中國玉米遺傳育種

第一章緒論1
第一節(jié)玉米的地位及起源1
一、 玉米的地位及用途1
二、 玉米的起源與傳播3
第二節(jié)中國玉米生產概況5
一、 中國玉米生產歷史與現(xiàn)狀5
二、 中國玉米種植區(qū)劃8
三、 中國玉米產業(yè)發(fā)展11
第三節(jié)中國玉米遺傳改良研究概述14
一、 經典遺傳相關研究15
二、 分子遺傳相關研究16
三、 育種技術相關研究20
第四節(jié)中國玉米育種概況23
一、 玉米種質研究與應用23
二、 雜種優(yōu)勢群與雜種優(yōu)勢模式25
三、 普通玉米育種26
四、 專用玉米育種28
五、 玉米種子生產與檢測30
第一篇玉米育種的遺傳基礎
第二章玉米發(fā)育生理35
第一節(jié)玉米生長與發(fā)育35
一、 玉米生育時期與階段35
二、 玉米營養(yǎng)器官的生長37
三、 玉米生殖器官的生長45
第二節(jié)玉米遺傳育種的生理基礎51
一、 玉米高產的生理基礎51
二、 玉米抗逆生理基礎68
三、 玉米養(yǎng)分高效利用生理基礎79
第三節(jié)玉米生長發(fā)育生態(tài)因子89
一、 氣候因子89
二、 土壤因子91
第三章玉米主要性狀遺傳94
第一節(jié)玉米質量性狀遺傳94
一、 玉米質量性狀94
二、 玉米質量性狀遺傳94
第二節(jié)玉米數(shù)量性狀遺傳104
一、 玉米數(shù)量性狀104
二、 玉米數(shù)量性狀遺傳105
第三節(jié)遺傳力與配合力估算108
一、 遺傳力及其效應估算108
二、 配合力及其效應估算116
第四章玉米細胞遺傳122
第一節(jié)玉米細胞遺傳研究進展122
一、 玉米細胞遺傳學的創(chuàng)立與發(fā)展122
二、 玉米細胞遺傳學的研究進展124
第二節(jié)玉米染色體組及其變異126
一、 染色體結構及形態(tài)126
二、 染色體結構變異130
三、 染色體數(shù)目變異133
第三節(jié)玉米離體培養(yǎng)137
一、 離體胚胎發(fā)生及其影響因素137
二、 玉米離體培養(yǎng)體系142
第五章玉米分子遺傳147
第一節(jié)玉米的遺傳標記147
一、 遺傳標記的類型147
二、 分子標記的應用150
第二節(jié)玉米的遺傳作圖群體152
一、 遺傳群體類型152
二、 遺傳群體的構建方法及注意事項154
第三節(jié)玉米分子圖譜構建156
一、 分子遺傳作圖的理論基礎及步驟156
二、 數(shù)量性狀定位方法157
三、 分子圖譜構建及QTL分析進展159
第四節(jié)玉米轉座子及其應用161
一、 轉座子的種類162
二、 Mu轉座子的分類及其特性162
三、 Mu轉座子的應用163
第六章玉米群體遺傳166
第一節(jié)群體的遺傳結構166
一、 基因型頻率和基因頻率166
二、 玉米群體的遺傳平衡168
三、 復等位基因群體的遺傳平衡169
四、 多個位點的遺傳平衡170
第二節(jié)玉米群體中基因頻率變化174
一、 遷移174
二、 突變175
三、 選擇177
四、 突變與選擇之間的平衡182
第三節(jié)理想小群體183
一、 理想化群體184
二、 近親交配184
三、 近交系數(shù)186
四、 理想小群體內的遺傳效應191
第四節(jié)非理想小群體195
一、 有效群體含量及其應用195
二、 玉米群體改良中基于小群體的近交201
第七章玉米雜種優(yōu)勢204
第一節(jié)雜種優(yōu)勢的發(fā)現(xiàn)與利用204
一、 雜種優(yōu)勢概念的提出204
二、 玉米雜種優(yōu)勢的利用205
三、 雜種優(yōu)勢的度量與表現(xiàn)特性206
第二節(jié)雜種優(yōu)勢的理論基礎208
一、 雜種優(yōu)勢理論假說208
二、 雜種優(yōu)勢形成的分子基礎212
三、 雜種優(yōu)勢形成的生物學機制217
第三節(jié)雜種優(yōu)勢預測218
一、 遺傳距離法218
二、 雜種優(yōu)勢類群法220
三、 基于組學數(shù)據的雜種優(yōu)勢預測221
第二篇玉米育種理論與技術
第八章玉米群體改良技術225
第一節(jié)玉米群體改良發(fā)展概況225
一、 玉米群體改良概念225
二、 群體改良發(fā)展概述225
三、 群體改良的作用227
第二節(jié)群體改良的理論與方法228
一、 群體改良理論228
二、 改良用基礎群體228
三、 玉米群體改良方法230
第三節(jié)群體改良利用234
一、 群體改良利用原則234
二、 影響群體改良效果的因素234
三、 群體改良與現(xiàn)代生物技術235
第九章玉米誘變技術241
第一節(jié)發(fā)展概況241
一、 誘變技術的發(fā)展241
二、 誘變育種的特點243
第二節(jié)誘變方法244
一、 輻射誘變244
二、 化學誘變245
三、 太空誘變248
四、 基于遺傳轉化的生物誘變249
五、 突變體形成的生物學過程249
第三節(jié)誘變材料的選擇與鑒定250
一、 誘變基礎材料250
二、 誘變處理對象251
三、 誘變后代的處理與選擇252
四、 突變體的鑒定253
第四節(jié)突變體的應用與發(fā)展254
一、 育種材料的改良創(chuàng)新254
二、 基因的功能解析254
三、 突變體庫的構建255
第十章玉米單倍體技術257
第一節(jié)研究概況257
一、 早期研究與實踐257
二、 生物雜交誘導單倍體技術258
三、 單倍體育種優(yōu)勢260
第二節(jié)單倍體誘導與鑒定技術261
一、 單倍體產生途徑261
二、 單倍體誘導遺傳與機理264
三、 單倍體鑒定267
第三節(jié)單倍體加倍技術與DH系測試269
一、 自然加倍269
二、 人工加倍271
三、 DH系鑒定與測試274
第四節(jié)單倍體技術優(yōu)化與工程化育種276
一、 單倍體育種技術優(yōu)化276
二、 技術集成與工程化育種279
第十一章玉米分子標記技術280
第一節(jié)分子標記技術的發(fā)展概況280
一、 分子標記技術的概念280
二、 基于DNA雜交技術的分子標記281
三、 基于PCR技術的分子標記283
四、 基于芯片的DNA標記288
五、 分子標記的發(fā)展歷程289
第二節(jié)分子標記技術的理論基礎290
一、 玉米分子標記的開發(fā)290
二、 玉米分子標記的檢測技術295
第三節(jié)分子標記技術在玉米育種中的應用306
一、 種子真實性和純度檢測306
二、 分子標記輔助選擇307
三、 抗病基因類似物標記開發(fā)308
四、 全基因組關聯(lián)分析309
五、 全基因組選擇311
六、 功能標記在育種中的應用312
七、 分子設計育種314
第十二章玉米基因工程技術317
第一節(jié)發(fā)展概況317
一、 植物基因工程歷史與現(xiàn)狀317
二、 玉米基因工程319
三、 玉米基因組編輯技術327
第二節(jié)轉基因鑒定與安全評價331
一、 轉基因材料的鑒定方法331
二、 轉基因安全性評價333
第三節(jié)玉米抗蟲、抗除草劑基因工程335
一、 抗蟲基因工程335
二、 抗除草劑基因工程342
三、 性狀疊加的抗蟲抗除草劑基因工程344
第四節(jié)耐鹽耐旱基因工程345
一、 研究現(xiàn)狀及技術路線345
二、 玉米耐鹽耐旱基因工程348
第五節(jié)抗病基因工程350
一、 抗病毒基因工程350
二、 抗真菌病害基因工程351
第六節(jié)產量及品質改良基因工程353
一、 玉米產量性狀改良的基因工程353
二、 玉米品質性狀改良的基因工程357
第三篇玉米育種總述
第十三章玉米種質資源365
第一節(jié)搜集與保存365
一、 國內地方品種資源的征集366
二、 國外玉米種質資源的引進367
三、 玉米種質資源的保存368
第二節(jié)鑒定與評價369
一、 抗病性鑒定369
二、 抗蟲性鑒定371
三、 耐旱性鑒定371
四、 耐澇性鑒定371
五、 耐寒（冷）性鑒定371
六、 耐鹽（堿）性鑒定372
第三節(jié)創(chuàng)新與利用372
一、 基于野生近緣植物的種質創(chuàng)新與利用373
二、 基于地方品種的種質創(chuàng)新與利用373
三、 基于外來群體的種質創(chuàng)新與利用374
四、 基于外來雜交種的種質創(chuàng)新與利用376
五、 基于外來自交系的種質創(chuàng)新與利用376
六、 玉米種質創(chuàng)新與利用的發(fā)展建議377
第十四章玉米自交系選育380
第一節(jié)自交系的概念及其選育目標380
一、 自交系的概念380
二、 自交系選育目標380
第二節(jié)選系基礎材料381
一、 地方品種381
二、 窄基礎群體382
三、 廣基礎群體382
四、 外來種質382
第三節(jié)自交系選育383
一、 常規(guī)選系法383
二、 單倍體選系法384
三、 人工誘變選系法386
四、 轉基因技術選系法388
五、 分子技術選系法391
六、 自交系配合力測定393
第四節(jié)自交系的改良方法394
一、 回交法394
二、 配子選擇法395
三、 聚合改良法395
四、 輪回選擇法396
五、 大群體選擇法397
第十五章玉米雜交種選育398
第一節(jié)育種目標399
一、 產量400
二、 品質400
三、 抗逆性400
四、 耐密性401
五、 生育期401
六、 主要農藝性狀402
第二節(jié)選育方法402
一、 組配原則402
二、 配合力測定403
三、 理想親本404
第三節(jié)雜交種鑒定評價405
一、 初級鑒定405
二、 高級鑒定406
三、 雜交種區(qū)試審定406
四、 條帶定位試驗411
第十六章玉米抗性育種412
第一節(jié)抗病育種412
一、 大斑病412
二、 小斑病414
三、 莖基腐病417
四、 穗粒腐病419
五、 絲黑穗病423
六、 瘤黑粉病425
七、 紋枯病429
八、 矮花葉病432
九、 粗縮病434
十、 銹病436
十一、 灰斑病439
十二、 彎孢葉斑病441
第二節(jié)抗蟲育種443
一、 玉米螟443
二、 蚜蟲447
第三節(jié)抗非生物逆境育種450
一、 抗倒伏450
二、 耐旱性452
三、 耐高溫457
四、 耐寒性461
五、 耐鹽（堿）464
六、 氮高效467
第十七章專用玉米育種470
第一節(jié)青貯玉米470
一、 發(fā)展概況470
二、 自交系選育473
三、 品種選育與利用475
第二節(jié)糯玉米育種478
一、 發(fā)展概況479
二、 自交系選育483
三、 品種選育與利用489
第三節(jié)甜玉米育種493
一、 發(fā)展概況與分類493
二、 自交系選育495
三、 品種選育與利用498
第四節(jié)優(yōu)質蛋白玉米500
一、 發(fā)展概況500
二、 自交系選育504
三、 品種選育與利用505
第五節(jié)其他專用玉米508
一、 高油玉米508
二、 高淀粉玉米511
三、 爆裂玉米514
四、 筍玉米519
第四篇玉米分區(qū)育種
第十八章北方春玉米育種523
第一節(jié)北方早熟玉米育種523
一、 區(qū)域分布與生態(tài)特點523
二、 育種目標與主要目標性狀分析525
三、 骨干自交系及其衍生系526
四、 品種創(chuàng)新與利用535
第二節(jié)北方中熟玉米育種543
一、 區(qū)域分布與生態(tài)特點543
二、 育種目標與主要目標性狀分析544
三、 骨干自交系及其衍生系546
四、 品種創(chuàng)新與利用553
第三節(jié)北方中晚熟玉米育種554
一、 區(qū)域分布與生態(tài)特點554
二、 育種目標559
三、 骨干自交系及其衍生系560
四、 品種創(chuàng)新與利用570
第十九章黃淮海夏玉米育種577
第一節(jié)區(qū)域分布概況577
一、 生產概況577
二、 生態(tài)特點581
第二節(jié)育種目標583
一、 高產583
二、 優(yōu)質585
三、 穩(wěn)產585
四、 適應機械化生產588
第三節(jié)骨干自交系及其衍生系589
一、 四平頭群骨干自交系及其衍生系590
二、 PA群骨干自交系及其衍生系591
三、 PB群骨干自交系及其衍生系592
四、 外來種質選育的骨干自交系及系譜593
第四節(jié)品種創(chuàng)新與利用596
一、 黃淮海玉米品種發(fā)展歷程596
二、 玉米單交種品種更替599
三、 主要雜優(yōu)模式599
第二十章南方玉米育種601
第一節(jié)西南玉米育種601
一、 區(qū)域分布與生態(tài)特點601
二、 育種目標606
三、 骨干自交系及其衍生系608
四、 品種創(chuàng)新與利用613
第二節(jié)東南玉米育種617
一、 生產概況617
二、 自交系的選育621
三、 品種選育與利用624
第三節(jié)熱帶、亞熱帶玉米育種627
一、 區(qū)域分布與生態(tài)特點627
二、 育種目標629
三、 骨干自交系及其衍生系632
四、 品種創(chuàng)新與利用635
第二十一章西北旱地玉米育種639
第一節(jié)區(qū)域分布與生態(tài)特點639
一、 區(qū)域分布639
二、 影響玉米生產的因素641
三、 玉米育種中存在的問題642
第二節(jié)育種目標644
一、 育種目標的影響因素644
二、 育種目標的協(xié)調645
三、 育種基礎理論與技術的應用646
四、 育種和栽培技術結合646
五、 西北不同區(qū)域的育種目標646
第三節(jié)骨干自交系及其衍生系647
第四節(jié)品種創(chuàng)新與利用650
一、 品種發(fā)展歷程650
二、 主要雜種優(yōu)勢群及雜種優(yōu)勢模式652
三、 育種發(fā)展策略652
第五篇玉米種子生產與育種信息管理
第二十二章玉米種子生產657
第一節(jié)影響因素及相關措施657
一、 種子生產的影響因素657
二、 提高種子質量和產量的措施664
第二節(jié)親本性狀保持與繁殖668
一、 原種生產技術668
二、 提純復壯技術668
三、 定系循環(huán)技術669
第三節(jié)種子生產程序671
一、 保持玉米親本特性種子生產技術規(guī)程（DB37/T 3103—2018）671
二、 玉米優(yōu)質雜交種生產技術規(guī)程（DB37/T 3107—2018）673
第四節(jié)不育系制種技術674
一、 不育系種類674
二、 不育系和恢復系的回交轉育676
三、 利用細胞質雄性不育系生產雜交種677
四、 SPT技術678
第五節(jié)種子生產的田間檢驗679
一、 田間檢驗的目的與作用680
二、 田間檢驗的項目與檢驗時期680
三、 田間檢驗的程序681
四、 種子生產的質量要求684
第二十三章玉米種子加工與貯藏685
第一節(jié)加工原理685
一、 干燥原理685
二、 玉米種子清選分級原理687
第二節(jié)玉米種子加工技術691
一、 干燥技術691
二、 干燥設備693
三、 加工設備696
四、 包裝702
第三節(jié)玉米種子處理技術705
一、 種子處理的目的705
二、 種子處理的方法705
第四節(jié)玉米種子貯藏706
一、 影響貯藏的因素706
二、 玉米種子貯藏技術709
第二十四章玉米育種信息化管理713
第一節(jié)育種大數(shù)據713
一、 育種數(shù)據的分類713
二、 育種數(shù)據之間的關系714
三、 基因型數(shù)據715
四、 表現(xiàn)型數(shù)據715
五、 育種流程數(shù)據716
六、 環(huán)境數(shù)據716
第二節(jié)數(shù)據庫及信息管理系統(tǒng)717
一、 數(shù)據庫概念717
二、 數(shù)據庫建設的要求718
三、 數(shù)據庫系統(tǒng)的設計和建設718
四、 廣泛使用的數(shù)據庫管理系統(tǒng)軟件719
五、 育種數(shù)據庫720
第三節(jié)育種信息管理系統(tǒng)721
一、 現(xiàn)有育種管理信息系統(tǒng)721
二、 育種信息管理軟件的選擇724
三、 育種信息管理系統(tǒng)的實施724
第四節(jié)公共數(shù)據庫簡介725
一、 AGRICOLA數(shù)據庫725
二、 NCBI數(shù)據庫725
三、 MaizeGDB數(shù)據庫726
四、 Panzea數(shù)據庫727
五、 Gramene數(shù)據庫728
六、 中國國家作物種質資源數(shù)據庫729
參考文獻731
附錄820
一、 玉米品種特征特性術語解釋及觀察記載標準說明820
二、 玉米品種審定標準（國家級）821
三、 國家審定玉米品種同一適宜生態(tài)區(qū)824
四、 2006～2017年全國主要推廣玉米品種名錄827