5个玉米种质的主要性状遗传分析

5个玉米种质的主要性状遗传分析

在繁殖实践中，广泛使用了不同的作物育种优势，主要是由家庭环境和遗传能力作为重要指标的。目前,根据不同的划分方式建立起来了玉米多种杂交模式:如美国Lancaster群×Reid群、美国马齿×欧洲硬粒、P群×Reid群、P群×旅大红骨群等得到普遍应用。中国玉米育种工作者,根据玉米的一般配合力(generalgombiningability,GCA)、特殊配合力(specificcombiningability,SCA)等进行划分,归纳出PA、唐四平头、旅大红骨、PB、BSSS和Lancaster6个杂种优势群,其中最主要也是最常用到的试验方法就是双列杂交。双列杂交(diallelcrossing)试验是由N个亲本的尽可能的一组杂交组合。1956年,格力芬根据杂交组合的不同,提出了双列杂交的4种分析模式,可分析亲本的一般配合力和特殊配合力,是选择优良杂交后代十分有效的方法之一。1983年,耿旭等又该分析方法进行详尽的阐述,包括格力芬法提出的4种分析方法。随着种业市场化进程加快,中国今后5~10年玉米育种发展方向为:中大穗、中大粒、中矮杆、中高密度、中晚熟。为此,对5个具有中大穗、中矮杆等特性的玉米优良自交系进行遗传分析,以期给杂种优势群的构建提供一定的理论依据。1材料和方法1.1试验时间和地点大田试验于2007年5—9月进行,试验地设在海南省儋州市宝岛新村品资所10队试验基地。1.2试验材料供试玉米自交系分别为:Suwan1、Suwan3、NS1、台南17、下层云优78,分别用字母“A、B、C、D、E”表示。1.3测试方法1.3.1田间调查农艺性状试验采用完全双列杂交设计,5×5个杂交组合(如表1),随机区组设计,3个重复,株行距:0.4m×0.8m,抽丝及授粉后采用纸袋隔离,防止闯粉。田间调查农艺性状包括:株高、穗位高、茎粗等3项;考种内容包括:单株鲜重、穗长、穗粗、穗行数等4项,具体数据如表2所示。1.3.2统计方法2结果与分析2.1原始数据试验的原始数据的平均值如表2。2.2多性状配合力分析由表3可见,各品种(系)除穗行数差异不显著以外,其余各性状的差异达显著。说明这些性状在杂交组合中的表现受一般配合力和特殊配合力的影响。为此,选取株高、穗位高、茎粗等6个性状进行配合力分析。由表4各性状的相关性分析可知,穗行数与穗粗、鲜重均有极显著的正相关,但各品系的差异并不显著(表3),说明穗行数是个较为稳定的遗传性状,理论上可以培育多穗行数的新品种来提高产量,但与目前中大穗(每穗14~16行)的玉米育种目标不符,可行性不强。2.3参试品种优势率及遗传力根据潘家驹的方法对各品系的杂种优势率进行分析,公式如下:由表5中可知,在超亲优势率上,以NS1为父本的杂交组合(AE、BE、CE、DE)的穗粗性状的亲优势率均为正值,表现出较强的杂种优势,符合NS1硬粒小穗型种的一个明显特征。在中亲优势率上,以NS1为父本的DE、CE、BE组合的优势率也基本为正值,其中BE组合的鲜重的中亲优势率最高达到13.05%,增产效果明显。另外,DA组合的中亲优势率也均为正值,且多数性状的优势率处于参试品种的中上水平,其中鲜重的优势率仅次于BE组合,说明DA也有较强的杂种优势。于是,根据刘来福的方法对各性状的遗传力进一步分析,如表6。在对于杂种后代进行选择时,根据某些性状遗传力的大小,就容易从表现型识别不同的基因型,从而较快地选育出优良的新类型。表6第6列的F值显示,方差检验结果均为极显著,各品种间的性状有较大的差异。一般地,遗传力数值变幅在0~1,习惯认为:当h2<0.2,属低(弱度)遗传力;0.2≤h2≤0.5,属中等(中度)遗传力;h2>0.5,为高(强度)遗传力。(表6)分析也表明,各性状的遗传力较处于中等及以上水平,其中植株穗长、穗粗的遗传力高,分别达到59%、56%;而穗位高遗传力较低,仅为29%。可见,穗长、穗粗、鲜重性状可在杂种分离的早期世代进行选择,而株高、穗位高、茎粗性状需要在较高世代中进行选择。2.4性状配合力分析参考林德光的分析方法,对各品系的6个性状的配合力和反交效应进行分析,结果如下表7、表8。表7中一般配合力分析结果表明,除了穗长,其他性状的一般配合力均达到极显著水平,可见穗长的遗传选择性差,亲本的自身的遗传力较强(其广义遗传力为59%),有较强的遗传力;而其他性状的均表现出较好的配合力,具有一定的选择优势。另外,在表8中各性状的特殊配合力均达到极显著水平,说明穗长的反交效应十分显著。3结论和讨论3.1选择、选择时,主要有3个月内、5.在性状遗传评价与育种测定中,数量性状的表型值是基因型与环境的共同产物,遗传力是描述遗传分量占表型值的比例,是评价遗传改良与增益的常用参数。一般来说,凡是遗传力较高的性状,在杂种的早期世代进行选择,收效比较显著;而遗传力较低的性状,则要在杂种后期世代进行选择才能收到较好的结果。笔者根据双列杂交设计,利用父本及子代F1进行广义遗传力的估算,结果表明各性状的遗传力均达到中等及以上强度,可见不同遗传单元、样本决定了遗传力的大小,与顾万春的结论基本一致,可为各自交系的进一步纯化提供了理论依据。另外,作物的产量一般都是由许多比较复杂的因素控制的,所以它的遗传为较低。然而,笔者发现,单株鲜重的遗传力达到0.43,且与其显著相关的穗粗、穗长农艺性状的遗传力分别为0.56、0.59。可见,单株产量的选择可以作为产量选择的间接指标,以提高选择的效果。3.2般配合力和特殊配合力首先按林德光等的方法对所有品种的所有性状进行分析,保留品种间有显著差异的性状,再按配合力进行方差分析,性状达到显著时再进行一般配合力和特殊配合力分析。一般配合力和特殊配合力分析参考耿旭等的方法,广义遗传力分析参考刘来福的方法。配合力是阐述子代性状因亲本配合所表现的遗传能力,它表达亲本(组合)对子代表现