2009年博士生导师学习论坛
玉米外来种质改良途径
汇报人:李新海
玉米
汇报提纲
第一部分:快速导入玉米外来种质的全基因组选 择 Genome wide Selection for Rapid Introgression
of Exotic Germplasm in Maize (Bernardo, 2009)
第二部分:采用美国玉米种质拓宽欧洲玉米种质 类群的遗传基础 Broadening the genetic base of
European maize heterotic pools with US Cornbelt germplasm using field and molecular marker data (Reif, Lamkey, Melchinger, 2009)
第三部分:正在开展的玉米种质改良计划
第一部分
快速导入玉米外来种质的全基因组选择 Genome wide Selection for Rapid Introgression of Exotic Germplasm in Maize
(From Bernardo, Crop Sci, 2009, 49:419–425)
研究背景
①通常在优良自交系组配 的基础群体而非广基种质 中选育新自交系. Among the best available inbreds instead of from broadbase Germplasm
②注重改良骨干自交系. (A632, B37, B73, H99, Mo17, Oh43, and PH207). Developing new and improved versions of key historical inbreds
③利用具有改良潜
力的外来种质较少. Current maize inbred lines have very little exotic germplasm
美国玉米种质基础渐趋狭窄 The germplasm base of U.S. maize increasingly narrow (Goodman, 1999; MBS, 2003)
研究背景
外来种质利用较少的主要原因:当地适应种质 和外来种质的性状表现差异,如花期,根倒和 茎倒,籽粒产量与籽粒含水量等 (Hallauer and Sears, 1972). 前育种工作:通常需要采用轮回选择改良外来 种质适应性,为育种利用做准备 长时间:前育种研究需要10年以上,这阻碍了 育种者利用外来种质的热情(Dudley, 1982)
研究背景
全基因组选择为基于分子标记的选择程序,能够快速将外 来种质导入当地适应玉米种质 (Meuwissen et al, 2001)
全 基 因 组 选 择
第1步
分离群体单株的基因型分析和测交组合鉴定.基 于目标性状的表型和基因型,采用BLUP模型预 测所有分子标记的育种值. 在温室或育种圃基于所有分子标记进行2-3个世
第2步
代的全基因组选择.通过所有标记的育种值预测 每个单株性状值,进行单株选择,形成新群体.
研究背景
相比于测交组合鉴定选择,全基因组选择1 年内能够进行三次选择,可以实现数量性状 的快速改良(Bernardo and Yu, 2007) 但是,目前5-10次循环的全基因组选择获得 遗传增益能否持续保持,尚未明确
研究目的
通过模拟,明确全基因组选择对快速改良外来 种质的实用性 验证不同类型适应x外来杂交分离群体( F2, BC1, and BC2 ),即含有不同的供体和受体 有利基因频率,对全基因组选择响应的影响
研究材料和方法
数量性状位点(Quantitative Trait Loci )
设定一个数量性状由100个QTL控制 100个QTL中,适应亲本自交系在50个QTL上中含有有 利等位基因;外来自交系在50,25,10和5个QTL位点 上含有有利等位基因,而适应亲本在相应的QTL位点上 含有非有利等位基因 在第k 个QTL位点上,有利等位基因的测交组合效应为 ak, a = (L – 1)/(L + 1) ,非有利等位基因的测交组合效 应为 ak
研究材料和方法
适应x外来自交系组合(四种组合3个世代群体)

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