玉米配合力分析--.doc

九个玉米自交系主要穗部性状的配合力分析曹 彬 屈怀胜 李红丽 （陕西省渭南职业技术学院，陕西渭南 71400 ）摘要 采用完全双列杂交法（），对常用玉米自交系主要穗部性状进行配合力的分析。结果表明：M017、黄早四、U8112等自交系的一般配合力高；M017黄早四、U8112黄早四、武109M017等组合的特殊配合力高。遗传参数分析的结果表明：4个穗部性状均以加性效应控制为主，且遗传力较高，在早代选择可收到显著效果。关键词 玉米自交系;穗部性状；配合力；遗传参数在育种实际中，正确地组配杂交组合是玉米育种工作能否成功的关键所在。而玉米亲本的配合力是决定杂交种优势的主要因素，是选配理想亲本的重要依据。育种实践证明，只有选育出高配合力的自交系，才有可能组配出强优势的杂交种。本试验通过对玉米自交系主要穗部性状的配合力分析和遗传参数的估算，评定参试亲本的使用价值，为有预见性地选择优良亲本及组配出高产的杂交组合提供依据。1 材料和方法试验选择陕西省常用的9个玉米自交系：唐108、武109、户17、天涯4、M017、U8112、综31、黄早四、武206。 1999年按P(P-1)/2双列杂交设计，在田间进行杂交组合获得36个杂交种。2000年在陕西省渭南农业学校试验农场进行试验种植。试验采用随机区组设计，三次重复，两行区，行长4m，行距0.67m，株距0.33m，密度为45000株/hm2。 田间分别记载各生育期和株高等性状，成熟时按单株收获，每小区取5株进行穗行数、行粒数、千粒重、单株粒重等4个主要穗部性状考种。试验观察值均是以单株为单位进行考种获得的，故采用格列芬（Griffing 1956年）提出的完全双列杂交法（）进行配合力的分析及遗传参数的估算。2 结果与分析2.1 配合力方差分析杂交组合的主要穗部性状方差分析结果（表1）表明：杂交组合间的各性状均达到表1 组合各性状方差与配合力方差的分析变异来源自由度穗行数行粒数千粒重单株粒重杂交组合35 22.94* * 16.49* * 30.59* *5.68* *GCA 8 88.12* 60.32* * 112.06* * 15.95* *SCAGCA/SCA27 3.28 * 26.87 3.51* * 17.19 6.51* * 17.212.61* *6.11极显著水平，说明组合间的基因效应均存在着真实性的遗传差异。其次对穗部性状的配合力方差分析，结果(表1) 表明：各性状的一般配合力（GCA）方差和特殊配合力（SCA）方差均达到极显著水平。说明亲本的GCA效应对杂交一代的性状均存在着极显著性的影响;杂交组合的各性状间均存在着显著或极显著的SCA效应。从GCA/SCA的比值可以看出，这四个主要穗部性状均是受加性效应作用为主的。因此，要了解各亲本对杂交组合的影响程度，需对亲本GCA效应和杂交组合SCA效应的估算和分析。2.2 亲本一般配合力效应的估算和分析一般配合力是指某一亲本的穗部性状对杂交组合影响的平均表现，它主要决定于基因的加性效应，是可以遗传的部分，其值的大小和正负表示各性状加性基因遗传作用的大小和方向。从表2可看出：不同亲本的各性状GCA有明显的正负效应，说明不 表2 9个亲本四个性状的GCA效应亲本穗行数行粒数千粒重单株粒重唐108 -2.4* * 0.82 38.17* * -11.14* *武109 -0.55* -3.86* * 10.75* -6.71户17 -2.58* * 0.08 28.75* *-4.02天涯4 2.20* * -1.09* * -42.11* *-6.57M017 1.60* * 2.75* * -9.54 26.86* *U8112 -0.52 -2.98* * 31.32* * 8.71* 综31 2.24* * 5.94* * -75.68* *-1.43黄早四武206 0.05 0.16 -0.36 -1.30* 17.03* * 1.3211.29* *-9.24* *同亲本的性状对杂交组合的影响程度有明显的差异。穗行数的GCA效应表现为正极显著的有综31、天涯4、M017，其对杂种一代的穗行数有明显的增加作用；表现为负显著或极显著的有户17、唐108、武109，其对F1的穗行数有明显的减少作用。行粒数的GCA效应表现为正极显著的有综31、M017，其对F1的行粒数有明显的增加作用；表现为负显著或极显著的有武109、U8112、武206，其对F1的行粒数有明显的降低作用。千粒重的GCA效应表现为正极显著的有唐108、U8112、户17、黄早四，其对F1的千粒重有明显的增加作用；表现为负极显著的有综31、天涯4，其对F1的千粒重有明显的降低作用。单株粒重的GCA效应表现为正显著或极显著的有M017、黄早四、U8112，对F1的单株产量有明显的增加作用；表现为负显著或极显著的有唐108、武206，对F1的单株产量有明显的降低作用。2.3 杂交组合特殊配合效应的估算和分析特殊配合力是指一个亲本在其特定的杂交组合中，杂交一代产量表现与该双亲平均产量表现的偏差。SCA主要取决于基因型的非加性效应，是不能遗传的部分，受外界环境条件影响较大，其值的大小和正负表示着杂交组合非加性基因遗传作用的大小和方向。从表3各组合的四个主要穗部性状SCA效应值可知，同一性状的不同组合间SCA 表3 36个杂交组合穗部性状的SCA效应杂交组合穗行数行粒数千粒重单株粒重唐108武109 0.72* -0.75-20.90* *-3.29唐108户17-0.45 1.30* -10.90-3.43唐108天涯4-0.22-0.82-24.04* *-9.72* 唐108 M017-0.65* 0.48-7.18-7.86唐108 U8112-0.91* * 1.46* *8.53 1.85唐108综310.18-2.85* *-16.47* *-0.50唐108黄早四 2.52* * 2.95* *11.82* -1.72唐108武206-0.62-0.91-16.53* * 4.57武109户170.69* *-0.6134.53* *12.14* *武109天涯4-0.68* * 1.36* *-5.61-5.15武109 M017-1.22* *-0.3735.39* * 21.43* *武109 U81120.24-0.45-1.04 3.43武109综310.120.12-21.47* * -1.15武109黄早四-0.74* *0.6310.25 5.85武109武206-0.88* *0.88-32.04* *-23.86* *户17 天涯4-0.85* *2.52* *-7.61 -4.71户17 M017 0.72* *-0.38-27.18* *-19.82* *户17 U8112 0.86*-1.0931.04* * 8.72户17 综31-0.85* * 2.19* *-5.04 4.43户17黄早四-0.08 0.36 -3.915.27* *户17 武206-0.68* * 0.1334.33* *14.86* *天涯4 M017 1.18* *-3.95* * 7.67 8.15天涯4 U8112-0.56-0.65 25.67* * 6.02天涯4 综31-0.22 1.86* * 25.82* * 6.14天涯4 黄早四 0.09-2.41* *-7.75 -14.29* *天涯4 武2061.15* *-2.37* *-18.18* * -3.57M017 U8112-0.91* * 2.93* * 5.25 1.32M017综310.38 0.52 7.25 1.59M017黄早四-0.08-0.6741.96* *26.57* *M017 武2060.380.66 0.25 6.14U8112综310.49-0.75-15.61* * -8.29U8112黄早四 1.15* *-2.37* * 34.96* *23.82* *U8112武2060.11 1.59* *-17.61* * -3.72综31黄早四 0.89* *-3.02* *25.82* *11.20* *综31武206 0.78* *-0.42-3.61 -10.57* *黄早四武206 0.68* *-1.1219.67* *11.71* *效应差异很大；同一组合的不同性状间SCA效应差异也很大。各性状间的SCA效应值变幅分别是：穗行数为-1.222.52；行粒数为-3.952.95；千粒重为-32.0441.96；单株粒重为-23.8626.57。各性状间的SCA效应值均表现出显著或极显著的正负效应，说明各性状在不同组合间的作用存在着明显的差异。仅就单株粒重而言，SCA效应表现为正极显著的有MO17黄早四、U8112 黄早四、武109MO17、户17黄早四、户17 武206、武109户17、黄早四武206、综31黄早四等组合，具有明显的高产优势，其杂交种在生产上易获得较高的产量；SCA效应表现为负显著或极显著的有武109武206、户17 MO17、天涯4黄早四、综31武206、唐108天涯4等5个组合，不具有明显的高产优势，其杂交种在生产上种植不易获得较高的产量。 2.4 配合力总效应的估算和分析玉米杂交组合的优劣是由加性效应和非加性效应共同作用的结果。在玉米育种中不能只注重亲本的GCA或组合的SCA效应，要衡量一个杂交组合的优劣，应全面地考察杂交组合的配合力总效应。配合力总效应是指两个亲本的GCA效应和其组合的SCA效应之和。表4是36个杂交组合的单株粒重性状配合力总效应值。由表4可知，M017黄早四、U8112黄早四、武109M017等3个组合的配合力总效应值名列第一、二、三位，说明了这3个杂交组合具有明显的高产优势。与前表3各组合的特殊配合力效应结果是基本一致的。表4 36个杂交组合的单株粒重配合力总效应亲本 武109户17天涯4M M 0 17 U8112综 31黄早四武206唐108-21.14-18.59-27.43 7.86-0.58-13.07 -1.57-15.81武109 1.41-18.4341.585.43-9.29 10.43-39.81户17 -15.30 3.0213.41-1.02 22.54 1.60天涯428.448.16-1.86 -19.57-19.38M01736.8927.02 64.72 23.76U8112-1.01 43.82 -4.25综31 21.06-21.24黄早四 13.762.5 各性状遗传参数的估算和分析参试的9个自交系四个主要穗部性状的遗传参数估算值列入表5。由表5可知，四 表5 各性状遗传参数估计性状穗行数行粒数千粒重单株粒重Vg(%)95.4389.8585.9872.79Vs(%)4.5710.1514.0227.21h2B(%)h2N(%)72.0168.7164.3857.8577.8266.9071.3653.53个性状的一般配合力方差占遗传方差的比例均超过70%，说明这四个主要穗部性状的遗传是受加性基因作用为主的，非加性基因的作用较小。从遗传力结果分析可知，四个性状的广义遗传力较高，在77.82%64.38%之间;狭义遗传力也较高，在68.71%53.53%之间,说明了4个主要穗部性状的遗传力均较强,主要受加性基因遗传影响,而受环境条件的影响较小，均能较真实地将亲本的这4个穗部性状遗传给杂交一代。3 小结3.1 参试的9个自交系一般配合力效应在单株产量性状上表现出明显的差异。M017、黄早四、U8112自交系对F1的单株产量有明显的增产作用,这3个亲本与其它自交系易组配出高产的杂交组合。而唐108、武206自交系的GCA效应低，一般与其它自交系不易组配出高产的杂交组合。3.2 供试的 36个组合特殊配合力效应在单株产量上表现出明显的差异。 M017黄早四，U8112黄早四，武109M017等3个组合，是具有较强优势的高产杂交组合，在生产上可以经试验鉴定后进行推广种植。3.3 杂交组合的配合力总效应在单株产量性状上也表现出明显的差异。M017黄早四、U8112黄早四、武109 M017等组合的配合力总效应值列前3位，具有明显的高产优势,与3.2中的分析结果一致，建议在生产上进行试验推广种植。 3.4 穗部性状受加性基因遗传效应较大。供试的九个自交系4个主要穗部性状的遗传机制均属加性基因