一．水稻1.水稻的育种概况（1）我国水稻的种植概况我国是水稻原产地之一，亚洲栽培稻的祖先种普通野生稻分布极广：南起，北至东乡，西起盈江，东至桃园。

水稻栽培历史极为悠久：余河姆渡（6950±130BC）桐乡罗家角（7040±150BC）舞阳贾湖遗址（8000BC）（2）水稻矮化育种源于我国，被誉为水稻的第一次“绿色革命”，比国际水稻所育成IR8时间早十年。

杂交水稻被誉为水稻的第二次“绿色革命”。

（第一个系统选育而成的半矮秆品种是矮脚南特（，来自南特16号，1965）。

第一批杂交选育的半矮秆品种是广场矮、珍珠矮和江南矮等）（矮源：广西矮仔占；育成单位：农科院）。

（3）我国的育种简史20世纪20年代开始有计划地开展水稻育种，但1949年前水稻生产和育种发展缓慢。

50年代以来，我国水稻育种经历了3个重要发展时期：①高杆良种的评选利用（40年代末期到50年代后期）早籼南特号，中籼胜利籼，中粳黄壳早廿日，晚粳老来青②矮化育种阶段（50年代后期到70年代初期）3个里程碑式的品种：矮脚南特，广场矮，台中在来1号③杂种优势利用阶段（70年代初到80年代初）袁隆平，必湖，颜龙安，谢华安；汕优63（4）我国的水稻育种成就1.水稻品种高产稳产水平的持续提高, 是最显著的成就。

矮脚南特、第一代杂交稻、桂朝2号、特青2号、汕优63。

2.稻种资源的收集、整理、保存和研究利用取得重要成果。

3.育种方法和技术是我国水稻育种发展的显著特点。

（品种间杂交育种和杂种优势利用、籼粳亚种间杂交育种、诱变育种、花药和花粉培养技术）（5）国际水稻研究所（IRRI）2.新（理想）株型：集中形态特征和生理特性的优良性状，使其获得最高的光能利用率，并能将光合产物最大限度地输送到籽粒中去，通过提高收获指数而提高籽粒产量。

Figure 1国际水稻研究所设计的新株型农业大学设计的直立穗型超高产粳稻株型（守仁）3.矮秆品种的增产作用是通过：（1）降低个体的植株高度、增加密度；（2）增施肥料，减少倒伏、提高产量；（3）降低茎秆所占比重、提高收获指数。

（注意：高产必须以生物学产量为基础，植株高度也不是越矮越好，育种家普遍认为，在抗倒伏的基础上，增加高度，提高生物学产量，是提高经济产量的重要条件）4.玉米1.我国玉米种植特点：（1）从南到北一年四季都有种植（2）集中分布于从东北向西南走向的狭长地带*（3）间套复种的种植方式（4）平均单产较低*玉米高产最适温度通常灌浆期长且气候冷凉的地区，东北和华北、西南山地具备了这样的气候条件。

而东原丘陵地区，西北半干旱平原地区？答：东原丘陵地区：玉米的产量不及水稻西北半干旱平原地区：水分不足以满足其灌溉期的需求2. 玉米生物学，生育特性（1）一年生草本植物，雌雄同株，异花授粉，天然异交率可达95%以上。

（2）短日照喜温作物，短日照可以加速生育进程，日照时数在12小时，成熟提早，长日照则开花延迟，甚至不能结穗，光照敏感性：迟熟品种＞早熟品种3.玉米种质资源的研究（1）玉米的植物学分类：禾本科玉蜀黍属玉蜀黍亚属玉米种（玉米种包括栽培玉米亚种，墨西哥玉米亚种，小颖玉米亚种）（2）玉米的主要近缘种大刍草（2n=2x=20）：植株细小，茎秆瘦弱，丛生具有许多分枝，植株顶端穗状花序很小，籽粒易脱落；可以和玉米进行有性杂交，F1表现可育，并且能够进行回交和自交应用价值：1具有较强的抗逆性（玉米×大刍草）：（表现为配合力高，根系发达，茎秆抗倒。

）2具备对多种玉米病虫害高抗的特性（遗单6号单交种(抗大、小斑病，产量高，品质好)。

3具有丰富的遗传多样性（杂交后代变异多样，有助于拓宽可利用玉米种质资源基础，提高玉米品种杂种优势。

）（3）起源进化：两个重要的基因：Teosinte branched 1花序性别、上部分枝和花序的节间数量及长度Terminal ear 1序列核苷酸多样性低于其祖先种小颖大刍草特点：玉米不同基因间的进化：遗传多样性低（基因间存在不同的核苷酸替换速率和渐渗速率，自然选择和人工选择及在染色体上位置不同也可造成基因进化速率不同）玉米基因组的进化：多倍体化和染色体重复（高度的重复序列，占基因组的60-80%，逆转座子序列占基因组的50%。

）四大核心种质来源：Lancaster；Reid Yellow Dent；旅大红骨；塘头。

4.玉米育种目标：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，为国市场提供新型营养食品。

具体要求（1）高产、优质、多抗普通玉米杂交种选育：高产：增产10%以上或产量相当，具有特殊优良性状优质：品质达到食用、饲用、出口中的至少一项多抗：高抗大斑病（春玉米），小斑病（夏玉米），丝黑穗病、耐病毒病，不感染茎腐病（2）特殊品质杂交种的选育：1高赖氨酸玉米：1总赖氨酸含量不低于0.4% 2.单产可略低于推广杂交种，抗大、小斑病；2高油玉米：1籽粒含油量不低于7%；2产量不低于普通种5%:；3抗病同普通玉米3甜玉米：1籽粒中水溶性糖不低于8%，超甜达18%以上；2穗长15cm以上，产鲜果穗7500kg/公顷以上5.玉米生产用种的更替：农家品种品种间杂交种顶交种*双交种三交种单交种**顶交种：品种与自交系间杂交种*单交种：自交系间杂交种为什么在早期单交种不直接用于生产？6. 玉米主要性状的遗传：（遗传率低的在高世代选择）（1）农艺性状：果穗长度：明显的超亲优势；基因的显性效应为主，遗传率（h2)较低；果穗长度与每行籽粒数正相关。

穗粒行数：遗传比较稳定；杂种优势不明显，以基因的加性效应为主。

粒重：杂种优势明显，超亲优势也很突出；粒重优势与双亲粒重差异大小有密切的关系:亲本粒重差异小F1粒重优势较小；亲本粒重差异大F1粒重优势较大（2）籽粒性状：（胚乳、种胚、母体基因型控制）表格1玉米籽粒类型的遗传（根据形状，胚乳的质地划分）类型籽粒特点控制基因特性糯玉米胚乳中几乎100%为支链淀粉，较硬，I/KI染色呈红棕色(核)Wx；第9号染色体wxwx糯玉米Wx普通玉米胚乳直感：性状直接受精核影响，表现为父本性状。

普通甜玉米含糖量8-12%呈皱缩不规则状(核)Su1：4号染色体；Su2:6号su1su1或su2su2普甜玉米Su Sh2普通玉米susuSh2普甜玉米Su sh2sh2超甜玉米超甜玉米含糖量18%以上(核)Sh2：第3号染色体表面结构粗糙，凹陷sh2sh2超甜玉米susush2sh2 介于普甜与超甜之间se为su1的主效修饰基因，独立遗传在su1su1遗传背景下表达粉质玉米胚乳不透明，松软(胚乳)fl:第2号染色体隐性无胚乳直感现象，表现为剂量效应flflfl和Flflfl粉质FlFlFl和FlFlfl普通型普通玉米(核)DD马齿型；dd硬粒型为果皮性状，在当代不立即表现花粉影响爆裂玉米有稃玉米*除普通玉米（马齿型和硬粒型）为显性遗传外，其他类型为隐性遗传。

籽粒色泽：籽粒的颜色受果皮、糊粉层和淀粉层等三个部分的影响果皮色泽：受母体基因型的控制糊粉层：显隐关系：紫红白淀粉层：有黄色胚乳与白色胚乳之分，为一对基因所控制，常见的黄玉米和白玉米即为这一层的颜色，黄色胚乳为显性，白色胚乳为隐性。

糊粉层，淀粉层（胚乳）均有花粉直感现象，但必须是父本为显性性状时才能表现出来，若父本为隐性则不能表现。

含油量与脂肪酸组成的遗传:(油脂主要存在于种胚中)；含油量的变幅是2.0-10.2％。

受许多基因的控制，至少有55对基因与含油量有关。

在这些基因中，既存在高油对低油是显性的，也有低油对高油是显性的现象。

分析表明：基因的加性效应对含油量的影响比显性效应大。

（3）抗病性：主要以大斑病（春玉米）、小斑病（夏秋玉米）、丝黑穗病为主类型危害地区危害特征其他大斑病北方春玉米区和南方玉米产区的冷凉山区主要危害叶片，也可危害叶鞘与外层苞叶，但不危害果穗。

症状：大型椭圆型病斑，长3cm以上，灰绿色或黄褐色小斑病温暖湿润的地区夏、秋玉米较严重不仅危害叶片，同时还危害叶鞘、茎杆、果穗的苞叶、穗柄、果穗和穗轴。

玉米T型雄性不育胞质引入我国，逐步成为我国玉米主要病害之一。

（4）植株性状：（不同基因型的玉米植株，会表现出不同的性别）ts能使雄花序发育成雌花序，形成完全的雌株ba能使雌花序发育受阻，只有顶端雄花序发育7.玉米育种史上的育种方法：（1）不控制授粉改进玉米品种的生育期，植株高度以及穗部性状有一定的效果，但对提高产量的作用甚微。

（2）控制授粉（主要进行品种间杂种的选育）品种群体遗传基础复杂，品种间杂交种虽然在产量上有较大幅度的提高，但因群体个体间的差异较大，群体的整齐度差，而限制了群体的产量潜力。

8.优良自交系：玉米优株经过连续多代自交，结合选择而产生的性状整齐一致，遗传上相对稳定的自交系后代系统。

应具备的条件：（1）农艺性状好（植株性状，穗部性状，抗病、虫、逆性）（2）配合力高（自交系配合力的高低是衡量自交系优劣的首要指标包括GCA和SCA）（3）繁殖和制种产量高（降低制种成本）（4）基因型纯合度高（杂交种的遗传基础一致，群体整齐，杂种优势强）9. 选育自交系的基本材料：地方品种综合品种一环系经轮回选择的改良群体自交系间杂交种后代中选育出的自交系二环系10.选育自交系的方法：选育玉米自交系是一个连续套袋自交并结合严格选择的过程（5-7代），方法有系谱法、回交法、聚合改良法，以及近二十年来发展起来的诱变育种法和花药培养法，而系谱法应用最多。

（一）系谱法技术要点：第一季: 种植500株以上，按育种目标选优良单株（S0）套袋自交，每材料自交10-30穗，收获前淘汰不良单株，当选的自交穗分别收藏并予以系谱编号第二季：将上季当选的自交穗，按基本材料的来源以及果穗的编号，分别种成小区（或穗行），各小区中会有各式的性状分离，按育种要求在优良小区选择优良单株套袋自交，当选的自交穗分别收藏并继续予以系谱编号（自交一代（S0）相当于自花授粉作物的杂交二代（F2），为最佳选择世代）第三季：按系谱种植上季当选的自交穗，先选择表现优良的系谱，再在优系选优良单株套袋自交，当选果穗分别收藏并系谱编号。

自交5-7代：可获得一批自交系，选择进行到后期世代，不对外观性状选择淘汰，而在系选择有典型性的优良植株自交保留后代，当性状完全趋于稳定时，采用自交与系姊妹交或系混合授粉隔代交替的方法，既保持自交系纯度，又可避免自交导致的衰退。

*姊妹系：来自于同一原始S0单株或同一S1穗行的S2穗行成为姊妹行，姊妹行选择到后期所得到的自交系互称为姊妹系。

（S3代注意姊妹系的保留，用于制种时的系同胞交）（二）自交系配合力的测定：自交系的配合力高低和原始群体产量性状及其遗传基础有直接关系，原始单株（S0）配合力的高低和其自交各代配合力高低是基本一致的，由同一原始单株所选育出的不同姊妹系间配合力的变异远远小于不同原始单株之间的变异。