美国先锋玉米杂优模式利用对中国玉米育种的影响
关于改良系玉米育种的管理与技术探讨
关于改良系玉米育种的管理与技术探讨摘要：玉米作为世界上最重要的粮饲作物，在解决世界粮食和食品多元化方面发挥了不可替代的作用。
杂交种的选育与推广是我国玉米产量不断提高的原动力，我国玉米的品种选育与推广先后经历了品种间杂交种、双交种和单交种3个发展阶段。
在20世纪60年代中期，随着新单1号等一批杂交种的选育与推广，我国玉米品种经历了6次大的更新换代，在每一次品种更新换代过程中的代表性品种在生产上往往占有绝对的优势，不但为玉米产量水平的不断提高发挥了巨大的作用，而且促进了我国玉米种植密度、栽培措施等耕作制度改变。
伴随着我国玉米生产上生物逆境和非生物逆境的频繁发生，黄淮海地区夏玉米生产季节高温、干旱等逆境天气的频繁发生造成了部分品种空秆、结实不良等严重的生产问题，急需多元化品种以防止极端气候发生和病虫害爆发给生产造成的巨大损失。
因此，育种家在新品种选育过程中，应根据市场需求选育出适应同一生态区的多种类型品种组成改良系玉米，在满足生产上对品种多元化需求的同时，从而规避品种过于单一给玉米生产和企业造成的潜在风险。
关键词：玉米；改良系玉米；育种策略；应用1改良系玉米的概念前人在小作物中提出的改良系玉米，是指在一定生态条件下，以几个相对高产、稳产、适应性强、综合性状好的良种为骨干，与若干个具有特殊适应性的品种相配合构成的一组优良品种。
广义的改良系玉米概念是指在一个生态区内种植的不同品种类型、不同杂优类群、不同株型、不同播期、不同密度以及对不同生物和非生物逆境抗性存在差异、优势互补的多个品种。
狭义的改良系玉米是一个单位、公司或育种家选育出的适应不同生态区、不同耕作制度、不同密度和不同类型的多个品种。
品种类型主要指普通玉米、粮饲兼用性玉米、青贮玉米、鲜食玉米以及高油玉米、高淀粉、高赖氨酸等专用型玉米品种。
杂种优势类群主要指多个杂种优势模式的类型品种，如SS×NSS、改良Reid×塘四平头群、Reid×旅大红骨等。
美国玉米种质在我国玉米品种更新换代中的作用
美国玉米种质在我国玉米品种更新换代中的作用美国作为玉米资源中心，具有丰富的种质，育种技术先进，还有孟山都和先锋二大种业航母运营，美国在玉米研究上成了世界的领跑者，世界上只要有玉米的地方就有美国玉米杂交种种植，他们的品种几乎渗透并主导了除中国黄淮海地区以外的所有玉米种植区。
一）美国玉米种质资源引进与我国品种的更新我国玉米种植历史不长，开展玉米研究的时间则更短。
但我国玉米发展速度很快，我们用了三十年时间走完了美国人百年的发展之路。
中国玉米种植面积已达5 亿多亩，全国平均亩产约400 Kg，种植面积已接近美国(李少昆, 2009)，但产量差距不小。
这个差距主要不在品种技术，而在于土壤及气候条件。
美国玉米带土壤肥沃，气候条件适宜(李少昆, 2013)。
而我们的黄淮海夏播区及西南中低产田的气候和土壤难以与美国相比，然而同等条件的吉林，玉米平均产量与美国基本持平。
在短短三十年里取得这么大成就，除了中国广大科技人员的勤奋敬业及吃苦耐劳精神外，更与我们引进消化吸收外来种质密切相关。
据资料(李海明, 2005)显示，我们的玉米品种已经进行了七次大的更新。
从Mo17、5003、8112、478、178 到郑58，每次区域性或全国性大品种的诞生都离不开美国种质资源的引进及创新。
谁率先得到了美国杂交种或自交系，谁分离稳定的速度快，谁对血缘判断准确，谁就能推出新品种，并在一定时期及一定区域引领玉米育种方向。
从1980~2005 年，二十多年间，我们从美国种质分离出许多自交系，并组配出大量杂交种，概括起来有三类：Reid、Lancaster、P 群。
Reid 群最多，代表系有5003、478、郑58 等；Lancaster 自交系有Mo17等；P 群有178、齐319、K36 等。
且摸索出了相关杂交模式，在黄淮海地区，Reid 或Lancaster ×黄改，烟单14、掖单13，郑单958 就是这种模式。
在东华北，Reid ×旅系，丹玉玉米就是这种模式。
中国主要玉米自交系遗传多样性分析
中国主要玉米自交系遗传多样性分析（文献综述）玉米育种的首选技术路线是利用杂种优势（张世煌，2001）。
因此系统研究种质的遗传多样性，进而划分杂种优势群、构建杂种优势模式，一直是国内外玉米育种研究的热点。
这一研究不但有利于克服组配杂交组合的盲目性、提高育种效率，同时对于拓宽种质资源和克服种质的遗传脆弱性也十分重要。
在全面了解种质间遗传关系的基础上，合理准确地划分杂种优势群和构建杂种优势模式，可以为自交系选育 (尤其是二环选系 )、群体合成与改良、杂交种选配及育种研究管理等工作提供理论基础（谢俊贤，2001）。
1 国内外玉米种质研究现状1.1 杂种优势群和杂种优势模式杂种优势群（Heterosis group）是指遗传基础广阔，遗传变异丰富，具有较多的有利基因，较高的一般配合力（GCA），种性优良的育种基础群体。
是在自然选择和人工选择作用下经过反复重组种质互渗而形成的活基因库。
从中可不断分离筛选出高配合力的优良自交系（李竞雄，1983；刘纪麟，1991）。
杂种优势模式（Heterosis pattern）是指两个不同杂种优势群之间具有较高的基因互作效应，具有较高的特殊配合力（SCA），相互配对成为产生强优势的模式。
从配对的两个优势群分别选出的优良自交系之间，出现强优势杂交种的几率也相应较高（李竞雄，1983；刘纪麟，1991）。
划分杂种优势群和构建杂种优势模式是玉米种质分析的主要内容，也是玉米育种中关键性的基础工作。
1.2 国外的研究现状杂种优势理论应用于玉米生产始于20世纪30年代，美国最早根据远缘优势的原理划分出两个杂种优势群，并据此构建出第一对杂种优势模式Lancaster×Reid，这已成为经典模式被广泛应用于玉米育种工作中（刘纪麟，1991）。
随着研究的深入，美国的种质基础清晰地分为依阿华坚杆综合种（BSSS）、Reid黄马牙（Reid-YD）和Lancaster（LCS）三个种质系统（Melchinger et al，1991）。
从先玉335成功应用得到的育种启示
从先玉335成功应用得到的育种启示李爱生;侯有良;卢保红;魏荣业;张广峰;杜如珊【摘要】先玉335在短短几年内种植面积迅速扩大,成为我国种植的第2大玉米品种,引起了国内广大玉米育种工作者的关注.总结分析了先玉335广泛应用的原因和具有的显著特点,针对传统育种理念和借鉴先玉335的育种新模式,指出在新品种选育过程中应高度重视对耐密植、生育期、综合抗性和适合机械作业等性状的选育,以期提高我们的育种技术水平,育成高产、稳产、适应性广泛和全程可机械化作业的新品种.%Cultivation acreage of Xianyu 335 expanded rapidly in short several years and the hybrid turns into the second in domestic planting at present. The situation caused attention of domestic maize breeders. The extensive application reason and notable characteristics of Xianyu 335 were summarized and analyzed. Making comparison with traditional breeding concepts and taking Xianyu 335 new breeding model as reference, it was suggested that in future maize breeding, close attention was needed to trait selection like close planting endurance, growth duration, synthetic resistance and machine operation suitability, on purpose to improve breeding technique to get maize hybrid of stable high yield, extensive adaptability and suitable for whole course machine operation.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2012(040)006【总页数】3页(P590-592)【关键词】玉米;先玉335;应用;育种启示【作者】李爱生;侯有良;卢保红;魏荣业;张广峰;杜如珊【作者单位】山西省农业科学院玉米研究所,山西忻州034000;山西省农业科学院玉米研究所,山西忻州034000;山西省农业科学院玉米研究所,山西忻州034000;山西省农业科学院玉米研究所,山西忻州034000;山西省农业科学院玉米研究所,山西忻州034000;山西省农业科学院玉米研究所,山西忻州034000【正文语种】中文【中图分类】S513.032先玉335 是铁岭先锋种子研究有限公司育成并通过国家黄淮海夏播区和东华北春玉米区审定的玉米新品种，从2006 年生产上开始大面积推广应用以来，以其单产水平高、适应性广、综合抗性强的突出表现和辅之相配套的省工省力精量点播技术及良好的全程技术服务，很快赢得了广大农户的青睐，赢得了市场。
5份美国先锋玉米种质资源的配合力分析_刘日尊
对这 5 个自交系主要农艺性状的一般配合力 分析发现，自交系 PH4CV、PH6AT 的株高 GCA 效
* 收稿日期： 2013 － 02 － 26 作者简介： 刘日尊（ 1976 － ） ，男，汉，大连人，副研究员，学士，从事玉米育种工作。E － mail： zwy2374@ sina． com。
MO、PH6AT） 进行配合力分析研究，发现自交系 PH4CV、PH5AD 的配合力较高，能有效地改良辽宁省玉米自交
系，扩大种质资源的利用，加快育种进程。
关键词： 种质资源； 玉米自交系； 配合力
中图分类号： S513． 01
文献标识码： A
美国先锋公司进入中国市场，为中国提供了 多个高 产 品 种，其 中 包 括 先 玉 335 （ PH6WC × PH4CV） 、先玉 508 （ PH6WC × PH5AD） 、先玉 420 （ PH6WC × PH6AT） 、先玉 32D22 （ PH09B × PHPMO） 、先玉 696 （ PH6WC × PHB1M） ，为我国引入 了精准农业概念，促进了中国传统的耕作方式的 改变。先锋公司的品种在中国成功生产和大面积 种植给北方育种者带来了新的育种变革，使我国 的育种家对高产、多抗、优质、坚秆和耐密植重要 性又有了新的认识。美国先锋的种质资源丰富， 育种水平先进，我们必须要抓住这个契机，把美国 先锋的种质资源尽快的与我国地方种进行杂优模 式筛选，为我们的选育和组配提供更可靠的数据 依据。
应用美国玉米种质的经验和教训
１２ 美 国玉 米 种 质 的特 点 优 点 美 国玉 米 种 质 育 ． 成 的 自交 系综 合性 状优 良 ． 国 内种质 地理 远 缘 ． 遍 与 普
目前 美 国玉 米种 质 主要利 用方 式有 ４种 ：通 过多
代 自交 ． 选择 优 良穗行 进行 早 代测 配 ． 选优 株整 理 至稳
定系（ 即一 环 系 的选 择 方 法 ）通 过 美 国玉 米 种 质构 建 ：
新 的种 质 ． 原 系 的基础 上加 以改 良（ 在 即二 环 系 的选择
具 有 配 合力 高 、 系发 达 、 倒 性强 、 病 虫 、 质好 、 根 抗 抗 品
高 抗 玉米 叶斑 病 、 子粒 商 品性 好等 诸 多优 点 ， 以其组 配
６ ７ Ｇ ９ 北 １ ８ 齐 ３ ９ 丹 ９ ９ 、０ １ １ 优 良 自交 ３ 、３ 、 ７ 、 １、 １ ５ ９ １４ 等
系 。 迅 速 投 人 生 产 利 用 ， 现 为 高 产 、 质 好 、 抗 并 表 品 高
玉 米 叶斑 病 ． 配 合 力 高 ． 且 已成 为玉 米 生 产 中 的 骨 干 系 还有 一 些代 号 不 详 的美 国玉 米 杂交 种 育 成 的 自交
关 键 词 ： 国 玉米 种 质 ； 优模 式 ； 验 ； 美 杂 经 教训
米育 种 工作者 利 用美 国杂交 种 已育成 诸 多 自交 系 ， ： 如 美 国 杂交 种 Ｐ ３ ２育成 铁 ７ ２ ： 国先 锋公 司杂 交 种 ３８ ９２美
３４ １ ７二 环 系 育 成 沈 ５ ０ 、 ５ ０ ： ７ ２ ０ ３ 沈 ０ ５ 铁 ９ ２和沈 ５ ０ ０３
为 基础 材料 又 育成 丹 ９ ４ 、 ２ ４ 、 ５ １ 、 ３ ５ ； ０ ６ 辽 ３ ５ 辽 １４ 辽 ０ ３ 沈 ５０ ０ ３与 Ｕ８ １ 成 掖 ４ ８ １ ２育 ７ ：美 国杂交 种 ５ ６ ３ ５ ８ ２育
浅析美国改良Reid和78599玉米种质在西南山区玉米育种利用的策略
黑暗或微光下进行。
5.4 观察与鉴定测定结果的可靠性取决于检验人员对染色组织部位的正确识别、工作经验和判断力等综合运用能力。
参考《农作物种子检验规程》和《国际种子检验规程》实施指南及其他参考资料,以提高鉴别能力。
浅析美国改良R eid 和78599玉米种质在西南山区玉米育种利用的策略Ξ高 翔 陈泽辉 祝云芳(贵州省农业科学院旱粮研究所 贵阳 550006)摘要:针对美国改良R eid 和78599种质历年来对我国玉米育种和生产上产生的巨大影响,结合西南山区立体农业显著的特点,为了让其优良特性得到再利用,我们着力加强了适宜西南山区的含美国改良R eid 和78599种质的优良近缘广基综合群体的创建、改良和选系工作,让该类群选系与Suw an 类群选系的强优势模式得以充分发挥,力争为西南山区玉米育种和生产上一个新台阶出一份力。
该育种举措的实施具有十分重要的现实意义。
关键词 西南山区 美国(改良)R eid 和78599种质 玉米 育种举措西南山区立体农业特点显著,旱坡地面积和中低产量旱地面积较大,占玉米种植面积的绝大部分。
因此,加强适宜西南山区的含美国R eid 和PN 种质的优良近缘广基综合群体的创建、改良和选系,让该类群选系与Suw an 类群选系的强优势模式得以充分发挥,具有十分重要的现实意义。
美国种质对中国玉米种质效果影响较大。
但由于长期使用该类种质,加之选育方法单一,使之抗性下降。
为此,有目的地将该类种质采用不同的组群方法进行重组,使优劣互补,扬长弊短,让其继续为我国玉米育种和生产服务。
因此,我们及时借鉴国内外学者的研究结果,有预见性地将美国(改良)R eid 种质选系如掖107、5003、U 8112和掖478等导入含热带血缘较多的美国PN 种质的杂交种78599选系如P 138、农大178、沈135、沈137、沈139、8721和J 106(高配合力,株型<半>紧凑、抗逆性好)等,采用复合杂交法、近缘杂交广基重组法和辐射诱变处理,进行R eid 群体改良。
浅谈利用“杂交优势”提高农作物产量的有效途径
利用杂交优势选用高产优质杂交品种，实行良种良法、农机农艺结合，实现农产品增产，保障农产品安全。
发展诸多产业，做大做强了特色经济，使农民脱贫致富，满足人们对食品多样性的需求，增进人们的身心健康。
水稻、小麦、玉米和高粱是我国的主要农产品作物。
只有通过优选良种，落实关键技术措施，提高农产品作物单产，增加农产品总产，才能保障农产品安全。
通过发展诸多产业，拓宽食物来源渠道，实现农业产业稳定发展，持续增强农产品供给保障能力。
本文从杂交选种、实行良种良法相结合，拓展农产品生产和农产品供应等方面进行了阐述，供大家参考。
一、利用“杂交优势”提高水稻、玉米、高粱产量杂交优势利用在水稻、高粱方面是不孕系、保持系、恢复系三系配套。
利用不孕系和恢复系杂交产生杂种。
玉米方面一般采用自交系与自交系间杂交繁育杂种。
1、利用杂交优势，提高水稻产量。
袁隆平院士是世界上第一个成功利用水稻杂交优势的伟大农业科学家，被誉为“杂交水稻之父”。
他成功地利用杂交优势，把水稻亩产只有300多公斤的产量提高到500多公斤。
他培育的超级杂交水稻2000年达到亩产700公斤，2004年亩产达到800公斤，2013年亩产达到989.1公斤，2014年亩产达到1026.7公斤。
现在亩产1326.33公斤也试验成功。
20多年来，全国累计种植杂交水稻90亿亩，增产农产品8.5亿吨。
每年种的杂交水稻的产量可养活8000万人口。
袁隆平院士团队不断开展科技创新，在盐碱地种植杂交水稻已试验成功，亩产可达300多公斤，为我国农产品安全做出了卓越的贡献。
2、利用杂种优势提高玉米、高粱产量。
农以种为先，种子是农业最基础的生产资料，各种农业生产先进种植技术、方法最后都要通过种子来承载和体现，推广种植优质良种对农产品丰产意义重大。
“要想产量好，首先必须得种子好。
”20世纪70-80年代，我国各省、市、县农业技术人员利用海南岛这个天然温室，繁育玉米自交系和高粱不孕系，配制玉米、高粱杂交种。
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第 ３ ０卷
表 ２ 中 国 玉米 的主 要 杂 优 模 式
４ ３ 抗 旱 、 瘠 薄 性 强 ， 宜 于 丘 陵 坡 地 种 植 ． 耐 适 ２０ ０ ９年 我 国 东 北 大 部 分 地 区 出 现 了 历 史 少
５ 中 国 玉 米 的 主 要 杂 优 模 式
国内玉米 品种利 用 主要 模 式 是 Ｒ ｉ ｅ ｄ×旅 系 、
收购商 的欢迎 。
害 的抗 性 ； 杂 交 种 遗 传 的多 样 性 ； 制 种 的难 ⑤ ⑥
易 度
｛ 收 稿 日 期 ：０１ ２ ０—０ １—０３
１４ ６
杂 粮 作 物
表 １ 美 国 先 锋 种 子 有 限 公 司 在 中 国 审 定 的 玉 米 杂 交 种 、 合 名 称 及 来 源 组
பைடு நூலகம்
４ ２ 品质优 。 色 好 。 宜 于机械 加 工 ． 粒 适 以先 玉 ３ ５为 例 ， 质 含 量 高 ， 粒 粗 蛋 白 ３ 角 籽 含 量 ９ ５ ％ ， 脂 肪 含 量 ４ ０ ％ ， 淀 粉 含 量 ．５ 粗 ．８ 粗
７ ．６ ， 氨酸 含量 ０３ ％ 。轴 细 ， 行数 １ ４１％ 赖 ．０ 穗 ４～ ｌ ６行 ， 色 红 ， 籽 率 高 ， ８ ％ 左 右 。 机 械 加 轴 出 达 ７
时 俊 光
（ 东农业科 学院 ， 宁 风城 丹 辽 １ ８０ ） １ １９
摘要 ： 年 来 ， 国先 锋种 子公 司在 国 内审定 了许 多品种 ， 利 用主 要 杂 优模 式是 Ａ ｘＢ： 本 近 美 其 母 来源主要 是 Ｒ ｉ ｅ ｄ血缘 的选 系 ， 父本 是 Ｌ ｎ ａｔｒ 缘 选 系。 先锋 玉米 杂 交种 以其 脱 水快 、 ａｃｓ 血 ｅ 出籽
观念。
关 键 词 ： 锋 玉 米 ； 交 种 ； 用 模 式 ； 国 玉 米 ； 响 先 杂 利 中 影 中 图 分 类 号 ：５ ３ ０ ２ Ｓ １ ．３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
１ 先 锋 试 验 系统 演 变 历 史
美 国先锋 种子 公 司 在 １ １ ９ ３年 开 始 做 玉 米 品
广 泛 区域 的 优 秀表 现 ； 产 量及 综 合 性状 的稳 定 ②
性 ； 具 有 市 场 竞 争 力 ； 具 有 对 主 要 病 害 和 虫 ③ ④
工时 ， 脱粒 机 不 冒黑 烟 ， 易 脱 粒 ， 力 省 工 ， 容 省 效
率 高 。果穗 筒形 ， 粒 金 黄 色 ， 泽亮 ， 到粮 食 籽 色 受
右。
２ 先 锋 试 验 系 统 概 要
先锋 公 司 玉 米 育 种 体 系 按 杂 交 种 的 培 育 过
程 ， ４个 阶段 ： 自交 系 培育 ； 杂 交 种创 造 和 分 ① ② 选拔 ； 优 秀 品种 特 征 特 性 了解 ； 最 优 组 合 的 ③ ④
定 位 和 推 广 。 贯 通 在 这 ４个 阶 段 中 的 核 心 是 先 锋公 司杂 交 种 推 向市 场 的 标 准 。这 些 标 准 是 ①
杂 粮 物 ２１ ００ Ｒａｎ Ｆｅ ｒ １ ｄ Ｃ ） ３ ３）： ３ １ ６ ｉ ｏｓ ’ ０（ ： ６ ～ｌ ６
，
文 章 编 号 ： ０ ３— ８ ３ ２ １ ） ３— １ ３—０ １ ０ ４ ０ （０ ０ ０ ０ ６ ４
美 国 先 锋 玉 米 杂 优 模 式 利 用 对 中 国玉 米 育 种 的影 响
科 学 和 新 的 实 验 手 段 的 进 步 ， 新 品 种 培 育 体 系 其 发 生 了 很 大 的 变 化 。 当 今 世 界 ， 绕 一 个 作 物 如 围
４ 先 锋 杂 交种 的 突 出特 点
４ １ 生 育 期 适 中 ．
先 锋 系 列 杂 交 种 熟 期 一 般 为 １５～１ ０ｄ 有 ２ ３ ， 效 的 活 动 积 温 ２ ５ ０～２７ ０ ℃ 。 在 我 国 的 吉 林 ０ ５
率 高 、 质 好 、 育 期 适 中 等 优 点 ， 受 农 民 青 睐 ， 植 面 积 迅 速 扩 大 ， 辽 宁 北 部 、 林 、 龙 品 生 深 种 在 吉 黑
江 南 部 成 为 主 栽 品 种 。 国 内 玉 米 品 种 利 用 主 要 模 式 是 Ｒｅｄ×旅 系 、 ｅｄ×唐 四 平 头 改 良 系 ， ｉ Ｒｉ 其
此 系 统化 将 全球 的育 种 工作 紧 密 连接 在 一起 ， 先
锋 公 司应是 做 的最好 的。
大部分 地 区 、 龙 江 南 部 、 蒙古 、 宁 的 北 部都 黑 内 辽 有 较 大 的种 植 区域 ， 吉 林 已 成 为 省 内 主 栽 品 在
种 。 据 种 子 管 理 部 门 统 计 ， 玉 ３ ５ 杂 交 种 到 先 ３ ２０ ０ ９年 底 已 经 达 到 吉 林 省 播 种 面 积 的 ４ ％ 左 ０
杂 交种存 在 着后 期脱 水慢 ， 出籽 率 不 高 ， 熟期偏 长 ， 商品 性 一般等 缺 点 ， 渐被 先锋 杂 交种 所取 逐 代 。先锋 玉 米对 中国育种 有 着很 重要 的影 响 ， 育种 者普 遍 认 为 ： 期 适 中， 熟 出籽 率 高 ， 质 好 ， 品
脱 水 快 ， 多种 病 害 ， 倒 ， 应 区 域 广 ， 今 后 玉 米 育 种 主 攻 目标 ， 变 了 中 国 育 种 者 的 育 种 抗 抗 适 是 改
种 杂 交 试 验 ， 着 公 司业 务 的 扩 大 ， 售 区域 从 随 销
３ 先 锋 玉 米 品种 的 杂 优 模 式
先锋 杂交 种母 本来 源 主要 是 由 Ｒ ｉ ｅ ｄ类 群 改 良 ， 本 由 Ｌ ｎ ａｔｒ 群 改 良而 成 （ １ 。 父 ａ ｃｓ 类 ｅ 表 ）
爱 荷 华 州 中部 扩 展 到 美 国 中西 部 ， 国东 部 ， 美 美 国南部 和美 国全 国 ， 以后 又 扩 展 到 欧洲 、 美 洲 、 南 亚洲和非洲 ， 以及 相 伴 随 的 遗 传 学 知 识 ， 算 机 计