美國重要種質(zhì)Iodent的演化過程

1、美國重要種質(zhì)Iodent的演化過程新銳恒豐Newgrowing主。imgLoadingIodent 是愛荷華試驗(yàn)站瑞德黃粒馬齒（Iowa Experiment Station Reid Yellow Dent）的縮寫。1902年初，Perry Holden和愛荷華州立大學(xué)開始在愛荷華推廣瑞德黃粒馬齒玉米。1909年Lyman C. Burnett開始通過穗行法在瑞德黃粒馬齒玉米種篩選早熟玉米系，持續(xù)了最少13年。Wallace將Iodent Yellow Dent 描述成Reid Yellow Dent中的一個(gè)早熟、籽粒平滑的系，籽粒硬、有光澤，很少有白色、細(xì)軟淀粉。Jenkins博士1920

2、年將Iodent Reid在愛荷華州自交，得到了自交系I159、I205和I224。Iodent Reid 含有12%的美國玉米雜交種背景（圖14.2）；事實(shí)上都是從現(xiàn)代或早期Iodent自交系衍生來的。imgLoading現(xiàn)代Iodent自交系是1930年代Raymond F.Baker在愛荷華Johnston的一個(gè)育種項(xiàng)目的結(jié)果（圖14.3）。自交系Idt和I205是Jenkins博士在愛荷華州自交選育過程中分離開的（可能是在S3代），I205由Jenkins完成，Idt由Ernest W.Lindstrom完成。Baker 將Idt×I205作為Hi-Bred330的父本。自交

3、系Idt莖桿和根系表現(xiàn)很好，但是產(chǎn)量一般。Baker將B164×LE（長穗）作為高產(chǎn)的非輪回親本，將Idt作為輪回親本。他種植了16公頃（40英畝）的育種群體，將其作為生產(chǎn)田的母本（去雄）部分，將Idt×I205作為父本，產(chǎn)生的下一代種子含有87.5%的Iodent。他在收獲時(shí)將幾穗父本作為對照，篩選穗長，。他僅保留了不到200穗的非輪回部分（B164×長穗）。將這些保留的種子進(jìn)行兩代的穗行法種植，在測交之前選擇長穗和發(fā)芽勢好的個(gè)體。他之前計(jì)劃用A×R4（Hi-Bred 330的母本）作為測驗(yàn)種，但是后來用更新的材料替換了這個(gè)測驗(yàn)種。經(jīng)過兩輪的選擇，產(chǎn)生

4、了三個(gè)非常重要的商業(yè)自交系。早期的Iodent自交系是1958年明尼蘇達(dá)州Mankato的第三輪選擇的結(jié)果（圖14.3）。我是從明尼蘇達(dá)大學(xué)畢業(yè)的，當(dāng)時(shí)和Ernest H. Rinke一起工作。我對他對流行的自交系進(jìn)行早熟改良的方法非常熱衷。我和Baker先生詳細(xì)討論這一方法。我們的目標(biāo)是開發(fā)出他的晚熟現(xiàn)代Iodent自交系的早熟版。他建議施用兩個(gè)脫水快的現(xiàn)代Iodent自交系（適用于愛荷華中南部地區(qū)）作為輪回親本。他選擇了一個(gè)含有Iodent背景（含25%的Iodent背景）的早熟自交系作為早熟的供體親本，而我選擇了一個(gè)含有B164背景的早熟單交種（適用于明尼蘇達(dá)州中南部）作為早熟的供體親本

5、。這三個(gè)早熟自交系對雜交種優(yōu)秀產(chǎn)量和莖桿強(qiáng)度都有很大貢獻(xiàn)。我們在明尼蘇達(dá)州的Mankato市和佛羅里達(dá)州的Homestead市進(jìn)行選擇，分離群體的種植密度為87500株/公頃（35000株/英畝），這個(gè)密度是當(dāng)時(shí)一般密度的兩倍多。每個(gè)分離群體選擇1000到1200株進(jìn)行播種，從中選擇開花最早的10或12株（1%）進(jìn)行自交、回交或姊妹交。收獲時(shí)選擇植株最佳、果穗最佳的進(jìn)行收獲。Rinke在美國種子貿(mào)易協(xié)會(huì)大會(huì)上發(fā)表了一篇將玉米帶北移的文章（1961年12月，芝加哥）。Tipton IN試驗(yàn)站的Walter E.Vandeventer 認(rèn)真聽了這篇報(bào)告，并向Baker和我詢問了關(guān)于這一方法的更多信

6、息。他之后向我要了約5000粒（含20個(gè)家族）經(jīng)過篩選（開花早）的種子，并進(jìn)行了5年的自交或回交。他在1962年將這些材料種植了111行，并且對每個(gè)家族的早熟植株和比平均晚的植株進(jìn)行了授粉。第一批頂交種是在1965和1966年種植。1966年，LJohnHoffbeck博士加入了Tipton IN試驗(yàn)站，增加了早熟玉米育種的實(shí)力。從上述材料中共開發(fā)了三個(gè)有用的自交系。（圖143.3，1950年代，早熟來源是C49）2A（25%Iodent）和A509×A556；晚熟自交系是Idt）2B和Idt)2C(都含有88%的Iodent。 Idt）3A：早（Early）×晚熟（lat

7、e）的后代進(jìn)行自交，然后選擇早熟個(gè)體，并與晚熟（Late）（72%Iodent）回交得到。Idt）3A對于當(dāng)時(shí)一個(gè)受歡迎的單交種和幾個(gè)三交種中非常重要。Idt）3B：早（Early）×晚熟（late）×晚熟（late）的后代進(jìn)行自交，然后選擇早熟個(gè)體，并和晚熟（Late）（80%Iodent）再進(jìn)行一次回交得到。Idt）3B來源于1962年的晚開花植株之一。Idt）3C：早（Early）×晚熟（late）的后代進(jìn)行自交，然后選擇早熟個(gè)體，并和晚熟（Late）（80%Iodent）兩次回交得到。第四輪選擇在當(dāng)時(shí)很快也開始了。每個(gè)S1（F2）種植800株，種植密度為1

8、00000株/公頃（40000株/英畝）。從中選擇80株最早熟植株（10%）進(jìn)行自交，并從中選擇8到10個(gè)（1%）最佳植株的最佳果穗進(jìn)行收獲并保存，并在佛羅里達(dá)州Homestead市繼續(xù)進(jìn)行。每個(gè)S3（F4）家族選擇40個(gè)果穗，在Tipton采用穗行法播種，種植密度為100000株/公頃（40000株/英畝）。保留表現(xiàn)最好的兩行（5%）。1971和1972在北印第安納州用一個(gè)單交種作為測驗(yàn)種進(jìn)行了測交，并對測交后代進(jìn)行了繁殖。Hoffbeck博士開發(fā)了非常有商業(yè)價(jià)值的Idt）4A（76%的Iodent）。用它作為親本的雜交種的種植面積很可能超過了以明尼蘇達(dá)自交系A(chǔ)632和法國自交系F2做親本的

9、雜交種種植面積的總和。第五輪選擇于1973年，明尼蘇達(dá)州的Mankato市進(jìn)行。我當(dāng)時(shí)的目的是用Idt）4B來增加Idt）4A的苞葉長度。在我們的葉片病害育圃中種植了大約1000株BC1，種植密度75000株/公頃（30000株/英畝），選擇其中最早開花的植株進(jìn)行自交（10%）。從中選擇了19個(gè)在吐絲、保綠、抗葉片病、果穗發(fā)育幾方面表現(xiàn)最好的最佳植株上的最佳果穗進(jìn)行保存。這些保存的種子在佛羅里達(dá)州Homestead進(jìn)行之后的選育，對幼苗生活力、抗葉片病和果穗發(fā)育幾方面進(jìn)行選擇。結(jié)果選擇了來自19個(gè)家族的42個(gè)果穗，都是S3（BC1S2）果穗。在Mankato進(jìn)行自交，并且在愛荷華州Algona

10、、我們的湖床葉片病害育圃進(jìn)行觀察。以六個(gè)農(nóng)藝性狀和病蟲害抗性為標(biāo)準(zhǔn)對這些行進(jìn)行篩選。大多數(shù)是強(qiáng)調(diào)果穗發(fā)育和保綠方面。以行為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇，共選擇了11個(gè)S3穗行。在佛羅里達(dá)州Homestead將兩個(gè)最好的穗行與自交系測驗(yàn)種雜交。測交種于1977和1978年在我們位于明尼蘇達(dá)州南部的葉片病害育圃中種植。RobertW. Rosenbrook 增強(qiáng)了這些自交系，將他們和更多的自交系雜交，并將得到的雜交種引入到進(jìn)一步的試驗(yàn)中。Idt）5A和5B（都含有56%的Iodent）是但具有非常重要的商業(yè)性。Idt）5A是當(dāng)時(shí)一個(gè)非常流行的雜交種的親本。第六輪篩選是在1980年愛荷華州Algona進(jìn)行的。Wil

11、lianm B.Ambrose在Algona附近種植了Idt）5A×5B的S1(F2)群體。共種植了600株，種植密度70000株/公頃（28000株/英畝），保存了7個(gè)果穗。將這些果穗寄給了Thomas J. Kevern博士，Kevern在威斯康辛州Janesville附近種植了這些果穗的S2、S3和S4代，種植密度為70000株/公頃（28000/英畝），并分別選擇了2、1和3個(gè)果穗。Kevern選擇的標(biāo)準(zhǔn)是開花同期和抗莖桿炭疽病。在美國玉米帶北部進(jìn)行了測交（2個(gè)測驗(yàn)種）和觀察。Idt）6A（76%的Iodent）后來成為了當(dāng)時(shí)一個(gè)流行商業(yè)雜交種的親本。imgLoading圖14.2和14.3代表1990年前成功自交系，這些自交系是經(jīng)過了70年的發(fā)展得來的。Raymond Baker 是當(dāng)時(shí)的發(fā)展動(dòng)力。Darwin可能會(huì)稱這種方法為近交繁殖，動(dòng)物育種家可能會(huì)稱之為純系育種或者近親繁殖，因?yàn)檫@種方法中多次用到回交和很多相關(guān)聯(lián)材料。我會(huì)稱之為基因組保護(hù)。附圖：Iodent的典型代表自交系是PH207，圖中是PH207及其相關(guān)聯(lián)自交系。參考文獻(xiàn)：1. 1. A