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第一章 绪论1

第一节 高粱生产综述1

一、高粱在国民经济中的意义1

二、高粱在世界上的分布及生产概况2

三、中国高粱生产分区和生产发展3

第二节 杂交高粱的来源4

一、杂交高粱与雄性不育系4

二、核—质互作型雄性不育系的创造5

三、杂交高粱种子的生产和推广6

第三节 中国杂交高粱的起步与发展7

一、雄性不育系的引进与杂交种组配7

二、我国杂交高粱研究成就7

第二章 杂交高粱遗传改良的理论基础13

第一节 杂交高粱与杂种优势13

一、杂种优势概念的由来与发展13

二、杂种优势概念的划分15

三、杂种优势的测定方法16

第二节 杂交高粱的杂种优势表现17

一、生物学产量和经济产量优势17

二、籽粒品质性状的优势21

三、生理生化性状的优势24

四、植株生长性状的优势26

第三节 杂种优势的理论基础27

一、显性假说28

二、超显性假说30

三、异质结合假说32

四、基因平衡和遗传平衡假说32

五、有机体生活力假说33

六、关于杂种优势理论的讨论34

第三章 杂交高粱主要性状的遗传37

第一节 植株性状遗传37

一、株高遗传37

二、株色遗传39

三、粒色遗传40

四、颖壳遗传41

五、穗性状遗传43

六、花药色、柱头色遗传44

第二节 品质性状遗传44

一、胚乳性状遗传44

二、蛋白质和赖氨酸遗传45

三、单宁遗传47

四、高粱茎秆汁液和锤度遗传48

第三节 生育期遗传48

一、生育期基因及其鉴定48

二、生育期遗传50

三、影响生育期基因表现的条件51

第四节 育性遗传52

一、雄性不育性遗传52

二、雌性不育性遗传54

第五节 抗性性状遗传55

一、抗病性遗传55

二、抗虫性遗传57

三、抗杀虫剂遗传58

第六节 遗传相关和遗传距离58

一、产量性状的遗传相关58

二、品质性状的遗传相关59

三、主要性状的遗传距离59

第七节 遗传连锁群61

一、连锁群61

二、复连锁64

第四章 杂交高粱杂种优势利用的途径67

第一节 杂种优势利用的前提条件67

一、杂种优势利用的基本条件67

二、高粱繁殖方式与杂种优势利用68

第二节 杂种优势利用的途径69

一、人工去雄杂交法69

二、温汤杀雄杂交法70

三、化学杀雄杂交法71

四、雄性不育杂交法73

第三节 杂交高粱的利用方式74

一、单交种与三交种的组配74

二、单交种与三交种的比较74

三、三交种在杂交制种中的作用76

第五章 杂交高粱与雄性不育性78

第一节 雄性不育性研究概述78

一、雄性不育性在杂种优势利用中的作用78

二、雄性不育研究的历史回顾79

第二节 雄性不育的特征和遗传模式81

一、雄性不育的特征81

二、雄性不育的遗传模式84

第三节 雄性不育的细胞学基础87

一、毡绒层细胞的异常变化87

二、花粉母细胞和小孢子时期细胞的变化88

三、雄性花丝维管束的变化88

四、胼胝质酶溶解胼胝质的时间发生差错89

第四节 高粱雄性不育性的类型及其特征89

一、细胞核型雄性不育性89

二、细胞核与细胞质互作型雄性不育性90

第六章 杂交高粱亲本系创造及杂交种组配109

第一节 高粱“三系”及其特点109

一、高粱“三系”的概念109

二、高粱“三系”的育性遗传关系109

三、高粱“三系”育性的生物学特性111

第二节 雄性不育系及雄性不育保持系选育112

一、第一个商用高粱雄性不育系的选育112

二、雄性不育系及其保持系选育方法和技术113

第三节 雄性不育恢复系选育121

一、恢复系选育目标121

二、恢复系选育方法122

第四节 高粱“两系”及其特点127

一、高粱“两系”的概念127

二、两用不育系选育及其特点127

三、高粱“两系”杂交种129

第五节 杂交高粱的选配131

一、杂交亲本选配的原则131

二、杂交种组配和试验132

第六节 杂交高粱繁制种技术136

一、种子标准136

二、种子繁育136

第七章 杂交高粱的配合力育种144

第一节 配合力育种概述144

一、配合力育种的由来和发展144

二、配合力的类型146

第二节 配合力测定的先决条件147

一、配合力测定的基础147

二、配合力测定的时间148

三、测验种的选择149

第三节 配合力的测定方法151

一、顶交法151

二、双列杂交法152

三、多系杂交法153

四、多系天然杂交法153

第四节 配合力分析举例156

一、格子方试验的配合力分析156

二、完全双列杂交的配合力分析158

三、不完全双列杂交的配合力分析164

四、高粱亲本系配合力分析实例170

第五节 配合力育种方法176

一、轮回选择法176

二、聚合改良法180

三、配子改良法181

四、系谱法182

五、大群体单株改良法183

第八章 杂交高粱的群体改良185

第一节 杂交高粱与群体改良185

一、群体改良在杂种优势利用中的作用185

二、高粱群体改良的重要性186

第二节 群体改良与轮回选择187

一、群体改良的由来和发展187

二、群体改良的理论基础188

三、轮回选择的作用193

第三节 轮回选择法193

一、轮回选择法分类193

二、轮回选择法的选定194

三、轮回选择法195

四、轮回选择法比较204

五、轮回选择应用的效果206

第四节 雄性不育性在群体改良中的应用209

一、雄性不育性方便轮回选择210

二、隐性遗传性雄性不育性在群体改良中的应用210

三、显性遗传性雄性不育性在群体改良中的应用212

第五节 高粱随机交配群体的组成214

一、亲本选择215

二、雄性不育基因转育和细胞质转换216

三、随机交配217

四、中国高粱群体改良的理论研究219

五、高粱群体的命名法及其群体简介220

第九章 杂交高粱的杂种优势固定225

第一节 杂种优势衰退的原因225

一、杂种二代杂种优势的衰退现象225

二、杂种优势衰退的原因226

第二节 杂种优势固定的途径228

一、无性繁殖法228

二、双二倍体法228

三、染色体易位法229

四、组织培养法230

五、“平衡致死”法231

六、无融合生殖法231

第三节 无融合生殖231

一、无融合生殖研究概述231

二、无融合生殖的来源和遗传基础234

三、构成无融合生殖的因素237

第四节 高粱无融合生殖243

一、高粱无融合生殖概述243

二、高粱无融合生殖的机制和细胞学244

三、无融合生殖系选育方法与鉴定技术251

四、无融合生殖在育种中的应用256

五、无融合生殖研究与应用前景展望262

第十章 杂交高粱改良与遗传资源264

第一节 品种改良对产量的遗传贡献264

一、品种改良对产量的遗传增益264

二、高粱品种改良对产量的遗传增益267

第二节 遗传资源在杂交高粱改良中的作用271

一、遗传资源的重要性271

二、遗传资源的类型273

三、中国高粱遗传资源研究274

四、世界高粱遗传资源研究284

五、遗传资源在杂交高粱改良中的作用289

第三节 杂交高粱与资源亲缘关系291

一、高粱杂种优势与类型亲缘关系291

二、杂交高粱与亲本系谱293

三、杂交高粱与亲本遗传距离297

四、杂交高粱与亲本聚类分析299

第四节 遗传资源在杂交高粱改良中的利用300

一、中国高粱遗传资源的利用300

二、外国高粱遗传资源的利用303

第十一章 杂交高粱产量改良307

第一节 杂交高粱产量改良的历史发展307

一、美国杂交高粱产量的改良307

二、印度杂交高粱产量的改良308

三、非洲杂交高粱产量的改良309

四、澳大利亚杂交高粱产量的改良312

五、前苏联杂交高粱产量的改良312

第二节 杂交高粱产量的遗传改良314

一、产量及其组分的遗传力314

二、产量及其组分的遗传相关316

三、产量及其组分的通径分析319

第三节 杂交高粱高产穗结构的改良323

一、高粱穗结构对籽粒产量形成的重要作用323

二、高粱穗结构组成体系323

三、高粱穗结构杂种后代的遗传表现327

四、高产穗结构参数及改良原则332

第十二章 杂交高粱品质改良335

第一节 杂交高粱品质改良概述335

一、品质改良的概念335

二、品质性状的分类335

三、高粱生产和市场对品质的要求338

四、高粱品质改良的历史发展339

第二节 高粱主要品质性状及改良目标340

一、高粱植株主要品质性状及其营养成分340

二、高粱籽粒主要品质性状及其营养成分342

三、高粱主要品质性状及其组分344

四、高粱品质改良的主要目标361

第三节 杂交高粱品质性状的遗传控制365

一、高粱主要品质性状的遗传变异度365

二、高粱主要品质性状的遗传力和遗传相关367

三、高粱主要品质性状杂种优势的遗传控制369

第四节 杂交高粱品质性状改良技术372

一、高粱主要品质性状改良现状和进展372

二、优良品质性状材料的引进和创新374

三、杂交高粱品质改良的有效技术375

第十三章 杂交高粱抗旱性改良380

第一节 高粱抗旱性概述380

一、抗旱性含义380

二、干旱胁迫的生理学380

三、抗旱机制386

第二节 干旱对高粱生育和产量的影响389

一、干旱对高粱生育的影响389

二、干旱对养分吸收和积累的影响391

三、干旱对高粱产量的影响391

第三节 高粱的抗旱性表现及改良指标394

一、高粱的抗旱性表现394

二、高粱抗旱性改良指标396

第四节 杂交高粱抗旱性改良技术397

一、抗旱资源的鉴定筛选397

二、抗旱杂交种的改良405

第十四章 杂交高粱抗病虫性改良409

第一节 抗病虫性改良概述409

一、抗病性、抗虫性概念409

二、作物病虫为害及其抗性改良的回顾409

三、寄主与寄生物互作411

第二节 高粱主要病害及其抗性遗传资源鉴定414

一、高粱主要病害414

二、抗病性鉴定419

三、高粱种质资源丝黑穗病抗性鉴定421

四、高粱种质资源其他病害抗性鉴定428

第三节 高粱主要害虫及其抗性遗传资源鉴定431

一、高粱主要害虫431

二、抗虫性鉴定435

三、高粱种质资源抗虫性鉴定436

第四节 高粱抗病虫性改良442

一、高粱抗病性改良442

二、高粱抗虫性改良446

三、高粱抗病虫性改良方法449

第十五章 杂交高粱配套技术455

第一节 杂交高粱高产栽培生理基础455

一、光合生理455

二、呼吸生理461

三、水分生理461

四、营养生理464

第二节 杂交高粱生长发育与环境472

一、高粱的个体发育472

二、高粱产量的形成476

三、高粱生育与环境479

第三节 杂交高粱高产栽培技术484

一、高产栽培技术体系484

二、特殊栽培技术490

三、高粱高产模式栽培研究493

第四节 杂交高粱繁制种技术496

一、亲本系繁育技术496

二、杂交种制种技术498

三、小花败育及其预防500

第十六章 杂交高粱与生物技术503

第一节 生物技术在高粱遗传资源研究中的应用503

一、栽培高粱的起源和进化503

二、种质资源的遗传多样性504

第二节 组织培养在高粱改良中的应用505

一、胚培养505

二、花药（花粉）培养507

三、其他外植体培养508

四、利用组织培养进行高粱改良512

第三节 转基因技术在高粱改良中的应用514

一、植物转基因技术的由来和发展514

二、植物转基因研究的成就515

三、高粱转基因研究成果516

第四节 分子标记在高粱改良中的应用520

一、利用分子标记测定杂种优势521

二、分子标记辅助育种522

三、构建高粱分子遗传图谱524

第十七章 杂交高粱产业化529

第一节 高粱食品业529

一、中国高粱食品的种类529

二、主要高粱食品的制作和食用方法530

三、高粱加工方法532

第二节 高粱饲料（草）业534

一、饲用高粱的营养组分534

二、籽粒饲料业536

三、饲草业540

第三节 高粱酿造业548

一、高粱白酒产业548

二、高粱啤酒产业551

三、高粱酿醋业553

第四节 高粱制糖业和能源业554

一、制糖业554

二、能源业556

第五节 高粱其他加工业557

一、高粱造纸业557

二、高粱板材业558

三、高粱色素业559

附录1 中国主要高粱杂交种介绍565

附录2 部分高粱杂交种制种播期调节和花期预测602

附录3 高粱资源对不同细胞质雄性不育性的育性表现608