2024年4月14日发(作者:隐韶)
现代美国玉米商业育种的种质基础
石 雷
摘要:本文对最近几年发表在《Crop Sci.》上的几篇文章进行了综述,介绍目前马齿
型玉米商业育种的种质基础,希望对国内商业育种中拓宽种质基础和公益性科研单位在商
业育种中发挥更大作用有所启示。现代商用自交系遗传基础来源广泛,包括衣阿华(Iowa)
坚秆综合种,阿根廷Maiz Amargo,兰卡斯特(Lancaster),Oh43,LH82,爱华马齿
(Iodent),Oh07-Midland,明尼苏达13(Minn13),商业杂交种以及遗传基础广泛的
外来种质、综合种和开放授粉群体等遗传背景。这些亚群之间以特定模式相互改良和杂交,
选育了现代商业杂交种。在过去25年里,主要源于B73的SS种质的遗传贡献保持稳定,
Holden公司的LH82从1994到2008年稳定在2.5%到2.8%间,而Mo17的遗传贡献
由8.6%下降到1.7%;Oh43则有所增长,由1.5%增长到3.9%。近10年来,Iodent对
商业育种的遗传贡献保持增长态势。利用商业杂交种选育自交系,大大促进了先锋Iodent
种质在先锋之外其他育种公司的广泛利用,其中先锋杂交种3737对现代商业种质提供了
15.6%的遗传贡献,其次是3180(3.4%),3535(2.4%)和3558 (1.1%),这些杂交
种对现代商业育种产生了巨大影响。
关键词:玉米 种质 商业育种 遗传贡献
50年前,大多数自交系来自公立育种项目,而当代商业杂交种的亲本大都源于企业的
专有自交系。Mikel(2006,2011)分析了2004-2008年间商业杂交种的遗传背景,包
括种业巨头孟山都(含迪卡、Asgrow、Holden),杜邦先锋和先正达(含Novartis和
Northrup King)等种业公司,对这些杂交种的305个亲本自交系PVP及专利资料进行剖
析,分析了商业杂交种在现代商业育种中的贡献,以及母本群和父本群的遗传基础及变化
趋势等。通过对这些杂交种亲本自交系的系谱分析,现代马齿玉米商业种质大体归结为以
下几个类群。
1.母本群的遗传组成
1.1 SS种质
该群主要包括B14(如CM105、A632)、B37(PHB47、LH1)、B73(DKPB80、LH74、
LH146、PHG86等)。在SS种质中,公立自交系B73提供了11.7%的遗传贡献(在孟山
都12.0%,先锋8.6%,先正达21.0%)。在305个自交系中,由B73衍生的系占126个;
B14在先锋和孟山都的遗传贡献相近,但B37主要在先锋应用较多。育种家常利用B14、
B37和B73血缘的自交系杂交选系,但由于B73农艺性状较好,最终选择常偏向B73,
使得实际中B73的遗传贡献增加,而B14和B37遗传贡献下降。B73偶尔也用来改善B14
种质的早熟性,还用来改良B37的抗病性及熟期。孟山都的SS种质多为B73的衍生系,
如DKPB80及其培育的DKFBLL和DK2FACC。源于B73的衍生系DK90DJD28、DKFBLL、
DK2FACC对孟山都的现代种质基础影响很大,遗传贡献分别达到9.1%、8.6%和5%。
DK90DJD28源于DKFBLL×先锋杂交种3180。3180的成功利用,使一些源于先锋但在
先锋没有普遍应用的基因得以广泛利用。
1.2 Maiz Amargo种质
阿根廷Maiz Amargo是一个很独特的种质,在先锋公司属于母本群,用得很成功。
该种质源于两个公立自交系B96(100% Maiz Amargo)和B64(25% 的Maiz Amargo)。
在先锋SS种质中,PHG39遗传贡献最大,由此衍生了PHP38、PHHB9、PHR61、PHW52、
PH07D等一大批优良母本系。PHG39含有69%的SS,25%的Maiz Amargo(Smith 等,
2024年4月14日发(作者:隐韶)
现代美国玉米商业育种的种质基础
石 雷
摘要:本文对最近几年发表在《Crop Sci.》上的几篇文章进行了综述,介绍目前马齿
型玉米商业育种的种质基础,希望对国内商业育种中拓宽种质基础和公益性科研单位在商
业育种中发挥更大作用有所启示。现代商用自交系遗传基础来源广泛,包括衣阿华(Iowa)
坚秆综合种,阿根廷Maiz Amargo,兰卡斯特(Lancaster),Oh43,LH82,爱华马齿
(Iodent),Oh07-Midland,明尼苏达13(Minn13),商业杂交种以及遗传基础广泛的
外来种质、综合种和开放授粉群体等遗传背景。这些亚群之间以特定模式相互改良和杂交,
选育了现代商业杂交种。在过去25年里,主要源于B73的SS种质的遗传贡献保持稳定,
Holden公司的LH82从1994到2008年稳定在2.5%到2.8%间,而Mo17的遗传贡献
由8.6%下降到1.7%;Oh43则有所增长,由1.5%增长到3.9%。近10年来,Iodent对
商业育种的遗传贡献保持增长态势。利用商业杂交种选育自交系,大大促进了先锋Iodent
种质在先锋之外其他育种公司的广泛利用,其中先锋杂交种3737对现代商业种质提供了
15.6%的遗传贡献,其次是3180(3.4%),3535(2.4%)和3558 (1.1%),这些杂交
种对现代商业育种产生了巨大影响。
关键词:玉米 种质 商业育种 遗传贡献
50年前,大多数自交系来自公立育种项目,而当代商业杂交种的亲本大都源于企业的
专有自交系。Mikel(2006,2011)分析了2004-2008年间商业杂交种的遗传背景,包
括种业巨头孟山都(含迪卡、Asgrow、Holden),杜邦先锋和先正达(含Novartis和
Northrup King)等种业公司,对这些杂交种的305个亲本自交系PVP及专利资料进行剖
析,分析了商业杂交种在现代商业育种中的贡献,以及母本群和父本群的遗传基础及变化
趋势等。通过对这些杂交种亲本自交系的系谱分析,现代马齿玉米商业种质大体归结为以
下几个类群。
1.母本群的遗传组成
1.1 SS种质
该群主要包括B14(如CM105、A632)、B37(PHB47、LH1)、B73(DKPB80、LH74、
LH146、PHG86等)。在SS种质中,公立自交系B73提供了11.7%的遗传贡献(在孟山
都12.0%,先锋8.6%,先正达21.0%)。在305个自交系中,由B73衍生的系占126个;
B14在先锋和孟山都的遗传贡献相近,但B37主要在先锋应用较多。育种家常利用B14、
B37和B73血缘的自交系杂交选系,但由于B73农艺性状较好,最终选择常偏向B73,
使得实际中B73的遗传贡献增加,而B14和B37遗传贡献下降。B73偶尔也用来改善B14
种质的早熟性,还用来改良B37的抗病性及熟期。孟山都的SS种质多为B73的衍生系,
如DKPB80及其培育的DKFBLL和DK2FACC。源于B73的衍生系DK90DJD28、DKFBLL、
DK2FACC对孟山都的现代种质基础影响很大,遗传贡献分别达到9.1%、8.6%和5%。
DK90DJD28源于DKFBLL×先锋杂交种3180。3180的成功利用,使一些源于先锋但在
先锋没有普遍应用的基因得以广泛利用。
1.2 Maiz Amargo种质
阿根廷Maiz Amargo是一个很独特的种质,在先锋公司属于母本群,用得很成功。
该种质源于两个公立自交系B96(100% Maiz Amargo)和B64(25% 的Maiz Amargo)。
在先锋SS种质中,PHG39遗传贡献最大,由此衍生了PHP38、PHHB9、PHR61、PHW52、
PH07D等一大批优良母本系。PHG39含有69%的SS,25%的Maiz Amargo(Smith 等,