20份糯玉米雜交組合品質(zhì)性狀的配合力研究

陳歡 陳夢(mèng)達(dá) 劉可心 張光宇 蔚榮海

摘要：本試驗(yàn)將9個(gè)糯玉米自交系按NCⅡ不完全雙列雜交設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)，得到20份糯玉米雜交組合，并對(duì)其品質(zhì)性狀進(jìn)行配合力分析，研究結(jié)果如下：皮渣率的一般配合力值較低的是G1、 G7（G7>G1），一般配合力值越低的皮渣越少，反之越多。粗淀粉的一般配合力值較高的是G5、G9（G9>G5）。直鏈淀粉的一般配合力值較低的是G2、G5（G5>G2），支鏈淀粉的一般配合力值的較高的是G2、G5（G2>G5）。糯玉米的糯性與支鏈淀粉的一般配合力值呈正相關(guān)，與直鏈淀粉的一般配合力值呈負(fù)相關(guān)，即支鏈淀粉含量越高的糯性越強(qiáng)，直鏈淀粉含量越高的糯性越弱。皮渣率特殊配合力負(fù)效應(yīng)值最高的是G7×G2，粗淀粉的特殊配合力正效應(yīng)值最高的是G7×G2，直鏈淀粉的特殊配合力負(fù)效應(yīng)值最高的是G5×G1，支鏈淀粉的特殊配合力正效應(yīng)值最高的是G5×G1。皮渣少的雜交組合是G7×G2，支鏈淀粉含量高的雜交組合是G5×G1。皮渣率低的優(yōu)良親本是G1、G7，支鏈淀粉高的優(yōu)良親本是G2、G5。

關(guān)鍵詞：糯玉米；品質(zhì)性狀；配合力

中圖分類(lèi)號(hào)： S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.03.017

糯玉米，也稱蠟質(zhì)玉米[1]或粘玉米，其籽粒胚乳中的淀粉99%都是支鏈淀粉[2]。具有獨(dú)特風(fēng)味和品質(zhì)的幼嫩玉米，乳熟期采收的糯玉米鮮穗皮，渣率低、內(nèi)容物多、粘軟清香，食用消化比普通玉米高20%以上[3，4]。糯玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是普通玉米的5～10倍，作為鮮食糯玉米具有非常廣闊的開(kāi)發(fā)前景。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料是由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)特用玉米教研室提供的9個(gè)糯玉米自交系。父本代號(hào)分別為G1、G2、G3、G4；母本代號(hào)分別為G5、G6、G7、G8、G9。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按4×5不完全雙列雜交設(shè)計(jì)方法[5]，得到29份雜交組合（包括9份親本雜交組合、20份親本雜交組合）。

試驗(yàn)開(kāi)始于2013年，將9個(gè)糯玉米自交系播種于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田內(nèi)，進(jìn)行雜交組合試驗(yàn)，得到9份親本自交系和20份F1代雜交種。

2014年，在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田將29份材料按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)播種，行長(zhǎng)5米，行距0.65米，株距0.30米，三次重復(fù)。每個(gè)區(qū)組材料各隨機(jī)抽取10株進(jìn)行自交套袋掛牌標(biāo)記授粉（除去每行兩側(cè)的第1株糯玉米），待授粉25天收獲鮮果穗，進(jìn)行室內(nèi)品質(zhì)檢測(cè) 。

1.3 試驗(yàn)方法

皮渣率的測(cè)定遵照農(nóng)業(yè)部試行方法測(cè)定；粗淀粉的測(cè)定遵照GB5006-85《谷物籽粒粗淀粉測(cè)定法》測(cè)定；直鏈淀粉的測(cè)定遵照GB5006-83《谷物籽粒直鏈淀粉測(cè)定法》測(cè)定[6]。

2配合力分析

配合力分析按照不完全雙列雜交設(shè)計(jì)的分析方法進(jìn)行試驗(yàn)[7]。

2.1親本各性狀一般配合力效應(yīng)分析

從表1可知，在同一品質(zhì)性狀上，不同親本的一般配合力有明顯差異，正負(fù)值均有。在9個(gè)糯玉米自交系中皮渣率的一般配合力值G2>G5>G4>G9>G3>G8>G6>G7>G1，一般配合力值越低的皮渣越少，反之越多。粗淀粉的一般配合力值G9>G5>

G3>G7>G1>G2>G4>G6>G8，直鏈淀粉的一般配合力值G1>G6>G7>G8>G3>G9>G4>G5>G2，支鏈淀粉的一般配合力值G2>G5>G4>G9>G3>G8>G6>G7>G1。糯玉米的糯性與支鏈淀粉的一般配合力值呈正相關(guān)，與直鏈淀粉的一般配合力值呈負(fù)相關(guān)，即支鏈淀粉含量越高的糯性越強(qiáng)，直鏈淀粉含量越高的糯性越弱。綜上所述，可以有目的的選擇自交系進(jìn)行雜交組合試驗(yàn)。

2.2雜交組合各性狀特殊配合力效應(yīng)分析

從表2可知，20份雜交組合中，皮渣率呈負(fù)效應(yīng)的占55%，其特殊配合力負(fù)效應(yīng)值較低的依次是G7×G2、G6×G1、G5×G3、G5×G1、G8×G4；粗淀粉呈正效應(yīng)的占45%；其特殊配合力正效應(yīng)值較高的依次是G7×G2、G5×G4、G8×G4、G6×G3、G9×G4；直鏈淀粉呈負(fù)效應(yīng)的占50%，其特殊配合力負(fù)效應(yīng)值較低的依次是G5×G1、G9×G1、G6×G4、G8×G3、G6×G2；支鏈淀粉呈正效應(yīng)的占50%，其特殊配合力正效應(yīng)值較高的依次是G5×G1、G9×G1、G6×G4、 G8×G3、G6×G2。通常特殊配合力效應(yīng)較高的雜交組合都是來(lái)自一般配合力效應(yīng)值較大的親本[8]。

3討論與結(jié)論

3.1討論

優(yōu)良雜交組合選育的基礎(chǔ)在于玉米的種質(zhì)資源，歸根結(jié)底是對(duì)親本配合力的選擇[9]，配合力高的雜交組合具有更加優(yōu)良的品質(zhì)性狀。配合力包括一般配合力和特殊配合力，一般配合力是由加性效應(yīng)的基因控制，特殊配合力是由非加性效應(yīng)基因控制[10]。從結(jié)論中可以看出，品質(zhì)性狀較好的雜交組合是由優(yōu)良的親本選育而來(lái)，所以GCA比SCA表現(xiàn)出較大的遺傳份量與楊人震等[11]研究結(jié)果一致。而雜交組合G7×G1和G5×G2的表現(xiàn)不佳與劉祥久、任海祥等[12，13]研究結(jié)果雜交組合的淀粉含量受 GCA 和 SCA 共同影響的結(jié)論相同。因此，在糯玉米雜交組合選育工作中只有以自交系配合力高的為親本，才能選育出品質(zhì)性狀優(yōu)勢(shì)強(qiáng)的雜交種。

3.2結(jié)論

在同一品質(zhì)性狀上，不同親本的一般配合力有明顯差異，正負(fù)值均有。在9個(gè)糯玉米自交系中皮渣率的一般配合力值較低的是G1、G7（G7>G1），一般配合力值越低的皮渣越少，反之越多。粗淀粉的一般配合力值較高的是G5、G9 （G9>G5）。直鏈淀粉的一般配合力值較低的是G2、G5（G5>G2），支鏈淀粉的一般配合力值較高的是G2、G5（G2>G5）。糯玉米的糯性與支鏈淀粉的一般配合力值呈正相關(guān)，與直鏈淀粉的一般配合力值呈負(fù)相關(guān)，即支鏈淀粉含量越高的糯性越強(qiáng)，直鏈淀粉含量越高的糯性越弱。

在20份雜交組合中，皮渣率特殊配合力負(fù)效應(yīng)值最高的是G7×G2；粗淀粉的特殊配合力正效應(yīng)值最高的是G7×G2；直鏈淀粉的特殊配合力負(fù)效應(yīng)值最高的是G5×G1；支鏈淀粉的特殊配合力正效應(yīng)值最高的是G5×G1。

綜上所述，皮渣少的雜交組合是G7×G2，支鏈淀粉含量高的雜交組合是G5×G1。皮渣率低的優(yōu)良親本是G1、G7，支鏈淀粉高的優(yōu)良親本是G2、G5。

參考文獻(xiàn)

[1] 王來(lái)翁.玉米遺傳育種學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，1979，5-7.

[2] 史振聲，張喜華，等.特種玉米產(chǎn)業(yè)在遼寧省的發(fā)展前景[J].國(guó)外農(nóng)學(xué)—雜糧作物，1999，19（5）：46.

[3] 王義發(fā)，沈雪芳，等. 糯玉米種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)和創(chuàng)新育種[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，19（3）：16-19.

[4] 于振文.作物栽培學(xué)各論[M].中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[5] 張世煌，彭澤斌，李新海.玉米雜種優(yōu)勢(shì)和種質(zhì)擴(kuò)增、改良和創(chuàng)新[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，33（增刊）：34-39.

[6] 薛應(yīng)龍.植物學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)[M].上海：上海社出版社，1985.

[7] 孔繁玲.植物數(shù)量遺傳學(xué)[M].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2006.

[8] 潘家駒.作物育種總論[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1994.

[9] 趙吉春，畢長(zhǎng)海，等. 國(guó)外種質(zhì)資源在白城市玉米育種中的作用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011，（17）：85-86.

[10] 趙元增，王玉蘭，等.超甜型玉米可溶性總糖形狀的配合力研究[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2002，24（1）：11-14.

[11] 楊人震，盧和頂，林建新，等. 14 個(gè)玉米自交系配合力與遺傳力分析[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1997，13（2）：6-10.

[12] 劉祥久，姜敏，李哲，等.玉米品質(zhì)性狀配合力研究[J].雜糧作物 2004，24（5）：258-260.

[13] 任海祥.玉米自交系主要數(shù)量性狀配合力及遺傳力的研究[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1990，12（1）：10-14，31.

作者簡(jiǎn)介：陳歡，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，在讀碩士研究生，研究方向：作物重要性狀的遺傳和育種。

通訊作者：蔚榮海，博士，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，教授，研究方向：作物重要性狀的遺傳和育種。