玉米育種課件2 玉米育種學(xué)的發(fā)展

第二章玉米育種學(xué)的發(fā)展歷史及進(jìn)展1.1.世界玉米育種及生產(chǎn)概況1.3.玉米育種方法的演變1.2.我國玉米育種的歷史與現(xiàn)狀1.4.玉米遺傳育種研究發(fā)展趨勢TheMaizePedigreeTree★1940-present

Emergenceofcorn(Fromsustainableagriculturetohybridcorn)G.H.Shull;HenryWallaceandFenaroliTheBusseyInstituteandItsRoleintheDevelopmentofPlantScienceTheLegendarySchoolofMaizeGeneticsUnderEmersonTheEarlyMaizeCytogeneticsGroup

Burnham,Brink,Rhoades,McClintockLaughnanTheMaizeBreedingGroupTheMaizeEvolutionGroupALaterGenetics-CytogeneticsGroupStockCenter,Genetics,PathologyPatterson,Ottaviano,Coe,Neuffer,HookerWalden,Smith,RobertsonTheoriginofthemaizegeneticsmeetings(9)TheoriginofthemaizegeneticsmeetingsTheMaizeCommunityEstablished50thAnnualMaizeGeneticsConferenceFeb.27-Mar.022008WashigtonDCUSA（二）世界玉米生產(chǎn)概況玉米是重要的禾谷類作物，最重要的飼料作物主要用途：飼料（籽粒、青飼）、蔬菜（甜、糯、筍）、爆裂、油料（高油）、醫(yī)藥、工業(yè)原料（淀粉）、能源、、、、美國占15％2010年面積（萬hm2）單產(chǎn)(kg)總產(chǎn)(萬t)占全世界總產(chǎn)(%)種子產(chǎn)量(萬t)占全世界種子產(chǎn)量(%)中國23474933115801919032美國27858672241484050．88.4全世界13760442760918

包括多淄河流域的法國、羅馬尼亞、南斯拉夫、德國和意大利等國家三大玉米帶美國中北部玉米帶中國玉米帶歐洲玉米帶Globaldistributionofcorn(maize)(三)中國玉米生產(chǎn)概況▲總產(chǎn)和單產(chǎn)較高的是山東省大面積高產(chǎn)田單產(chǎn)為9000-10500kg/hm2▲面積居第1位總產(chǎn)、單產(chǎn)都居第一位▲玉米種植面積最大的省依次為河北、山東、河南、吉林、黑龍江、遼寧四川、云南（四）玉米育種概況20世紀(jì)30年代以前20世紀(jì)30年代以后20世紀(jì)60年代以前20世紀(jì)60S’以后農(nóng)家品種雜交種雙交種過渡至單交種美國單交種90％，改良單交種、三交種10％，雙交種1％以下中國單交種90％以上亞洲單交種、三交種、雙交種均有，以三交種為主品種類型：種子生產(chǎn)方法中國：人工去雄99％，雄性不育1％以下美國－－－1970年前－－雄性不育90％－－－1984年后雄性不育35％人工去雄65％品種改良的效果1、改良性狀耐密植性自交系自身的生活力和產(chǎn)量

抗倒伏性、對密植的反應(yīng)（無空稈、穗均勻一致）美國30S’3萬株/hm2---6萬株/hm2中國60S’3萬株/hm2---5-6萬株/hm2

對N肥的反應(yīng)高肥條件下產(chǎn)量更高抗逆性生物逆境和非生物逆境的抗性

美國：70S’比30S’增加2000kg/hm2,平均每年每公頃50kg改良的效果美國30S’-80S’玉米產(chǎn)量的總增益和遺傳增益作者報(bào)道時間供試雜交種時間跨度試驗(yàn)?zāi)攴菘傇鲆鍹g/ha.yr遺傳增益Mg/ha.yr％Duvick19841930－19801978－19800.1030.09289Russell19841930－19801981－19820.0900.07179我國丹東市農(nóng)科所估計(jì)利用雜交種的增產(chǎn)效益占各項(xiàng)因素增產(chǎn)效益總和的38％1.2我國玉米育種的歷史與現(xiàn)狀◆近代玉米育種的啟蒙和創(chuàng)建（1926－1949）◆近代玉米育種的啟蒙和創(chuàng)建（1926－1949）1926（南京金陵大學(xué)農(nóng)學(xué)院王綬）組配雜交種教學(xué)1930（南京中央大學(xué)農(nóng)學(xué)院，趙連芳等，玉米育種）1931（山西銘賢學(xué)校引種試驗(yàn)推廣）1936－1943（范福仁育成自交系、雜交種）1939（農(nóng)家品種改良）1941－1948（吳紹骙等育種方法基礎(chǔ)研究）建國前品種間雜交種的應(yīng)用（1949－1959）自交系間雜交種的推廣（1960－1980）

玉米育種的深入發(fā)展（1981－）建國后玉米雜種優(yōu)勢利用的發(fā)展代表性品種：坊雜2號、齊玉25號、恩雜209等70年代末，李競雄中單2號；北京農(nóng)科院黃早4丹東農(nóng)科所，旅28，9330飼料玉米產(chǎn)量、抗性改進(jìn)；群體改良及特用玉米育種品種更換速度五年更換一代我國玉米產(chǎn)量與育種的關(guān)系產(chǎn)量增長情況表年份面積(萬畝)單產(chǎn)（kg）總產(chǎn)（億kg）人均占有量（kg）19521889489.5168.529.3198829545264.0780199636747346.91274.7104.15增長（倍）0.942.856.562.55產(chǎn)量與雜交種利用的關(guān)系表年份品種類型和面積％單產(chǎn)（公斤）年增數(shù)（公斤/畝·年）1952農(nóng)家品種、品種間雜交種89.51965農(nóng)家品種、品雜100.50.84(13年)1975自交系間雜交種55％1696.85(10年)1980自交系間雜交種70％2057.2(5年)1988自交系間雜交種80％2647.37(8年)1996346．910.36(8年)1952－1965，0.84kg/年1965－1996，7kg/年或以上1.3玉米育種方法的演變美國現(xiàn)代育種前的歷史19世紀(jì)中后期混合選擇（massselection）農(nóng)民使用（Reid家族）穗行選擇（eartorowselection）品種間雜交crossbreedbetweenvariety現(xiàn)代育種的歷史和雜種玉米育種方法的發(fā)展Shull1908玉米純系育種和選配自交系間雜交組合自交衰退East(1908、1909)Collins(1910)Jones1918雙交種方案Davis1927頂交測驗(yàn)法自交系×品種Jenkins,1935Sprague,1946早代測驗(yàn)法雜種玉米育種方法基本得到解決雜種優(yōu)勢利用方案頂交種高產(chǎn)單交種的利用，制種成本低Cockerham1960現(xiàn)代育種的歷史和雜種玉米育種方法的發(fā)展理論上證明單交種比雙交種更高產(chǎn)1963,Dekalb種子公司生產(chǎn)第一個單交種XL45單交種廣泛利用單交種廣泛利用過程雜交種中變異性研究雜種玉米育種方法的發(fā)展過程種子生產(chǎn)的雙交種方案（Jones1918）自交系初步篩選的頂交測驗(yàn)法(Davis1927)雜種優(yōu)勢利用方案（Shull1908）（自交系、單交種）利用單交種Dekalb公司雙交種產(chǎn)量預(yù)測方法（Jenkins1932）配合力選擇的早代測驗(yàn)（Jenkins1953、Sprague1946）證實(shí)單交種優(yōu)越的雜交種中的變異性研究（Cockerham1961）Plantbreedingisthescience,art,andbusinessofimprovingplantsforhumanbenefit-------Bernardo(2002)1.4玉米遺傳與育種研究發(fā)展的趨勢DepartmentofPlantBreedingandGeneticsCelebrating100yearsofcropimprovementJULY,26-28,2007CorePlantBreedingCurriculum?

AdvancedPlantGenetics?ConceptsandTechniquesinPlantMolecularBiology?CropEvolution,Domestication,andDiversity?GeneticModificationofCropPlants?MolecularBreeding?MethodsofPlantBreedingLab?Patents,Plants,andProfits:IntellectualPropertyManagementforScientistsandEntrepreneurs?PerspectivesinPlantBreedingStrategies?PlantBreedingSeminar?PlantGenomeOrganization?StatisticalMethodsIOtherRecommendedOfferings?BreedingforPestResistance?ComputationalMolecularBiology?IntroductiontoStatisticalGenomicsandBioinformatics?NumericalMethodsinComputationalMolecularBiology?PlantBiotechnology?PlantCellandTissueCulture?PlantTissueCultureLaboratory?QuantitativeGeneticsinPlantBreeding?StatisticalGenomics?StatisticalMethodsIIThisisahistoricalmilestone,aquantumleaponatrajectorythatleadstounderstandingthefunctionalgeneticcomponentsofcorn.Forcorngrowers,thismeansscientificdiscoveryonapathwaytoapplication.Thiseffortisespeciallycriticalatthistimeinhistory,whenthegrowingglobalpopulationlookstocornandotherplantstosupplyfood,feed,bioenergyandbiobasedmaterials.Chair,

PamJohnson五十周年大慶重大成果巡禮

強(qiáng)調(diào)理論創(chuàng)新突出應(yīng)用實(shí)際50thAnnualMaizeGeneticsConferenceFeb.27-Mar.022008WashigtonDCUSAMarker-AssistedSelectioninPlantBreeding:FromPublicationstoPracticeYunbiXu*andJonathanH.Crouch2008年3-4月Molecularbreeding：MASTransgeneMolecularPlantBreeding(Book2010)InternationalmaizeandwheatimprovementCenter(CIMMYT)BreedingtechnologyMolecularbiologyDividedplantbreedingintothreetechnicaleras：

BasedonthemethodologyusedtoachievegeneticgainClassicalbreedingmethodsEra1:DomesticationandphenotypicmassselectionEra2:Replicatedprogeny