12個玉米母本自交系的配合力測定

徐敏 譚義川 陸江 江瑞林 顏勇剛

樂山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，四川樂山

我國玉米發(fā)展的每一個重要階段，都有優(yōu)良品種的身影，品種適期更換對生產(chǎn)發(fā)展有利。現(xiàn)在玉米育種的基本方法是在眾多種質(zhì)資源中選擇優(yōu)異自交系，繼而進行組配，在不同環(huán)境中選擇適應(yīng)性廣、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的組合[1]。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，性狀的配合力是決定雜種優(yōu)劣的主要因素，是選擇的重要指標(biāo)[2]。選用配合力高的自交系，經(jīng)過合理的組配，才能挖掘出最優(yōu)的雜交種[3～6]。多年來，育種工作者對玉米各性狀做了大量配合力研究，對表現(xiàn)較好的自交系進行遺傳評價，篩選較優(yōu)異的種質(zhì)，為玉米育種和育種材料的改良創(chuàng)新提供參考資料和基礎(chǔ)材料，以期為育種工作提供可利用的種質(zhì)和信息[7～8]。本文將8個父本自交系和12個母本自交系按不完全雙列雜交設(shè)計組配96個雜交組合，測定各組合的株高、穗位高、禿尖長、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗重、穗粒重、百粒重，以此計算各自交系各性狀的一般配合力及各組合的特殊配合力。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料親本共計20個，12個自選母本自交系，8個骨干父本自交系，按照12×8不完全雙列雜交設(shè)計所配置的96個雜交組合為研究材料。母本自交系代號為INB1、INB2、INB3、INB4、 INB5、 INB6、 INB7、 INB8、 INB9、 INB10、 INB11、INB12。父本自交系代號及名稱見表1。

1.2 試驗方法

2015年春季，在樂山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院市中區(qū)陳壩基地將8個父本自交系和12個母本自交系按不完全雙列雜交設(shè)計組配96個雜交組合，將收獲的種子一式兩份保存。2016年春季，在樂山市市中區(qū)陳壩村和峨邊縣黃泥村兩地進行種植雜交組合。3次重復(fù)，均采用隨機區(qū)組設(shè)計，每10個組合1個對照，陳壩對照采用成單30，峨邊對照采用荃玉9號，3行區(qū)，行長為4.5 m，穴距為0.8 m，窩距為0.5 m，每行種植9穴，每穴定苗2株，種植密度為5萬株/hm2，施肥與田間管理同大田生產(chǎn)。田間測定株高、穗位高，僅以小區(qū)中間7株數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。室內(nèi)考察供試材料的禿尖長、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗重、穗粒重、百粒重。

表1 父本自交系代號及名稱

據(jù)明道緒、榮廷昭[9]等介紹的原理，利用Excel2007和SPSS19.0軟件針對所有組合的植株性狀進行方差分析，檢驗雜交組合間遺傳差異的顯著性。根據(jù)高之仁[10]介紹的不完全雙列雜交設(shè)計的配合力分析方法進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 自交系主要性狀方差分析

對8個父本和12個母本所配置的組合主要性狀進行方差分析，結(jié)果表明，株高、穗位高、禿尖長、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗重、穗粒重、百粒重的方差在市中區(qū)陳壩村和峨邊縣黃泥村兩地都達到了顯著或極顯著水平。各性狀組合間差異均達到了極顯著水平，說明各性狀組合在不同地點間存在真實的差異，可以做進一步分析。

2.2 自交系各性狀配合力方差分析

對各自交系所配組合各性狀的配合力進行方差分析，結(jié)果表明，各性狀的一般配合力和特殊配合力方差均達到了極顯著水平，說明各玉米自交系所有性狀一般配合力和特殊配合力間存在真實的遺傳差異。因此，可對所有的性狀進行一般配合力和特殊配合力效應(yīng)分析。

2.3 一般配合力效應(yīng)值分析

12個母本自交系的一般配合力效應(yīng)值（見表2）表現(xiàn)如下。

自交系INB3一般配合力效應(yīng)值表現(xiàn)優(yōu)異，穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)一般配合力均表現(xiàn)正效應(yīng)值，百粒重則表現(xiàn)負效應(yīng)值，做親本配置雜交組合，容易產(chǎn)生長穗大穗百粒重較小的雜交組合；自交系INB2穗長和百粒重表現(xiàn)正效應(yīng)值，株高和穗位高均表現(xiàn)負效應(yīng)值，做親本配置雜交組合，容易產(chǎn)生長穗百粒重較大的雜交組合，且植株和穗位較矮；自交系INB12百粒重表現(xiàn)正效應(yīng)值，株高表現(xiàn)較大的正效應(yīng)，穗位高表現(xiàn)較小的負效應(yīng)值，做親本配置雜交組合，容易產(chǎn)生株高穗位矮的株型以及百粒重較重的雜交組合；自交系INB10行粒數(shù)、穗重、穗粒重、百粒重表現(xiàn)正效應(yīng)值，其他性狀均表現(xiàn)為負效應(yīng)值，做親本配置雜交組合，容易產(chǎn)生株矮穗位矮的株型及百粒重較重的雜交組合；自交系INB4和INB5株高及穗位高均表現(xiàn)正效應(yīng)值，且穗位高效應(yīng)值較大，百粒重也為正效應(yīng)值，做親本配置雜交組合，容易產(chǎn)生穗位高及百粒重較重的雜交組合；自交系INB8穗粗和穗行數(shù)均表現(xiàn)正效應(yīng)值，做親本配置雜交組合，容易產(chǎn)生粗穗型雜交組合。

2.4 特殊配合力效應(yīng)值分析

從表3中可以看出，同一性狀不同組合的特殊配合力有明顯差異，同一組合不同性狀的特殊配合力也有明顯差異。

在峨邊96個雜交組合穗粒重特殊配合力效應(yīng)值變幅為-46.80～33.57，其中，特殊配合力效應(yīng)值表現(xiàn)正向效應(yīng)的有53個，表明這53個組合穗粒重超過親本平均預(yù)期高度，表現(xiàn)負向效應(yīng)的有43個，表明該43個植株穗粒重不如親本平均預(yù)期高度；SCA效應(yīng)值排在前6位的為INB8×inb5（33.57）、INB1×inb4（31.81）、INB1×inb2（24.53）、INB3×inb3（24.52）、INB5×inb7（24.32）、INB4×inb3（24.18），這6個組合穗粒重大于親本平均預(yù)期，穗粒重較大。同時，這6個組合基本滿足穗粗、穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗重、百粒重的特殊配合力效應(yīng)為正效應(yīng)，且禿尖長均為負效應(yīng)。

在陳壩96個雜交組合穗粒重特殊配合力效應(yīng)值變幅為-39.81～30.17，其中，特殊配合力效應(yīng)值表現(xiàn)正向效應(yīng)的有51個，表明這51個組合穗粒重超過親本平均預(yù)期高度，表現(xiàn)負向效應(yīng)的有45個，表明該45個植株穗粒重不如親本平均預(yù)期高度；SCA效應(yīng)值排在前6位的為INB1×inb4（30.17）、INB8×inb5（27.31）、INB12×inb8（22.58）、INB7×inb2（21.67）、INB1×inb2（21.00）、INB5×inb7（20.73），即這6個組合穗粒重大于親本平均預(yù)期，穗粒重較大。同時，這6個組合基本滿足穗粗、穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗重、百粒重的特殊配合力效應(yīng)為正效應(yīng)，禿尖長為負效應(yīng)。

表2 母本自交系各性狀一般配合力效應(yīng)值

表3 穗粒重特殊配合力效應(yīng)值

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果顯示，母本自交系穗重和穗粒重一般配合力效應(yīng)值 為 正 值 的 有 INB3、 INB2、 INB12、 INB10、 INB4、 INB5、INB8，這些自交系做母本，雜交后代的穗重和穗粒重較其他自交系后代增加的概率大。因此，用這些自交系進行大量組配，更易產(chǎn)生優(yōu)良組合。

在峨邊96個雜交組合穗粒重SCA效應(yīng)值排在前6位的為INB8×inb5（33.57）、INB1×inb4（31.81）、INB1×inb2（24.53）、INB3×inb3（24.52）、INB5×inb7（24.32）、INB4×inb3（24.18），在陳壩96個雜交組合穗粒重SCA效應(yīng)值排在前6位的為INB1×inb4（30.17）、INB8×inb5（27.31）、INB12×inb8（22.58）、INB7×inb2（21.67）、INB1×inb2（21.00）、INB5×inb7（20.73）。這些組合增產(chǎn)潛力大，可進一步測定雜種優(yōu)勢，選擇參試組合。

玉米自交系作為選配組合的基礎(chǔ)，其自身的農(nóng)藝性狀將會直接影響后代的表現(xiàn)，眾所周知，選育一個優(yōu)良雜交組合需要耗費大量的時間和精力，但如果對玉米自交系進行具有針對性的選擇、組配，那么，優(yōu)良組合產(chǎn)生的可能就會更大，更會具備良好的品質(zhì)。因此，鑒定和篩選不同自交系配合力和遺傳力是組配優(yōu)良組合的捷徑之一[11]。

本試驗研究通過對植株性狀和穗部性狀的一般配合力和特殊配合力的研究發(fā)現(xiàn)，同一親本不同性狀的一般配合力差異很明顯，同一性狀不同親本的一般配合力差異也較明顯。說明要針對某一性狀進行篩選時，要盡可能多地測試多個自交系材料，可以從中選擇一般配合力效應(yīng)值較高的親本來組配雜交組合，由于同一親本的不同性狀一般配合力效應(yīng)值差異較大，對于各個性狀同時進行選擇是很困難的，所以在育種過程中，應(yīng)制定實際需要且較為合適的育種目標(biāo)，根據(jù)育種目標(biāo)結(jié)合配合力分析選擇合適的親本。各組合、各性狀的一般配合力和特殊配合力在兩個地點間表現(xiàn)均差異顯著，因此，在實際生產(chǎn)中，要選育性狀優(yōu)良的玉米雜交種，還要結(jié)合具體環(huán)境條件，只有當(dāng)遺傳和環(huán)境得到較好互作時，才能出現(xiàn)優(yōu)良的雜交種。