6個新選玉米自交系的配合力分析

龍 風， 李承波， 彭忠華

(1.貴州省黔南州種植業發展中心， 貴州 都勻 558000;2.貴陽市農業農村局， 貴陽 550081； 3.貴州大學， 貴陽 550025)

玉米雜種優勢運用的遺傳基礎是自交系，通過分析玉米自交系配合力，能夠判斷玉米雜交種產量水平；從不同農藝性狀方面研究玉米自交系資源的配合力狀況對玉米自交系的選育、雜交種父母本搭配及確定優勢雜交組合具有重要意義[1]。所以，研究新選育自交系農藝性狀的一般配合力和特殊配合力，對了解自交系的特性及進一步應用就顯得尤為重要。本研究的主要目的是采用遺傳交配設計組配雜交種和種植雜交種，研究分析自交系各性狀的配合力大小，為玉米育種工作者在玉米育種過程中有效合理地利用優良自交系提供一定的參考。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗選取6份測驗種(父本)：蘇37、w 527、P 1811、丹340、P 18-7、昌7-2，6份P 18-7具有代表性的近緣系作為被測系(母本)：P 18-10、P 18-11、P 18-12、P 18-13、P 18-14、P 18-15。

1.2 試驗方法

本試驗采用NCⅡ設計，用組配F1，按隨機區組設計種植F1代，小區面積10.5 m2，長5 m，寬2.1 m，株距0.25 m，行距0.7 m，以每個品種3行進行播種，3個重復。在玉米的生長過程中觀察并記錄玉米材料的生育時期和農藝性狀(主要包括出苗情況、株高、雄花分枝數、穗位高、莖粗、抗除草劑、抗病性、葉寬等)。

利用Microsoft Excel 2010軟件進行數據的分類整理，DPSv 7.05軟件及SPSS 19.0軟件進行方差分析和相關性分析；并按不完全雙列雜交組配設計估算每個親本各性狀的一般配合力(GCA)及各雜交組合的特殊配合力(SCA)。

2 結果與分析

2.1 配合力方差及F值

表1結果表明，除禿尖外，其他性狀的特殊配合力和一般配合力均達到顯著或極顯著水平，可以認為影響禿尖更多的是非加性基因，而其他性狀由加性和非加性基因共同決定其性狀的表現。

表1 配合力方差及F值

2.2 不同自交系農藝性狀的一般配合力分析

一般配合力越高，說明自交系所攜帶的有益基因位點越多，可以應用的寬度和廣度較廣泛，相對而言就具有深入利用的價值；通過測定自交系的一般配合力，充分顯示自交系利用價值的高低，還可進一步預測雜交后代的表現。

2.2.1莖粗一般配合力分析

從表2可知，12個自交系中蘇37、P 18-7、丹340、昌7-2、P 18-12、P 18-13、P 18-14的莖粗GCA效應值為正值，其余為負值，其中自交系丹340的莖粗效應值最大，為4.07，其次是P 18-13，為3.15，有利于抗倒伏玉米品種的選育。

表2 不同自交系農藝性狀的一般配合力

2.2.2株高一般配合力分析

從表3可知，12個玉米自交系的株高GCA效應值在-2.51～2.86之間。自交系P 18-14、蘇37、w 527、P 18-15的株高效應值呈明顯的負值，其余為正值。其中株高效應值最高的是P 1811，最低的是P 18-14，有利于矮稈品種的選育。

2.2.3穗位一般配合力分析

從表2可以看出，12個玉米自交系的穗位GCA效應值在-4.86～8.79之間，蘇37最低，P 1811最高。自交系穗位GCA效應值越高，其穗位就越高，從而由這個自交系組配出的品種抗倒性相對較差。可以看出，蘇37在低穗位和抗倒能力方面有一定的利用前景。從穗位GCA可以看出，穗位組配新品種較好的自交系有蘇37和w 527。

2.2.4穗長一般配合力分析

從表2可以看出，12個玉米自交系的表現出的穗長GCA效應值在-4.9～7.54之間，最高的是P 18-12，最低的是昌7-2。穗長是構成玉米產量的一個主要因素，自交系的穗長GCA越高，相對更可能組配出長穗品種，自交系穗長GCA較高的自交系有P 18-12和P 18-7，在提高產量方面應有一定潛力。

2.2.5穗粗一般配合力分析

從表3可以看出，12個玉米自交系的穗粗GCA效應值在-3.81～3.31之間，最高的是昌7-2，最低的是P 18-15。穗粗是影響玉米產量的一個潛在因素，玉米自交系的穗越粗，越有潛力增加穗行數。自交系昌7-2、丹340和P 18-12的穗粗GCA較高，其效應值依次為3.31、1.96和1.63，在產量方面較有潛力，自交系穗粗GCA較低的有P 18-15和蘇37，其效應值分別是-3.81和-2.46，潛力較差。

2.2.6穗行數一般配合力分析

從表3可以看出，12個玉米自交系的穗行數GCA效應值在-2.22～2.82之間，最高的是昌7-2和P 18-13，最低的是P 1811。穗行數是構成產量的一個主要因素，自交系的穗行數GCA越高，對提高產量作用越大。自交系穗行數GCA的效應值為正值的有蘇37、P 18-7、昌7-2、P 18-12和P 18-13，其余的自交系穗行數GCA的效應值為負值。

2.2.7行粒數一般配合力分析

從表3可以看出，12個玉米自交系的行粒數GCA效應值在-2.81～6.39之間，最高的是P 18-12，最低的是昌7-2。其中，GCA較高的是P 18-12和P18-7，較低的是昌7-2、w 527和蘇37；行粒數是構成產量的一個重要因素，自交系的行粒數GCA越高，在產量方面潛力越大。

2.2.8單株產量一般配合力分析

從表3可以看出，12個玉米自交系的單株產量GCA效應值在-1.83～7.05之間，最高的是P 18-12，最低的是P 18-14，其中自交系w 527、昌7-2、P 18-11、P 18-14和P 18-15的單株產量GCA效應值為負值，其余的為正值。自交系單株產量GCA較高的是P 18-12和P 18-7，自交系單株產量GCA較低的是P 18-14、P 18-11和昌7-2。單株產量是群體產量的基礎，自交系的單株產量GCA越高，其產量潛力就越大。

2.2.9雄花分枝數一般配合力分析

從表3可以看出，12個玉米自交系的雄花分枝數GCA效應值在-3.07～6.69之間，其中自交系蘇37、w 527、昌7-2、P 1811、P 18-14、P 18-11雄花分支較少，有利于減少養分的消耗，但不利于獲取花粉，而作為父本則可能需要較多的雄花分枝和一定的花期時間，以降低花期不遇的風險。

2.2.10 百粒重一般配合力分析

從表3可以看出，12個玉米自交系的百粒重GCA效應值在-0.83～3.87之間，最高的是P 18-7，其次是P 1811、P 18-13、P 18-12；最低的是P 18-14，其次是蘇37、昌7-2、P 18-15。百粒重是影響產量的一個決定因素，自交系的百粒重GCA越高，其組配后代出現大籽粒的幾率越大，在產量上的潛力越大。

2.3 不同自交系雜交組合農藝性狀的特殊配合力分析

從表3可以看出，各農藝性狀SCA的表現情況。莖粗：SCA表現較好的有P 18-15×丹340、P 18-11×P 18-7、P 18-13×P 1811和P 18-11×P 1811，表現較差的有P 18-15×P 1811、P 18-10×昌7-2、P 18-14×P 1811和P 18-12×P 1811，組合莖粗的SCA效應值高有利于玉米抗倒伏的應用。

株高：SCA表現較好的有P 18-11×P 18-7和P 18-13×昌7-2，SCA表現較差的有P 18-13×P 1811和P 18-10×w 527，株高SCA表現較好的就是SCA低的組合，有利于對抗倒伏玉米的研究與應用。

穗位：SCA表現較好的有P 18-14×昌7-2、P 18-12×丹340和P 18-15×蘇37，表現較差的有P 18-11×蘇37、P 18-12×昌7-2和P 18-11×w 527，雜交組合的穗位高低對玉米抗倒伏的研究起著重要的作用。

穗長：SCA表現較好的有P 18-14×P 1811、P 18-10×昌7-2、P 18-13×P 1811和P 18-15×丹340，其在產量方面的研究提供了一定的數據參考，表現較差的有P 18-12×P 1811，P 18-13×昌7-2和P 18-14×蘇37，其穗長的SCA效應值表現最高的是組合P 18-14×P 1811(為9.57)，與表現最差的組合P 18-12×P 1811的效應值(為-3.59)的差值為13.16。

穗粗：SCA表現較好的有P 18-10×w 527、P 18-15×丹340、P 18-12×P 18-7和P 18-14×丹340，表現較差的有P 18-13×丹340和P 18-12×蘇37，穗粗的特殊配合力表現越好，說明玉米籽粒的產量越高，越能提高單株玉米的產量。

禿尖：SCA表現較好的有P 18-11×蘇37和P 18-14×w 527，表現較差的有P 18-10×w 527、P 18-13×P 1811和P 18-12×P 1811，禿尖越小或穗滿頂的玉米對產量的提高是一個重要的因素。

穗行數：SCA表現較好的有P 18-10×P 1811、P 18-11×P 1811、P 18-14×蘇37和P 18-11×昌7-2，表現較差的有P 18-11×蘇37、P 18-13×昌7-2和P 18-15×蘇37，穗行數越多，產量越高。

行粒數：SCA表現較好的有P 18-11×丹340、P 18-14×P 1811和P 18-15×P 18-7，表現較差的有P 18-10×昌7-2和P 18-15×w 527，玉米穗棒的每行粒數越多，單個玉米穗的產量也會有所提高。

單株產量：SCA表現較好的有P 18-13×P 18-7、P 18-11×丹340、P 18-12×丹340和P 18-10×蘇37，表現較差的有P 18-15×w 527、P 18-10×P 18-7和P 18-11×蘇37，單株產量可以直接反映一個雜交組合的配合程度。

雄花分枝數：SCA表現較多的有P 18-10×P 1811和P 18-11×蘇37，表現較少的有P 18-13×P 1811、P 18-14×昌7-2和P 18-11×P 1811，雄花分枝數對自交系和雜交組合的影響很大，因為多的雄花會消耗玉米植株的養分。

百粒重：SCA表現較好的有P 18-12×P 1811和P 18-14×蘇37，表現較差的有P 18-15×w 527和P 18-11×蘇37，百粒重是評價一個雜交組合表現的重要指標，其雜交組合百粒重的SCA越高，表明雜交組合得到的玉米籽粒越大，對其利用的價值更廣闊。

3 結論與討論

對新選12個自交系的株高、莖粗、穗部性狀、單株產量及百粒重等11個農藝性狀的一般配合力進行分析比較，一般配合力較高的測驗種(父本)是P 18-7和丹340，被測系(母本)是P 18-12和P 18-13。特殊配合力較高的雜交組合是P 18-15×丹340、P 18-10×w 527、P 18-13×P 1811、P 18-13×P 18-7、P 18-14×P 1811和P 18-14×蘇37，其中P 18-15×丹340組合的特殊配合力最高，但是P 18-15自交系的一般配合力很低，而自交系丹340的一般配合力較高，這兩個自交系的雜交組合所表現出的特殊配合力高，應該是這2個親本雜交后基因互作的特殊表現，有待于進一步研究。一般配合力表現較突出的父本自交系P 18-7，與具有較高一般配合力的母本自交系P 18-13雜交，所得組合P 18-13×P 18-7的特殊配合力相對較高，初步判斷這個組合具有應用前景，值得進一步的測配研究及應用。經方差分析結果顯示，雜交組合間呈顯著水平未達到極顯著，但通過多重比較得出，雜交組合間存在差異極顯著的、差異顯著的及不顯著的。

培育高產優質玉米品種的前提是選育優良的自交系，其中一般配合力和特殊配合力是判定自交系強弱的兩項重要指標。在本次實驗中的自交系P 18-7和P 18-13，兩自交系一般配合力的效應值都是相對較高的，并且雜交組合的特殊配合力的效應值也較高。本研究表明，自交系一般配合力和其在雜交組合中表現的特殊配合力并不同步，一般配合力高的自交系，其在不同組合中表現的特殊配合力不一定高，如自交系P 18-12的一般配合力較高，而與其他自交系雜交得到的組合特殊配合力并不高，再如自交系P 18-15的一般配合力不高，而自交系丹340的一般配合力較高，雜交組合P 18-15×丹340的特殊配合力的效應值高，這是雜種優勢受到基因加性效應和非加性效應共同影響，雜種優勢不但取決于親本的一般配合力，還取決于組合的特殊配合力。