玉米结实习性遗传规律及其在育种中的应用

论文摘要

玉米(Zea Mays L.)是世界第一大粮食作物。随着玉米由粮用向饲料、能源、化工和医药等领域的转化利用,玉米生产呈现出供不应求的局面。努力提高玉米产量水平,对于满足社会经济发展对玉米日益增长的需求具有重要意义。玉米果穗顶部败育的籽粒和未受精的小花构成的秃尖现象是一个重要的减产因素。前人对果穗秃尖现象的研究多以秃尖长度作为研究对象,研究内容多局限于败育籽粒的生长发育动态、籽粒败育的影响因素、秃尖现象的成因等方面,对其遗传特性及遗传规律的研究少之又少。本研究从玉米果穗秃尖的有或无这一对性状入手,对玉米的结实习性进行了分类;选取国家和省区试资料,分析果穗秃尖性状对产量的影响;选用有限结实与无限结实材料,研究不同结实习性玉米的花丝生长特点,对结实习性的遗传规律及其相关的分子标记等进行研究;探讨了玉米结实习性遗传规律在育种中的应用。综合各部分研究结果,主要得出以下结论:1.果穗秃尖性状存在着基因型间的差异。提出对秃尖性状的理解应分作两个层次:一是秃尖的有无。推测这是由品种自身的结实习性所决定的。根据秃尖的有无,结合果穗顶端籽粒的发育情况,借鉴芝麻、棉花、大豆等作物开花或生长习性分类中无限与有限的概念,将玉米品种分为无限结实与有限结实两种类型;二是秃尖的长短。指无限结实类型的品种在某生长条件下的果穗秃尖程度,或有限结实类型的品种在生长条件较差时所表现出的秃尖程度。2.玉米果穗秃尖是一个重要的产量相关性状。首次发现秃尖性状极显著地影响品种的稳产性,与品种的产量水平无关。有限结实类型的品种比无限结实类型的品种具有更好的稳产性。3.有限结实类型的品种比无限结实类型的品种吐丝齐、速度快。4.首次发现玉米的结实习性是由2对存在重叠作用的基因所控制的质量性状。无限结实类型为显性,有限结实类型为隐性。秃尖长短则是一个存在主效基因作用的数量性状,受环境的影响较大。5.根据分子标记结果,将控制玉米果穗结实习性的两个基因初步定位于玉米的第3和第8染色体。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 玉米产量构成要素分析
• 1.2 玉米的花序分化与籽粒发育
• 1.2.1 玉米花序
• 1.2.2 雌、雄穗的分化发育
• 1.2.3 雌、雄小花的生长发育
• 1.2.4 授粉与受精
• 1.2.5 籽粒及其生长发育
• 1.3 玉米果穗的秃尖现象
• 1.4 前人对秃尖现象的研究
• 1.4.1 败育籽粒的生长发育
• 1.4.2 影响籽粒败育的环境因素
• 1.4.3 果穗秃尖现象的形成原因
• 1.5 作者对秃尖现象的认识
• 1.6 分子标记在遗传研究中的应用
• 1.6.1 RFLP
• 1.6.2 RAPD
• 1.6.3 SSR
• 1.6.4 ISSR
• 1.6.5 AFLP
• 1.6.6 EST
• 1.7 本研究的目的、意义和主要内容
• 2 果穗秃尖性状对产量的影响
• 2.1 资料来源与处理方法
• 2.1.1 资料来源
• 2.1.2 处理方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 秃尖性状对品种产量的影响
• 2.2.2 秃尖性状对品种稳产性的影响
• 2.3 讨论
• 3 不同结实习性品种的花丝生长特点
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 结实习性鉴定
• 3.2.2 不同结实习性品种的花丝生长特点
• 3.2.3 不同结实习性品种花丝的生长速度
• 3.3 讨论
• 4 结实习性的遗传分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 亲本自交系的主要性状特点
• 4.2.2 结实习性的遗传分析
• 4.2.3 无限结实类型果穗秃尖长度的遗传分析
• 4.2.4 无限结实类型果穗秃尖长度与其他性状的相关性分析
• 4.2.5 秃尖长性状的方差分析
• 4.2.6 亲本自交系的遗传效应分析
• 4.3 讨论
• 5 结实习性的分子标记分析
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验方法
• 5.2 结果与分析
• 5.3 讨论
• 6 结实习性遗传规律在育种中的应用
• 6.1 应用原则
• 6.2 有限结实习性自交系的选育
• 6.2.1 高配合力玉米自交系Lx9801 的选育
• 6.2.2 高产、多抗玉米自交系Lx00-1 的选育
• 6.2.3 高配合力玉米自交系Lx03-2 的选育
• 6.3 有限结实习性杂交种的选育
• 6.3.1 高产玉米杂交种鲁单981 的选育
• 6.3.2 紧凑型玉米杂交种鲁单9002 的选育
• 6.3.3 高产、稳产玉米杂交种鲁单9006 的选育
• 7 小结与讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 论文与成果