錢海霞，高樹仁，王霞，孫麗芳，王振

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶 163319）

土壤鹽漬化導(dǎo)致世界范圍內(nèi)作物產(chǎn)量受到嚴(yán)重?fù)p失，約有超過20%的耕地和50%的水澆地因?yàn)楣喔炔划?dāng)而受到鹽漬化的嚴(yán)重影響。因此，對(duì)現(xiàn)有品種進(jìn)行有效的遺傳改良，培育耐鹽新品種已經(jīng)成為科研領(lǐng)域的一個(gè)重要課題[1]。

玉米自交系的選育是玉米育種的核心內(nèi)容，配合力的測定是組配雜交種必不可少的環(huán)節(jié)[2-5]。一個(gè)優(yōu)良自交系的選擇不僅要具備較好的產(chǎn)量，抗逆性、適應(yīng)性等優(yōu)良特性外，要想在生產(chǎn)上獲得有高產(chǎn)效應(yīng)，有大面積推廣潛力的優(yōu)勢雜交組合，在很大程度取決于自交系配合力的效應(yīng)值。配合力是反應(yīng)雜交組合中親本各性狀配合能力的一個(gè)指標(biāo)，測定親本的配合力，根據(jù)配合力來評(píng)價(jià)親本，進(jìn)行理論和實(shí)際選擇[6-7]。研究對(duì)12 份玉米堿蓬導(dǎo)入系用NCⅡ不完全遺傳交配設(shè)計(jì)，對(duì)玉米堿蓬導(dǎo)入系的產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀進(jìn)行了配合力分析，明確其遺傳規(guī)律、性狀選擇，為組配雜交種的潛力利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

利用花粉管通道法將野生堿蓬（Suaeda Glauca Bge.）總DNA 導(dǎo)入到玉米（Zea mays L.）自交系，經(jīng)過7 代的自交與選擇，獲得性狀穩(wěn)定的變異材料，選取9 份穩(wěn)定導(dǎo)入系和3 個(gè)受體進(jìn)行試驗(yàn)，分別是導(dǎo)入系Hr30-6、Hr30-26、Hr30-29、吉818-76-1、吉818-76-2、KL4-16、KL4-19-1、KL4-19-2、導(dǎo)入系吉818-76-3、受體吉818、Hr30 和KL4。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 導(dǎo)入系和測驗(yàn)種雜交組合的配置

2012年在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)育種基地按NCII 不完全遺傳交配設(shè)計(jì)，以9 份穩(wěn)定導(dǎo)入系和3個(gè)受體為母本。5 個(gè)測驗(yàn)種為父本，分別是測驗(yàn)種A632（瑞德血緣）、W557（唐四平頭血緣）、434（唐四平頭血緣）、340/137（旅大紅骨血緣）和K10（瑞德血緣）。在植株散粉期從每個(gè)群體中選取植株的花粉，混勻后分別授粉于12 個(gè)被測系群體，共配置60 個(gè)雜交組合。

1.2.2 導(dǎo)入系和測驗(yàn)種雜交組合的鑒定

2013年，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，種植60 個(gè)雜交組合，雙行區(qū)，三次重復(fù)，行長5 m，行距0.7 m，株距0.25 m，每行20 株。每小區(qū)取10 株進(jìn)行收獲和室內(nèi)考種，考察穗部性狀。

1.2.3 調(diào)查項(xiàng)目和方法

在玉米成熟后調(diào)查小區(qū)的株高、穗位高。

玉米收獲期以實(shí)收風(fēng)干產(chǎn)量測產(chǎn)，并折成含水14%的單株產(chǎn)量。并隨機(jī)取10 穗調(diào)查穗部性狀。

各項(xiàng)目的調(diào)查方法如下：

（1）株高（cm）：乳熟期末期至蠟熟初期隨機(jī)抽取10 株，分別測量植株頂端至地面高度。

（2）穗位高（cm）：乳熟期末期至蠟熟初期隨機(jī)抽取10 株，分別測量地面至穗下節(jié)的高度。

（3）果穗干重（kg）：收獲小區(qū)內(nèi)全部果穗，風(fēng)干后稱重。

（4）穗長（cm）：收獲后，用直尺測得果穗基部到頂端的長度，每小區(qū)3 株平均。

（5）禿尖長（cm）：小區(qū)內(nèi)隨機(jī)抽取10 穗，測量果穗上部無籽粒的長度。

（6）穗粗（cm）：距果穗基部1/3 處果穗的直徑，每小區(qū)10 株平均。

（7）軸粗（cm）：距果穗基部1/3 處果穗軸的直徑，每小區(qū)10 株平均。

（8）穗行數(shù)：隨機(jī)抽取10 穗，分別測量籽粒行數(shù)。

（9）行粒數(shù)：隨機(jī)抽取10 穗，每穗選較整齊的一行測籽粒數(shù)。

（10）百粒重（g）：稱量自然干燥狀態(tài)的300 粒種子重量，折合成含水量為14%的重量。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 和DPS 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 導(dǎo)入系和測驗(yàn)種雜交組合主要性狀的配合力方差分析

對(duì)12 個(gè)被測系和5 個(gè)測驗(yàn)系的60 個(gè)雜交組合性狀一般配合力和特殊配合力方差分析見表1。區(qū)組間除了株高和軸粗差異極顯著外，其他性狀均未顯著，表明多數(shù)性狀受環(huán)境影響較小，組合間差異達(dá)到極顯著水平，說明10 個(gè)性狀間存在著真實(shí)的差異，這些性狀所有基因型間的差異由遺傳因素引起的，是可遺傳的變異。這些性狀不同雜交組合間單株產(chǎn)量，穗行數(shù)，行粒數(shù)，百粒重，株高，穗位高等性狀的殊配合力均達(dá)到極顯著水平說明不同組合間遺傳差異是真實(shí)存在的。測驗(yàn)系P1 穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖和軸粗一般配合力差異極顯著外，其他性狀一般配合力差異均不顯著；被測系P2 性狀一般配合力差異均不顯著；說明這10 個(gè)性狀的遺傳受基因的加性和非加性效應(yīng)共同作用。因此，對(duì)親本能夠進(jìn)行一般配合力和特殊配合力的效應(yīng)值分析。

表1 各性狀配合力方差分析（F 值）Table 1 ANOVE of combining ability for all characters（F value）

續(xù)表1 各性狀配合力方差分析（F 值）Continued table 1 ANOVE of combining ability for all characters（F value）

2.2 導(dǎo)入系相關(guān)農(nóng)藝性狀的一般配合力效應(yīng)值分析

一般配合力是育種選擇的一項(xiàng)重要指標(biāo)[8]，是一個(gè)純系親本在雜交后代產(chǎn)量或其他性狀中的平均表現(xiàn)[9]。是受基因的加性作用，在親代與子代間可以固定遺傳[10]。因此，對(duì)自交系一般配合力的測定，能夠反應(yīng)自交系的利用價(jià)值，對(duì)雜種后代的表現(xiàn)加以預(yù)測。

如表2 可知，各被測系GCA 表現(xiàn)出正、負(fù)兩類效應(yīng)?？梢钥闯觯槐粶y系不同性狀GCA 效應(yīng)值和同一性狀不同被測系GCA 效應(yīng)值表現(xiàn)各不相同，差異很大。分析表明12 份被測系單株產(chǎn)量的一般配合力效應(yīng)值為正的有Hr30-29（0.760 3）、吉818-76-1（4.586 9）、KL4-16（6.282 7）、KL4-19-1（2.351）、吉818-76-3（6.579 0）和KL4（1.698 2），效應(yīng)值由大到小依次為吉818-76-3、KL4-16、吉818-76-1、KL4-19-1、KL4 和Hr30-29，其中以吉818-76-3、KL4-16和吉818-76-1 與測驗(yàn)種群體表現(xiàn)出較高的增產(chǎn)效應(yīng)，其他被測系正向效應(yīng)值不是很高，與測驗(yàn)種群體的增產(chǎn)效應(yīng)不明顯。一般配合力表現(xiàn)負(fù)值的有Hr30-6（-1.858 3）、Hr30-26 （-4.019 2）、吉818-76-2（-0.957 9）、KL4-19-2（-8.457 3）、吉818（-4.739 5）和Hr30（-2.135 9），其中KL4-19-2 效應(yīng)值最小，對(duì)增產(chǎn)效應(yīng)起到的作用最小。

表2 被測系一般配合力相對(duì)效應(yīng)值Table 2 Relative valve of the tested lines trails on GCA

由12 個(gè)被測系主要農(nóng)藝性狀的一般配合力發(fā)現(xiàn)，吉818-76-2、KL4-19-1、吉818-76-3 和Hr30 穗長的GCA 為正值，有利于雜交組合獲得較長的果穗。Hr30-6、Hr30-29、吉818-76-2、KL4-16、KL4-19-1和吉818-76-3 穗粗的GCA 為正值，有利于雜交種獲得較粗的果穗。Hr30-6、Hr30-29、吉818-76-2、KL4-16、KL4-19-1 和吉818-76-3 的軸粗GCA 效應(yīng)值為正，用其做親本或親本之一，有利于增加雜交種的軸粗，可能使其有增加行粒數(shù)的效應(yīng)。Hr30-6、Hr30-29、吉818-76-1、KL4-16、KL4-19-1、KL4-19-2和吉818-76-3 的禿尖GCA 效應(yīng)值為負(fù)，說明有利于獲得禿尖較小的雜交組合。Hr30-6、吉818-76-2、KL4-19-1、吉818-76-3、吉818 和KL4 的穗行數(shù)GCA 效應(yīng)值表現(xiàn)為正，用其做親本有利于組配出穗行數(shù)較多的雜交種。吉818-76-1、吉818-76-2、KL4-19-1、吉818-76-3、吉818 和KL4 的行粒數(shù)GCA 表現(xiàn)為正值，有利于是雜交種果穗獲取較多的行 粒 數(shù) 的 效 應(yīng)。Hr30-6、Hr30-26、Hr30-29、吉818-76-1、吉818-76-2 和吉818-76-3 的株高GCA為負(fù)，用其做親本有利于矮桿、抗倒伏品種的選育。除了Hr30-6、KL4-19-2、吉818-76、吉818 和KL4的穗位高GCA 為正，有增加穗位高的效應(yīng)以外，其他被測系均為負(fù)，均有利于獲得穗位較低的品種。Hr30-29、吉818-76-1、KL4-16、KL4-19-1、KL4-19-2、吉818-76-3 和Hr30 的百粒重GCA 效應(yīng)值為正，對(duì)雜交品種百粒重的提高有增加的效應(yīng)。

續(xù)表2 被測系一般配合力相對(duì)效應(yīng)值Continued table 2 Relative valve of the tested lines trails on GCA

2.3 導(dǎo)入系和測驗(yàn)種間單株產(chǎn)量的特殊配合力效應(yīng)分析

特殊配合力是雜交組合在其雙親平均表現(xiàn)基礎(chǔ)上與預(yù)期結(jié)果的偏差[9]。特殊配合力受環(huán)境影響較大，親代和后代之間不能夠穩(wěn)定遺傳，但在育種工作中用其指導(dǎo)利用雜種優(yōu)勢及選育雜交種。

被測系和測驗(yàn)系不同雜交組合單株產(chǎn)量的特殊配合力的差別很大（表3），60 個(gè)組合單株產(chǎn)量的SCA 效應(yīng)值變幅為-17.212 3～20.904 8。其中表現(xiàn)正向SCA 效應(yīng)值的組合有32 個(gè)，表明這32 個(gè)組合超過親本平均預(yù)期，表現(xiàn)負(fù)向SCA 效應(yīng)值的組合有28個(gè)，說明這28 個(gè)組合低于親本平均預(yù)期。單株產(chǎn)量SCA 效應(yīng)值較高的組合有KL4-19-2×340/137，吉818-76-1×A632，KL4-16×434，即這三個(gè)組合單株產(chǎn)量大于親本預(yù)期值，單株產(chǎn)量較高?？梢砸罁?jù)父、母本的雜種優(yōu)勢關(guān)系選擇合適的材料進(jìn)行改良；SCA效應(yīng)值較低的組合有KL4-16×A632，KL4-19-2×K10，Hr30-6×434，即這三個(gè)組合單株產(chǎn)量低于親本預(yù)期值，組合單株產(chǎn)量較低。

表3 被測系和測驗(yàn)系雜交組合單株產(chǎn)量特殊配合力效應(yīng)值Table 3 Relative valve of yield per plant of the tested and testing lines crosses on SCA

進(jìn)一步分析，單株產(chǎn)量SCA 效應(yīng)值較高的組合有KL4-19-2×340/137，KL4-19-2 和340/137 的單株產(chǎn)量GCA 分別是-8.457 3 和2.088 7，吉818-76-1×A632 的單株產(chǎn)量GCA 分別是4.586 9 和-2.033 4，可以看出單株產(chǎn)量SCA 效應(yīng)值高的組合其親本單株產(chǎn)量GCA 不一定高。單株產(chǎn)量GCA 較高的吉818-76-3 是6.579 0，測驗(yàn)種340/137 是2.088 7，其組合SCA 是-0.940 7?？梢娪休^高一般配合力的親本卻不一定得到較高的特殊配合力的雜交組合，即一般配合力和特殊配合力之間不存在必然的聯(lián)系。因此，這種差異為選育特殊配合力效應(yīng)高的組合提供了可能。在玉米育種中不僅要注重親本的一般配合力，更要注重雜交組合的特殊配合力作用。

續(xù)表3 被測系和測驗(yàn)系雜交組合單株產(chǎn)量特殊配合力效應(yīng)值Continued table 3 Relative valve of yield per plant of the tested and testing lines crosses on SCA

3 結(jié)論與討論

實(shí)驗(yàn)通過對(duì)9 份玉米堿蓬導(dǎo)入系和3 份受體材料的10 個(gè)性狀的GCA 分析可知，Hr30-29、吉818-76-1、KL4-16、KL4-19-1、吉818-76-3 是GCA 表現(xiàn)較好的導(dǎo)入系，且優(yōu)于各自的受體材料，產(chǎn)生較大的變異。用Hr30-29 做親本可能培育出矮桿，穗位低、株型好和抗倒伏的品種，但產(chǎn)量可能處于中等水平。吉818-76-1 和KL4-16 做親本可能組配出產(chǎn)量較高，穗位低，株高低，禿尖小的抗倒伏等綜合性狀較好的雜交種。KL4-19-1 單株產(chǎn)量、百粒重、行粒數(shù)、穗行數(shù)、軸粗、穗粗和軸長GCA 效應(yīng)值均為正，配置雜交組合時(shí)可能獲得產(chǎn)量較高、穗位低和禿尖小的雜交種，但穗位可能會(huì)偏高。吉818-76-3 單株產(chǎn)量GCA 效應(yīng)值在所測被測系中居第一位，用其做親本培育出果穗產(chǎn)量高的機(jī)會(huì)較大，表現(xiàn)出禿尖小、植株較矮、株型理想，而且穗粗、軸粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重的GCA 適中表現(xiàn)良好，只是穗位較高，有一定的改良空間，可以考慮加以利用。

Hr30-6、Hr30-26 和吉818-76-2，不論是單株產(chǎn)量，百粒重GCA 效應(yīng)值為負(fù)，其他各農(nóng)藝性狀均表現(xiàn)不好，利用潛力較小。KL4-19-2 和吉818 雖然在百粒重上GCA 表現(xiàn)為正值，禿尖表現(xiàn)為負(fù)值，但是其他性狀GCA 均表現(xiàn)不理想，利用價(jià)值較小。KL4在做親本時(shí)可能會(huì)組配出單株產(chǎn)量相對(duì)較高、穗較長，穗行數(shù)行粒數(shù)相對(duì)較高的雜交種，但是也存在禿尖較長，百粒重較低，株高和穗位較高的缺點(diǎn)，其雜交組合可能抗倒伏性較差。

綜合分析來看，KL4-16 和吉818-76-3 單株鮮穗產(chǎn)量GCA 效應(yīng)值較高，優(yōu)于其各自受體KL4 和吉

818，利用潛力大，值得加以考慮。單株產(chǎn)量SCA 效應(yīng)值較高的組合有KL4-19-2×340/137，吉818-76-1×A632，KL4-16×Hr30-29，即這三個(gè)組合單株產(chǎn)量大于親本預(yù)期值，單株產(chǎn)量較高。KL4-19-2 各農(nóng)藝性狀GCA 一般配合力較低不理想，但其與測驗(yàn)種340/137 組配的雜交組合表現(xiàn)較大的SCA，所以在選擇組合的時(shí)候，不但要考慮一般配合力，還要考慮特殊配合力以加強(qiáng)特定組合的選擇。但選出的優(yōu)良導(dǎo)入系組配的雜交種在鹽堿地上的應(yīng)用潛力如何還有待進(jìn)一步的研究。

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