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玉米基因组学的发展现状及我国的对策

玉米基因组学的发展现状及我国的对策
玉米基因组学的发展现状及我国的对策

玉米育种

第一节国内外玉米育种概况 一.玉米生产和育种概况 美国是世界玉米生产大国, 其总产占世界玉米总产的40%以上。我国是仅次于美国的玉米生产大国,年种植玉米3亿亩左右,是仅次于水稻,小麦的第三大粮食作物. 我国玉米育种发展大致经过了六个阶段: 即农家品种、品种间杂交种、顶交种、双交种、三交种、单交种。 除选育高产、优质、多抗品种外,还重视特殊品质杂交种的选育。 二.我国玉米分布、区划与育种目标 (一)我国玉米分布、区划 我国玉米划分为6 个自然区域(见图) 1、北方春播玉米区 2、黄淮海平原套复夏播玉米区 3、西南山地套种玉米区 4、南方丘陵玉米区 5、西北灌溉玉米区 6、青藏高原玉米区 第二节玉米育种目标及主要性状遗传 一、玉米育种目标 玉米是异花授粉作物,现代玉米生产上主要是利用自交系间杂种一代,因此,育种程序中包含了选育自交系与组配杂交种两个过程。开展育种工作时,必须从总体上考虑,形成总的育种策略,并用以指导育种工作。 Hallauer(1979)等对与育种有关的9个重要性状进行了分析,认为籽粒产量是最重要的,而且在今后仍然受到更为关注。其次为抗病、抗虫以及熟期。这项调查,与我国的实际也基本相符。 根据我国目前玉米生产和育种现状以及国民经济发展的趋势,我国在当前乃至今后一段较长的时期内,玉米育种总的策略为:大幅度提高产量,同时改进籽粒品质,增强抗性,以充分发挥玉米在食用、饲用和加工等方面多用途特点,为国内市场提供新型营养食品。 一是高产、优质、多抗普通玉米杂交种的选育 要求:新选育的杂交种比现有品种增产10%以上或产量相当,但具有特殊的优良性状,大面积单产达9000公斤/公顷以上,产量潜力12000公斤/公顷以上,籽粒纯黄或纯白,品质达到食用,饲用或出口各项中的至少一项。要高抗大斑病(春玉米尤为重要),小斑病(对夏玉米应严格要求),丝黑穗病,耐病毒病,不感染茎腐病; 另外一类是特殊品质杂交种的选育 高赖氨酸玉米:要求籽粒中赖氨酸的总量不低于0.4%,单产可略低于普通玉米推广杂交种,不发生穗腐或粒腐病,抗大、小斑病,胚乳质地最好为硬质型; 高油玉米:籽粒中的含油量不低于7%,产量不低于普通推广种5%,抗病性同普通玉米; 甜玉米:普通甜玉米乳熟期籽粒中水溶性糖含量≥8%,超甜玉米乳熟期籽粒中水溶性糖含量≥18%,穗长在15cm以上,分别符合制罐、速冻或鲜食的要求,单产鲜果穗11250公斤/公顷(750公斤/亩)以上; 青贮和青饲玉米:绿色体产量达52.5吨/公顷(3.5吨/亩)以上,并且适口性较好; 此外还应适当进行爆裂玉米、糯玉米的育种工作,以满足食品行业的需要。同时要开展雄性不育系的利用与鉴定工作。 我国地域广阔,自然条件复杂,玉米栽培遍及全国。根据自然条件,栽培耕作制度等

青冈县玉米生产现状及发展趋势

青冈县玉米生产现状及发展趋势 前言 玉米是世界上重要的谷类作物。1998年开始玉米总产量已经超过稻谷和小麦,居世界首位。玉米不仅生产潜力大、经济效益高,而且具有食用、饲用和多种工业用途。因此,20年来世界玉米生产发展迅速,预计21世纪玉米生产发展前景广阔。世界玉米工业的大发展,尤其是用玉米制造酒精在21世纪会有大规模的发展。随着地球上一次性能源的日趋枯竭,可再生的“绿色能源”在新的世纪会显示出强大的生命力。玉米生产的发展主要体现在种植面积的扩大,单产水平的提高,总产量增加。近年来国际能源危机不断显露,世界能源日见紧缺,价格高启,而燃料乙醇却以它低廉的价格和环保优势,以迅雷之势打入市场。玉米作为生产乙醇的原材料,需求迅猛增长。我国是全球第二大玉米生产国,同时也是全球第二大消费国。我国玉米深加上产品已有1000多个品种,主要有淀粉及其衍生物、淀粉糖系列、变性淀粉系列、医药类系列、发酵类系列及副产品系列等几大类。重点产品有玉米淀粉、变性淀粉、淀粉糖、味精、食用酒精与燃料乙醇、赖氨酸、化工醇等。 1 青冈县的玉米生产现状 上世纪90年代开始,青冈县玉米生产快速发展。可以概括为:种植面积在波动中增长,由1990年的58579公顷发展到2010年的115510公顷,面积翻番;产量稳步增加到2010年的101.2万吨,是1990年的5倍;随着加工企业的进入,加工业迅速扩大。 1.1 玉米种植情况 青冈县位于松嫩平原腹地,耕地面积216.1万亩,处在举世闻名的寒地黑土地带核心区域,得天独厚的气候条件、区位条件,使青冈跻身全国粮食主产区之列。玉米在青冈已有近百年的种植历史,始终是种植业的当家品种。近年来,玉米面积年均稳定在180万亩左右,已被国家农业部确定为国家商品粮基地县和百万亩绿色玉米生产基地县。优良的玉米品质和深厚的群众基础,为青冈发展玉米产业提供了坚强保证。 1.1.1 玉米播种面积的变化 1990年以来到2010年,青冈县玉米种植面积依次为58579公顷、68768公顷、65579公顷、50775公顷、56893公顷、69987公顷、83351公顷、80043公顷、65588公顷、68524公顷、45551公顷、67298公顷、86126公顷、80034公顷、92238公顷、94207公顷、96872

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。

【免费下载】真菌基因组学研究进展

真菌基因组学研究进展 真菌为低等真核生物,种类庞大而多样。据估计,全世界约有真菌150万种,已被描述的约8万种。真菌在自然界分布广泛,存在于土壤、水、空气和生物体内外,与人类生产和生活有着非常密切的关系。许多真菌在自然界的碳素和氮素循环中起主要作用,参与淀粉、纤维素、木质素等有机含碳化合物及蛋白质等含氮化合物的分解。有些真菌如蘑菇、草菇、木耳、麦角、虫草、茯苓等可直接供作食用和药用,或在发酵工业、食品加工业、抗生素生产中具有重要作用。然而,也有些种类引起许多植物特别是重要农作物的病害,如水稻稻瘟病、小麦锈病、玉米腥黑穗病、果树病害等。少数真菌甚至是人类和动物的致病菌,如白色假丝酵母Candida albicans等。因此,合理利用有益真菌,控制和预防有害 真菌具有重要意义。 本文整理了已完成基因组序列测定的真菌的信息,并对真菌染色体组的历史、测序策略及其基因组学的研究进展进行了评述。 1真菌染色体组的研究历史和资源 1986年美国科学家Thomas Rodefick提出基因组学概念,人类基因组计划带动了模式生物和其它重要生物体基因组学研究。阐明各种生物基因组DNA中碱基对的序列信息及破译相关遗传信息的基因组学已经成为与生物学和医学研究不可分割的学科。由欧洲、美国、加拿大和日本等近百个实验室六百多位科学家通力合作,1996年完成第一个真核生物酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae的基因组测序,这 对于酵母菌类群来说是一个革命性的里程碑,并且激起了真核基因功能和表达的第一次全球性研究(Goffeau etal,1996)。随后粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe(Wood etal.2002)和粗糙脉孢 霉Neurospora crassa(Galagan etal.2003)染色体组的完成显露出酿酒酵母作为真菌模式生物的局限性。尽管如此,真菌染色体组测序的进展最初是缓慢的。为加快真菌染色体组研究的步伐,2000年由 美国Broad研究所与真菌学研究团体发起真菌基因组行动(fungal genome initiative,FGI),目的是 促进在医药、农业和工业上具有重要作用的真菌代表性物种的基因组测序。2002年2月FGI发表了第 一份关于测定15种真菌基因组计划的白皮书。2003年6月,真菌基因组行动发表了第二份白皮书,列 出了44种真菌作为测序的目标,强调对其中10个属即青霉属Penicillium、曲霉属Aspergillus、组 织胞浆菌属Histoplasma、球孢子菌Coccidioides、镰刀菌属Fusarium、脉孢菌属Neurospora、假丝 酵母属Candida、裂殖酵母属Schizosaccharomyces、隐球酵母属Cryptococcus和柄锈病菌属Puccin& 的物种优先进行测序。之后,经过FGI、法国基因组学研究项目联(G6nolevures Consortium)、美国能 源部联合基因组研究所(The DOE Joint Genome Institute,JGI)DOE联合基因组研究所、基因组研究 院(The Institute for Genomic Research,TIGR)、英国The Wellcome Trust Sanger InstimteSanger和华盛顿大学基因组测序中心等共同努力;得到包括美国国家人类染色体研究所、国 家科学基金会、美国农业部和能源部等的资助,也有来自学术界和产业集团如著名的 Monsanto、Syngenta、Biozentrum、Bayer Crop Science AG和Exelixis等公司的持续合作,在最近 的几年里,真菌基因组学研究取得重大突破。至2008年6月1日,共有3734种生物的全基因组序列测定工作已经完成或正在进行,公开发表812个完整的基因组,其中,70余种真菌基因组测序工作已经 组装完成或正在组装,分别属于子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门和微孢子虫(Microsporidia) 的代表。此外,还有Ajellomyces dermatitidis和Antonospora locustae等20余种真菌基因组序列 正在测定中(Bemal etal.2001)。这些真菌都是重要的人类病原菌、植物病原菌、腐生菌或者模式生物,基因组大小为2.5—81.5Mb,包含酵母或产生假菌丝的酵母、丝状真菌,或者具有二型性(或多型性) 生活史的真菌,拥有与动物和植物细胞一样的的细胞生理学和遗传学特征,包括多细胞性、细胞骨架结

浅谈玉米育种的途径和方法

一、玉米育种的特点 玉米最主要的特征是天然异花传粉,天然授粉群体的田间组成处于高度的异质状态,个体的基因型处于高度的杂合状态,这决定了在玉米天然授粉的群体中,株间表现型比较意义不大,必须通过一定的基因型选择过程才能正确地决定取舍;同时,由于个体基因型高度杂合,造成表型选择不可靠,必须对大量个体做测交或后代鉴定,才能确认表型是否真实遗传。由于这些原因,在玉米育种过程中,一般都要经过多代的选择比较才能育成新的自交系或品种。 现代玉米育种的主流是杂种优势育种,基本途径是先选育纯合的亲本自交系,再将亲本自交系杂交,选育出杂种优势强的杂交种。生产上利用的是F1代的杂种优势。自交系的选育不但要求本身性状优良,还要求配合力高。对自交系农艺性状和配合力的选择具有同等重要的意义,不可偏废。这就大大提高了育种的难度,延长了育种的周期。不仅如此,自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系,但仍然有距离,在杂交种水平上还要对农艺性状进行选择鉴定,同时对主要目标性状的杂种优势水平进行比较,最终育成优良杂交品种。 二、玉米自交系的选育 1.农艺性状好。植株性状:主要包括株型和抗倒性。植株性状一般根据穗上部叶片伸展的姿态分为紧凑型、半紧凑型、和平展型;根据株高分为高秆、中秆、矮秆、半矮秆等。 穗部性状:穗部性状一般由穗型、粒型、穗行数等构成。穗型的划分有很多种,最明显的是长穗型、粗穗型、筒型、锥型、纺锤型等;粒型分为马齿型和硬粒型及其各种过渡类型。自交系选育中最好兼顾长穗型和粗穗型的选择。长穗型的行粒数较多,但粒行数较少;粗穗型的粒行数较多,但行粒数不可能很多。自交系的粒行数一般10~20行。12~14行的比较适中。粒型的选择要根据育种目标确定,一般偏硬粒型的自交系组配的杂交种商品性好,偏马齿容易组配出的杂交种产量和淀粉含量比较高。此外,籽粒的大小、粒重和粒色的一致性也需要考虑。 抗逆性:对主要的玉米病害和自然灾害性条件要有一定的抗性或耐受性,以确保种子生产的稳定性和杂种优势的稳定发挥。整齐一致性:要求农艺性状在外

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

进化基因组学研究进展

研究进化基因组学进展 摘要:进化基因组学是利用基因组数据研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的学科。随着近年来基因组数据的不断增加,进化基因组学得到了长足的发展。进化基因组学主要包括从基因组水平理解和诠释生物进化和新基因分析研究探索两方面的内容。本文介绍了进化基因组学研究的主要内容和较为常用的方法,以及近年来在细菌、酵母、果蝇进化基因组学方面的研究进展。 关键词:进化基因组学系统进化比较基因组学新基因 正文 随着基因测序技术的不断进步以及基因组学的飞速的发展,人们积累了大量的基因组学数据,利用所得的大量的基因组数据与进化生物学相结合,在基因组水平研究生物进化机制,随即产生了进化基因组学。 近年来进化基因组学取得了长足的进展,在研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的终极方式等方面有重大突破,对人类理解生命现象和过程有重要作用。 研究系统进化学通常包括两个关键步骤:一方面,在不同物种中鉴定同源性特佂,另一方面利用构建系统进化树的方法比较这些特征,进而重新构建这些物种的进化历史[1]。针对这两个关键步骤,传统系统进化学,常采用基于形态学数据和单个基因研究的同源性状鉴定和重建系统进化树(常包括距离法、最大简约法、概率法)[1]的方法来研究。在目前拥有丰富基因组数据的条件下,我们可以分析基因组数据,利用进化基因组学研究系统进化。 一、目前进化基因组学的研究内容主要集中于两个方面:(1)在比较不同生物的基因数据的基础上,从基因组水平理解和诠释生物进化;(2)通过对新基因的分析研究探索基因进化过程的规律两个方面。在进行全基因组进化分析方面,进化基因组学主要集中于构建系统进化树、研究基因组进化策略、研究生物功能变化和进化机制、进化和生态功能基因组学、基因注释的等方面;在新基因方面

玉米种植产业发展现状分析及对策分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/102365440.html, 玉米种植产业发展现状分析及对策分析 作者:陈先兵 来源:《农家科技》2020年第02期 摘要:目前玉米种植者越来越多,而由于科技和经济的发展,玉米的产量也在不断的增大,这些都导致了玉米的总产量不断上升,而市场本身对于玉米的需求并没有随着产量的提高而增加,这就导致玉米对于市场的供应量过大,从而降低了玉米本身的价格。因此对于国家来说必须要适时针对玉米生产的不同现状进行合理的政策和经济调控,保障生产者利益。 关键词:玉米种植;产业发展;现状分析 目前玉米的产量正在逐步稳定的朝着高产量的趋势发展,但是由于产量的增加以及供大于求的现状反而造成了玉米价格的持续走低,那么目前政府需要做的就是采取一些可行的措施,使得玉米的价铬稳定在一定的范围之内,稳定农业生产的态势,那么本篇文章就针对玉米重治产业发展的现状进行一定的分析,并提出一些可行性措施,希望能够为玉米种植者以及政府工作人员提供一定的思路。 一、玉米重治产业发展现状 1.玉米市场供应过多 在前几年农业发展态势较好的时期,由于当时对于玉米的需求量很大,而种植玉米的农户比较少,因此在很长一段时间中,玉米的价铬居高不下。在这种情况下,农户纷纷放弃以前种植的小麦、谷子这些农作物,开始种植玉米,玉米的种植面积迅速扩大,产量提高,但是近年来,由于农户大面积种植玉米,玉米产量大幅度增加,市场上供大于求,从而导致了玉米价铬的下降。 2.国外玉米对国内玉米价铬造成冲击 近年来我国对于国外玉米的进口数量也在不断上升,因为国外玉米在价格上占了一定的优势,那么在激烈的竞争过程中难免对我国本土玉米种植起到一定的冲击,是得农户利益受损。 3.玉米种植成本提高 经济在不断的发展过程中,无论是土地、种子还是人力,相较于之前都有所提高,农户在种植玉米时的成本相较于以前有了明显增加,另一方面玉米的价铬不断下降,这两方面的原因使得农户利益受到了严重的损失。 二、玉米种植香瓜问题策略分析

玉米育种的基本思路

玉米育种的基本思路—记住五句话 张世煌 最近,网友询问玉米育种的基本思路是哪5句话,还有人问循环育种怎么做,我只好复述如下,包括历史经验的总结、理论铺垫和改造我们的育种技术。 一、理论误区和历史教训 在中国现代玉米育种历程中发生过两个重要的历史教训:“狗熊掰棒子”(抛弃优良种质,或喜新厌旧)和“走猫步”(技术错乱)。前者是理论和技术上缺乏自信心的表现,对于把握大量种质资源和遗传改良的能力缺乏信心和能力。后者源于一种灵活多变而看似有效的传统人文精神,但在现代育种技术面前,却忽视了数量遗传学原理,表现出明显的理论幼稚病。这两个现象合在一起,便折射出以经验为主体的育种技术特征。其后果便是理论模糊,思路混乱,技术跟着感觉走。在做了许多调研和参加了一些会议之后,我发现这就是当前很多人对育种技术的理解。包括一些专家教授竟也如此。 玉米育种陷入理论误区,其后果很矛盾,一方面从事育种的人力资源丰富,育成品种数量非常多,另一方面,生产上缺乏优良品种,玉米产量增长缓慢,甚至在九十年代中期以后进入了近50年来增长最缓慢的时期。 比较中国与美国玉米生产的差距,不难看出,中国使用了相当于美国86% 的土地面积和2.3倍的化肥,生产了49%的玉米,产量水平相当于美国的55%。大家都意识到,只有采取有效的技术措施,才能止住下滑趋势,逐渐缩小与发达国家的差距,并全面提高生产水平。 我国育种者曾经面临生物逆境的巨大压力,当时很强调种质基础的重要性,却忽视了育种技术的导向性和能动性。今天,当我们总结经验教训的时候,认识到不能没有种质改良和种质创新,但也不能忽视育种技术的改进。今后,要尽快地使玉米育种完成从经验到科学的跨越,这取决于我们对数量遗传学知识的把握。除了种质基础和育种技术,还需要一点人文智慧。三者结合才能促进玉米育种技术从经验向科学的转变。 以往的问题出在哪里?育种目标和育种技术方面有过3个理论误区:⑴什么是产量?⑵产量与杂种优势的关系?⑶如何通过自交系提高杂交种的产量?第三个问题的另一种解释(更科学的诠释)即一般配合力(GCA)与特殊配合力(SCA)对杂交种产量的相对贡献。这些理论问题决定了育种目标、基本思路和技术路线的合理性。 我们首先要明确,产量不是空洞抽象的概念,也不仅仅是试验田里玉米果穗的重量,而是如何排除或抗衡农民生产田间限制产量和产量稳定性的那些障碍因素。因此,Duvick把产量解释为抗逆性,品种必须有一定的抗灾减灾,首先是耐密植抗倒伏的能力,然后是耐旱、耐低氮和耐低温或高温的能力。在一些国家和地区还有耐湿和耐渍的能力。抗生物逆境也属此范畴,但育种家通常并不忽视对病虫害的抗性。 第二要明确,玉米产量的继续增长与提高杂种优势无关。相反,在过去八十多年里,美国的玉米杂种优势强度在逐渐下降,即玉米产量的进一步增长不取决于杂种优势的增长,而取决于非杂种优势的遗传原因,特别是对生物和非生物逆境的抗性或耐性。这就提示我们,如果在试验田里把育种的注意力放在提高新组合的杂种优势上,可能会在生产上降低投入产出效率,使提高产量变得非常困难或者代价过高。种子公司也不欢迎这类杂种优势很强的杂交种。 根据上面这两条原理不难得出结论,提高杂交种产量的主要途径是不断提高自交系的GCA,而不是

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

黑龙江省玉米生产现状及发展对策

黑龙江农业科学2006,(4):39~41 Heilongjiang Agricultural Sciences 黑龙江省玉米生产现状及发展对策 唐久荣 摘要:分析了我省玉米生产基本概况、生产优势、存在问题以及影响我省种植玉米面积的主要因素。明确了我国玉米供求关系及价格趋势,并提出发展我省玉米生产的对策。既提高玉米单产、改善玉米生产条件、加强玉米种业管理、发展玉米深加工业、扩种青贮玉米、调整育种目标、改进玉米品质等。 关键词:黑龙江省;玉米;生产;对策 中图分类号: S 513. 文献标识码: A 文章编号: 1002-2767(2006)04-0039-03 The Complexion of Corn Production in Heilongjiang Province and the Further Developmental Tactic GUO Xiao-ming (The Institute of Maize Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086) Abstract:The author analyses the general situation, advantage, shortage of the production of corn in Heilongjiang Province and the mean factors which influence it's planting. And talks about

the further developmental tactic of the corn production, that is improving the yield of corn, con- dition of corn production, scientific devotion, the management the seeds, deeper machining of corn, the area of silage maize, the quality of maize and adjusting the target of the breeding, and so on Key words:Heilongjiang province; maize; corn production; tactic 玉米是黑龙江省主要农作物,其播种面积位居黑龙江省粮食作物第二位,仅次于大豆;总产量约占全省粮豆总产量的40%,是我国重要的玉米商品粮生产基地;因此,玉米生产形势的好坏、效益的高低直接关系到我省农民增收和农业可持续发展,同时对我国的玉米生产和玉米市场的走向有较大的影响。 参考文献: [1].作物杂志,2004,(2):25.通过分析黑龙江省玉米生产状况,对明确我国玉米供求关系及价格趋势具有重要的作用。 1 黑龙江省玉米生产基本情况 黑龙江省地处我国玉米带最北部,玉米种植几乎遍布全省,但玉米主产区主要集中在我省第一、二、三积温带,即北纬

微生物基因组研究进展及意义

微生物基因组研究进展及其意义 近年来,病原微生物的基因组研究取得了飞速的进展。所谓基因组研究是指对微生物的全基因进行核苷酸测序,在了解全基因的结构基础上,研究各个基因单独或数个基因间相互作用的功能。由于过去人们大多从表型分析入手,寻找已知功能的编码基因,实际只了解微生物中极少数的基因,如链球菌的链激酶基因、结核杆菌编码的热休克蛋白基因等。还有大量未知基因未被发现。通过基因组研究,则从根本上揭示了微生物的全部基因,不仅可发现新的基因,还可发现新的基因间相互作用、新的调控因子等。这一研究将使人类从更高层次上掌握病原微生物的致病机制及其规律,从而得以发展新的诊断、预防及治疗微生物感染的制剂、疫苗及药品。此外,新发现的微生物酶及蛋白还可能有在工农业生产上的应用价值。因此,全球除已完成了70余株覆盖重要病毒科的病毒代表株全基因组研究外,据美国基因组研究所(The Institute for Genomic Research, TIGR)报道,目前已完成了19种微生物基因组测序,其中11种与人类及疾病相关(嗜血流感杆菌,生殖道支原体,肺炎支原体,幽门螺杆菌,枯草杆菌,伯氏疏螺旋体,结核杆菌,梅毒螺旋体,沙眼衣原体,普氏立克次体)。另外,还有40余种微生物已被登记正在进行测序,预计在1999~2000年完成〔1〕。 病毒基因组研究进展 病毒因其基因组小,是进行基因组研究最早的生物体。早在1977 年已完成了噬菌体DNA的全基因测序。存在于脊髓灰质炎疫苗中的SV40,是最早完成全基因测序的与疾病相关的病毒;此后,许多病毒均已完成了全基因测序,并根据序列的开放阅读框架(ORF)对编码蛋白进行了推导。已对相当一些病毒蛋白进行了重组表达,还对一些病毒基因编码的调控序列进行了研究。除一般大小的病毒已完成了基因组测序,对大基因组病毒,疱疹病毒科,如水痘病毒基因组为0.125Mb(Mega-basepair,兆碱基对)〔2〕。巨细胞病毒,基因组为0.229Mb〔3〕。我国已对痘苗病毒天坛株(约0.2Mb)进行了全基因测序,发现与国外的痘苗毒株序列有明显的差异〔4〕。我国还对甲、乙、丙、丁、戊、庚型肝炎病毒进行了国内毒株的全基因测序。近来还对国内2株发现的虫媒病毒毒株完成了全基因测序。我国从不同来源的标本中发现了不少乙肝病毒变异株,有的具有特殊的生物学特性〔5〕。对病毒基因中调控因子的分析,发现了与乙肝病毒增强子作用的新细胞核因子〔6〕。 因此,目前对病毒的基因组研究已进入了后基因组阶段,即从全基因水平研究病毒的生物学功能,同时发现新的基因功能。对于医学病毒学当前主要方向是研究病毒基因组中与致病及诱生免疫应答相关的基因,从而揭示和解决迄今尚未解决的问题,以达到控制或消灭一些重要病毒感染的目的。 建议目前可进行后基因组研究的领域为: 1.病毒持续性感染:基因组中与持续性感染相关的基因,基因变异或调控因子研究。已报道的乙肝病毒的前核心基因出现终止密码突变,

美国玉米育种浅析

美国玉米育种浅析 2010-08-12 13:45 作者:Seed look 井底望天,一家之言。 引子 玉米育种在上个世纪早期发祥于美国。1924年世界上第一个商业玉米杂交种Copper Cross诞生-一个中美混血儿;在先玉335引领先锋全面突破的2010年,在信息不对称的今天,不知今日的先锋种业人是否还会像彼时的美国种业人那样诚实、大气。 一、美国玉米育种文化 Breeder在美国人眼中,与worker、engineer、lawyer和lecturer等一样,是个职业称谓,所以中文译作育种师为好,育种家好像不搭调。不过该职业今天在美国的敲门砖是硕士以上学位。 既然是职业称谓,便与科学大师的院士头衔相去甚远。 先锋公司育种的基石,在先锋以首席育种师退休的Raymond F. Baker (1906-1999),为先锋选育成功品种无数,所以业界不惜用天才的育种师和育种艺术家这样的溢美之词形容他,甚至今天美国的ISU专门设有一个Raymond F. Baker育种中心来纪念该大师,但美国人绝没有用院士头衔去映射Baker的光辉。 同理,不论是最后位居先锋研发副总裁的Donald N. Duvick(1924-2006)博士,还是最后位居迪卡研发副总裁的Forrest Troyer博士,学位、品种、著述和人脉等一样不缺,但美国人也是没有用院士头衔去映射二人的光辉。 美国人将院士头衔给了George Frederick Sprague(1902-1998)博士和Arnel R. Hallauer博士。前者在上世纪40年代组建的Iowa Stiff Stalk Synthetic直到今天还在发挥作用,据估计美国杂交种40%-45%的血统源于该群体。Sprague博士编撰的巨著《Corn and Corn Improvement》对该群体的渊源做了详细的描述。后者则对美国玉米

玉米产业发展分析与展望(2016-2020)

玉米产业发展分析与展望(2016-2020)

玉米产业发展分析与展望(2016-2020) 玉米是世界第一大作物。近40年来,世界玉米总产量、播种面积和单产不断上升,目前总产量在8亿吨以上,播种面积超过22.5亿亩,单产达到347公斤/亩。美国和中国为主要玉米生产国,占世界的60%。随着燃料乙醇等生物质能源的广泛应用,世界玉米的需求快速增加。 玉米也是我国第一大作物,种植面积和产量占有份额均在50%以上。上世纪90年代以来,我国玉米生产发展比较快,为全国粮食增产做出了巨大贡献。从1990年到2015年,玉米总产量从988亿公斤增加到2245.8亿公斤,净增1257.8亿公斤;玉米种植面积从3.2亿亩增加到5.7亿亩;单产从308公斤/亩提高到393公斤/亩,提高了28%。这期间,全国粮食总产量增加了1572亿公斤,其中玉米对全国粮食增产的贡献率超过80%。预计2020年,我国经济社会对玉米的总需求为2.5亿吨,玉米对全国粮食增产的贡献率将达到90%,对我国粮食安全具有举足轻重的作用。 1.玉米种子产业 在当今化肥和农药的供应满足大田生产需要的前提下,作物产量的增长主要靠品种的遗传改良。我国改革开放30多年来,杂交玉米新品种的选育和推广取得了突飞猛进的发展,先后选育推广了以郑单958、中单2号、丹玉13号、掖单13号和农大108等为代表的一大批优良玉米新品种,

促进了玉米单交种的5次更新换代,为我国玉米生产乃至粮食安全做出了积极的贡献。 新品种在产量、抗逆性等方面的不断突破对玉米产量的提高起到了关键作用,而这些突破正是得益于育种技术的不断改进。种子是最重要的农业生产资料,优良品种对农作物增加产量和改善品质起着至关重要的作用。控制种子,就掌握了农业竞争的主动权。因此,在当今世界,各国政府都把加强种子科技研究,推动种子产业发展,列为促进农业发展的重要举措。 1.1玉米育种现状及问题 1.1.1玉米育种现状 1.1.1.1育种投入加大 作物新品种培育与种子生产是高度本土化的产业,严格受制于地域、环境、土壤、气候条件等多种因素,且周期较长,需要较多的投入。种子从投资研发开始、到培育出产品,然后生产、推广、营销及售后服务,最终获得利润,至少要经过10年左右的漫长周期。近年来,美国联邦政府对农业科技研发的投入约为20亿美元,占联邦政府研发总投入的2%左右。先锋公司将研发领域的投入作为企业的核心优势,每年投入销售额8-12%的资金用于玉米育种研发,经费达2亿多美元。经过多年的努力,先锋公司终于培育出先玉335系列玉米杂交种,获得了农民的认同。

我国玉米的生产现状与发展趋势

摘要 玉米作为我国三大作物之一,是玉米是重要的粮食作物,饲料作物和经济作物.在我国农业生产和国民经济中占重要地位。玉米在我国具有悠久的栽培历史,因其喜暖湿气候,在我国大部分地区都适宜种植。玉米产量的高低,经济效益的好坏直接影响我国粮食安全及农业生产的发展。玉米是我国的第二大粮食作物。2003年以来,在市场的拉动下,我国玉米供求关系由供大于需逐步转向供求平衡甚至供应偏紧的状况,大力发展玉米生产对保障我国粮食安全,增加农民收入,促进国民经济又好又快发展具有重要意 关键词:玉米生产发展趋势问题和差距生产总量生产条件 I

Abstract Corn as China's three largest crop, maize is an important food crop, feed crop and economic crop in China's agricultural production and national economy occupies an important position in the. Corn in China has a long history of cultivation, because of its hi humid climate, in our country major area is suitable for planting. Maize yield, economic efficiency has a direct impact on China's food security and agricultural production development. Corn is China's second largest food crop. Since 2003, pull in the market, our country corn supply demand relations by supply exceeds demand gradually shifted the equilibrium of supply and demand and supply slant tight situation, vigorously develop the corn production to ensure grain safety of China, increase farmer income, promoting the sound and rapid development of national economy has important meaning Key words: Corn production development trend problem and gap production total production conditions II

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.wendangku.net/doc/102365440.html, 摘 要:doi : 10. 3969/j.issn. 1003-4749. 2019.02.006

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 摘要:玉米是我国主要粮食作物,面积仅次于小麦、水稻,居第三位,在饲料业、制药业、食品加工业以及新能源领域都有无可替代的作用,对我国粮食安全举足轻重。在玉米增产的各种技术因素中,优良品种的贡献率在35%以上。近年来,我国玉米育种取得了突飞猛进的发展: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。关键词:现状分析发展趋势育种 一、我国玉米育种研究取得了一系列显著的成绩 “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

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