趙艷花　唐谷　任明剛　潘中濤　汪朝明

摘 要 為給黔中山區(qū)新育成自交系的有效利用提供理論依據(jù)，以5個糯玉米自交系（AN-16、AN-61、AN-65、AN-2、AN-76）為材料，采用GriffingＩ完全雙列雜交法組配25個雜交組合，分析其一般配合力（GCA）效應和特殊配合力（SCA）效應，估計遺傳參數(shù)。結(jié)果表明，在不同性狀間，5個自交系的一般配合力和特殊配合力存在明顯差異。產(chǎn)量、行粒數(shù)、百粒重、穗行數(shù)GCA效應均以AN-61最高；AN-2對降低F1果穗禿尖長的GCA效應最大。用AN-61作親本之一，對提高其F1產(chǎn)量，減小禿尖具有較高利用價值；用AN-2作親本之一，對提高F1產(chǎn)量，減小禿尖具有正效應；利用AN-65、AN-16作親本之一，可組配出植株矮、穗位低的雜交組合，但對提高其產(chǎn)量性狀還需要開展重點研究。

關(guān)鍵詞 糯玉米；自交系；農(nóng)藝性狀；一般配合力；特殊配合力；遺傳參數(shù)

中圖分類號：S513 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.17.011

糯玉米（Zea mays L. sinensis Kulesh）是硬質(zhì)玉米突變形成的一種特殊玉米類型，因具有較高的直鏈淀粉含量[1]，成為了蔬菜市場比較受青睞的優(yōu)質(zhì)玉米品種。

自交系選育是糯玉米育種的基礎和難點，組配雜交組合是重點，配合力測定是自交系選育和雜交種組配的關(guān)鍵[2-3]。主要農(nóng)藝性狀配合力的強弱是判斷糯玉米自交系利用價值的主要評價指標，隨著各研究單位在特用玉米研究內(nèi)容的不斷深入，對糯玉米自交系配合力的研究也逐步深入，并培育出一批新優(yōu)糯玉米品種[4-9]。近年來，貴州省大力發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè)，作為特色蔬菜品種的鮮食糯玉米，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)達到4.67萬hm2[10]。貴州山區(qū)鮮食糯玉米產(chǎn)業(yè)迅猛的發(fā)展勢頭對新優(yōu)品種培育提出了更高要求，因而，加快選育和高效利用優(yōu)良糯玉米自交系具有十分重要的意義。安順市農(nóng)業(yè)科學院圍繞黔中山區(qū)大壩蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，大力開展糯玉米新品種培育，經(jīng)過多年選育，培育出了一批糯玉米自交系。為有效探索新育成糯玉米自交系在生產(chǎn)上的應用價值，本研究采用GriffingＩ完全雙列雜交法設計，對5個新選育的糯玉米自交系的主要農(nóng)藝性狀及配合力進行比較分析，以期明確這些自交系配合力高低，找出遺傳差異，對其利用前景進行評價，為進一步合理利用種質(zhì)資源，組配出優(yōu)良糯玉米雜交種提供理論參考依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

2019年，以AN-16（P1）、AN-61（P2）、AN-65（P3）、AN-2（P4）和AN-76（P5）等5個糯玉米自交系為材料（均為安順市農(nóng)業(yè)科學院新選育出的二環(huán)系），采用GriffingＩ完全雙列雜交法組配25個雜交組合（含5個自交材料）。

1.2? 試驗方法

2020年，在安順市農(nóng)科院玉米試驗地實施田間測試。試驗采用隨機區(qū)組設計，3次重復，3行區(qū)，行長3.5 m、行距0.8 m、株距0.26 m，密度為3 167株/667 m2。田間調(diào)查記載株高、穗位高、雄穗主軸長、雄穗一級分支數(shù)等4個性狀，成熟后全部收獲計產(chǎn)，取樣室內(nèi)風干后考察穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量等7個性狀，并進行配合力分析。試驗數(shù)據(jù)利用EXCEL 2010進行歸納整理，利用DPS 7.05軟件進行統(tǒng)計分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同組合的11個農(nóng)藝性狀方差分析

根據(jù)單因素隨機區(qū)組設計方差分析方法，逐一對25個組合的11個農(nóng)藝性狀表現(xiàn)進行方差分析，結(jié)果見表1。結(jié)果顯示，25個組合的11個性狀在重復間差異不顯著，組合間差異達極顯著水平，由此說明，25個組合間遺傳差異真實存在，可以進一步分析一般配合力和特殊配合力，估計遺傳方差組成成分。

2.2? 不同組合的最主要農(nóng)藝性狀配合力方差分析

采用固定模型對11個性狀的GCA和SCA進行方差分析，結(jié)果（見表2）顯示，11個觀測性狀的GCA均達極顯著水平，說明親本的GCA對F1株高、穗位高等11性狀的效應存在極顯著差異。正交SCA除禿尖長差異顯著外，其余10個性狀均達到極顯著水平，說明親本正交SCA對F1除禿尖長外的10性狀的效應存在極顯著差異，對F1禿尖長的效應存在顯著差異。穗行數(shù)、禿尖長反交效應差異不顯著，百粒重反交效應差異顯著，其余8個性狀反交效應差異極顯著。5個親本的11個性狀GCA、SCA效應分析結(jié)果顯示，不同親本在不同性狀間的GCA、SCA效應各異。

2.3? 一般配合力效應（GCA）分析

2.3.1? 植株性狀

由表3可知，5個親本中，AN-61、AN-2、AN-76具有增加株高的正效應，以AN-61效應值最大；AN-65和AN-16具有降低株高的正效應，以AN-65的效應值最大。AN-61和AN-2具有增加穗位高的正效應，以AN-2效應值最大；AN-76、AN-65和AN-16具有降低穗位高的正效應，以AN-16的效應值最大。除AN-61的雄穗主軸長與分支數(shù)均為正效應外，其余4個親本的雄穗主軸長與分支數(shù)都顯示為一正一負，其中，AN-76和AN-65的雄穗主軸長一般配合力效應值顯示為正效應，AN-16和AN-2的雄穗分支數(shù)一般配合力效應值顯示為正效應。

2.3.2? 穗部性狀

從5個穗部性狀的GCA效應值表（見表3）可以看出，在5個自交系中，AN-61穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)的GCA為正效應，對禿尖長減小的GCA顯示正效應；AN-2穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和減小禿尖長的GCA為正效應，穗長的GCA為負效應；AN-76穗長、行粒數(shù)的GCA為正效應，穗粗、穗行數(shù)和增加禿尖長的GCA為負效應；AN-65穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)的GCA為負效應，對禿尖長增加的GCA為正效應；AN-16穗粗、穗行數(shù)和禿尖長減小的GCA為正效應，穗長、行粒數(shù)的GCA為負效應。

2.3.3? 產(chǎn)量性狀

從表3可以看出，5個自交系中，除AN-16的百粒重一般配合力為負效應外，其余4個自交系百粒重的一般配合力均為正效應，以AN-61的效應值最大；只有AN-61和AN-2的產(chǎn)量一般配合力為正效應，其余3個自交系產(chǎn)量一般配合力均為負效應。

2.4? 特殊配合力（SCA）效應分析

2.4.1? 正交組合特殊配合力效應分析

特殊配合力是指某些特定的組合在其雙親平均表現(xiàn)的基礎上與預期結(jié)果的偏差，是兩個親本通過互作而表現(xiàn)出的非加性效應，是不能遺傳的部分，受環(huán)境因素影響大。正交組合SCA效應分析結(jié)果（見表4）顯示，同一測定性狀不同正交組合SCA效應值存在不同差異。

植株性狀：10個正交組合株高SCA效應值變幅為 -5.46～21.31，正效應的組合9個，效應值以AN-16×AN-2最大，AN-16×AN-61其次；AN-16×AN-65為負效應。穗位高SCA效應值變幅為-5.00～15.77，6個正效應組合，效應值以AN-16×AN-76最高，AN-16×AN-61其次；4個負效應組合，負效應最大的組合是AN-2×AN-76。雄穗主軸長SCA效應值變幅為-1.58～2.79，正效應值組合5個，效應值以AN-61×AN-76最大；負效應值組合5個，負效應最大的組合是AN-61×AN-2。雄穗分支數(shù)SCA效應值變幅為-0.73～1.95，正效應組合8個，效應值最大的是AN-16×AN-76；負效應組合2個，負效應最大的是AN-61×AN-65。

穗部性狀：10個正交組合穗長SCA效應值變幅為-0.30～3.24，正效應組合8個，以AN-65×AN-2效應值最大；負效應組合2個，以AN-65×AN-76的負效應最大。穗粗SCA效應值變幅為-0.14～0.45，正效應組合8個，以AN-61×AN-65效應值最大；負效應組合2個，以AN-16×AN-65的負效應最大。穗行數(shù)SCA效應值變幅為-0.35～0.76，正效應組合7個，效應值最大的是AN-61×AN-65；負效應組合3個，以AN-61×AN-76效應值最大。行粒數(shù)SCA效應值變幅為-1.10～7.66，正效應組合9個，效應值最大的是AN-65×AN-2；負效應組合為AN-65×AN-76。禿尖長SCA效應值變幅為-0.23～0.27，增加禿尖長的正效應組合4個，效應值最大的是AN-61×AN-76；減小禿尖長的正效應組合6個，效應值最大的是AN-61×AN-65。從5個穗部性狀的SCA效應來看，AN-16×AN-61、AN-61×AN-65、AN-65×AN-2、AN-2×AN-76等5個正交組合的5個穗部性狀效應均為促進增產(chǎn)的正效應。

產(chǎn)量性狀：10個正交組合百粒重SCA效應值變幅為-1.10～2.82，正效應組合9個，以AN-16×AN-61效應值最大，其次為AN-16×AN-76；AN-16×AN-65的百粒重SCA為負效應。產(chǎn)量SCA效應值變幅為-0.49～1.39，正效應組合8個，AN-65×AN-2效應值最大，AN-16×AN-76其次；負效應組合2個，以AN-16×AN-65的負效應最大。

2.4.2? 反交組合特殊配合力效應分析

反交組合SCA效應結(jié)果（見表5）顯示，同一測定性狀不同正交組合特殊配合力效應值存在不同差異。

植株性狀：10個反交組合株高SCA效應值變幅為-16.00～23.67，正效應的組合4個，以AN-65×AN-61最大；負效應的組合6個，以AN-2×AN-65的負效應最大。穗位高SCA效應值變幅為-10.00～8.33，除AN-65×AN-61為正效應外，其余均為負效應，以AN-2×AN-16負效應最大。雄穗主軸長SCA效應值變幅為-4.92～2.50，正效應值組合4個，以AN-2×AN-65最高；負效應值組合6個，負效應最大的組合是AN-76×AN-2。雄穗分支數(shù)SCA效應值變幅為-2.25～3.70，正效應組合3個，效應值最大的是AN-65×AN-16；負效應組合7個，負效應最大的是AN-2×AN-65。

穗部性狀：10個反交組合穗長SCA效應值變幅為-1.61～1.60，正效應組合7個，以AN-76×AN-16效應值最大；負效應組合3個，以AN-2×AN-16的負效應最高。穗粗SCA效應值變幅為-0.23～0.08，正效應組合4個，以AN-2×AN-65效應值最大；負效應組合6個，以AN-76×AN-2的負效應最大。穗行數(shù)SCA效應值變幅為-1.13～0.97，正效應組合6個，效應值最大的是AN-61×AN-16；負效應組合4個，以AN-76×AN-2效應值最大。行粒數(shù)SCA效應值變幅為-3.60～0.91，正效應組合5個，效應值最大的是AN-65×AN-16；負效應組合5個，以AN-76×AN-65的負效應最大。禿尖長SCA效應值變幅為-0.15～0.20，增加禿尖長的正效應組合8個，效應值最大的是AN-2×AN-61；增加禿尖長的負效應組合2個，效應最大的是AN-76×AN-65。

產(chǎn)量性狀：10個反交組合百粒重SCA效應值變幅為-1.27～1.38，正效應組合3個，以AN-2×AN-61效應值最大；負效應組合7個，以AN-76×AN-65的負效應最大。產(chǎn)量SCA效應值變幅為-1.21～-0.1，全部為負效應。

2.5? 群體遺傳參數(shù)估計

一般配合力方差是遺傳方差中的加性變異，特殊配合力方差是遺傳方差中的非加性變異。遺傳力是指通過表型值預測育種值的可靠性大小的比值，即親代與子代相似程度的指標，反映親代變異傳遞到子代的能力。廣義遺傳率是指基因型方差占表現(xiàn)型方差的比率；狹義遺傳率是指加性遺傳方差占表現(xiàn)型方差的比例。從表6可以看出，11個農(nóng)藝性狀一般配合力方差均小于特殊配合力方差，除雄穗分支數(shù)外，其余株高、穗位高、穗長、穗粗、禿尖、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、產(chǎn)量等10個性狀的顯性方差明顯大于加性方差。說明除了雄穗分支數(shù)外，其余10個性狀以顯性遺傳為主。從11個性狀的遺傳率來看，除雄穗主軸長、雄穗分支數(shù)和禿尖長等3個性狀的廣義遺傳率較低，受環(huán)境影響較大外，其余8個性狀廣義遺傳率均較高。狹義遺傳力值均較低，說明參試雜交組合的表現(xiàn)型對其所攜帶基因的平均效應總和依賴性不高。

3? 結(jié)論與討論

配合力是評價糯玉米育種基礎材料利用價值的重要指標[11]。一般配合力表現(xiàn)的是基因的累加效應，是能夠穩(wěn)定遺傳的部分，一般配合力高的材料組配出現(xiàn)高產(chǎn)組合的概率較大[12]。因此，在玉米育種中，尤其是組配雜交組合之前，可以通過配合力評價來預測雜交后代的表現(xiàn)。特殊配合力表現(xiàn)的是基因的非加性效應，不能穩(wěn)定地遺傳給后代，但特殊配合力是針對某一對親本材料而言，它比一般配合力更接近于雜交組合本身的表現(xiàn)。王向東等認為，一個優(yōu)良的自交系應該具有較高的一般配合力，同時具有較大的特殊配合力理論方差[13]。

本研究測試的5個自交系中，AN-61和AN-2產(chǎn)量及與產(chǎn)量相關(guān)的主要性狀的一般配合力最高，其正交組合的特殊配合力也相對較高。具體表現(xiàn)為果穗較粗、長，穗行數(shù)和行粒數(shù)較多，禿尖小，但是株高、穗位高一般配合力效應值偏高，其后代組合的抗逆性有待進一步鑒定。雖然AN-65、AN-16產(chǎn)量及與產(chǎn)量相關(guān)的主要性狀的一般配合力較低，但是株高、穗位高一般配合力效應值也低，能有效降低雜交后代的株高、穗位高，有利于組配出植株低、穗位低的雜交組合。

隨著鮮食玉米市場的不斷壯大和發(fā)展，市民對鮮食糯玉米的消費傾向于果穗中等、禿尖少、穗粒稍大、糯性等口感好的商品鮮食糯玉米[14]。但是，農(nóng)民對品種的選擇在注重品質(zhì)的同時，更注重產(chǎn)量，以追求經(jīng)濟效益最大化。結(jié)合市場鮮食糯玉米商品性要求和農(nóng)民種植偏好實際，在雜交組合組配過程中，應側(cè)重于選擇產(chǎn)量較高、果穗形狀好、口感佳的品種。在本研究5個親本組配出的20個正反交組合中，“AN-2×AN-61”“AN-65×AN-61”產(chǎn)量高，穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重表現(xiàn)較好，禿尖小，符合農(nóng)戶種植偏好和市場選擇喜好，但其鮮食口感和內(nèi)在品質(zhì)還有待進一步測定。

參考文獻：

[1]? 丁照華，孟昭東，張發(fā)軍，等.我國糯玉米育種現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].玉米科學，2006，14（3）46-48.

[2]? 胡俏強，錢俊，王慧，等.“逆境嚴選”鮮食玉米自交系選育方法及育種應用[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2020（6）：77-79.

[3]? 姜龍，陳殿元，周嵐，等.玉米自選系配合力的分析[J].種子，2019（1）：72-75.

[4]? 趙久然，盧柏山，史亞興，等.我國糯玉米育種及產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)[J].玉米科學，2016，24（4）：67-71.

[5]? 姚堅強，鮑堅東，朱金慶，等.中國糯玉米WX基因種質(zhì)資源遺傳多樣性[J].作物學報，2013（1）：43-49.

[6]? 郝德榮，冒宇翔，陳國清，等.我國鮮食甜糯玉米育種現(xiàn)狀與展望[J].浙江農(nóng)業(yè)科學，2016（4）：478-481.

[7]? 汪黎明，孫琦，孟昭東，等.我國鮮食玉米育種現(xiàn)狀及進展分析[J].玉米科學，2005，13（3）：35-38.

[8]? 傅同良，劉先友.貴州糯玉米育種現(xiàn)狀、種質(zhì)創(chuàng)新及發(fā)展方向[J].種子，2008（6）：78-81.

[9]? 袁雨晴，鄒軍，李士敏，等.貴州山區(qū)鮮食糯玉米豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分析及評價[J].種子，2017（5）：74-78.

[10]? 鄒軍，章潔瓊，龍英，等.20個鮮食玉米品種產(chǎn)量與主要性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].種子，2019（11）：138-142.

[11]? 莫潤秀，黃開健，黃愛花，等.20個CIMMYT耐低氮玉米自交系主要性狀的配合力分析[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2019（12）：2732-2739.

[12]? 吳宏亮，康建宏，張立杰，等.8個玉米自交系穗部性狀配合力分析[J].玉米科學，2013，45（10）：20-23.

[13]? 王向東，高根來，張鳳琴，等.玉米產(chǎn)量性狀配合力遺傳分析[J].玉米科學，2001，9（1）：31-33.

[14]? 孫麗娟，趙志宏，賀娟，等.我國現(xiàn)實玉米相關(guān)標準問題分析及對策[J].作物雜志，2019（2）：46-50.

（責任編輯：丁志祥）

收稿日期：2023-03-17

基金項目：安順市科技計劃項目“青貯玉米種質(zhì)資源鑒選與新品種選育”（安市科農(nóng)〔2022〕03號）；貴州省科技計劃項目“優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)糯玉米新品種順糯007應用與示范”（黔科合成果〔2023〕一般035）。

作者簡介：趙艷花（1978—），女，貴州普定人，本科，高級農(nóng)藝師，主要從事作物遺傳育種和栽培技術(shù)研究。E-mail：nkszhyh@163.com。