美国重要种质Iodent的演化过程

1、美国重要种质Iodent的演化过程新锐恒丰Newgrowing主。imgLoadingIodent 是爱荷华试验站瑞德黄粒马齿（Iowa Experiment Station Reid Yellow Dent）的缩写。1902年初，Perry Holden和爱荷华州立大学开始在爱荷华推广瑞德黄粒马齿玉米。1909年Lyman C. Burnett开始通过穗行法在瑞德黄粒马齿玉米种筛选早熟玉米系，持续了最少13年。Wallace将Iodent Yellow Dent 描述成Reid Yellow Dent中的一个早熟、籽粒平滑的系，籽粒硬、有光泽，很少有白色、细软淀粉。Jenkins博士1920

2、年将Iodent Reid在爱荷华州自交，得到了自交系I159、I205和I224。Iodent Reid 含有12%的美国玉米杂交种背景（图14.2）；事实上都是从现代或早期Iodent自交系衍生来的。imgLoading现代Iodent自交系是1930年代Raymond F.Baker在爱荷华Johnston的一个育种项目的结果（图14.3）。自交系Idt和I205是Jenkins博士在爱荷华州自交选育过程中分离开的（可能是在S3代），I205由Jenkins完成，Idt由Ernest W.Lindstrom完成。Baker 将Idt×I205作为Hi-Bred330的父本。自交

3、系Idt茎杆和根系表现很好，但是产量一般。Baker将B164×LE（长穗）作为高产的非轮回亲本，将Idt作为轮回亲本。他种植了16公顷（40英亩）的育种群体，将其作为生产田的母本（去雄）部分，将Idt×I205作为父本，产生的下一代种子含有87.5%的Iodent。他在收获时将几穗父本作为对照，筛选穗长，。他仅保留了不到200穗的非轮回部分（B164×长穗）。将这些保留的种子进行两代的穗行法种植，在测交之前选择长穗和发芽势好的个体。他之前计划用A×R4（Hi-Bred 330的母本）作为测验种，但是后来用更新的材料替换了这个测验种。经过两轮的选择，产生

4、了三个非常重要的商业自交系。早期的Iodent自交系是1958年明尼苏达州Mankato的第三轮选择的结果（图14.3）。我是从明尼苏达大学毕业的，当时和Ernest H. Rinke一起工作。我对他对流行的自交系进行早熟改良的方法非常热衷。我和Baker先生详细讨论这一方法。我们的目标是开发出他的晚熟现代Iodent自交系的早熟版。他建议施用两个脱水快的现代Iodent自交系（适用于爱荷华中南部地区）作为轮回亲本。他选择了一个含有Iodent背景（含25%的Iodent背景）的早熟自交系作为早熟的供体亲本，而我选择了一个含有B164背景的早熟单交种（适用于明尼苏达州中南部）作为早熟的供体亲本

5、。这三个早熟自交系对杂交种优秀产量和茎杆强度都有很大贡献。我们在明尼苏达州的Mankato市和佛罗里达州的Homestead市进行选择，分离群体的种植密度为87500株/公顷（35000株/英亩），这个密度是当时一般密度的两倍多。每个分离群体选择1000到1200株进行播种，从中选择开花最早的10或12株（1%）进行自交、回交或姊妹交。收获时选择植株最佳、果穗最佳的进行收获。Rinke在美国种子贸易协会大会上发表了一篇将玉米带北移的文章（1961年12月，芝加哥）。Tipton IN试验站的Walter E.Vandeventer 认真听了这篇报告，并向Baker和我询问了关于这一方法的更多信

6、息。他之后向我要了约5000粒（含20个家族）经过筛选（开花早）的种子，并进行了5年的自交或回交。他在1962年将这些材料种植了111行，并且对每个家族的早熟植株和比平均晚的植株进行了授粉。第一批顶交种是在1965和1966年种植。1966年，LJohnHoffbeck博士加入了Tipton IN试验站，增加了早熟玉米育种的实力。从上述材料中共开发了三个有用的自交系。（图143.3，1950年代，早熟来源是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）的后代进行自交，然后选择早熟个体，并与晚熟（Late）（72%Iodent）回交得到。Idt）3A对于当时一个受欢迎的单交种和几个三交种中非常重要。Idt）3B：早（Early）×晚熟（late）×晚熟（late）的后代进行自交，然后选择早熟个体，并和晚熟（Late）（80%Iodent）再进行一次回交得到。Idt）3B来源于1962年的晚开花植株之一。Idt）3C：早（Early）×晚熟（late）的后代进行自交，然后选择早熟个体，并和晚熟（Late）（80%Iodent）两次回交得到。第四轮选择在当时很快也开始了。每个S1（F2）种植800株，种植密度为1

8、00000株/公顷（40000株/英亩）。从中选择80株最早熟植株（10%）进行自交，并从中选择8到10个（1%）最佳植株的最佳果穗进行收获并保存，并在佛罗里达州Homestead市继续进行。每个S3（F4）家族选择40个果穗，在Tipton采用穗行法播种，种植密度为100000株/公顷（40000株/英亩）。保留表现最好的两行（5%）。1971和1972在北印第安纳州用一个单交种作为测验种进行了测交，并对测交后代进行了繁殖。Hoffbeck博士开发了非常有商业价值的Idt）4A（76%的Iodent）。用它作为亲本的杂交种的种植面积很可能超过了以明尼苏达自交系A632和法国自交系F2做亲本的

9、杂交种种植面积的总和。第五轮选择于1973年，明尼苏达州的Mankato市进行。我当时的目的是用Idt）4B来增加Idt）4A的苞叶长度。在我们的叶片病害育圃中种植了大约1000株BC1，种植密度75000株/公顷（30000株/英亩），选择其中最早开花的植株进行自交（10%）。从中选择了19个在吐丝、保绿、抗叶片病、果穗发育几方面表现最好的最佳植株上的最佳果穗进行保存。这些保存的种子在佛罗里达州Homestead进行之后的选育，对幼苗生活力、抗叶片病和果穗发育几方面进行选择。结果选择了来自19个家族的42个果穗，都是S3（BC1S2）果穗。在Mankato进行自交，并且在爱荷华州Algona

10、、我们的湖床叶片病害育圃进行观察。以六个农艺性状和病虫害抗性为标准对这些行进行筛选。大多数是强调果穗发育和保绿方面。以行为基础进行选择，共选择了11个S3穗行。在佛罗里达州Homestead将两个最好的穗行与自交系测验种杂交。测交种于1977和1978年在我们位于明尼苏达州南部的叶片病害育圃中种植。RobertW. Rosenbrook 增强了这些自交系，将他们和更多的自交系杂交，并将得到的杂交种引入到进一步的试验中。Idt）5A和5B（都含有56%的Iodent）是但具有非常重要的商业性。Idt）5A是当时一个非常流行的杂交种的亲本。第六轮筛选是在1980年爱荷华州Algona进行的。Wil

11、lianm B.Ambrose在Algona附近种植了Idt）5A×5B的S1(F2)群体。共种植了600株，种植密度70000株/公顷（28000株/英亩），保存了7个果穗。将这些果穗寄给了Thomas J. Kevern博士，Kevern在威斯康辛州Janesville附近种植了这些果穗的S2、S3和S4代，种植密度为70000株/公顷（28000/英亩），并分别选择了2、1和3个果穗。Kevern选择的标准是开花同期和抗茎杆炭疽病。在美国玉米带北部进行了测交（2个测验种）和观察。Idt）6A（76%的Iodent）后来成为了当时一个流行商业杂交种的亲本。imgLoading图14.2和14.3代表1990年前成功自交系，这些自交系是经过了70年的发展得来的。Raymond Baker 是当时的发展动力。Darwin可能会称这种方法为近交繁殖，动物育种家可能会称之为纯系育种或者近亲繁殖，因为这种方法中多次用到回交和很多相关联材料。我会称之为基因组保护。附图：Iodent的典型代表自交系是PH207，图中是PH207及其相关联自交系。参考文献：1. 1. A