程芳麗 石志斯 江禹奉,2 馬全姿 許顯發(fā) 侯定基 陳輝云 莫云錦 張 晉

（1.桂林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中心/廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院桂林分院 廣西 桂林 541006；2.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所/國(guó)家玉米改良中心廣西分中心 廣西 南寧 530007；3.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院 廣西 南寧 530007）

鮮食糯玉米是指在乳熟期以鮮果穗或鮮籽粒作為收獲產(chǎn)品的一類特用玉米，果穗飽滿，籽粒色澤晶瑩，黏軟清香，味道鮮美，風(fēng)味獨(dú)特，同時(shí)含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，備受廣大消費(fèi)者的喜愛，市場(chǎng)需求量大，有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。 近年來，糯玉米籽?！捌ず裨唷钡目诟杏绊懴M(fèi)者的選擇，制約了糯玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而皮渣率作為衡量糯玉米柔嫩度指標(biāo)之一，在鮮食糯玉米育種性狀選擇中占有重要地位。 雜交育種的關(guān)鍵是選育優(yōu)良的自交系,而強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合的產(chǎn)生在很大程度上取決于自交系的配合力[2-3]。 分析糯玉米皮渣率配合力的高低與遺傳規(guī)律,是選育優(yōu)良糯玉米品種的重要內(nèi)容。 因此， 本研究以自主選育的10 個(gè)糯玉米自交系為試驗(yàn)材料， 采用不完全雙列雜交設(shè)計(jì)NCⅡ，共組配21 個(gè)雜交組合，分析自交系皮渣率一般配合力和特殊配合力的效應(yīng)水平與遺傳特性，為鮮食糯玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品種選育提供理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2021 年8 月， 采用桂林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中心選育的12 個(gè)遺傳差異較大的糯玉米自交系，其中7 個(gè)糯玉米自交系A(chǔ)01、A04、A05、A08、A14、A33、A38 作為母本，3 個(gè)糯玉米自交系G20、G31、G44 作為父本，按不完全雙列雜交NCⅡ設(shè)計(jì)， 共組配21 個(gè)糯玉米雜交組合。 試驗(yàn)在桂林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中心試驗(yàn)田進(jìn)行，試驗(yàn)地地勢(shì)平坦、肥力中等、排灌方便。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2022 年3 月在桂林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中心試驗(yàn)田進(jìn)行。 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)原理，每個(gè)雜交組合為1 個(gè)處理，共21 個(gè)處理，每小區(qū)2 行，行長(zhǎng)5 m，株距0.28 m，行距0.8 m，3 次重復(fù)。 每小區(qū)掛牌標(biāo)記10～15 株并套袋,進(jìn)行人工授粉。授粉后24 d，每小區(qū)隨機(jī)取3 個(gè)套袋授粉成功的果穗測(cè)定皮渣率。田間管理同大田。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2003 和DPS 7.05 軟件分析處理數(shù)據(jù),按照NCⅡ設(shè)計(jì)的原理和方法，進(jìn)行皮渣率配合力的相關(guān)分析，同時(shí)，根據(jù)遺傳參數(shù)分析糯玉米自交系的遺傳效應(yīng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 皮渣率方差分析

對(duì)10 份糯玉米自交系組配的21 個(gè)雜交組合的皮渣率進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組方差分析， 結(jié)果見表1。 皮渣率在各區(qū)組間差異未達(dá)到顯著水平， 而組合間差異達(dá)極顯著水平， 表明不同基因型材料之間存在顯著差異， 不同組合之間的性狀差異由遺傳因素控制，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)能合理有效地體現(xiàn)各雜交組合間的遺傳差異。

表1 糯玉米皮渣率方差分析

2.2 一般配合力效應(yīng)分析

一般配合力（GCA）是指存在一個(gè)特定的親本自交系與除他之外的許多親本自交系雜交， 在基因的加性效應(yīng)影響下， 其后代關(guān)于某一數(shù)量性狀的平均特征，且可遺傳給后代[4]。由表2 可知，皮渣率的GCA效應(yīng)值變化區(qū)間在-3.9～4.8，變幅較大，說明對(duì)皮渣率起作用的加性基因效應(yīng)在這些親本間差異較大，不同母本皮渣率的GCA 效應(yīng)值A(chǔ)05>A33>A14>A01>A08>A04>A38， 其中A01、A08、A04、A38 效應(yīng)值為負(fù)值； 不同父本GCA 效應(yīng)值G20>G31>G44，其中G44 配合力為負(fù)效應(yīng)。 親本皮渣率GCA 效應(yīng)值越低，其雜交后代皮渣率低的概率越大，說明負(fù)向效應(yīng)的5 個(gè)親本可以改良雜交后代皮渣率， 推薦作為親本選育低皮渣率糯玉米。

表2 糯玉米皮渣率一般配合力效應(yīng)（GCA）分析

2.3 特殊配合力分析

特殊配合力（SCA）是指親本間雜交產(chǎn)生的后代對(duì)某一性狀的變現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同于兩親本這一性狀的平均表現(xiàn)值的特殊表現(xiàn)[5-6]。 通過對(duì)21 個(gè)雜交組合的皮渣率特殊配合力效應(yīng)值分析（表3）可知，皮渣率特殊配合力效應(yīng)值在-5.3~8.1，變幅較大，表明糯玉米皮渣率在不同親本自交系配置組合時(shí)， 基因非加性效應(yīng)表現(xiàn)較大差異。21 個(gè)雜交組合中，A38×G20 特殊配合力效應(yīng)值為正值且最高， 其雜交后代皮渣率高的概率大， 而A33×G31 的特殊配合力效應(yīng)值為負(fù)值且最小， 可作為優(yōu)質(zhì)低皮渣率雜交組合， 其次是A05×G31、A14×G44、A01×G20 等10 個(gè)特殊配合力效應(yīng)值為負(fù)值的組合。

表3 糯玉米皮渣率特殊配合力（SCA）分析

由表2、表3 可知，同母本與不同父本及同父本與不同母本的雜交組合， 皮渣率配合力效應(yīng)值有不同表現(xiàn)，且差異較大，反映了皮渣率的遺傳效應(yīng)以非加性為主。 同時(shí)，一般配合力與特殊配合力沒有直接相關(guān)性，所以選育低皮渣率優(yōu)良雜交組合時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮一般配合力和特殊配合力。

2.4 遺傳參數(shù)分析

廣義遺傳率的大小反映性狀表型變異由遺傳因素決定的比例； 而狹義遺傳力是加性基因效應(yīng)占基因效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)的比重， 主要反映表型變異中加性效應(yīng)引起的變異的相對(duì)重要性， 其大小真正反映親代性狀遺傳給后代的能力， 其值越大說明性狀的穩(wěn)定遺傳越強(qiáng)[7-8]。 遺傳參數(shù)的分析對(duì)于雜種后代性狀選擇具有重要意義。

由表4 可知，皮渣率一般配合力方差為20.12%，特殊配合力方差為79.88%， 說明該性狀以非加性效應(yīng)為主。 皮渣率廣義遺傳率為95.92%， 環(huán)境方差為0.12，說明皮渣率主要受遺傳控制，對(duì)環(huán)境影響較??；狹義遺傳率為19.29%，說明加性效應(yīng)較低，不能穩(wěn)定將遺傳信息傳給后代，因此，皮渣率宜在晚期世代進(jìn)行選擇。

表4 糯玉米皮渣率基因型方差及遺傳參數(shù)分析

3 討論與結(jié)論

育種的關(guān)鍵是正確選配親本和盡早確認(rèn)優(yōu)良組合，通過自交系的配合力分析，選出優(yōu)良自交系和強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合，可提高育種效率[9]。本研究中，10 個(gè)糯玉米自交系皮渣率在父母本互作間表現(xiàn)極顯著差異，不同雜交組合的配合力效應(yīng)值變異范圍較大，廣義遺傳率較高，狹義遺傳率較低，說明糯玉米皮渣率受加性基因和非加性基因的共同控制， 以非加性效應(yīng)為主。 這一結(jié)果與劉鵬飛、張垚等研究糯玉米皮渣率的結(jié)果一致[10]。

本試驗(yàn)通過對(duì)10 個(gè)自選糯玉米自交系配合力分析表明，A01、A08、A04、A38、G44 皮渣率GCA 效應(yīng)值為負(fù)值，說明果穗皮渣率低，可用來選育優(yōu)良低皮渣率的后代。 組合中A33×G31 的特殊配合力效應(yīng)值為負(fù)值且最小，可作為優(yōu)質(zhì)低皮渣率雜交組合，其次是A05×G31、A14×G44、A01×G20 等10 個(gè)特殊配合力效應(yīng)值負(fù)值的組合。 由此可見，一般配合力高的兩個(gè)親本組配出的組合特殊配合力不一定高， 而特殊配合力高的組合中，親本一般配合力也不一定高。

本研究受親本數(shù)量及測(cè)定農(nóng)藝性狀數(shù)量的影響，自選10 份糯玉米自交系的應(yīng)用潛力有待進(jìn)一步挖掘， 以期為更好地利用其組配糯玉米雜交種提供理論依據(jù)。