《玉米育种玉米育种》课件

玉米育种玉米育种是一个复杂而重要的领域，涉及遗传学、植物生理学、生物技术和农业实践等多个学科。玉米育种的目标是提高玉米产量、品质和抗逆性，以满足不断增长的人口对粮食的需求。课程概述玉米育种的重要性玉米是世界三大粮食作物之一，在粮食安全和经济发展中扮演重要角色。课程内容涵盖玉米起源、遗传基础、育种方法、新技术应用等方面，为学生提供全面的玉米育种知识体系。学习目标掌握玉米育种的基本原理和方法，了解国内外玉米育种现状和发展趋势，培养学生独立进行玉米育种研究的能力。玉米的起源和分布玉米起源于墨西哥，是世界四大谷物之一。玉米的栽培历史悠久，可追溯到公元前7000年。玉米是重要的粮食作物，也是重要的饲料原料。玉米种植面积广阔，主要分布在美洲、亚洲和非洲。中国是世界上玉米生产和消费大国之一，玉米种植面积居世界首位。玉米的遗传基础染色体数目玉米拥有10对染色体，总共20条染色体，这些染色体携带着决定玉米性状的遗传信息。自花授粉玉米通常进行自花授粉，雄花的花粉落在同一植株雌花柱头上，完成受精过程。基因组结构玉米拥有庞大的基因组，包含约32,000个基因，这些基因控制着玉米的各种性状。杂交优势玉米杂交育种利用杂交优势，将不同基因型组合，创造出产量更高、抗逆性更强的杂交品种。主要经济性状产量玉米产量是玉米育种的重要目标之一，玉米育种家致力于培育高产玉米品种。品质玉米品质包括玉米的营养价值、加工品质、贮藏品质等方面。抗逆性玉米的抗逆性包括抗病性、抗虫性、抗旱性、抗寒性等。成熟期玉米成熟期是玉米育种的重要选择目标之一，适宜的成熟期能够提高玉米的产量和品质。基因资源及保护11.种质资源的重要性玉米种质资源是育种的宝贵财富，为培育高产、优质、抗逆品种提供遗传基础。22.种质资源收集与保存通过引种、采集、交换等途径收集玉米种质资源，并建立种质资源库，为长期保存提供保障。33.种质资源评价与利用对收集的种质资源进行遗传分析和性状评价，选育优良品种，并进行有效利用。44.法律法规保障制定相关法律法规，保护玉米种质资源，防止流失和盗用，促进可持续利用。选择性状的遗传分析遗传分析对于玉米育种至关重要，它能帮助我们理解各种性状的遗传规律，例如产量、抗病性、抗逆性等。通过分析遗传规律，我们可以制定科学的育种策略，选择优良基因型并进行杂交，培育出高产优质的玉米品种。1基因型分析测定目标性状的基因型2遗传参数估计计算遗传力、遗传率等参数3数量性状位点分析定位控制目标性状的基因4分子标记辅助选择利用分子标记进行基因选择遗传分析帮助我们理解玉米性状的遗传规律，为育种决策提供理论依据。通过基因型分析、遗传参数估计、数量性状位点分析等步骤，可以深入了解目标性状的遗传机制。分子标记辅助选择等新技术可以加速育种进程。选种的基本方法群体选择根据玉米的表型，筛选优良植株，进而选择优良品种。个体选择通过对个体玉米植株的观察和测量，选择具有优良性状的个体，进一步培育优良品种。系谱选择追踪玉米的遗传系谱，选择具有稳定遗传的优良品种。混合选择结合群体选择和个体选择，综合考虑玉米的遗传性和环境适应性。纯系选育基本原理纯系选育是指从杂合群体中，通过连续自交，使基因型逐渐纯合，最终获得遗传性状稳定、性状一致的纯系品种。纯系选育方法主要应用于自花授粉作物，例如水稻、小麦等。但对于玉米等异花授粉作物，也可以通过人工控制授粉来进行纯系选育。步骤流程纯系选育过程包括连续自交、单株选择、纯系鉴定等步骤。通过连续自交，将杂合群体中不同基因型的个体分离出来，形成多个纯系。然后，对这些纯系进行比较，选出优良的纯系作为生产品种。杂交育种11.杂种优势杂交育种利用杂种优势提高产量和品质。22.配合力选择具有高配合力的亲本进行杂交，获得优良杂交种。33.杂交种杂交种表现出优于双亲的生长势、产量和抗逆性。44.育种方法包括轮回选择、单交种、双交种和三交种等育种方法。复合种育种概念复合种是指由多个纯系或杂交种混合而成的一种杂合种。它结合了多个亲本的优点，例如高产、抗病、耐旱等。优势复合种能够克服单一品种的缺陷，提高产量和稳定性，并增强对环境变化的适应能力。它更适合于大面积种植，有利于提高农业生产效率。同质系选育高度纯合同质系指的是基因型高度纯合的玉米自交系，具有稳定遗传的特性。遗传基础在玉米育种中，同质系是杂交育种的重要基础材料，可以为杂交种的选育提供优良亲本。育种方法同质系的选育方法主要包括自交、选择和鉴定，需要经过多年反复的培育和筛选。种质评价与选择田间试验田间试验评估品种的适应性、产量、品质等遗传分析分析种质的遗传特性和基因型比较分析比较不同品种的优势和劣势分子标记利用分子标记辅助选择，加速育种进程玉米种子生产1品种选择选择优良品种，确保种子质量和产量2育种地选择合适的土地，确保充足的光照、水分和养分，避免杂交污染3种子生产严格按照技术规范进行种子生产，包括播种、田间管理、收获、晾晒和精选等环节4种子检验对种子进行严格检验，包括纯度、发芽率、病虫害等指标检测5包装储藏将合格种子进行包装，并储藏在通风干燥的环境中品种登记与保护品种登记品种登记是保护育种成果的关键，有助于促进品种的推广和利用。品种保护品种保护旨在保护育种者的合法权益，防止侵权行为，促进育种产业的健康发展。品种推广品种推广需要科学合理的措施，确保优良品种的推广效果，提高农业生产效益。玉米育种发展趋势11.基因编辑技术精准基因编辑技术提高玉米产量和抗逆性，克服传统育种的局限性。22.高通量筛选高通量表型和基因型分析加快育种进程，提高育种效率。33.杂交育种模式利用杂种优势，提高产量，满足日益增长的粮食需求。44.抗逆性育种培育抗旱、抗病、耐盐等抗逆性强的玉米品种，提高玉米的适应性和稳定性。玉米新技术在育种中的应用玉米育种技术不断发展，一些新技术开始应用于育种实践，提升玉米产量和品质。分子标记辅助选择、基因工程育种等新技术极大地提高了玉米育种效率。DNA分子标记辅助选择加速育种进程利用分子标记可以快速、准确地识别优良基因，缩短育种周期，提高育种效率。提高选择效率可以早期识别目标性状，在幼苗阶段就可进行选择，避免传统方法需要等候到成熟期才能进行选择。精准选择可以识别出传统方法难以识别或不易选择的基因，如抗病基因、抗虫基因等，提高育种的精准度。基因工程育种转基因玉米转基因玉米是通过基因工程技术将外源基因导入玉米基因组中，以获得优良性状的玉米品种。抗虫性转基因玉米可以提高抗虫性，减少农药的使用，提高产量和降低生产成本。抗除草剂转基因玉米可以提高抗除草剂性，简化田间管理，提高种植效率。高产性转基因玉米可以提高产量，满足日益增长的粮食需求。育种目标与策略高产提高玉米产量是育种的首要目标，通过遗传改良提高单株产量和群体产量。品质提高玉米品质，如提高籽粒蛋白含量、淀粉含量、油份含量等。抗逆性培育抗病、抗虫、抗旱、抗倒伏等抗逆性强的品种。适应性培育适应不同种植区域和环境条件的品种。玉米突破性育种成果玉米育种取得了许多突破性成果，推动了农业生产的快速发展。15%产量提升近年来，玉米产量显著提升，部分品种产量提升幅度超过15%。25%抗逆性育种家培育出抗旱、抗病、抗虫等多种抗逆性强的玉米品种，提高了玉米的稳定性。50%营养价值新的玉米品种富含蛋白质、维生素、矿物质等营养成分，提高了玉米的营养价值。30M种植面积高产、抗逆的玉米品种推广应用，玉米种植面积不断扩大，全球种植面积已超过3000万公顷。品种的推广与应用品种推广的意义优良品种是玉米生产的基础，推广应用高产、优质、抗病虫害、适应性强的玉米品种，对于提高玉米产量、改善品质、降低生产成本、促进玉米产业发展至关重要。推广方式示范推广科技培训政策引导市场机制优良品种的推广措施11.区域试验通过区域试验验证品种适应性。22.推广示范在典型区域开展示范种植。33.技术培训对农民进行种植技术培训。44.宣传推广宣传推广品种优势与种植方法。玉米种植技术要点适宜播种期选择最佳播种时间，保证玉米苗期温度适宜，有利于幼苗生长。北方地区通常在4月下旬至5月上旬播种，南方地区则可提前至3月下旬播种。合理的播种密度根据品种特性和土壤肥力，选择合适的播种密度，避免过密或过稀。过密会导致通风透光不良，影响玉米生长；过稀则会造成田间浪费，降低产量。玉米高产栽培技术适时播种选择适宜的播种时间，确保玉米幼苗在最佳生长阶段。合理密植根据品种特性和生长环境，确定合理的株行距，提高光合效率。水分管理及时灌溉，保持田间适宜的水分，满足玉米生长需要。营养供应根据土壤肥力状况，合理施用氮、磷、钾等肥料，保证玉米生长所需养分。玉米病虫害防治病虫害识别识别玉米常见病虫害，例如玉米螟、玉米炭疽病和玉米细菌性病害。综合防控采用农业防治、物理防治、化学防治和生物防治等多种方法，降低病虫害发生率。合理用药选择安全有效的农药，按照使用说明规范操作，避免农药残留。玉米生产面临的挑战气候变化导致干旱、洪水和高温等极端天气事件加剧，对玉米生产造成严重影响。病虫害的发生率和危害程度不断提高，导致玉米产量下降和品质降低。化肥和农药使用过度导致土壤肥力下降，环境污染加剧，影响玉米生长和产量。玉米市场竞争激烈，价格波动频繁，对玉米种植效益造成影响。玉米产业发展展望提高产量推广高产优质品种，优化种植技术，提高单产水平。绿色发展发展生态友好型种植，减少化肥和农药的使用。深加工开发玉米深加工产品，增加附加值，拓展市场。保障供给保障粮食安全，满足国内需求，促进出口。主要参考文献玉米育种学张洪程等.中国农业出版社.2012作