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第一章　玉米的起源与进化第一节　玉米的分类学概况1

一、玉米的近缘种1

二、玉蜀黍属内的分类2

三、玉蜀黍属的系统发生4

第二节　玉米起源的理论假说7

一、有稃玉米理论7

二、共同祖先理论7

三、“三成分”理论8

四、野生玉米与多年生大刍草杂种理论8

第三节　栽培玉米的进化15

一、栽培玉米的分类15

二、美洲玉米的迁移和演化17

三、欧洲玉米引种的历史和类型的形成19

四、我国玉米引种的历史及类型的形成20

第四节　近缘亲属对玉米改良的贡献21

一、大刍草的渐渗及其可能的用途21

二、摩擦禾的利用23

小结24

主要参考文献25

第二章　玉米植株的形态结构第一节　玉米植株与株型28

一、玉米植株28

二、玉米植株的株型28

第二节　玉米的根系29

一、玉米根系的种类29

二、根的结构和功能30

第三节　玉米的茎31

一、茎的形态与生长31

二、茎的结构和功能31

第四节　玉米的叶32

一、叶的形态结构和功能32

二、玉米叶片生长与其他器官的关系33

第五节　玉米的花序34

一、玉米的雄花序34

二、玉米的雌花序35

第六节　玉米的籽粒35

一、受精与籽粒的形成35

二、玉米籽粒的形态结构35

主要参考文献36

第三章　玉米的遗传学基础第一节　遗传物质的分子基础37

一、DNA是主要的遗传物质37

二、玉米基因的概念38

三、基因的复制38

四、基因的表达39

五、基因表达的调控39

六、基因的突变与交换40

第二节　染色体形态40

第三节　有丝分裂和减数分裂42

第四节　整倍体与非整倍体46

一、整倍体系列46

二、非整倍体系列48

第五节　染色体的结构变异50

一、易位50

二、倒位51

三、重复53

四、缺失54

第六节　超数成分56

一、异常＃10染色体56

二、B染色体57

主要参考文献59

第四章　玉米的性状遗传63

第一节　基因定位及遗传连锁图63

一、基因的命名63

二、玉米基因的遗传连锁图64

第二节　基因的效应64

第三节　遗传体系——质量性状66

一、籽粒的形状和质地66

二、花青素及其有关的色素68

三、叶绿素和类胡萝卜素71

四、植株形状73

五、叶角质层的蜡质74

六、同工酶的变异性74

七、核外遗传体系75

八、籽粒的品质77

九、转座因子及其遗传控制79

第四节　数量性状的遗传86

一、数量性状的遗传方式86

二、数量性状遗传效应的分析87

三、遗传力及其估算91

四、配合力及其效应的估算94

第五节　遗传分析方法101

一、遗传结构和行为的研究101

二、基因在染色体上的定位及其图谱的修订103

三、玉米发育与进化的遗传研究104

四、突变的研究105

五、遗传精细结构的分析106

六、基因的分子标记定位107

主要参考文献138

第五章　玉米杂交育种141

第一节　玉米育种的历史与现状141

一、美国玉米的育种历史与现状141

二、中国玉米育种历史与现状144

三、CIMMYT（国际玉米和小麦改良中心）的玉米育种研究简况148

第二节　玉米育种的种质资源150

一、美国玉米种质资源利用的状况150

二、我国玉米种质资源152

三、杂种优势群和杂种优势模式155

四、扩大种质利用的途径160

第三节 自交系性状的相关性和配合力164

第四节 自交系的选育165

一、对自交系性状的基本要求165

二、选系的原始材料166

三、选育自交系的方法167

第五节　改良自交系的方法177

一、回交法177

二、配子选择法179

三、聚合改良法179

第六节　杂交种的选育180

一、亲本自交系的选择180

二、各类杂交种的选配180

三、杂交种的区域试验、生产试验和审定182

第七节　玉米育种的策略183

一、认识玉米育种的特殊性183

二、对育种目标的考虑184

三、对选用育种原始材料的考虑185

四、对育种方法的考虑185

五、对分子生物技术在玉米育种中应用的考虑187

附表 各国玉米主要杂种优势群和杂种优势模式188

主要参考文献195

第六章　玉米的轮回选择与群体改良概述201

第一节　数量遗传学基本概念201

一、数量性状201

二、数量遗传在育种中的应用203

三、选择效果分析203

四、选择响应204

五、提高选择响应的途径204

第二节　轮回选择的目标和基本程序204

第三节　轮回选择的基本方法205

一、混合选择法206

二、半同胞选择法206

三、全同胞选择法207

四、自交后代选择法207

第四节　基础种质和选择方法208

第五节　轮回选择的遗传增益和改良效果210

一、轮回选择的遗传增益210

二、改良群体的产量和配合力211

三、早熟性和适应性211

四、品质改良211

五、抗逆性212

六、抗倒伏、耐密植和耐肥性212

七、改良种质，建立基因库213

第六节　影响轮回选择法改良效果的因素213

一、原始群体内的遗传变异性213

二、性状的遗传力214

三、选择强度215

四、试验环境的控制215

第七节　测验种的影响与选择216

第八节　评价轮回选择的统计方法219

主要参考文献220

第七章　特用玉米的遗传与育种第一节　特用玉米的分类和研究概况221

一、普通玉米籽粒的营养成分及化学组成221

二、特用玉米育种的分类和意义223

三、特用玉米育种的研究概况225

第二节　玉米品质性状的遗传227

一、玉米籽粒油分的遗传227

二、胚乳碳水化合物成分的遗传229

三、籽粒蛋白质成分的遗传232

四、籽粒高赖氨酸含量的遗传233

第三节　高油玉米的育种原理和方法237

一、高油玉米的育种目标和策略237

二、高油玉米的种质改良和杂交种选育238

三、高油玉米的“三利用模式”239

第四节　甜玉米育种的原理和方法240

一、甜玉米育种的资源和遗传分类240

二、甜玉米的育种目标241

三、甜玉米的育种方法242

四、甜玉米育种中的几个问题244

第五节　优质蛋白质玉米的育种原理和方法246

一、优质蛋白质育种中的问题和解决途径246

二、优质蛋白质玉米育种的种质资源和育种目标247

三、优质蛋白质玉米育种的方法248

四、优质蛋白质玉米育种应注意的问题249

第六节　其他特用玉米育种的原理和方法250

一、高直链淀粉玉米和糯玉米育种250

二、爆裂玉米育种252

主要参考文献253

第八章　玉米雄花不育的遗传和育种第一节　玉米雄花不育的基本概念和研究概况257

一、玉米雄花不育的基本概念257

二、玉米雄花不育的研究概况258

三、玉米雄花不育的应用概况259

第二节　玉米细胞质雄花不育的分类259

一、恢复专效性分类的原理和方法259

二、线粒体DNA的多态性与不育细胞质的分类261

三、主要不育胞质类群的表现型特征262

四、不育细胞质的进一步分类263

第三节　玉米细胞质雄花不育的基础研究264

一、玉米细胞质雄性不育的细胞学研究264

二、玉米细胞质雄性不育的生理学研究267

三、玉米细胞质雄性不育的分子生物学研究270

第四节　细胞质雄花不育恢复性的遗传272

一、T型不育恢复性的遗传行为272

二、S型不育恢复性的遗传方式273

三、C型不育恢复性的遗传方式275

四、部分恢复性的遗传控制275

第五节　细胞质雄花不育的育种原理和方法277

一、不育系和保持系的选育277

二、恢复系的选育279

三、雄花不育性育种的若干问题281

第六节　细胞核雄花不育的研究与利用283

一、利用细胞核雄花不育系的意义283

二、利用ms核不育的原理和方法283

三、创造基因工程不育的策略284

四、环境与基因互作型雄性不育的研究进展285

主要参考文献285

第九章　玉米抗病育种290

第一节　概述290

第二节　叶斑病291

一、玉米大斑病291

二、玉米小斑病297

三、玉米圆斑病301

四、玉米弯孢菌叶斑病302

五、叶斑病的田间接种鉴定方法303

第三节　茎腐病304

一、病原菌的分布与特征症状305

二、流行学306

三、抗病性306

四、抗病育种307

五、接种与鉴定方法307

六、主要茎腐病308

第四节　穗粒腐病312

一、危害性313

二、重要穗腐病的症状与流行313

三、抗病育种314

四、接种鉴定方法314

第五节　玉米丝黑穗病315

一、病原菌315

二、症状315

三、病害循环316

四、流行学316

五、抗病育种316

六、接种鉴定方法317

第六节　玉米病毒病317

一、玉米矮花叶病317

二、玉米粗缩病319

第七节　黄曲霉和寄生曲霉320

主要参考文献321

第十章　玉米抗虫育种325

第一节　概述325

一、玉米的抗虫性326

二、玉米抗虫性的研究内容和任务326

三、玉米害虫的生物型327

四、玉米抗虫性在综合治理害虫中的地位329

五、玉米品种防治法的特点330

六、采用玉米抗虫品种的经济效益330

七、垂直抗性和水平抗性331

八、玉米抗虫育种常用名词332

第二节　玉米的主要害虫333

第三节　玉米抗虫机制334

一、玉米抗虫机制334

二、研究抗虫性机制的试验方法341

三、抗虫性机制小结342

四、玉米抗虫性治虫所存在的问题343

第四节　玉米抗虫性的遗传343

一、概况343

二、玉米抗虫性遗传方式344

三、玉米抗虫遗传育种的基础345

四、玉米抗虫性的质量遗传和数量遗传的研究方法345

五、基因对基因学说346

六、玉米抗虫性遗传的测交347

七、玉米抗虫性的稳定性347

八、玉米抗虫性丧失的原因348

九、抗虫性表现与环境条件348

第五节　抗源349

一、寻找抗源349

二、筛选与富集349

第六节　筛选玉米抗虫性350

一、饲养害虫群体和人工侵害350

二、筛选鉴定玉米抗虫性的技术354

第七节　鉴定玉米抗虫性技术355

一、评价抗虫性标准355

二、鉴定玉米资源的抗虫性356

第八节　玉米抗虫育种方法361

一、育种方法362

二、玉米抗虫育种中的一些注意事项364

小结364

第九节　利用苏云金杆菌杀虫晶体蛋白抗虫的基因工程366

一、BT杀虫晶体蛋白质的研究进展366

二、BT杀虫晶体蛋白质366

三、BT杀虫晶体蛋白质基因367

第十节　应用抗虫转基因玉米的问题370

一、安全性问题370

二、有效性及广谱性372

三、害虫抗性的问题372

主要参考文献373

第十一章　玉米分子育种技术及应用第一节　分子育种概述376

一、分子育种的概念376

二、分子育种的意义376

三、玉米转基因技术概述377

四、玉米分子标记技术概述383

第二节　玉米转基因育种384

一、基因枪转化玉米愈伤组织384

二、根癌农杆菌转化玉米愈伤组织390

三、抗虫转基因育种392

四、抗除草剂转基因育种397

五、耐盐转基因育种400

六、玉米抗病转基因育种403

七、基因工程雄性不育育种406

第三节　DNA分子标记与玉米育种409

一、高密度分子遗传图谱的构建410

二、分子遗传图谱在玉米育种中的应用412

主要参考文献421

第十二章　玉米种子生产428

第一节　玉米种子的类别、生产特点和任务428

一、玉米种子的类别428

二、玉米种子生产的特点428

三、玉米种子生产的任务429

第二节　玉米种子生产体系429

一、玉米种子生产的遗传特点429

二、我国玉米种子生产体系的建立与发展430

三、玉米种子产业应具备的基本条件431

第三节　玉米自交系的种子生产431

一、玉米自交系基础种子标准431

二、玉米自交系基础种子生产程序和方法432

三、玉米基础种子保纯方法的改进433

四、玉米基础种子生产的栽培技术433

第四节　玉米商品杂交种子生产435

一、玉米商品杂交种子的标准435

二、玉米商品杂交种子生产技术435

三、玉米商品杂交种制种高产技术441

四、玉米商品杂交种子加工程序443

第五节　玉米细胞质雄性不育杂交种子生产447

一、玉米细胞质雄性不育杂交种的分类447

二、建立细胞质雄性不育杂交种的种子生产体系448

三、雄性不育胞质杂交种的种子生产技术449

四、细胞质雄性不育杂交种子生产451

第六节　玉米种子质量检验452

一、种子质量的重要性452

二、优质玉米种子的要求453

三、玉米种子质量的等级和分级标准453

四、玉米种子质量田间检验454

五、玉米种子质量室内检验456

六、种子质量检验证书签发471

主要参考文献472

附录一 玉米基因位点、名称及表现型474

附录二 我国主要玉米杂交种概况524

致谢548