幾個早熟玉米自交系主要農(nóng)藝性狀的配合力分析

李齊霞，李中青，祁麗婷，王敏，王瑞，孫萬榮

（山西省農(nóng)業(yè)科學院谷子研究所，山西長治046000）

幾個早熟玉米自交系主要農(nóng)藝性狀的配合力分析

李齊霞，李中青，祁麗婷，王敏，王瑞，孫萬榮

（山西省農(nóng)業(yè)科學院谷子研究所，山西長治046000）

玉米種質(zhì)是玉米育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，育種工作對種質(zhì)的利用最終歸結(jié)為對性狀配合力的選擇。為了明確近年選育的早熟玉米自交系主要性狀的配合力，為長治地區(qū)優(yōu)勢組合選配提供一定的理論依據(jù)，選用近年來育成的早熟玉米自交系YZ130，YZ141B，C238和長治地區(qū)早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，長455，使用不完全雙列雜交設計對8個自交系的10個農(nóng)藝性狀的一般配合力和15個組合的特殊配合力進行分析。結(jié)果表明，近年來，新選育的YZ130，YZ141B和C238中，一般配合力方面各個農(nóng)藝性狀都表現(xiàn)比較突出的是YZ141B，利用自交系YZ141B容易培育出高產(chǎn)抗倒的優(yōu)良組合，在以后的測配中可重點應用；C238可直接利用，但在組配時需要注意測驗種禿尖的一般配合力效應值；YZ130需要改良穗長和百粒質(zhì)量。生產(chǎn)上常用的早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，長455中，414的單株產(chǎn)量一般配合力較高，但需要改良禿尖；M9的禿尖一般配合力表現(xiàn)為最大正向效應，行粒數(shù)表現(xiàn)為最大負向效應，所以，需要進一步改良禿尖和行粒數(shù)；長455需要改良百粒質(zhì)量；PH6WC、昌7-2也不是每個性狀的一般配合力效應值都高，在某性狀上表現(xiàn)出較高的配合力，禿尖的一般配合力效應值表現(xiàn)為負向效應，可用來改良禿尖，而百粒質(zhì)量的一般配合力表現(xiàn)為較高的正效應，可增加組合的籽粒質(zhì)量。供試的15個組合中，YZ130/PH6WC，C238/長455，YZ130/昌7-2，YZ141B/昌7-2，YZ141B/414和C238/414這6個組合的產(chǎn)量特殊配合力較高，需要進一步做鑒定試驗。

玉米；自交系；農(nóng)藝性狀；配合力

玉米育種的基礎(chǔ)主要是玉米種質(zhì)的創(chuàng)新，育種工作對種質(zhì)的利用最終歸結(jié)為對性狀配合力的選擇[1-2]。只有配合力高、籽粒性狀好、親本產(chǎn)量也高，并且父母本花期協(xié)調(diào)制種容易的品種，在未來市場中才能生存。配合力高是選育優(yōu)良雜交種的必要條件，親本產(chǎn)量高則是生產(chǎn)雜交種的必備條件?？v觀我國幾十年的玉米育種進程，雜種優(yōu)勢的利用為玉米創(chuàng)造高產(chǎn)提供了保證，而自交系產(chǎn)量的不斷提高也為玉米產(chǎn)量的增加作出了不可忽視的貢獻。所以，雙高自交系的選育是廣大育種者必須面對的現(xiàn)實問題[3]。親本配合力是決定雜種優(yōu)勢強弱的主要因素，是選配親本的重要指標[4]，研究自交系一般配合力及特殊配合力[5-6]高低，并有目的地進行配合力分析[7-8]，對雜交種選育和自交系進一步改良具有重要意義[9-10]。測定玉米自交系一般配合力和特殊配合力最常用的方法就是雙列雜交，我國玉米育種工作者對玉米種質(zhì)進行過較多的研究，王懿波等[11]對我國玉米種質(zhì)基礎(chǔ)、雜優(yōu)類群等進行了較為系統(tǒng)的研究。吳連成等[12]利用我國4大玉米類群和各1個代表自交系為測驗種，采用NCⅡ遺傳交配設計，對14個熱帶、亞熱帶玉米群體的配合力及利用潛力進行了評價，并初步構(gòu)建了4個雜優(yōu)組合模式。李新海等[13]采用NCⅡ遺傳交配設計，以5個我國主要玉米自交系為測驗種，對10個熱帶、亞熱帶玉米群體的配合力及利用潛力進行了評價，并將10個群體初步劃分為5個類群。王立澤等[14]研究指出，用總配合力（GCA和SCA之和）作為綜合評價標準；李小琴等[15]在生產(chǎn)實踐中驗證了用總配合力作為綜合評價標準的可靠性。

近年來，選育的早熟玉米自交系的主要性狀配合力尚不明確，本試驗選用新育成的早熟玉米自交系和山西長治地區(qū)早熟骨干自交系為試驗材料，使用不完全雙列雜交設計進行主要農(nóng)藝性狀的配合力分析，旨在為長治地區(qū)早熟玉米自交系的利用和優(yōu)勢組合選配提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為近年來育成的早熟玉米自交系YZ130，YZ141B，C238和長治地區(qū)早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，長455。

1.2 方法

以近年來育成的早熟玉米自交系YZ130，YZ141B，C238為母本，以長治地區(qū)早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，長455為父本，2013年采用不完全雙列雜交模式設計組配出15個雜交組合，2014年在山西省農(nóng)科院谷子研究所試驗田種植15個雜交組合。試驗采用隨機區(qū)組設計，3次重復，雙行區(qū)，小區(qū)行長4.5 m，行距56 cm，株距30 cm，每小區(qū)種植15株，種植密度為59 554株/hm2。4月29日播種，田間管理措施同大田管理。

1.3 調(diào)查項目

試驗記載生育期，抽雄散粉后測定株高、穗位高，成熟后每小區(qū)隨機選取10株進行考種，考種項目有穗長、穗粗、禿尖、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量、出籽率、單株產(chǎn)量等。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用DPS 7.0軟件進行分析處理，參照劉來福[16]的配合力分析方法對各性狀進行配合力方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各性狀的配合力方差分析

由10個性狀的配合力方差分析可知，各性狀在組合間存在極顯著差異，說明不同組合間在這些性狀上存在著真實的遺傳差異，有必要做進一步分析（表1）。

表1 各性狀的配合力方差分析

2.2 自交系各性狀一般配合力效應分析

一般配合力是由親本基因型的加性效應基因所決定，是可遺傳的部分[17]。研究表明，同一自交系不同性狀的一般配合力效應有很大差異，表現(xiàn)正向和負向兩類效應。從表2可以看出，株高的一般配合力效應值極顯著小于0的有YZ141B，YZ130和PH6WC，說明YZ141B，YZ130和PH6WC組配的組合能使株高降低，而C238能使株高增加；YZ141B，PH6WC，M9和長455能降低后代的穗位高，而C238，昌7-2和414則使后代的穗位增高；昌7-2，YZ141B組配的組合能增加穗粗，而C238，414和長455則使后代的穗粗減小；C238，昌7-2和長455組配的組合使后代的穗長增加，而YZ130，YZ141B，PH6WC，414和M9則使后代的穗長減??；M9，414，C238，YZ130和長455組配的組合能使禿尖增大，而YZ141B，PH6WC和昌7-2組配的后代禿尖變??；YZ130，414和M9組配的后代穗行數(shù)可增加，而YZ141B，C238，PH6WC和昌7-2組配的后代穗行數(shù)則減少；C238，昌7-2和長455組配的后代行粒數(shù)能增加，而YZ130，YZ141B，PH6WC，414和M9組配的后代行粒數(shù)則減少；YZ141B，PH6WC，昌7-2和M9組配的后代百粒質(zhì)量可增加，而YZ130，414和長455組配的后代百粒質(zhì)量可減?。籝Z130，414和M9組配的后代能提高出籽率，YZ141B，PH6WC，昌7-2和長455組配的后代可降低出籽率；而YZ141B和414組配的后代能提高單株籽粒產(chǎn)量，而YZ130，C238，PH6WC，M9和長455組配的后代則降低單株籽粒產(chǎn)量。

表2 自交系各個性狀的一般配合力效應值

2.3 特殊配合力效應分析

特殊配合力是指特定組合內(nèi)，雜種一代的性狀數(shù)值與親本的一般配合力平均數(shù)的偏差，是指兩親本自交系各自貢獻給雜種的基因通過互作而表現(xiàn)的非加性基因效應[18]，受外界環(huán)境條件影響較大，不能穩(wěn)定遺傳，但它可以指導雜種優(yōu)勢的選育[19]。

表3 不同組合的特殊配合力效應值

由表3可知，組合YZ130/PH6WC單株產(chǎn)量的特殊配合力效應值最高，為17.84，禿尖效應值為10.66，穗行數(shù)效應值為-0.65，株高、穗位高、穗粗、穗長、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量、出籽率的效應值都為正值，分別為1.84，1.49，3.41，4.45，5.50，7.97，3.08，是表現(xiàn)較好的組合；組合C238/長455單株產(chǎn)量的特殊配合力效應值為15.36，排第2位，禿尖效應值為8.61，株高、穗位高、穗粗、穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量、出籽率的效應值都為正值，分別為2.52，3.27，7.61，0.06，4.38，6.77，10.79，3.56，是表現(xiàn)優(yōu)良的組合；組合YZ130/昌7-2單株產(chǎn)量的特殊配合力效應值為8.88，排第3位，禿尖的特殊配合力效應值為-16.20，而株高、穗位高、穗粗、穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量、出籽率的特殊配合力效應值都為正值，分別為4.25，12.88，0.53，0.57，2.60，2.51，2.88，1.52，是表現(xiàn)優(yōu)良的組合；組合YZ141B/昌7-2單株產(chǎn)量的特殊配合力效應值為6.01，排第4位，行粒數(shù)和出籽率的特殊配合力效應值為正值，分別為4.01和0.79，其他各性狀的特殊配合力效應值均為負向效應；組合YZ141B/414單株產(chǎn)量的特殊配合力效應值為5.47，排第5位，禿尖的特殊配合力效應值為15.74，株高、穗位高、穗行數(shù)的特殊配合力效應值為負向效應，分別為-7.51，-5.48，-1.90，而穗粗、穗長、行粒數(shù)、百粒質(zhì)量、出籽率的特殊配合力效應值都為正值，分別為1.19，4.75，3.94，2.25，1.63；組合C238/414單株產(chǎn)量的特殊配合力效應值為5.02，排第6位，禿尖的特殊配合力效應值為-17.31，株高、穗位高特殊配合力效應值為正值，其他性狀的特殊配合力效應值均為負向效應；組合YZ141B/M9單株產(chǎn)量的特殊配合力效應值為2.37，排第7位，禿尖的特殊配合力效應值為-24.71，株高、穗長、穗行數(shù)、出籽率的特殊配合力效應值均為負向效應，其余性狀的特殊配合力效應值均表現(xiàn)為正向效應。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，參試的8個自交系中，近年來新選育的YZ130，YZ141B和C238中，在一般配合力方面各個農(nóng)藝性狀都表現(xiàn)比較突出的是YZ141B，其株高和穗位均較低，更容易測配出穗位較低的組合，在抗倒性方面有比較大的潛力；而且禿尖表現(xiàn)為負向效應，可用來改良禿尖；其百粒質(zhì)量一般配合力也比較高，對增加組合的籽粒有較大影響；同時單株產(chǎn)量性狀的一般配合力較高，可提高雜交種的產(chǎn)量，因此，利用自交系YZ141B容易培育出高產(chǎn)抗倒的優(yōu)良組合，在以后的測配中可重點應用。C238可直接利用，但在組配時需要注意測驗種禿尖的一般配合力效應值。YZ130需要改良穗長和百粒質(zhì)量。說明不同親本之間有不同的組配能力[20]，這與前人的研究結(jié)果一致。

生產(chǎn)上常用的早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，長455中，414的單株產(chǎn)量一般配合力較高，但需要改良禿尖；M9的禿尖一般配合力表現(xiàn)為最大正向效應，行粒數(shù)表現(xiàn)為最大負向效應，所以，需要進一步改良禿尖和行粒數(shù)；長455需要改良百粒質(zhì)量；PH6WC、昌7-2也不是每個性狀的一般配合力效應值都高，在某性狀上表現(xiàn)出較高的配合力，禿尖的一般配合力效應值表現(xiàn)為負向效應，可用來改良禿尖，而百粒質(zhì)量的一般配合力表現(xiàn)為較高的正效應，可增加組合的籽粒質(zhì)量。本試驗沒有發(fā)現(xiàn)每個性狀一般配合力效應值都高的自交系。由此可見，一個優(yōu)良的自交系也不是十全十美的，優(yōu)良是相對而言的，是在目標或某性狀上表現(xiàn)出較高的配合力。根據(jù)育種目標進行恰當組配，便可獲得品質(zhì)性狀優(yōu)良的雜交組合。

供試的15個組合中，YZ130/PH6WC，C238/長455這2個組合的產(chǎn)量特殊配合力較高，需要進一步做鑒定試驗。這2個組合中的雙親一般配合力較低，說明一般配合力高的自交系其組合的特殊配合力不一定高，但一般配合力低的自交系其組合的特殊配合力也有可能比較高，這與葉雨盛等[21-22]的研究結(jié)果一致。YZ130/昌7-2，YZ141B/昌7-2，YZ141B/414和C238/414這4個組合的產(chǎn)量特殊配合力較高，也需要進一步做鑒定試驗。

本試驗僅為1 a試驗，而且測配的組合較少，受材料、環(huán)境、氣候、人為等多種因素的影響，試驗數(shù)據(jù)存在誤差，對試驗結(jié)果有一定的影響，且得出的結(jié)論僅是該試驗的結(jié)果。所以，這方面的研究還有待于進一步深入。

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Combining Ability Analysis of Main Agronomic Traits of Several Early Maturity Maize Inbred Lines

LI Qi-xia，LI Zhong-qing，QI Li-ting，WANG Min，WANG Rui，SUN Wan-rong
（Institute of Millet，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Changzhi 046000，China）

Maize germplasm is the material basis of maize breeding,and the utilization of germplasm resources of the breeding work is the selection of the agronomic traits combining ability.To clear agronomic traits combining ability in breeding early maturing maize inbred lines in recent years and provide theoretical basis for the selection of superiority combination in the early maturing maize inbred line in Changzhi area,the general combining ability of 10 agronomic traits of 8 inbred lines and the special combining ability of 15 combinations were analyzed by using incomplete dual line cross design in the early maturing maize inbred line YZ130,YZ141B,C238 recently and the early backbone inbred lines PH6WC,Chang 7-2,414,M9,Chang 455 in Changzhi area.The results showed that the expression of general agronomic trait combining ability was more prominent about YZ141B,the fine combination of high yield and lodging resistance was elatively easy to produce,could be applied in the future；C238 could be used directly,but the test of general combining ability effect of the seed bald tip was needed in C238 group distribution；the ear length and 100 kernel weight of YZ130 were improved necessarily.The general combining ability of the yield per plant of 414 was higher,but it needed to improve the bald tip.The general combining ability of the M9 was the maximum positive effect,and the kernels per row was the maximum negative effect,so the bald tip and the kernels per row of M9 needed to be further improved.100 kernel weight of Chang 455 was improved necessarily as well.The general combining ability effect value of each raits of PH6WC and Chang 7-2 were not high.Some trait exhibited higher combining ability,and the general combining ability effect value showed negative effect,which could be used to improve the bald tip,and the general combining ability of 100 kernel weight performance higher positive effect,could increase grain weight of the combination.The special combining ability of yield was higher as YZ130/PH6WC,C238/Chang 455,YZ130/Chang 7-2,YZ141B/Chang 7-2,YZ141B/414 and C238/414 of15 combinations,and it needed further test and evaluation.

maize;inbred lines;agronomic traits;combining ability

S513.032

A

1002-2481（2016）02-0148-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.02.05

2015-08-26

山西省農(nóng)業(yè)科學院育種工程項目（11yzgc079）

李齊霞（1963-），女，山西長子人，副研究員，主要從事玉米育種研究和科研管理工作。