曹靖生-玉米育种理论与实践浅谈课件

玉米育种理论与实践浅谈国家玉米产业技术体系岗位专家黑龙江省农业科学院玉米研究所曹靖生研究员2019.11于北京玉米育种理论与实践浅谈1玉米育种的目标●目标:依据现有或未来的栽培模式和生产生态条件,选拔高产,稳产及优质的玉米品种。技术路线:自交系及杂交种本身必需具备应付环境挑战能力的优良遗传基因结构。环境改变不影响高产及稳产性必需要有一套可以有效筛选优良基因并累积聚合的方法。如果要能有效筛选,则必须制造一个有利扩大基因表现差距的生育环境。充分表现不同基因的差异表现,以利选拔玉米育种的目标21.性状表现,遗传,环境表现型=遗传十环境十遗传大环境P〓G+E+G1)如果环境变化对性状表现无效果,就是P0,则不论任何基因型,都不能表达性状特征,则选拔无效2)如果不论环境如何变化,基因的性状表现都很稳定明确,则表现型=基因型或G,E=03)如果环境可以改变性状表达程度的差距,就是P=G+E+G*,则选拔有效。1.性状表现,遗传,环境32.高产,稳产与环境关系数量性状基因的表现随生育环境条件变化而差异显着。通常不良遗传基因的恶劣效果在良好生育环境条件下不会表现,因此不能有效确认淘汰。但是在不良生育环境条件下,这些恶劣基因效果明显。测产的原则:测产田要求是土质组成构造相同均匀平整,肥沃,排水良好,以及生育条件优良。可以实际测试杂交种高产的潜能。只有在不好的生育环境条件下,才能分出杂交种的好坏高低。好杂交种与坏杂交种产量差距非常大。因此好杂交种必定累积聚合许多耐环境压力的优良基因。在不适的环境,可以保持稳产特性环境变化,不可预期。但是可以人为模拟创造。2.高产,稳产与环境关系43常规玉米育种基本规则种质资源:不良遗传基因愈少,育种时间愈短,成功机率愈大。基因分离:需要分离固定的遗传基因数量愈多,自交选拔及育种的时间愈长。基因连锁:基因连锁愈近,愈不容易打破连锁选择:需要选择遗传基因数量愈多,愈不容易纯合稳定。需要自交的代数愈多。●测产时间:需要固定的数量遗传基因的数目愈大,测产的时间愈晚愈好。3常规玉米育种基本规则54.育种设计设计的原则1.遗传基因分离及重组的最大效果2.累积聚合优良遗传基因的效率明显3.依据育种目标设计育种模式4.选拔的效率明显5.简单明确,操作便利,实际可行6.经济有效,节省时间,空间,成本7.结果可以预期4.育种设计6先玉335亲本的一些缺点:倒伏,空秆,植株高,穗位高,叶片太宽,母本在叶鞘内吐丝,及抗病性差等。育种设计是如何在改造不良性状的同时,可以有效提高产选拔先玉335二环系:可能已经超过5,000二环系。这些选系配合力不会超过先玉335,不良性状不会改良。育种效率不好。●用郑58改良6W0,昌7-2改良40V:株高,穗位等一些性状可能获得改良,产量会增加吗?产量增加来自性状改良或杂种优势?先玉335亲本的一些缺点:倒伏,空秆,7二环系:AXB→C(A50%,B50‰)改良1个亲本:BXC→DAXD(A50%,B25%,C=25%)回交:(AⅩB)ⅩB→>C(A25%,B75%改良2个亲本:AXG→E,BXD>FEⅩF(A25%,B25%,025%,D25%)三向杂交:(AXB)XC→D(A25%,B25%,C50考虑基因组贡献,重组程度,纯合及选择效果二环系:AXB→C(A50%,B50‰)85优良遗传性状筛选流程分子分析,早播高密度使用设定的筛选程序来帮助育种入中度干旱家选拔带有最佳病虫害接种遗传基因型个体花期协调入农艺性状子粒重量,含水量晚收获果穗5优良遗传性状筛选流程96.性状的筛选扩大变异及筛选方法可以选拔的性状杂交及产量测试配合力,脱水速率,高产及稳产性,株高,穗位,倒伏,生育条件,总体表现自交基因纯合程度,淘汰致死基因,不良生育性状,自交系产量,果穗特性,总体表现早播发芽率,早期活力,耐寒性光期调节返祖,雌穗或雄穗异常变异,日照及光期反应机械拉力,风力秆倒伏,根倒伏正常密度,良好生育环境产量测定,果穗性状,籽粒深度等高密度种植竞争力,早熟,空秆,花期不合,败育,结实不良,突尖,雌穗产量千旱耐旱性,雌雄花发育情形,结实性6.性状的筛选10曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件11曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件12曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件13曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件14曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件15曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件16曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件17曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件18曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件19曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件20曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件21曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件22曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件23曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件24曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件25曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件26曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件27曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件28曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件29曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件30曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件31曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件32曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件33曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件34曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件35曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件36曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件37曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件38曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件39曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件40曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件41曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件42曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件43曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件44曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件45曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件46曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件47曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件48曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件49曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件50曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件51曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件52曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件53曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件54曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件55曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件56曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件57曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件58曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件59曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件60曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件61曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件62曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件63曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件64曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件65曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件66曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件67曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件68玉米育种理论与实践浅谈国家玉米产业技术体系岗位专家黑龙江省农业科学院玉米研究所曹靖生研究员2019.11于北京玉米育种理论与实践浅谈69玉米育种的目标●目标:依据现有或未来的栽培模式和生产生态条件,选拔高产,稳产及优质的玉米品种。技术路线:自交系及杂交种本身必需具备应付环境挑战能力的优良遗传基因结构。环境改变不影响高产及稳产性必需要有一套可以有效筛选优良基因并累积聚合的方法。如果要能有效筛选,则必须制造一个有利扩大基因表现差距的生育环境。充分表现不同基因的差异表现,以利选拔玉米育种的目标701.性状表现,遗传,环境表现型=遗传十环境十遗传大环境P〓G+E+G1)如果环境变化对性状表现无效果,就是P0,则不论任何基因型,都不能表达性状特征,则选拔无效2)如果不论环境如何变化,基因的性状表现都很稳定明确,则表现型=基因型或G,E=03)如果环境可以改变性状表达程度的差距,就是P=G+E+G*,则选拔有效。1.性状表现,遗传,环境712.高产,稳产与环境关系数量性状基因的表现随生育环境条件变化而差异显着。通常不良遗传基因的恶劣效果在良好生育环境条件下不会表现,因此不能有效确认淘汰。但是在不良生育环境条件下,这些恶劣基因效果明显。测产的原则:测产田要求是土质组成构造相同均匀平整,肥沃,排水良好,以及生育条件优良。可以实际测试杂交种高产的潜能。只有在不好的生育环境条件下,才能分出杂交种的好坏高低。好杂交种与坏杂交种产量差距非常大。因此好杂交种必定累积聚合许多耐环境压力的优良基因。在不适的环境,可以保持稳产特性环境变化,不可预期。但是可以人为模拟创造。2.高产,稳产与环境关系723常规玉米育种基本规则种质资源:不良遗传基因愈少,育种时间愈短,成功机率愈大。基因分离:需要分离固定的遗传基因数量愈多,自交选拔及育种的时间愈长。基因连锁:基因连锁愈近,愈不容易打破连锁选择:需要选择遗传基因数量愈多,愈不容易纯合稳定。需要自交的代数愈多。●测产时间:需要固定的数量遗传基因的数目愈大,测产的时间愈晚愈好。3常规玉米育种基本规则734.育种设计设计的原则1.遗传基因分离及重组的最大效果2.累积聚合优良遗传基因的效率明显3.依据育种目标设计育种模式4.选拔的效率明显5.简单明确,操作便利,实际可行6.经济有效,节省时间,空间,成本7.结果可以预期4.育种设计74先玉335亲本的一些缺点:倒伏,空秆,植株高,穗位高,叶片太宽,母本在叶鞘内吐丝,及抗病性差等。育种设计是如何在改造不良性状的同时,可以有效提高产选拔先玉335二环系:可能已经超过5,000二环系。这些选系配合力不会超过先玉335,不良性状不会改良。育种效率不好。●用郑58改良6W0,昌7-2改良40V:株高,穗位等一些性状可能获得改良,产量会增加吗?产量增加来自性状改良或杂种优势?先玉335亲本的一些缺点:倒伏,空秆,75二环系:AXB→C(A50%,B50‰)改良1个亲本:BXC→DAXD(A50%,B25%,C=25%)回交:(AⅩB)ⅩB→>C(A25%,B75%改良2个亲本:AXG→E,BXD>FEⅩF(A25%,B25%,025%,D25%)三向杂交:(AXB)XC→D(A25%,B25%,C50考虑基因组贡献,重组程度,纯合及选择效果二环系:AXB→C(A50%,B50‰)765优良遗传性状筛选流程分子分析,早播高密度使用设定的筛选程序来帮助育种入中度干旱家选拔带有最佳病虫害接种遗传基因型个体花期协调入农艺性状子粒重量,含水量晚收获果穗5优良遗传性状筛选流程776.性状的筛选扩大变异及筛选方法可以选拔的性状杂交及产量测试配合力,脱水速率,高产及稳产性,株高,穗位,倒伏,生育条件,总体表现自交基因纯合程度,淘汰致死基因,不良生育性状,自交系产量,果穗特性,总体表现早播发芽率,早期活力,耐寒性光期调节返祖,雌穗或雄穗异常变异,日照及光期反应机械拉力,风力秆倒伏,根倒伏正常密度,良好生育环境产量测定,果穗性状,籽粒深度等高密度种植竞争力,早熟,空秆,花期不合,败育,结实不良,突尖,雌穗产量千旱耐旱性,雌雄花发育情形,结实性6.性状的筛选78曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件79曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件80曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件81曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件82曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件83曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件84曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件85曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件86曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件87曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件88曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件89曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件90曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件91曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件92曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件93曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件94曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件95曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件96曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件97曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件98曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件99曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件100曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件101曹靖生—玉米育种理论与实践浅谈课件102曹靖生—玉米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