糯玉米自交系雜優(yōu)模式的初步研究與應(yīng)用淺析

譚禾平，盧德生，王桂躍，趙福成，陸國權(quán)

(1.浙江大學(xué) 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310029;2.浙江省東陽玉米研究所，浙江 東陽 322100)

在近年來的特用玉米育種工作中，自交系選育主要以國內(nèi)外二環(huán)系為主，很多材料與主要雜種優(yōu)勢群的關(guān)系尚缺乏系統(tǒng)的研究，利用價值受到一定限制，特別是在組合配制中存在很大的盲目性和重復(fù)性，增加了工作強(qiáng)度和難度，降低了選育強(qiáng)優(yōu)勢組合的機(jī)會。本研究以Reid種質(zhì)的掖478和四平頭種質(zhì)的黃早四2個普通玉米自交系為標(biāo)準(zhǔn)測驗種［1－3］，通過NCⅡ設(shè)計對6個糯玉米自交系組合后代果穗性狀進(jìn)行配合力分析，以了解這6個糯玉米自交系的應(yīng)用價值及種質(zhì)類型，為特用糯玉米的自交系選育、種群劃分和強(qiáng)優(yōu)勢組合的配制提供參考依據(jù)。現(xiàn)將有關(guān)結(jié)果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的6個糯玉米自交系為WB311，WB312，WB313，WB314，WB315，WB316。2個標(biāo)準(zhǔn)測驗種為普通玉米自交系掖478和黃早四。

1.2 試驗方法

2007年春季按NCⅡ設(shè)計以6個糯玉米自交系為母本，以2個測驗種為父本配制雜交組合12份。果穗收獲后，等量混合同一組合的種子于2007年秋季種植于浙江省東陽玉米研究所李宅試驗基地，試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，2行區(qū)，行長5.4 m，行距0.65 m，株距0.25 m，每小區(qū)隨機(jī)抽取10株果穗測量果穗性狀。根據(jù)產(chǎn)量特殊配合力劃分雜種優(yōu)勢群。

使用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差

由表1可見，區(qū)組間的全部性狀的差異都不顯著，而組合間的方差均達(dá)顯著或極顯著水平，說明區(qū)組間差異不顯著而不同組合間性狀差異顯著或極顯著。對組合間的遺傳差異進(jìn)一步分解可知，測驗種的穗長、行粒數(shù)和單穗鮮重一般配合力方差均達(dá)極顯著水平，被測系穗長、禿尖長和行粒數(shù)一般配合力方差均達(dá)到顯著或極顯著水平。

2.2 一般配合力

一般配合力 (GCA)主要取決于基因的加性效應(yīng)，是可以遺傳的部分，其值的大小和正負(fù)表示各性狀加性基因遺傳作用的大小和方向，同時也表現(xiàn)了數(shù)量性狀呈多基因方式傳遞給F1代的能力［4］。由表2可知，被測系中穗長 GCA值較高的有WB311，WB313和WB316，穗粗 GCA值較高的有WB314和WB312，禿尖 GCA值較低的有 WB313，W311，WB316和 WB312，行數(shù) GCA值較高的有WB315和 WB312，行粒數(shù) GCA值較高的有WB311，WB313和WB316，單穗鮮重GCA效應(yīng)值最高的為WB311，其次是WB316和WB312。

表1 測試玉米組合產(chǎn)量及果穗性狀的方差分析

表2 測試玉米組合產(chǎn)量及果穗性狀的GCA效應(yīng)

2.3 特殊配合力

特殊配合力 (SCA)主要取決于基因的非加性效應(yīng)，受外界環(huán)境條件影響較大，其值的大小和正負(fù)表示著雜交組合非加性基因遺傳作用的大小和方向。從表3可以看出，測試玉米組合6個性狀的SCA效應(yīng)值存在不同程度的差異。其中穗長SCA相對效應(yīng)值為－23.424～21.261;穗粗 SCA相對效應(yīng)值為－5.480～4.795;禿尖長 SCA相對效應(yīng)值為－68.302～69.811;行數(shù) SCA相對效應(yīng)值為－9.604～6.961;行粒數(shù) SCA相對效應(yīng)值為 －23.825～18.714;單穗鮮重SCA相對效應(yīng)值為 －22.727～26.172。

表3 測試玉米組合產(chǎn)量及果穗性狀的SCA效應(yīng)

2.4 種質(zhì)類型

SCA可以指導(dǎo)雜種優(yōu)勢的利用和雜交種的選育。SCA＞0且數(shù)值較大，說明組合中的2個親本親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢;反之則說明組合中的2個親本親緣關(guān)系較近，沒有雜種優(yōu)勢［5］。根據(jù)單穗鮮重SCA對供試材料進(jìn)行雜種優(yōu)勢群分析表明，6個糯玉米自交系材料與掖478的SCA效應(yīng)值為正值，與黃早四的SCA效應(yīng)值為負(fù)值，說明這6個被測系均與掖478親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，而與黃早四的親緣關(guān)系較近，即被測系均偏向四平頭種質(zhì)類群，而遠(yuǎn)離掖478對應(yīng)的Reid種質(zhì)。

3 小結(jié)與討論

作為鮮食用的糯玉米，果穗的外觀性狀和單穗鮮重十分重要，選擇產(chǎn)量高、禿尖小的玉米品種無疑能提高鮮食玉米的商品性。試驗中，被測系WB311單穗鮮重的GCA效應(yīng)值最高，禿尖的GCA效應(yīng)也達(dá)到了理想的要求，另外還值得選擇的2個親本依次為 WB316，WB312。育種上，也強(qiáng)調(diào)個別性狀的選擇，在自交系的改良過程中，將某些性狀特別突出的自交系作為回交轉(zhuǎn)育的中間材料或原始材料，有機(jī)會將幾個優(yōu)良性狀綜合在一個材料中。用穗長 GCA值較高的 WB11，WB313和WB316作雜交親本更能提高其下一代的穗長，增加長穗材料的選擇機(jī)會;用穗粗GCA值較高的WB314和W312作雜交親本更能提高其下一代的穗粗，增加大穗材料的選擇機(jī)會;用禿尖GCA值較低的 WB313，W311，WB316和 WB312作雜交親本更能降低其下一代的禿尖長;此外在行數(shù)、行粒數(shù)等性狀的選擇中，均應(yīng)選擇其GCA較高的親本。

通過對應(yīng)Reid種質(zhì)的掖478和對應(yīng)四平頭種質(zhì)的黃早四為標(biāo)準(zhǔn)測驗種對供試材料進(jìn)行配合力分析，明確了供試的6個糯玉米自交系均偏向于四平頭種質(zhì)類型，因此在自交系的改良過程中，這6個糯玉米自交系均可結(jié)合各自性狀的一般配合力大小與性狀優(yōu)良的四平頭種質(zhì)材料進(jìn)行回交轉(zhuǎn)育，通過群體內(nèi)的輪回選擇提高目標(biāo)性狀的一般配合力。此外，可以利用一些性狀優(yōu)良糯玉米材料在Reid種質(zhì)或改良Reid群體中進(jìn)行回交導(dǎo)入以拓寬糯玉米種質(zhì)基礎(chǔ)，為產(chǎn)生高特殊配合力的強(qiáng)優(yōu)勢組合創(chuàng)造更多的機(jī)會。

［1］張世煌．玉米雜種優(yōu)勢種質(zhì)擴(kuò)增、改良和創(chuàng)新 ［J］．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，33(增刊):34-39．

［2］張世煌，田清震，李新海，等．玉米種質(zhì)改良與相關(guān)理論研究進(jìn)展 ［J］．玉米科學(xué)，2006，14(1):1-6．

［3］盧和頂，陳山虎，林建新，等．甜玉米主要穗部性狀配合力研究 ［J］．江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，19(1):18-20．

［4］劉志新，姜敏，王金君，等．CIMMYT玉米群體材料配合力分析及利用價值評價 ［J］．玉米科學(xué)，2005，13(增 刊):14-17，19．

［5］陳彥惠，張世煌，吳連成，等．中國主要玉米改良群體雜種優(yōu)勢組合模式的初步評價 ［J］．華北農(nóng)學(xué)報，2002，17(4):30-36．