现代玉米育种中,提高品种耐密性和种植密度是提高玉米单产的关键措施。玉米密植后群体通风、透光性降低,会引起避荫反应,造成株高和穗位高增加、抗生物和非生物胁迫能力降低、植株抗倒性降低,并最终导致产量损失。因此,培育耐密理想株型玉米是提高玉米耐密性的重要途径。
2023年12月22日,华南农大王海洋教授与中国农科院生物技术研究所邹俊杰副研究员合作在《JIPB》上发表相关综述,题为“Breeding maize of ideal plant architecture for high-density planting tolerance through modulating shade avoidance response and beyond”。
本文围绕光信号、株高/穗位高、叶夹角、雄穗分枝数、开花期、根系结构等6个方面系统综述了玉米响应密植的遗传调控分子机制研究进展,总结出较低的株高/穗位高、紧凑的叶夹角、较少的雄穗分枝数、较早的开花期和发达的根系是玉米耐密植的5个关键形态特征,提出通过遗传机制解析、挖掘优良等位基因、人工设计优良等位基因变异等技术路径,结合分子辅助育种、全基因组选择等现代生物育种技术,实现耐密性状与其他优良性状的协同改良,为培育密植高产玉米提供思路与建议。
本文主要通过综述已有研究成果,结合作者自己的观点和思考,提出了一些新的研究思路和方法。例如,在未来的研究中,可以尝试将基因组选择技术和定位突变技术相结合,进一步提高育种效率和准确性;同时也可以探索其他与高密度种植相关的生物和非生物胁迫因素的遗传基础,为培育更加抗逆的玉米品种提供更多的理论依据。
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