低氮脅迫下玉米雜交子一代遺傳特性的研究

摘 要：通過對雜交子一代的遺傳特性進行簡單分析，以得到耐低氮能力強的雜交子一代材料。雜交子一代得出的耐低氮能力強的組合為1×2、1×3、1×4、2×4和2×3。說明雜交組合F1代耐低氮能力中，耐低氮材料作為母本時的氮效應遺傳力大，對F1的影響較大，為此初步認為在組配耐低氮脅迫的玉米雜交種時，應注意選用耐低氮能力強的種質材料作為母本，其雜交子一代的耐低氮性能會更好，這還有待于進一步的驗證。

關鍵詞：玉米；耐低氮；親本；雜交

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）10-24-02

1 材料與方法

1.1 材料 供試材料為經(jīng)過田間生產(chǎn)實踐，在氮效率方面表現(xiàn)不同、種質血緣不同的4個玉米自交系，編號1～4（表1）。

1.2 試驗方法

1.2.1 雜交試驗 試驗地土質為黃壤土，地力均勻。每個材料種植1行，行長5m，每行15株，行距0.6m，株距0.33m。為解決花期不遇的問題，分別設計了3次不同播期，以保證父本和母本的花期相遇，雜交試驗設計見表2所示。

1.2.2 低氮脅迫處理試驗 將上述4個玉米自交系作為親本進行雜交，將得到的雜交子一代進行水培試驗，在玉米氮素營養(yǎng)敏感期即4～5葉期、氮素營養(yǎng)脅迫壓力即0.05mol/L的壓力下進行耐低氮種質材料的篩選。每個處理3次重復，每個重復種植5株，在相同生長條件下篩選低氮高效型玉米種質材料?；舾裉m營養(yǎng)液為缺氮營養(yǎng)液配方。

2 結果與分析

2.1 低氮脅迫對玉米不同雜交組合子一代缺氮癥狀指數(shù)的影響 缺氮癥狀指數(shù)在品種間變異程度大小是衡量其作為篩選指標的一個重要依據(jù)，其變異程度較大，能很好地反映出種質材料間氮素營養(yǎng)效率的差異，是篩選耐低氮玉米種質材料的重要指標。玉米不同雜交組合缺氮癥狀指數(shù)的差異如表3及圖1所示。

從圖1可以看出，玉米不同雜交組合苗期缺氮癥狀指數(shù)存在明顯差異，12個玉米雜交組合缺氮癥狀指數(shù)由小到大的順序為1<7<5<10<3<11<2<6<12<8<4<9，由此可知，1、3、5、7和10號雜交組合的缺氮癥狀指數(shù)較低，其在氮脅迫的條件下長勢較好，而4、6、8、9和12號雜交組合的缺氮癥狀指數(shù)較高，其受氮脅迫的影響較大。因此，從缺氮癥狀指數(shù)分析，可以初步判定出在玉米雜交組合中1×2、1×3、1×4、2×4和2×3是耐低氮能力強的玉米雜交組合，而3×1、4×1、4×2、3×2和4×3是耐低氮能力弱的玉米雜交組合，其它組合介于兩者之間。

2.2 玉米不同雜交組合遺傳特性的簡單分析

2.2.1 熱帶母本與溫帶父本雜交組合子一代遺傳特性的簡單分析 熱帶母本與溫帶父本雜交后的組合為3號、5號、7號和10號，即1×3、1×4、2×4和2×3。

通過缺氮癥狀指數(shù)的分析，1×3、1×4、2×4和2×3表現(xiàn)出較好的耐低氮特性，熱帶母本與溫帶父本雜交后的組合如1×3（正交）的耐瘠性表現(xiàn)較好，而反交時（3×1）差距很大，其它雜交組合的耐瘠表現(xiàn)與1×3相似，說明耐低氮的能力強的自交系作母本時的氮效應遺傳力大，對F1代的影響較大。

2.2.2 溫帶母本與熱帶父本雜交組合子一代遺傳特性的簡單分析 溫帶母本與熱帶父本雜交后的組合品種為4號、6號、8號和9號，即3×1、4×1、4×2和3×2。

通過缺氮癥狀指數(shù)的分析，3×1、4×1、4×2和3×2的耐低氮能力表現(xiàn)較差。溫帶母本×熱帶父本雜交組合的耐瘠性（如3×1）表現(xiàn)要差于熱帶母本×溫帶父本（如1×3），其它雜交組合的耐瘠性與此相似。這也同樣說明了耐低氮的能力強的自交系作母本時的氮效應遺傳力大，對F1代的影響較大。

2.2.3 熱帶母本與熱帶父本雜交組合子一代遺傳特性的簡單分析 熱帶母本與熱帶父本雜交后的組合品種為1號和2號，即1×2（這是正交，即將1作為母本，2作為父本的交配方式）和2×1（這是反交，即將1作為父本，2作為母本的交配方式）。

通過缺氮癥狀指數(shù)的分析，1（♀）×2（♂）的耐低氮能力表現(xiàn)較好，相對而言，2（♀）×1（♂）的耐低氮能力表現(xiàn)要差，這說明了在這2個組合中，1號發(fā)揮了耐低氮的主導作用，而2號在這方面表現(xiàn)不如1號，說明熱帶材料血緣間也存在很大的差異。

2.2.4 溫帶母本與溫帶父本雜交組合子一代遺傳特性的簡單分析 溫帶母本與溫帶父本雜交后的組合品種為11號和12號，即3×4和4×3。

通過缺氮癥狀指數(shù)的分析，3×4和4×3的耐低氮能力較差，在生產(chǎn)上屬于不耐低氮的玉米雜交組合。雖然溫帶母本×溫帶父本的耐低氮能力總體要弱一些（不如熱帶），但正、反交的差異相對要?。ㄅc熱帶母本×溫帶父本和熱帶母本×熱帶父本相比）。

3 結論

通過以上的分析，可得出以下結論：耐低氮的玉米種質材料作為母本時，其得到的雜交子一代的耐低氮能力明顯高于其它組合，即它的氮效應的遺傳力大，對F1代的影響較大。同時，1號作為耐瘠性種質材料，發(fā)揮了耐低氮的主導作用，而2號在這方面表現(xiàn)不如1號，說明熱帶材料血緣間也存在很大的差異；與熱帶材料相比，溫帶母本×溫帶父本（3×4，4×3）的耐低氮能力總體要弱一些，正、反交差異相對要小（相對熱帶母本×溫帶父本和熱帶母本×熱帶父本都要?。?。但這些結論還有待于今后生產(chǎn)上進一步的驗證。

因此，在農業(yè)生產(chǎn)中，為了定向選育耐瘠種質材料，在雜交組配方式上，既要考慮雜種優(yōu)勢群和雜種優(yōu)勢模式，又要考慮到上述的氮效應方面的遺傳表現(xiàn)。這樣才能在實現(xiàn)高產(chǎn)的同時又能獲得較高的氮素利用率。

參考文獻

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