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高直链淀粉玉米的研究现状与发展前景
摘要:本文主要从高直链淀粉玉米的育种,使用,生产方面来说明其研究现状,并提出了我国现阶段在高直链淀粉玉米的研究中所面临的严峻挑战及在我国的发展前景。
关键词:高直链淀粉玉米;育种;发展
随着世界经济的发展和科学技术的进步,为了适应新需求,育种家们通过遗传改良已经创造出一些新型玉米,如高油玉米、高赖氨酸玉米(优质蛋白玉米)、高蛋白玉米和高淀粉玉米等等。商直链淀粉玉米是指玉米淀粉中直链淀粉含量在55%~85%的特用型玉米。美国高直链淀粉玉米杂交品种的直链淀粉含量规定在50%以上。美国现已培育出直链淀粉含量达100%的玉米品种,而我国目前还没有高直链淀粉玉米品种,也没有高直链淀粉玉米种植和淀粉生产。
1 高直链淀粉玉米研究现状
高直链淀粉玉米育种现状
20世纪70年代美国只有含直链淀粉50%和70%-80%的2种类型的高直链淀粉玉米品种,80年代初卡斯汤姆种子公司利用He及其修饰基因,采用轮回选择法培育出5级、6级和7级(分别含直链淀粉55%-60%、60-70%和70%-80%)高直链淀粉玉米杂交种。有少量的种植(生产)面积。目前已经培育出直链淀粉含量达100%的玉米,已经用于生产和加工。

高直链淀粉的遗传十分复杂,选育成功的首要条件就是需要比普通玉米更丰富的种质以提供更广泛的选择机会。高直链淀粉玉米育种的效果依赖于育种群体的遗传变异性和变异类型。因为对高直链淀粉玉米的要求是,不仅要有同普通玉米一样有良好的农艺性状而且还要有令人满意的直链淀粉含量。在高直链淀粉玉米杂交种改良中ae基因与修饰基因的结合。育种者也必须强调纯合状态下的育种选择中直链淀粉含确信在量差异取决于修饰基因的积累。因此育种过程中首先要创造一个含有直链淀粉基因和多个修饰基因的群体,仅有ae基因还不能满足对直链淀粉的高要求,要达到75%的直链淀粉含量必须有修饰基因。并且所有的ae基因必须完全纯合,才能进一步选择修饰基因。
回交转育法。即将ae基因转移到其他优良的白交系中,然后直接组配杂交种。回交转育时,轮回亲本不但影响直链淀粉含量,还影响籽粒的表现型,如转育成直链淀粉自交系后,籽粒有的饱满,有的皱缩,有的半透明,增加了回交转育的难度选育高直链淀粉玉米的方法之一是回交和自交交替进行,至少回交3轮。另外轮回亲本还必须具有某些修饰基因。学术界普遍认为这个方法是育成高直链淀粉玉米比较理想的方法。
系统选择法。即从现有的群体和杂交种中选育自交系。主要有s1选择法、s2选择法和半姊妹家系选择。可有效地淘汰群体中不良的隐性基因个体,有利于选出农艺性状好的自交早代系。
轮回选择法。即在普通育种法选育自交系之前,将多个修饰基因积累到同一个群体中,进行选择和改良。轮回选择法是积累有效基因的办法。Whistler认为不可能培育出直链淀粉含量超过80%的玉米群体。但是,Cus-tOm Farm Seed公司用轮回选择法积累并选择修饰基因,经过10轮的改良,群体的平均直链淀粉含量已经超过85%。
由于回交转育方法的局限性,系统选择成为美国高直链淀粉杂交种选育的育种方法。系统选择的亲本材料在群体之间差异大而且复杂,但同时也给育种者更多的选择机会。需要强调的