摘 要：采用NCⅡ完全雙列雜交設(shè)計(jì)，對(duì)8個(gè)玉米自交系的穗長、穗重、禿尖長、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重6個(gè)性狀的一般配合力和特殊配合力進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：所有性狀的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）差異均達(dá)顯著水平，其中2711、2713、2716的主要性狀一般配合力表現(xiàn)較高，2709×2715、2709×2716、2710×2712、2713×2714、2713×2715有較高的特殊配合力；在性狀選擇時(shí)，穗長、穗行數(shù)宜早代選擇，穗重、穗粒數(shù)、穗粒重宜晚代選擇。

關(guān)鍵詞： 玉米自交系；穗部性狀；配合力；遺傳參數(shù)

中圖分類號(hào)：S513.032 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2013）10-0020-04

我國玉米種質(zhì)資源狹窄，究其原因，主要是自交系的選育局限于少數(shù)骨干系的雜交、分離、選擇，種質(zhì)來源狹窄，遺傳變異貧乏。為解決我國玉米種質(zhì)基礎(chǔ)的脆弱性，豐富我國玉米育種核心種質(zhì)庫，我們引進(jìn)了8個(gè)國外優(yōu)良玉米自交系。玉米育種難在選系，重在測配，中心是配合力問題。為了有效提高育種效率，我們對(duì)8個(gè)自交系果穗性狀的配合力進(jìn)行了測定，以探索其雜交F1代的遺傳信息，為其利用和強(qiáng)優(yōu)勢組合選配提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料與設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)選取編號(hào)為2709、2710、2711、2712、2713、2714、2715、2716共8個(gè)自交系按照NC-ⅡGriffing遺傳交配設(shè)計(jì)（D4）配制成28個(gè)雜交組合，于2012年在寧夏大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場進(jìn)行。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，單行區(qū)，行長6 m，行距50 cm。

1.2 考察性狀

田間調(diào)查項(xiàng)目有株高、穗位高、生育期等農(nóng)藝性狀，收獲后每組合取10個(gè)穗進(jìn)行室內(nèi)考察。室內(nèi)考察項(xiàng)目主要有：穗重、穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、穗軸粗、穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重、收獲穗數(shù)，且每個(gè)小區(qū)全部脫粒計(jì)產(chǎn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

本試驗(yàn)采用完全雙列雜交設(shè)計(jì)，以小區(qū)單株數(shù)據(jù)為單位，利用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)穗部性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析^[2]；采用Griffing配合力分析方法4的程序做配合力方差分析^[6]，算出一般配合力（GCA）方差、特殊配合力（SCA）方差、GCA效應(yīng)值、SCA效應(yīng)值，并做顯著性檢驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)按郭平仲介紹的方法對(duì)GCA和SCA相對(duì)效應(yīng)值及SCA方差進(jìn)行估算^[7]。

相關(guān)公式如下：

廣義遺傳力：h2B（%）=基因型方差表型方差×100

狹義遺傳力：h2N（%）=加性方差表型方差×100

2 結(jié)果與分析

2.1 穗部性狀組合間方差分析

根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，首先對(duì)各性狀進(jìn)行組合間方差分析，其F值見表1。結(jié)果表明，6個(gè)性狀組合間均達(dá)到極顯著水平，說明不同處理間在這些性狀上存在著真實(shí)的遺傳差異，可以進(jìn)一步進(jìn)行配合力方差分析。

2.2 穗部性狀配合力方差分析

從表2中可以看出，各性狀的GCA方差和SCA方差均達(dá)到顯著或極顯著水平。其中穗長、穗行數(shù)的GCA方差明顯大于SCA方差，說明雜交組合的穗長和穗行數(shù)差異以加性基因效應(yīng)為主；而穗重、禿尖長、穗粒數(shù)、穗粒重的SCA方差明顯大于GCA方差，說明這些性狀的差異以非加性基因效應(yīng)為主。由此進(jìn)一步估算出各親本的配合力效應(yīng)值，從而作為評(píng)價(jià)親本優(yōu)劣的依據(jù)。

2.3 一般配合力效應(yīng)

一般配合力是由親本基因型的加性效應(yīng)基因所決定，是可遺傳的部分。一般配合力高的相應(yīng)性狀，其遺傳力也較高，并且受外界環(huán)境條件的影響較小。就穗部性狀來說，自交系的GCA效應(yīng)值越大越好，越有力于改善雜交組合的穗部性狀，越容易組配出高產(chǎn)雜交組合。從表3中可以看出，供試自交系被考察的性狀穗長、穗重、禿尖長、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重都表現(xiàn)出正向和負(fù)向兩類效應(yīng)，不同自交系同一性狀的GCA效應(yīng)和同一自交系不同性狀的GCA效應(yīng)有很大差異。具體表現(xiàn)如下：

穗長：GCA相對(duì)效應(yīng)值為正值的是2709、2710、2711、2714、2715、2716共6個(gè)自交系，其中2716和2715的相對(duì)效應(yīng)值高于其它自交系，用它們作親本容易得到長穗的后代；相對(duì)效應(yīng)值為負(fù)值的有2712和2713，用它們作親本不易得到長穗后代。

穗重：GCA相對(duì)效應(yīng)值為正值的是2709、2711、2713、2714、2716，其中2716的效應(yīng)值高于其它自交系，用其作親本有可能選育出大穗型品種。

禿尖長：GCA效應(yīng)值為負(fù)值的有2709、2710、2711、2712、2713共5個(gè)自交系，其中2711的相對(duì)效應(yīng)值比其它自交系都要低，用它作親本容易選出禿尖短的后代，其余次之；相對(duì)效應(yīng)值為正值的有2714、2715、2716，用它們作親本容易出現(xiàn)禿尖長的后代，對(duì)育種選擇不利。

穗行數(shù)：GCA相對(duì)效應(yīng)值為正值的有2712、2713、2714，其中2713的GCA相對(duì)效應(yīng)值明顯高于其它自交系，用它作親本容易組配選出穗行數(shù)多的組合。

穗粒數(shù)：GCA相對(duì)效應(yīng)值為正值的有2710、2711、2713、2716。其中2711和2713的GCA相對(duì)效應(yīng)值明顯高于其它自交系；相對(duì)效應(yīng)值為負(fù)值的有2709、2712、2714、2715，用它們作親本很難組配選出穗粒數(shù)多的組合。

穗粒重：GCA相對(duì)效應(yīng)值為正值的有2709、2711、2713、2714、2716，其中2711和2716的GCA相對(duì)效應(yīng)值明顯高于其它自交系，用其作親本較易組配選出穗粒重高的組合；相對(duì)效應(yīng)值為負(fù)值的為2710、2712、2715。

2.4 特殊配合力效應(yīng)特殊配合力是指特定組合內(nèi)，雜種一代的性狀數(shù)值與親本的一般配合力平均數(shù)的偏差，是指兩親本自交系各自貢獻(xiàn)給雜種的基因通過互作而表現(xiàn)的非加性基因效應(yīng)^[7]，受環(huán)境條件影響較大，不能穩(wěn)定遺傳，但可以指導(dǎo)雜種優(yōu)勢的利用和雜交種的選育。本研究28個(gè)雜交組合6個(gè)性狀的特殊配合力效應(yīng)值見表4。

在28個(gè)雜交組合間，同一組合不同性狀的特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值有較大差異，同一性狀不同組合特殊配合力的相對(duì)效應(yīng)值也有較大差異。特殊配合力高的組合，大都是一般配合力高的親本參與雜交，或兩個(gè)一般配合力都高的親本組配。例如組合2709×2716、2713×2714，在穗粒數(shù)、穗粒重上均表現(xiàn)出較高的特殊配合力效應(yīng)，2個(gè)性狀均為正向，產(chǎn)量高，分別居第1位、第2位，說明這兩個(gè)組合有望得到長穗、大穗、穗粒重的后代；組合2710×2714、2710×2716沒有一個(gè)性狀是正向效應(yīng)值，產(chǎn)量較低，分別居第7位、第5位；其余組合各性狀的特殊配合力效應(yīng)有大小和正負(fù)之分。因此，在育種中，除了根據(jù)田間自交系的性狀表現(xiàn)外，還可以通過對(duì)一般配合力效應(yīng)的分析來鑒定親本的優(yōu)劣，這樣就可根據(jù)育種目標(biāo)，選擇性狀突出且一般配合力好的親本配制組合，提高育種效率。

為進(jìn)一步驗(yàn)證哪個(gè)親本的配合力最好，需進(jìn)行特殊配合力方差計(jì)算，以進(jìn)一步對(duì)各親本表現(xiàn)的遺傳性狀做出評(píng)價(jià)。特殊配合力方差反映的是親本自交系在眾多組合中相應(yīng)性狀遺傳整齊的程度，方差小的，說明自交系性狀傳遞能力強(qiáng)，在眾多組合中該性狀變化幅度不大；方差大的，表示其性狀不能整齊均勻地傳遞給所組配的雜交組合，變異幅度大，有的組合中可能表現(xiàn)出很強(qiáng)的優(yōu)勢，有的組合中則相反，即可能出現(xiàn)極端組合，選擇的幾率也就高，因此選擇特殊配合力高的親本可能組配出理想的組合。由表5知，主要性狀特殊配合力方差，以穗長為例，2710最大，其次為2712，說明以它們?yōu)橛H本可能出現(xiàn)大穗型的突破性組合。

2.5 所測性狀的遺傳參數(shù)分析

由表6可以看出，除穗重、禿尖長、穗粒重外，其它所測性狀的加性方差均大于顯性方差，表明穗長、穗行數(shù)、穗粒數(shù)這些性狀主要是加性基因效應(yīng)起主導(dǎo)作用。遺傳力分析表明，廣義遺傳力大小排序?yàn)樗肓Ｖ?gt;穗行數(shù)>穗重>穗長>禿尖長>穗粒數(shù)；狹義遺傳力大小排序?yàn)樗胄袛?shù)>穗長>穗粒數(shù)>穗重>穗粒重>禿尖長。對(duì)于狹義遺傳力較高的性狀，穗長、穗行數(shù)進(jìn)行早代選擇的效果比較明顯；對(duì)于穗粒數(shù)等這些狹義遺傳力低的性狀，受環(huán)境條件的影響較大，早代選擇效果不佳，可以進(jìn)行高代選擇^[1]。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)通過對(duì)8個(gè)自交系穗部性狀的一般配合力、雜交組合的特殊配合力及二者關(guān)系的分析得出：穗長和穗行數(shù)主要受基因加性效應(yīng)影響；穗重、穗粒重受基因非加性效應(yīng)影響。由此可見，一般配合力高的其特殊配合力不一定高，說明親本一般配合力與其特殊配合力間無必然聯(lián)系。因此，在選配雜交組合時(shí)，不僅要注意一般配合力的選擇，還應(yīng)對(duì)其特殊配合力進(jìn)行篩選。

供試28個(gè)組合的特殊配合力在單株產(chǎn)量上表現(xiàn)出明顯的差異。組合2709×2716、2713×2714的穗長、穗重、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素均表現(xiàn)出高的特殊配合力效應(yīng)，5個(gè)性狀均為正向，產(chǎn)量高，分別居第1位、第2位。說明自交系的配合力高低對(duì)雜種產(chǎn)量有顯著影響，特殊配合力高的組合，大都是一般配合力高的親本參與雜交，或兩個(gè)一般配合力都高的親本組配而成。

穗長、穗行數(shù)的加性方差均大于顯性方差，說明這些性狀主要是加性基因效應(yīng)起主導(dǎo)作用，可進(jìn)行早代選擇；而穗重、穗粒數(shù)、穗粒重其狹義遺傳力估值較低，應(yīng)進(jìn)行晚代選擇。

本試驗(yàn)沒有發(fā)現(xiàn)6個(gè)性狀一般配合力效應(yīng)值均顯著的自交系。由此可見，一個(gè)優(yōu)良的自交系也不是十全十美的，優(yōu)良是相對(duì)而言的，是在目標(biāo)或某性狀上表現(xiàn)出較高的配合力。根據(jù)育種目標(biāo)進(jìn)行恰當(dāng)組配，便可獲得高產(chǎn)的優(yōu)良雜交組合。

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