玉米与其近缘种和远缘种杂交的利用为例,阐述了玉米杂种优势利用模式及其在生产上的重要性,以及利用的现状和前景,使读者更多的了解玉米杂种优势的有关知识.关键词：玉米;杂种优势;利用1. 杂种优势的概念.表现及原则杂种优势是指两个以上亲本杂交后,所产生的杂种在生长势,生活力,抗逆性,适应性,产量和品质等方面比其亲本优越的现象.它是生物界的普遍现象.其表现是多方面的:(1)营养体优势.多数杂种F代长势旺盛,分蘖力强,根系发达,茎杆粗壮,块根,块茎增大增重.(2)生殖优势.一些主要农作物如玉米,高粱,水稻等杂交种F1的产品多数较高,一般此推广的普通良种增产20%`～40%.(3)抗逆性和适应性方面的优势.杂种F1代生长势强,抵御外界不良环境的能力和适应环境条件的能力往往优于亲本.(4)品质优势.杂种优势在生产上可以大大地提高产量,也应遵循以下原则:1.选配遗传基础差异大的亲本.2.尽量提高亲本的纯合度.3.便于杂交,并能获得大量杂交种子.。
玉米在我国及至全世界被大面积种植,其育种目标在不同地区有所侧重,但大部分是共同性的.现概括地将饲用玉米育种的目标性状分述如下:(1)高产性状.通常认为,产量性状优势的.子粒玉米杂交同样应用较多的饲用产量.(2)稳产性状.该性状主要包括生态适应性和各种抗逆性两方面(3)营养价值(4)早熟性(5)适应机械化收获的性状,如适宜的植株高度和穗位高度.玉米是最重要的饲用作物之一,适合于许多地方种植,但因为各地区地理位置,气候条件等的不同,又需要育种家们培育出许多适合当地种植的优良品种,杂种优势就是一个重要的研究方向,下面我们将分别论述玉米与其近缘种,远缘种的杂交。
2. 玉米与其近缘种的杂交2.1杂交试验目前,栽培种与其近缘物种直接杂交仍是将近缘物种基因转移到栽培种的主要手段。
玉米主要植株性状的杂种优势位点分析
玉米主要植株性状的杂种优势位点分析摘要：随着科学技术的发展，玉米杂种优势的利用促进了玉米生产的大幅度增长。
杂种优势的遗传实质是多个基因、各种遗传效应的综合作用，本文对玉米主要植株性状的杂种优势位点分析。
关键词：玉米；农艺性状；SSSL测交群体；杂种优势位点我国是一个农业大国，是世界第二大玉米生产国。
玉米在粮食生产中的作用举足轻重，在国民经济中占有重要地位。
自新中国成立的60多年来，玉米在解决温饱问题、保障粮食和饲料安全、发展国民经济以及缓解能源危机等方面发挥了重要作用。
一、材料与方法1.试验材料。
利用203个玉米自交系许178背景的综3单片段代换系（SSSLs）群体为基础材料。
该群体是以综3为供体亲本、许178为受体亲本，通过多代回交和自交结合SSR分子标记辅助选择，在BC4F2、BC4F3和BC4F4筛选到的纯合单片段代换系材料，包含150个不同染色体片段的SSSLs，分布在玉米的10条染色体上，代换片段平均长度为47.67 cM，导入片段总长11 394.22 cM，覆盖率玉米基因组的67.56%。
2.田间试验设计。
2016年冬以203个SSSLs为母本，受体许178为父本，利用人工授粉的方式获得203个SSSLs的测交群体。
2017年夏播在某市农业科学院对203单片段代换系及其回交群体进行了田间鉴定。
田间试验采取随机区组设计，3次重复，单行区，行长4 m，行距0.6 m，密度为67 500株/hm2。
为保证试验数据的准确性，SSSLs群体和2个亲本采用同样的田间设计播种在同一试验田中，田间管理措施同常规大田生产。
3.性状田间测定。
从苗期开始，每一行从第3株开始在不同的发育时期选择10株标记叶片数。
散粉后选择10株表型一致的单株进行田间农艺性状调查，主要包括株高（plantheight，PH）、穗位高（ear height，EH）、总叶片数（leaf number，LN）。
株高指植株从地面到雄穗顶端的高度（cm）；穗位高指植株从地面到第一个穗所在节的高度（cm）。
杂交玉米绿色高产高效栽培技术浅析
杂交玉米绿色高产高效栽培技术浅析随着人口的不断增长，对粮食的需求也越来越大。
在此情况下，农业生产高效、高产、可持续发展的要求日益增强。
作为全球主要的粮食作物之一，玉米的生产效率也受到关注。
杂交玉米因其高产高效的特点，已成为当前玉米生产的主流。
I. 杂交玉米的优势杂交玉米是利用不同亲本品种的优良基因进行人工杂交而培育出来的。
与传统玉米品种相比，杂交玉米具有以下优势：1. 较高的产量：杂交玉米拥有高度的遗传多样性和一定程度的杂种优势，其产量比传统玉米品种显著提高。
2. 抗逆性强：杂交玉米受到不同基因的遗传影响，因此具有较高的生物学适应性和抗逆性，能够在恶劣的自然环境中生长发育。
3. 品质优良：杂交玉米不仅产量高，还具有优异的品质，如蛋白质含量高、饲料价值高等。
II. 杂交玉米的栽培技术杂交玉米的高产高效取决于其优良的遗传基础和科学的栽培技术。
下面介绍几项重要的栽培技术：1. 良种选育：选择适合当地环境的良种玉米是高产高效的基础。
应选择适应性强、病虫害抵抗力好、品质良好的玉米品种作为亲本，通过合理交配获得性状稳定、高产的杂交玉米品种。
2. 深耕松土：在播种前应进行深耕松土，增加土壤透气性，促进根系生长发育。
同时，深耕能破坏病虫害的生长生息环境，减少它们对玉米的危害。
3. 合理施肥：玉米生长过程中需要大量的养分供给。
应根据土壤类型和玉米生长的需要进行合理的施肥，以增加产量和改善品质。
通常采用底肥和追肥的方式，底肥应在整地后施入，追肥应在玉米生长过程中根据需要进行补充。
4. 控制病虫害：病虫害是玉米生产中的常见问题，对玉米的生长发育造成极大的危害。
应根据不同的病虫害类型和传播方式制定合理的防治措施，如合理选用农药、清理病虫害源、进行轮作等。
III. 结语杂交玉米是当今玉米生产的重要生产方式，具有高产高效、抗逆性强、品质优良等特点。
其栽培技术的科学化和精细化对于提高玉米的产量和品质至关重要。
因此，举国上下应高度重视杂交玉米的开发和应用，以增加粮食生产，保障国家粮食安全。
玉米杂种优势
玉米的杂种优势陈亮 1241410003（130024 东北师范大学生命科学学院长春）摘要：杂种优势是生物界的一种普遍现象，可以大幅度提高农作产量和改良农作物品质，具有很大的经济价值。
玉米是异花授粉的植物，其育种主要是利用杂种优势。
本文通过介绍杂种优势的概念、遗传学基础，玉米杂种优势的利用以及杂种优势的研究进展来介绍玉米的杂种优势。
关键词：玉米杂种优势遗传学基础研究进展Abstract: Heterosis is an universal phenomena in biology. Which could increase the production and improve the quality of crops, had a great economic value.Corn is cross-pollinated plants, the main use of heterosis breeding.This paper introduces the concept of heterosis, genetic basis of heterosis, maize heterosis utilization and progresses in the Heterosis of maize heterosis to introduce.Key word: Corn, Heterosis, Genetic basis, Research progress of杂种优势是指两个以上亲本杂交后，所产生的杂种在生长势，生活力，抗逆性，适应性，产量和品质等方面比其亲本优越的现象，它是生物界的普遍现象。
玉米是杂种优势利用最早，并在世界范围内普及推广取得最有成效的作物。
自1908年G.H.shull和E1M.East研究了玉米自交导致衰退，杂交产生优势的遗传现象后，揭示了杂种优势的奥秘，从而奠定了近代玉米杂交育种方法的基础。
玉米中的等位基因变异和杂种优势
玉米中的等位基因变异和杂种优势：两个局部是如何比整体更起作用的？在此综述中，我们就近期关于玉米中等位基因变异的研究和该研究对于我们理解杂种优势存在的可能影响进行了讨论。
杂种优势是指在某种性状上杂交子代优于亲代的表现，是该物种中某一变异表达显现的结果。
玉米中序列表达水平的种内对比显示出了等位基因变异惊人的高表达水平。
该变异包括基因片段含量的变异、基因周围重复元素的变异、基因表达水平的变异。
有证据表明转座子和DNA重复序列在等位基因变异多样性的产生中起主要作用。
等位基因变异型的组合为杂交子代中新的等位基因的相互作用提供了可能涉及到的更为全面的成套等位基因。
未解决的主要问题是等位变异的组合和等位基因的相互作用是怎样引起杂种优势的表型的。
众所周知，一个程序的基本了解对于该程序的使用和操作至关重要。
但是，这一理论有个最明显的例外——杂种优势现象。
在这远超过一个世纪的时间里，杂种优势已经成为研究主题的热点并引起无数猜想。
然而，引起杂种优势的原因始终不为人知。
尽管缺乏这一认知，饲养员们已经相当成功地运用杂种优势提高了许多物种的驯养的活力。
据统计，因为杂合体和杂种优势的运用，玉米的产量以每年15%的增速增加。
杂种优势是杂合体是指在在F1的子代中存在的表型优于双亲平均值（中亲优势）或双亲中有优势的一方（超亲优势）的现象。
尽管中亲优势在科学研究上是一个很有趣的主题，但是其经济效益是相对较少的。
超亲优势是杂合体被广泛运用在农业物种上的潜在原理，这就是我们将要专门讨论的现象。
杂种优势的水平可以根据特定的性状物种的特性进行量化。
一个特定性状的杂种优势的量化可以通过子代杂合体表型与优势亲本表型的差值来体现。
然后，用具有杂种优势的子代数除以具有该优势的亲本数来计算杂种后代百分比。
通常杂种后代的亲本都是近亲交配的。
因此，杂种优势的量化同时反映了杂交活力和近交衰退的恢复能力。
杂种优势已经被运用到育种和动植物产品中。
杂种优势在早期被用于骡子的培育，由母马和公驴杂交所得。
高中生物 玉米遗传多样性与杂种优势素材
玉米遗传多样性与杂种优势摘要杂种优势利用是玉米育种研究的重要内容。
通过分析玉米种质的遗传多样性可以划分杂种优势群，并在结合育种实践的基础上构建杂种优势模式。
分子标记技术已成为分析遗传多样性的重要工具。
对不同分子标记系统的比较分析表明，SSR标记最适合种质的遗传多样性分析。
系谱分析方法、数量遗传学方法和分子标记技术是分析玉米杂种优势群的常用方法。
利用分子标记技术并结合双列杂交和NC-II方法对中国玉米种质进行了有效划分。
文章最后探讨了利用分子标记遗传距离预测杂种优势的可能性。
关键词：玉米遗传多样性杂种优势分子标记杂种优势利用是玉米育种研究的重要内容，其理论基础是杂种优势群和杂种优势模式。
合理准确地划分杂种优势群，建立相应的杂种优势模式，才能有效地选配杂交组合。
同时，玉米种质的扩增、改良与创新也必须遵循杂种优势群和杂种优势模式的原理，才能避免资源浪费，提高育种效率。
杂种优势理论建立在遗传差异之上，因而种质的遗传多样性研究是利用杂种优势的前提，有助于这些种质在育种实践中的有效利用。
以往形态标记、系谱分析、配合力表现以及同工酶等方法相继被用于遗传多样性研究，但都表现出一定的局限性。
近年来，建立在以DNA结构多态性基础上的分子标记技术克服了传统标记的许多缺点，已发展成为遗传多样性研究的重要工具。
本文结合我们AMBIONET中国实验室近年来的研究结果，探讨了利用分子标记进行遗传多样性分析，划分杂种优势群，以及预测杂种优势的可能性。
1 利用分子标记研究遗传多样性1.1 DNA分子标记与传统的形态标记、细胞标记、生化标记相比，分子标记直接以DNA的形式表现，在植物的各个组织，各个发育时期均可以检测到，不受季节，环境的限制；数量极多，覆盖整个基因组；多态性丰富，自然存在许多变异；一些标记表现为共显性，能够鉴别出纯合和杂合基因型，从而提供较完整的遗传信息；并且几种主要作物都已建立了高密度的分子标记遗传图谱。
当前已发展的分子标记可以分为基于DNA分子杂交技术的标记（如RFLP标记）和基于PCR 技术的标记（如SSR、AFLP和RAPD标记）。
玉米杂交制种技术
二）、玉米杂交制种的技术要求
? 制种玉米田 间管理
? 制种玉米人 工去雄
1、制种玉米田间管理
? 播期管理 ? 苗期 ? 灌水管理 ? 田间去杂去劣 ? 砍出父本 ? 收获、晾晒
1）播期管理
1、掌握品种特性，把好种子质量关，进行种子处理 ? 人工清选 把亲本种子中的霉种和破粒清选出来，
避免播种后出现缺苗断垄现象。 ? 种子包衣 在播种前7-10天，包衣的种子必须晒干
增加母本行数，提高制种产量。 依据：父本雄穗的发达程度、分枝多少、花粉量
多少和父本开花散粉持续的时间长短
2）苗期及灌水管理
? 突出一个“早”字，早放苗，早封土，苗期以 根系生长为主，早中耕疏松土壤，促使根系下 扎，培育壮苗。
? 早定苗：在 3-4片真叶定苗，每穴留一株。发 现有杂株玉米立即剔除。母本留均匀一致的壮 苗，父本有意留大、中、小苗，延长父本散粉 时间。
二、我国是利用杂种优势最早的国家，欧洲在产 业革命之后才开始作物杂种优势利用的研究。
1）有关骡子杂种优势的记载 有关骡子杂种优势 的记载，要追溯到 1400多
年前《齐民要术》 中的有关文字描述 “ …马复驴 所生骡者，形容壮大，弥复胜马 …”。 2） 1637年《天工开物》中有关养蚕业杂种势利用 的记载：“今寒家有将早雄配晚雌者，幻出嘉种， 此一异也” 。
普通烟草 早熟
×
心也烟草 优质晚熟
品种甲 品种乙
种间杂交种 早熟优质
二、玉米制种技术
? 基地的选择 ?玉米杂交制种的技术要求
一）、基地的选择
1、我国杂交制种的主要区域： 我国玉米制种基地分为西北、东北、华北
三个制种区域。这些地区昼夜温差大，光 照时间长，适合玉米制种的生产 较好的稳产性和适应性，凡 只是产量方面具有强优势而其他性状不具优势的杂 交组合，往往不能稳产高产，风险性较大，不宜推 广利用。
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玉米杂种优势利用李云霞(甘肃农业大学草业学院，兰州，730070)摘要：玉米是异花授粉植物,育种主要是利用其杂种优势.本文首先介绍了杂种优势的概念,表现及原则,随后着重讲述了玉米杂种优势的利用,并以玉米与其近缘种和远缘种杂交的利用为例,阐述了玉米杂种优势利用模式及其在生产上的重要性,以及利用的现状和前景,使读者更多的了解玉米杂种优势的有关知识.关键词：玉米杂种优势利用1. 杂种优势的概念.表现及原则杂种优势是指两个以上亲本杂交后,所产生的杂种在生长势,生活力,抗逆性,适应性,产量和品质等方面比其亲本优越的现象.它是生物界的普遍现象.其表现是多方面的:(1) 营养体优势.多数杂种F代长势旺盛,分蘖力强,根系发达,茎杆粗壮,块根,块茎增大增重.(2)生殖优势. 一些主要农作物如玉米,高粱,水稻等杂交种F1的产品多数较高,一般此推广的普通良种增产20%`～40%.(3) 抗逆性和适应性方面的优势.杂种F1代生长势强,抵御外界不良环境的能力和适应环境条件的能力往往优于亲本.(4)品质优势.杂种优势在生产上可以大大地提高产量,也应遵循以下原则:1.选配遗传基础差异大的亲本.2.尽量提高亲本的纯合度 3. 便于杂交,并能获得大量杂交种子玉米在我国及至全世界被大面积种植,其育种目标在不同地区有所侧重,但大部分是共同性的.现概括地将饲用玉米育种的目标性状分述如下:(1)高产性状.通常认为,产量性状优势的.子粒玉米杂交同样应用较多的饲用产量.(2)稳产性状.该性状主要包括生态适应性和各种抗逆性两方面(3)营养价值 (4)早熟性(5)适应机械化收获的性状,如适宜的植株高度和穗位高度. 玉米是最重要的饲用作物之一,适合于许多地方种植,但因为各地区地理位置,气候条件等的不同,又需要育种家们培育出许多适合当地种植的优良品种,杂种优势就是一个重要的研究方向,下面我们将分别论述玉米与其近缘种,远缘种的杂交.2. 玉米与其近缘种的杂交2.1杂交试验目前,栽培种与其近缘物种直接杂交仍是将近缘物种基因转移到栽培种的主要手段。
而杂交成功的关键取决于栽培种与近缘物种间的杂交亲和性。
如果不亲和或亲和力低,即杂交不结实或结实率低,杂交不易成功[7～10]。
远缘杂交不亲和性是物种间长期进化中形成的生殖隔离。
不亲和性表现为受精前(杂交受精不能完成)、受精过程中(胚败育)和受精后(杂种衰败和杂种不育)3种情况。
为了提高可杂交性,克服远缘杂交不育障碍和在育种中有效导入、利用近缘种的有利基因,开展杂交亲和性研究是必要的。
我们知道，在玉蜀黍族中,与玉米亲缘关系最近的是玉蜀黍属中的各个种,该属中除栽培玉米亚种以外其余各分类单位均可称为大刍草(teosinte)。
大刍草具有许多优良特征特性,如抗逆性、抗病虫害和优质等,因此把大刍草资源的有益基因导入玉米创建新的基因库,将对玉米遗传改良具有重要的意义。
通过玉米与其近缘种墨西哥玉米、小颖玉米、二倍体多年生玉米和四倍体多年生玉米杂交结实的试验发现：结实率和杂种种子形态有较大差别。
其中,玉米与墨西哥玉米和小颖玉米较易杂交,结实率达50%以上,杂交Ｆ1籽粒与一般普通玉米籽粒无异;玉米与二倍体多年生玉米种杂交结实率次之,约20%,Ｆ1籽粒与普通玉米籽粒形态相似,但体积小;玉米与四倍体多年生玉米种杂交结实率较低,约5%～8%,Ｆ1籽粒主要位于果穗顶部,形态细小、粒硬,胚细小而皱缩。
发芽试验表明,玉米与小颖玉米、墨西哥玉米和二倍体多年生玉米杂交的Ｆ1种子发芽率高,而与四倍体多年生玉米杂交的Ｆ1种子发芽率较低。
杂交Ｆ1植株形态表现玉米与玉米近缘种的杂交Ｆ1植株表现为野生型、中间型和玉米型,均具强杂种优势,生长旺盛,植株高大,根部分蘖,腋芽伸长形成多分枝,每分枝具多个果穗,具强光敏反应,生育期较玉米长。
其中,玉米与墨西哥玉米、墨西哥小颖玉米的杂交Ｆ1植株主要表现为双亲中间型,有少数为玉米型,一年生;中间型Ｆ1植株的穗型及籽粒也为中间型,玉米型的穗型及籽粒似玉米;玉米与二倍体多年生玉米、四倍体多年生玉米杂交Ｆ1植株均为野生型。
因此，发展玉米与其近缘种的杂交将成为玉米杂种优势利用的一个重要方向，也是一项科学性很高的育种技术。
2.2玉米与近缘种杂交后代的利用问题玉米近缘种保存有一般栽培玉米不具有的抗逆、抗病、优质等优良特征特性,其丰富的遗传变异是玉米改良中获得特异优良基因的天然基因库。
然而,仍然存在一些问题，如：(1)玉米近缘种与栽培玉米形态差异很大,杂交导入后要采取复杂的育种措施才能获得好的效果,相应改良的周期也长。
(2)杂种不育,玉米与四倍体多年生玉米Ｆ1育性不正常甚至完全不育,导致改造和利用工作十分困难。
(3)连锁障碍和长期分离,在远缘杂交后代中,由于双亲染色体的亲缘关系很远,减数分裂配对时会出现一些不正常的现象,当近缘种的一大段染色体片段重组入玉米后,位于该片段上的有利基因和不利基因连锁遗传的倾向很强,这种连锁很难被打破,阻碍了远缘杂种后代在育种中的利用。
这些问题将有待于我们用更全面的知识和科学方法来加以解决。
3. 玉米与其远缘种的杂交玉米自交系是从玉米品种群体或各类杂交种经过连续多代自交和选择分离出来的基因型后代.优良的自交系应具备以下几个基本条件:1.配合力多 2. 抗逆强 3.产量高.4.选择具有优良性状的自交系,如早熟型,直立型,长穗型等，且要求自交系的基因型相对纯合,形状整齐。
大刍草又称墨西哥类玉米,原产于墨西哥和中美洲一带。
其外形、茎秆、叶片和雄穗的形态与栽培玉米相似。
有一年生二倍体类玉米和多年生类玉米之分,多年生类玉米又有两个变种,一是四倍体多年生类玉米,另一个是二倍体多年生类玉米。
一年生二倍体类玉米在严酷的生存竞争和自然选择作用下形成了许多优良特性,尤其抗逆性、抗病虫害、品质等方面较为突出。
其植株粗壮,由众多的分蘖形成庞大的株丛,具有较高的生产性能、易于种植,一般用作饲料作物栽培。
此外,与栽培玉米杂交产生的杂交种在许多性状上是双亲的中间类型,但株高和含糖量要比双亲的高,杂交种Ｆ1代结合了类玉米分蘖多和玉米生长快的特点,绿色体产量超过双亲。
将此类大刍草种质引入玉米,提高栽培玉米蛋白质含量是玉米品质育种的一条有效途径。
通过对玉米自交系4972和3153分别与远缘种杂交的实验，并对其各自的蛋白质含量进行测定，结果显示：大刍草的蛋白质含量最高,达21.9%,其余依次为玉米自交系4792与一年生二倍体类玉米远缘杂交Ｆ1代,为16.9%,自交系3153为15.2%,自交系3153与一年生二倍体类玉米远缘杂交Ｆ1代,为13 6%,而自交系4792最低,为12.0%。
蛋白质含量杂种优势分析亲本自交系4792与大刍草的蛋白质含量均值为17.0%,自交系3153与大刍草的含氮量均值为18.6%,二者均高于远缘杂交后代Ｆ1的16.9%和13.6%。
表明栽培玉米自交系×大刍草远缘杂交种Ｆ1的蛋白质含量表现为负向中亲优势,而自交系3153×大刍草远缘杂交Ｆ1代的蛋白质含量为13.6%,比亲本3153的15.2%低1.6%,表现负向超亲优势。
蛋白质含量杂种优势表现特点大刍草与亲本自交系4792的蛋白质含量之差为9.9%,大刍草与亲本自交系3153的含氮量之差为6.7%,后者比前者低3.2%;而前者杂交得到的杂交种的蛋白质含量为16.9%,较后者杂交产生的杂交种蛋白质含量的13.6%高3.3%,表明杂交的双亲蛋白质含量差异越大杂种优势表现越强,差异越小杂种优势越弱。
实验结果还表明,不同的玉米自交系的蛋白质含量存在明显差异,在测知远缘杂交育种中远缘材料的蛋白质含量后,应选择与远缘材料蛋白质含量差异大的自交系进行杂交效果更好。
因此，选择何种类型的普通栽培玉米与大刍草进行杂交以提高蛋白质含量，将是我们玉米品质育种不可避免的问题。
4. 玉米杂种优势利用历史、现状及前景玉米是杂种优势利用最早,并在世界范围内普及推广取得最有成效的作物。
自1908年Ｇ.Ｈ.ｓｈｕｌｌ和ＥＭ.Ｅａｓｔ研究了玉米自交导致衰退,杂交产生优势的遗传现象后,揭示了杂种优势的奥秘,从而奠定了近代玉米杂交育种方法的基础。
美国30年代开始应用双交种,60年代应用单交种。
玉米杂种优势的利用及生产上应用杂交种,使得玉米生产水平发生了巨大变化。
美国推广应用玉米杂交种是玉米单产大幅度提高的重要原因之一。
专家们认为近30年来美国玉米产量的提高,40%～50%应归因于杂交种的推广应用。
我国通常则以30%～40%作为诸种增产因素中杂交种的所占比重。
可见玉米杂交种的应用在玉米生产的发展中起到了巨大作用。
黑龙江省同全国一样,玉米育种及生产先后经历了农家品种、品种间杂交种、综合种、双交种和单交种的几个发展阶段。
建国前全部种植农家品种,50年代末育成首批双交种,70年代中后期开始大力推广单交种。
现在玉米杂交种种植面积占玉米播种面积80%以上,且绝大多数为单交种。
黑龙江省是我国春玉米主产区,年播种面积在240万ｈｍ2左右,总产1300万ｔ以上,占全省粮食总产的45%左右。
黑龙江省玉米总产量及单产的提高主要是育种水平的提高和单交种的普遍推广应用的结果。
1991～1998年单产分别比50年代末、70年代、80年代增产213.6%、100.3%、54.4%;总产分别提高464.5%、131.4%、97.5%。
可见玉米生产在我省粮食生产中占有举足轻重地位,因此分析黑龙省玉米杂优模式,探讨有效的育种方法,对进一步提高黑龙江省玉米育种水平,促进玉米生产发展具有重要意义。
我国幅员辽阔,地大物博,但仍有许多土地未被有效地利用,尤其是像甘肃这样的西部地区,土地面积占了许多,被开发了的却是少数的.甘肃地区地处我国西部黄土高原,各地区土壤条件气候条件等均不同,许多高山至今仍是寸草不生,这也是造成西部地区贫困的原因之一,即土地虽多但无法利用.因此我认为,如果育种家能够培育出适合高山劣质土壤种植的优质玉米,并结合一定的畜牧业,我想这对西部经济发展有很大作用。
玉米具有产量高、增产潜力大、适应性强、用途广泛等特点,除直接用作粮食和饲料以外,玉米还是医药、食品、造纸、化工、酿造等许多行业必不可少的原料,在国民经济中发挥着重要作用。
事实证明,改进和提高玉米籽粒营养所带来的经济效益,与提高玉米的产量具有同等的重要性。
但是长期以来玉米在我国一直被认为是粗粮,育种目标以提高产量为主,随着农业科技由主要追求数量向更加注重质量效益的转变,特别是随着养殖业的发展和我国已加入ＷＴＯ的现实及全面建设小康社会目标的要求,优质玉米的市场需求将日益增大,同时由于当前消费需求的增加,我国已从玉米出口变为进口国,因此选育优质高产玉米杂交种已成为当今玉米育种的重要课题。
目前,我国玉米品种籽粒蛋白质含量较低,全国平均在10%以下,且蛋白质品质较差。