中国玉米遗传育种

第一章绪论1
第一节玉米的地位及起源1
一、 玉米的地位及用途1
二、 玉米的起源与传播3
第二节中国玉米生产概况5
一、 中国玉米生产历史与现状5
二、 中国玉米种植区划8
三、 中国玉米产业发展11
第三节中国玉米遗传改良研究概述14
一、 经典遗传相关研究15
二、 分子遗传相关研究16
三、 育种技术相关研究20
第四节中国玉米育种概况23
一、 玉米种质研究与应用23
二、 杂种优势群与杂种优势模式25
三、 普通玉米育种26
四、 专用玉米育种28
五、 玉米种子生产与检测30
第一篇玉米育种的遗传基础
第二章玉米发育生理35
第一节玉米生长与发育35
一、 玉米生育时期与阶段35
二、 玉米营养器官的生长37
三、 玉米生殖器官的生长45
第二节玉米遗传育种的生理基础51
一、 玉米高产的生理基础51
二、 玉米抗逆生理基础68
三、 玉米养分高效利用生理基础79
第三节玉米生长发育生态因子89
一、 气候因子89
二、 土壤因子91
第三章玉米主要性状遗传94
第一节玉米质量性状遗传94
一、 玉米质量性状94
二、 玉米质量性状遗传94
第二节玉米数量性状遗传104
一、 玉米数量性状104
二、 玉米数量性状遗传105
第三节遗传力与配合力估算108
一、 遗传力及其效应估算108
二、 配合力及其效应估算116
第四章玉米细胞遗传122
第一节玉米细胞遗传研究进展122
一、 玉米细胞遗传学的创立与发展122
二、 玉米细胞遗传学的研究进展124
第二节玉米染色体组及其变异126
一、 染色体结构及形态126
二、 染色体结构变异130
三、 染色体数目变异133
第三节玉米离体培养137
一、 离体胚胎发生及其影响因素137
二、 玉米离体培养体系142
第五章玉米分子遗传147
第一节玉米的遗传标记147
一、 遗传标记的类型147
二、 分子标记的应用150
第二节玉米的遗传作图群体152
一、 遗传群体类型152
二、 遗传群体的构建方法及注意事项154
第三节玉米分子图谱构建156
一、 分子遗传作图的理论基础及步骤156
二、 数量性状定位方法157
三、 分子图谱构建及QTL分析进展159
第四节玉米转座子及其应用161
一、 转座子的种类162
二、 Mu转座子的分类及其特性162
三、 Mu转座子的应用163
第六章玉米群体遗传166
第一节群体的遗传结构166
一、 基因型频率和基因频率166
二、 玉米群体的遗传平衡168
三、 复等位基因群体的遗传平衡169
四、 多个位点的遗传平衡170
第二节玉米群体中基因频率变化174
一、 迁移174
二、 突变175
三、 选择177
四、 突变与选择之间的平衡182
第三节理想小群体183
一、 理想化群体184
二、 近亲交配184
三、 近交系数186
四、 理想小群体内的遗传效应191
第四节非理想小群体195
一、 有效群体含量及其应用195
二、 玉米群体改良中基于小群体的近交201
第七章玉米杂种优势204
第一节杂种优势的发现与利用204
一、 杂种优势概念的提出204
二、 玉米杂种优势的利用205
三、 杂种优势的度量与表现特性206
第二节杂种优势的理论基础208
一、 杂种优势理论假说208
二、 杂种优势形成的分子基础212
三、 杂种优势形成的生物学机制217
第三节杂种优势预测218
一、 遗传距离法218
二、 杂种优势类群法220
三、 基于组学数据的杂种优势预测221
第二篇玉米育种理论与技术
第八章玉米群体改良技术225
第一节玉米群体改良发展概况225
一、 玉米群体改良概念225
二、 群体改良发展概述225
三、 群体改良的作用227
第二节群体改良的理论与方法228
一、 群体改良理论228
二、 改良用基础群体228
三、 玉米群体改良方法230
第三节群体改良利用234
一、 群体改良利用原则234
二、 影响群体改良效果的因素234
三、 群体改良与现代生物技术235
第九章玉米诱变技术241
第一节发展概况241
一、 诱变技术的发展241
二、 诱变育种的特点243
第二节诱变方法244
一、 辐射诱变244
二、 化学诱变245
三、 太空诱变248
四、 基于遗传转化的生物诱变249
五、 突变体形成的生物学过程249
第三节诱变材料的选择与鉴定250
一、 诱变基础材料250
二、 诱变处理对象251
三、 诱变后代的处理与选择252
四、 突变体的鉴定253
第四节突变体的应用与发展254
一、 育种材料的改良创新254
二、 基因的功能解析254
三、 突变体库的构建255
第十章玉米单倍体技术257
第一节研究概况257
一、 早期研究与实践257
二、 生物杂交诱导单倍体技术258
三、 单倍体育种优势260
第二节单倍体诱导与鉴定技术261
一、 单倍体产生途径261
二、 单倍体诱导遗传与机理264
三、 单倍体鉴定267
第三节单倍体加倍技术与DH系测试269
一、 自然加倍269
二、 人工加倍271
三、 DH系鉴定与测试274
第四节单倍体技术优化与工程化育种276
一、 单倍体育种技术优化276
二、 技术集成与工程化育种279
第十一章玉米分子标记技术280
第一节分子标记技术的发展概况280
一、 分子标记技术的概念280
二、 基于DNA杂交技术的分子标记281
三、 基于PCR技术的分子标记283
四、 基于芯片的DNA标记288
五、 分子标记的发展历程289
第二节分子标记技术的理论基础290
一、 玉米分子标记的开发290
二、 玉米分子标记的检测技术295
第三节分子标记技术在玉米育种中的应用306
一、 种子真实性和纯度检测306
二、 分子标记辅助选择307
三、 抗病基因类似物标记开发308
四、 全基因组关联分析309
五、 全基因组选择311
六、 功能标记在育种中的应用312
七、 分子设计育种314
第十二章玉米基因工程技术317
第一节发展概况317
一、 植物基因工程历史与现状317
二、 玉米基因工程319
三、 玉米基因组编辑技术327
第二节转基因鉴定与安全评价331
一、 转基因材料的鉴定方法331
二、 转基因安全性评价333
第三节玉米抗虫、抗除草剂基因工程335
一、 抗虫基因工程335
二、 抗除草剂基因工程342
三、 性状叠加的抗虫抗除草剂基因工程344
第四节耐盐耐旱基因工程345
一、 研究现状及技术路线345
二、 玉米耐盐耐旱基因工程348
第五节抗病基因工程350
一、 抗病毒基因工程350
二、 抗真菌病害基因工程351
第六节产量及品质改良基因工程353
一、 玉米产量性状改良的基因工程353
二、 玉米品质性状改良的基因工程357
第三篇玉米育种总述
第十三章玉米种质资源365
第一节搜集与保存365
一、 国内地方品种资源的征集366
二、 国外玉米种质资源的引进367
三、 玉米种质资源的保存368
第二节鉴定与评价369
一、 抗病性鉴定369
二、 抗虫性鉴定371
三、 耐旱性鉴定371
四、 耐涝性鉴定371
五、 耐寒（冷）性鉴定371
六、 耐盐（碱）性鉴定372
第三节创新与利用372
一、 基于野生近缘植物的种质创新与利用373
二、 基于地方品种的种质创新与利用373
三、 基于外来群体的种质创新与利用374
四、 基于外来杂交种的种质创新与利用376
五、 基于外来自交系的种质创新与利用376
六、 玉米种质创新与利用的发展建议377
第十四章玉米自交系选育380
第一节自交系的概念及其选育目标380
一、 自交系的概念380
二、 自交系选育目标380
第二节选系基础材料381
一、 地方品种381
二、 窄基础群体382
三、 广基础群体382
四、 外来种质382
第三节自交系选育383
一、 常规选系法383
二、 单倍体选系法384
三、 人工诱变选系法386
四、 转基因技术选系法388
五、 分子技术选系法391
六、 自交系配合力测定393
第四节自交系的改良方法394
一、 回交法394
二、 配子选择法395
三、 聚合改良法395
四、 轮回选择法396
五、 大群体选择法397
第十五章玉米杂交种选育398
第一节育种目标399
一、 产量400
二、 品质400
三、 抗逆性400
四、 耐密性401
五、 生育期401
六、 主要农艺性状402
第二节选育方法402
一、 组配原则402
二、 配合力测定403
三、 理想亲本404
第三节杂交种鉴定评价405
一、 初级鉴定405
二、 高级鉴定406
三、 杂交种区试审定406
四、 条带定位试验411
第十六章玉米抗性育种412
第一节抗病育种412
一、 大斑病412
二、 小斑病414
三、 茎基腐病417
四、 穗粒腐病419
五、 丝黑穗病423
六、 瘤黑粉病425
七、 纹枯病429
八、 矮花叶病432
九、 粗缩病434
十、 锈病436
十一、 灰斑病439
十二、 弯孢叶斑病441
第二节抗虫育种443
一、 玉米螟443
二、 蚜虫447
第三节抗非生物逆境育种450
一、 抗倒伏450
二、 耐旱性452
三、 耐高温457
四、 耐寒性461
五、 耐盐（碱）464
六、 氮高效467
第十七章专用玉米育种470
第一节青贮玉米470
一、 发展概况470
二、 自交系选育473
三、 品种选育与利用475
第二节糯玉米育种478
一、 发展概况479
二、 自交系选育483
三、 品种选育与利用489
第三节甜玉米育种493
一、 发展概况与分类493
二、 自交系选育495
三、 品种选育与利用498
第四节优质蛋白玉米500
一、 发展概况500
二、 自交系选育504
三、 品种选育与利用505
第五节其他专用玉米508
一、 高油玉米508
二、 高淀粉玉米511
三、 爆裂玉米514
四、 笋玉米519
第四篇玉米分区育种
第十八章北方春玉米育种523
第一节北方早熟玉米育种523
一、 区域分布与生态特点523
二、 育种目标与主要目标性状分析525
三、 骨干自交系及其衍生系526
四、 品种创新与利用535
第二节北方中熟玉米育种543
一、 区域分布与生态特点543
二、 育种目标与主要目标性状分析544
三、 骨干自交系及其衍生系546
四、 品种创新与利用553
第三节北方中晚熟玉米育种554
一、 区域分布与生态特点554
二、 育种目标559
三、 骨干自交系及其衍生系560
四、 品种创新与利用570
第十九章黄淮海夏玉米育种577
第一节区域分布概况577
一、 生产概况577
二、 生态特点581
第二节育种目标583
一、 高产583
二、 优质585
三、 稳产585
四、 适应机械化生产588
第三节骨干自交系及其衍生系589
一、 四平头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、 外来种质选育的骨干自交系及系谱593
第四节品种创新与利用596
一、 黄淮海玉米品种发展历程596
二、 玉米单交种品种更替599
三、 主要杂优模式599
第二十章南方玉米育种601
第一节西南玉米育种601
一、 区域分布与生态特点601
二、 育种目标606
三、 骨干自交系及其衍生系608
四、 品种创新与利用613
第二节东南玉米育种617
一、 生产概况617
二、 自交系的选育621
三、 品种选育与利用624
第三节热带、亚热带玉米育种627
一、 区域分布与生态特点627
二、 育种目标629
三、 骨干自交系及其衍生系632
四、 品种创新与利用635
第二十一章西北旱地玉米育种639
第一节区域分布与生态特点639
一、 区域分布639
二、 影响玉米生产的因素641
三、 玉米育种中存在的问题642
第二节育种目标644
一、 育种目标的影响因素644
二、 育种目标的协调645
三、 育种基础理论与技术的应用646
四、 育种和栽培技术结合646
五、 西北不同区域的育种目标646
第三节骨干自交系及其衍生系647
第四节品种创新与利用650
一、 品种发展历程650
二、 主要杂种优势群及杂种优势模式652
三、 育种发展策略652
第五篇玉米种子生产与育种信息管理
第二十二章玉米种子生产657
第一节影响因素及相关措施657
一、 种子生产的影响因素657
二、 提高种子质量和产量的措施664
第二节亲本性状保持与繁殖668
一、 原种生产技术668
二、 提纯复壮技术668
三、 定系循环技术669
第三节种子生产程序671
一、 保持玉米亲本特性种子生产技术规程（DB37/T 3103—2018）671
二、 玉米优质杂交种生产技术规程（DB37/T 3107—2018）673
第四节不育系制种技术674
一、 不育系种类674
二、 不育系和恢复系的回交转育676
三、 利用细胞质雄性不育系生产杂交种677
四、 SPT技术678
第五节种子生产的田间检验679
一、 田间检验的目的与作用680
二、 田间检验的项目与检验时期680
三、 田间检验的程序681
四、 种子生产的质量要求684
第二十三章玉米种子加工与贮藏685
第一节加工原理685
一、 干燥原理685
二、 玉米种子清选分级原理687
第二节玉米种子加工技术691
一、 干燥技术691
二、 干燥设备693
三、 加工设备696
四、 包装702
第三节玉米种子处理技术705
一、 种子处理的目的705
二、 种子处理的方法705
第四节玉米种子贮藏706
一、 影响贮藏的因素706
二、 玉米种子贮藏技术709
第二十四章玉米育种信息化管理713
第一节育种大数据713
一、 育种数据的分类713
二、 育种数据之间的关系714
三、 基因型数据715
四、 表现型数据715
五、 育种流程数据716
六、 环境数据716
第二节数据库及信息管理系统717
一、 数据库概念717
二、 数据库建设的要求718
三、 数据库系统的设计和建设718
四、 广泛使用的数据库管理系统软件719
五、 育种数据库720
第三节育种信息管理系统721
一、 现有育种管理信息系统721
二、 育种信息管理软件的选择724
三、 育种信息管理系统的实施724
第四节公共数据库简介725
一、 AGRICOLA数据库725
二、 NCBI数据库725
三、 MaizeGDB数据库726
四、 Panzea数据库727
五、 Gramene数据库728
六、 中国国家作物种质资源数据库729
参考文献731
附录820
一、 玉米品种特征特性术语解释及观察记载标准说明820
二、 玉米品种审定标准（国家级）821
三、 国家审定玉米品种同一适宜生态区824
四、 2006～2017年全国主要推广玉米品种名录827