11个玉米自交系主要农艺性状的配合力分析.DOC

1、 11 个玉米自交系 主要农艺 性状 的配合力分析 马 毅 ， 张玉红 ， 霍建中， 冯留锁 ， 张学舜 （河南省新乡市农业科学院，河南 新乡 453002） 摘要 ： 用 11 个自交系按 6 5 不完全双列杂交组配 30 个组合 ，对其株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率和单株产量等 9 个性状的配合力进行了研究。结果表明： 一般配合力高的自交系其组合的特殊配合力不一定高，一般配合力低的自交系其组合的特殊配合力也可能比较高 。 单株产量特殊配合力高低不能正确反映实际表现 ， 总配合力效应值比特殊配合力效应值更能反映组合的实际表现。 关键 词 ： 玉米；自交系； 配合力

2、在玉米育种实践中，有些自交系虽然性状很好，但组配的杂交种产量并不高，有些自交系表现一般，却能组配出显著增产的 F1 代杂交种。要选出显著增产的 F1 代杂交种，主要取决于亲本自交系的配合力。 配合力是自交系潜在能力的反映，是利用杂种优势的基础。 玉米自交系配合力的测定，已成为育种工作中 必不可少的环节 。 前人已取得较多成果，如张学舜 1， 李潮海 2， 邵红玉 3， 吕巨智 4等 对自交系的配合力进行了分析。 本研究 对 11 个自交系 主要农艺性状 进行配合力分析， 以期 为自交系的选育和 新组合组配 提供依据。 1 材料与方法 2014 年冬 以 6 个美国杂交种选育的二环系 Y09、

3、Y10、 Y11、 Y12、 Y17 和 Y19 做母本，以 5 个 黄改 系 新 7、 新 6、 4CVM001、 H03、 H02 做父本， 按照 NC不完全双列杂交 （ P1P2）组配 30 个组合。 2015 年 在新乡市农科院辉县试验 基 地对这 30 个 组合 进行夏播。试验 采用 3次重复的随机区组设计 ， 栽培管理同大田 。 双行区种植， 行长 4m， 行距 60cm， 株距 22.2cm，种植密度 75000 株 /hm2。 抽雄后 选有代表性的 10 株对株高和穗位高进行测定。小区全部收获计产 ，选有代表性的 10 个 果穗对穗部性状进行考种。 室内考种 项目 为穗长、穗粗

4、、穗行数、行粒数、百粒重和小区产量，并 计算出籽率 和单株产量 。 试验数据采用唐启义先生的DPS 软件进行分析处理。 2 结果与分析 2.1 各性状的 配合力 方差分析 对所测性状 进行 配合力 方差分析 ，结果 （表 1） 表明 ，供试组合的各性状在组合间存在着极显著差异 ， 进一步 做一般配合力和特殊 配合力 方差 分析。 亲本 P1 组中， 穗位高、 穗长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率、单株产量 达到了显著或极显著水平，这说明 P1 组自交系在这 7 个性状的一般配合力存在真实差异。亲本 P2 组中，穗粗、穗行数、 行粒数、百粒重 达到了显著或极显著水平，这说明 P2 组自交系在这

5、4 个性状的一般配合力存在真实差异。特殊配合力方差分析表明，这 9 个性状都达极显著水平，表明这些性状在 F1 杂种间均存在极显著差异。 表 1 组合与亲本间各性状配合力分析（ F 值） 变 异来 源 株高 穗位 高 穗长 穗粗 穗行数 行粒数 百粒重 出籽率 单株 产量 组合间 19.62* 31.54* 50.83* 19.24* 27.30* 33.22* 165.88* 9.30* 22.18* P1 1.82 2.86* 17.41* 1.98 31.10* 7.52* 7.71* 8.18* 10.59* P2 1.44 1.05 1.43 9.32* 17.99* 3.84* 3

6、.77* 2.07 1.72 P1P2 16.32* 23.74* 13.07* 8.30* 3.20* 13.20* 65.32* 3.90* 8.06* 2.2 一般配合力相对效应分析 一般配合力效应是由亲本基因型的加性效应基因所决定的，是可以遗传的部分，其效应值大小一般与相应性状的遗传可能性成正比，一般配合力高的相 应性状，其遗传力也高，同时受外界环境条件的影响较小。 从表 2 可以看出，同一 自交系的不同性状和不同自交系的同一性状在 GCA 相对效应值有着很大的差别。 从株高性状来看， 自交系 Y09、 Y11、 Y12、新7、新 6 的效应值为负，说明它们有降低后代株高的作用。从穗位

7、高性状来看， 自交系 Y11、Y12、 Y17、新 6、 4CVM001、 H02 的效应值为负， 说明 6 个自交系有降低后代穗位高的作用。从穗长性状来看，自交系 Y09、 Y10、 Y17、 Y19、新 6、 H03 的效应值为正， 有增加 后代 穗长的作用。 从穗粗性状来看，自交系 Y09、 Y10、 Y11、 Y12、新 7、 H03 的效应值为正，有增加 后代 穗粗的作用。 从穗行数性状来看，自交系 Y11、 Y12、 Y17、新 7、 H02 的效应值为正，有增加 后代 穗行数的作用。从行粒数性状来看，自交系 Y09、 Y10、 Y17、 Y19、新 7、 H03 的效应值为正，有

8、增加 后代 行粒数的作用。从百粒重性状来看， 自交系 Y09、 Y10、Y11、 Y19、新 6、 4CVM001、 H03 的效应值为正，能增加 后代 的百粒重。从出籽率性状来看，自交系 Y12、 Y19、新 6、 4CVM001、 H02 的效应值为正，能提高 后代 的出籽率。 表 2 11 个 自交系 9 个 性状 的 一般配合力效应值 亲本 株高 穗位 高 穗长 穗粗 穗 行数 行粒数 百粒重 出籽率 单株 产量 Y09 -2.02 3.59 4.02 0.60 -0.43 2.56 0.86 -0.30 6.68 Y10 0.83 8.06 4.67 1.85 -3.62 3.57

9、5.24 -0.22 8.03 Y11 -0.84 -4.63 -11.18 0.46 1.56 -11.37 6.10 -0.15 -5.32 Y12 -1.65 -3.75 -8.55 0.46 8.74 -6.21 -9.68 1.19 -10.61 Y17 1.54 -3.63 4.90 -3.01 1.44 6.16 -10.36 -1.94 -2.18 Y19 2.14 0.36 6.14 -0.37 -7.69 5.28 7.84 1.41 3.40 新 7 -2.22 1.81 -2.38 2.94 4.04 4.42 -8.04 -0.78 0.91 新 6 -0.62 -2

10、.10 1.20 -0.65 -0.07 -15.9 0.53 0.15 0.33 4CVM001 1.02 -2.25 -1.07 -4.93 -5.09 -3.87 2.09 0.46 -4.61 H03 0.83 4.01 2.78 2.94 -2.29 5.44 6.08 -0.35 2.40 H02 1.00 -1.47 -0.53 -0.30 3.42 -4.40 -0.66 0.52 0.97 从单株产量性状来看， Y09、 Y10、 Y19、新 7、新 6、 H03、 H02 的效应值为正，能使 后代单株籽粒产量增加。 2.3 特殊配合力效应分析 特殊配合力是 指特定组合内，杂

11、交一代 的性状数值与亲本的一般配合力平均数的偏差，是指两亲本自交 系各自贡献给杂交种的基因通过互作而表现的非加性基因效应，受环境影响较大，不能稳定遗传 ， 但可以指导杂种优势的利用和杂交种的选育 2。 从表 3 可以看出，同一 性状不同组合的特殊配合力效应值有着很大的差异，在所配的 30 个组合中，株高特殊配 表 3 30 个 组合 的 9 个性状 特殊配合力效应值 杂交组合 株高 穗位 穗长 穗粗 穗行数 行粒数 百粒重 出籽率 单株 产量 Y09新 7 2.15 2.48 -4.83 -4.19 -0.26 2.42 -2.47 -0.63 -7.61 Y09 新 6 -2.97 -2.4

12、2 4.53 -1.30 0.12 0.86 -4.89 0.67 -1.28 Y094CVM001 0.91 2.43 0.10 0.90 0.98 1.30 -1.09 0.36 -0.45 Y09H03 0.98 0.27 -3.06 4.15 0.46 -2.01 2.25 -1.06 3.59 Y09H02 -1.07 -2.76 3.26 0.44 -1.30 -2.57 6.20 0.67 5.75 Y10 新 7 -1.34 2.71 -5.70 -0.58 -0.80 -3.10 -6.42 -0.71 -1.01 Y10 新 6 -2.32 -2.77 2.03 -0.46

13、 2.28 -0.88 -6.41 -0.52 0.56 Y10 4CVM001 0.19 -2.04 -0.09 1.74 0.03 -3.12 5.45 -0.09 -1.21 Y10 H03 0.88 9.33 -1.39 -1.97 -1.32 7.49 -2.05 1.46 0.36 Y10 H02 2.59 -7.23 5.15 1.27 -0.18 -0.39 9.44 -0.15 1.31 Y11 新 7 0.09 -6.63 3.90 4.28 3.76 -10.04 4.38 -0.78 6.00 Y11 新 6 6.89 5.81 -2.22 -1.16 2.48 -0.

14、37 -1.41 0.15 2.88 Y11 4CVM001 -1.77 5.96 -3.87 -0.35 -3.70 3.14 -2.41 0.58 -5.32 Y11 H03 -2.96 -1.49 5.91 0.12 -1.94 3.85 7.79 -0.10 5.94 Y11 H02 -2.25 -3.65 -3.72 -2.89 -0.60 3.42 -8.36 0.15 -9.51 Y12 新 7 -4.12 1.01 3.81 -3.35 1.15 7.90 2.10 0.11 0.45 Y12 新 6 -1.97 -5.07 -0.92 2.32 -4.28 -4.55 5.7

15、2 1.41 -2.18 Y12 4CVM001 2.30 5.37 -0.04 0.35 2.39 7.88 -7.44 -0.38 4.16 Y12 H03 2.36 -1.19 -4.58 -1.97 1.04 -11.33 -6.18 0.42 -8.10 Y12 H02 1.44 -0.12 1.73 2.66 -0.30 0.10 5.79 -1.56 5.66 Y17 新 7 1.47 -3.22 -1.55 2.20 -2.55 -1.90 1.29 1.38 -3.59 Y17 新 6 -0.14 12.45 -2.13 0.23 -0.51 3.50 7.53 -0.67

16、1.56 Y17 4CVM001 2.00 -3.86 5.46 1.04 1.81 -5.35 1.55 0.14 3.73 Y17 H03 -0.33 -8.37 2.53 -0.58 1.50 -1.70 1.95 -1.29 -0.05 Y17 H02 -3.00 3.00 -4.32 -2.89 -0.26 5.45 -12.31 0.45 -1.65 Y19 新 7 1.75 3.65 4.37 1.64 -1.30 4.72 1.12 0.63 5.76 Y19 新 6 0.51 -8.00 -1.29 0.37 -0.09 1.44 -0.54 -1.04 -1.54 Y19

17、4CVM001 -3.63 -7.86 -1.56 -3.68 -1.51 -3.85 3.94 -0.61 -0.91 Y19 H03 -0.93 1.45 0.59 0.25 0.26 3.70 -3.76 0.57 -1.74 Y19 H02 2.29 10.76 -2.10 1.41 2.64 -6.01 -0.76 0.44 -1.56 合 力效应表现为负值的有 14个组合，其中负效应值较大的组合为 Y12新 7、 Y194CVM001、Y13H02、 Y10新 6、 Y11H03。 穗位高特殊配合力效应表现为负值的有 16 个组合，其中负效应值较 大的组合为 Y17H03、 Y19

18、新 6、 Y194CVM001、 Y10H02、 Y11新 7。 穗长特殊 配合力相对效应 表现为正值的 有 13 个组合，其中正效应值较大的组合为 Y11H03、Y174CVM001、 Y10H02。 穗粗特殊配合力相对效应表现为正值得有 17 个组合，其中正效应值较大的组合为 Y11新 7、 Y09H03。 穗行数 特殊配合力相对效应表现为正值的有 15个组合，正效应值 较大的组合为 Y11新 7、 Y19H02、 Y11新 6。 行粒数特殊配合力相对 效应表现为正值的有 14 个组 合，正效应值较大的组合为 Y12新 7、 Y124CVM001、Y10H03。 百粒重特殊配合力相对效应

19、表现为正值的有 15 个组合，其中正效应值较 大的组合为 Y10H02、 Y11H03、 Y17新 6。 出籽率特殊配合力相对效应 表现为正值的有 16 个组合，其中正效应 值较大的组合为 Y10H03、 Y11新 6、 Y17新 7。 单株产量特殊配合力效应表现为正值的有 14 个组合，其中正效应 值前 5 名的组合 为 Y11新 7、 Y11H03、 Y19新 7、 Y09H02、 Y12H02，而单株产量实际表现前 5 名为 Y09H02、 Y09H03、 Y10H03、Y10H02、 Y19新 7，可以看出 单株产量 特殊配合力 与 实际表现 不一致 。 2.4 总配合力效应分析 总配

20、合力等于双亲的一般配合力效应值之和加上组合的特殊配合力效应值，即TCA=GCAi+GCAj+SCAij。 单株产量总配合力相对效应值见表 4，与杂交组合的实际表现基本吻合，即总配合力效应值越高实际表现就突出，说明总配合力效应值比特殊配合力更能反映组合的实际表现 3。 Y11新 7、 Y11H03、 Y12H02 这 3 个组合单株产量特殊配合力效应值排名为 1、 2、 5，而总配合力效应值排名 为 15、 10、 23，应进一步鉴定试验。 3 结论 3.1 从单株产量性状来看， 黄改系 新 7、新 6、 H03、 H02 的一般配合力效应值为正， 可以继续利用 。 新 7 在 降低后代株高，增

21、加穗行数和行粒数 方面作用明显 ，已组配出大穗型杂交种新单 26（新 4 白 新 7 红） 。 新 6 在 降低 后代株高和穗位高，提高百 粒重 方面作用明显 ，已组配出新单 36 抗倒性 特别突出。 H03 在 增加 后代穗长、穗粗和行粒数，提高百粒重方面作用明显 。 H02 在降低后代穗位高，增加穗行数，提高出籽率方面作用明显。 在育种过程中应根据不同的育种目标，有选择的对其某一突出性状加以利 用 1。 3.2 自交系 Y11 和新 7 单株产量 的 GCA 并 不高，而组合 Y11新 7 的 SCA 最高，这与李潮海等 2的研究结果一致，自交系新 7 红和新 4 白的产量性状 GCA 较

22、低，而组合新 4 白 新 7红的产量 性状 SCA 比较高。 说明 一般配合力低的自交系其组合的特殊配合力也可能比较高。 3.3 组合的单株产量表现和总配合力效应值排名基本一致，说明总配合力效应值比特殊配合力更能反映组合的实际表现。利用总配合力效应指导亲本的选配，不仅可以避免用一般配合力选配亲本时的不可靠因素，还可以代替特殊配合力指导亲本的选配 4-5。 表 4 组合的单株产量、特殊配合力配合力效应值、总配合力效应及排名 杂交组合 单株产量 平均值 排名 单株 产量 特殊配合力 排名 单株产量 总配合力效应值 排名 Y09新 7 140.0 17 -7.61 28 -0.02 17 Y09 新

23、 6 148.0 8 -1.28 20 5.73 8 Y094CVM001 142.3 14 -0.45 16 1.62 14 Y09H03 157.7 2 3.59 8 12.67 2 Y09H02 158.8 1 5.75 4 13.4 1 Y10 新 7 151.1 7 -1.01 18 7.93 7 Y10 新 6 152.2 6 0.56 12 8.92 6 Y10 4CVM001 143.1 12 -1.21 19 2.21 12 Y10 H03 155.1 3 0.36 14 10.79 3 Y10 H02 154.4 4 1.31 11 10.31 4 Y11 新 7 142.

24、2 15 6 1 1.59 15 Y11 新 6 137.1 19 2.88 9 -2.11 19 Y11 4CVM001 118.7 29 -5.32 27 -15.25 29 Y11 H03 144.2 10 5.94 2 3.02 10 Y11 H02 120.6 28 -9.51 30 -13.86 28 Y12 新 7 127.1 25 0.45 13 -9.25 25 Y12 新 6 122.6 27 -2.18 25 -12.46 27 Y12 4CVM001 124.5 26 4.16 6 -11.06 26 Y12 H03 117.2 30 -8.1 29 -16.31 30

25、 Y12 H02 134.4 23 5.66 5 -3.98 23 Y17 新 7 133.2 24 -3.59 26 -4.86 24 Y17 新 6 139.6 18 1.56 10 -0.29 18 Y17 4CVM001 135.7 22 3.73 7 -3.06 22 Y17 H03 140.2 16 -0.05 15 0.17 16 Y17 H02 136.0 21 -1.65 23 -2.86 21 Y19 新 7 154.1 5 5.76 3 10.07 5 Y19 新 6 143.0 13 -1.54 21 2.19 13 Y19 4CVM001 137.0 20 -0.91

26、 17 -2.12 20 Y19 H03 145.7 9 -1.74 24 4.06 9 Y19 H02 143.9 11 -1.56 22 2.81 11 参 考文献： 1张学舜 .几个玉米自交系配合力分析研究 J.中国种业 ， 2005， 9： 43-44. 2李潮海，赵亚丽，王小星 ，等 .昌 7-2 近缘系遗传多样性及其配合力分析 J.河南农业大学学报 ， 2008， 42(2)： 150-154. 3邵红玉，韩登旭，阿不来提阿布拉 ，等 .早熟玉米自交系配合力分析 及应用评价 J.新疆农业 科学， 2010， 47(1)： 54-58. 4吕巨智，程伟东，石达金，等 . 西南地区新玉米自交系的配合力效应及聚类分析 J.中国种业 ， 2014， 5： 38-41. 5马毅，卫晓轶，魏锋，等 .高配合力玉米自交系新 6 的选育研究 J.中国种业 ， 2015， 3： 52-54. 基金项目：国家现代玉米产业技术体系建设专项（ CARS-02-58）；河南省玉米育种重大科技专项（ 121100110300）。 作者简介：马毅 (1978-)，男，助理研究员，主要从事玉米育种工作。 E-mail: mayi- 通信 作者：张学舜