貴州地方玉米自交系主要性狀的配合力分析

貴州地方玉米自交系主要性狀的配合力分析

母親比容量是選擇母親比容量的主要指標(biāo)。測定親本自交系及雜交組合各性狀的配合力,了解自交系的利用價值和潛力,對正確指導(dǎo)玉米自交系的選育和雜交種的親本選配,確定優(yōu)良雜交組合具有重要的意義。本研究對在貴州應(yīng)用較廣的19個玉米自交系進(jìn)行主要數(shù)量性狀配合力分析,選出優(yōu)良的玉米自交系和優(yōu)良的雜交組合,指導(dǎo)玉米雜交種的組配,避免育種的盲目性,提高育種效率。1隨機(jī)區(qū)組種植試驗(yàn)選用遺傳性穩(wěn)定的19個玉米自交系(表1)于2005年1月在海南按不完全雙列雜交(9×10)配成90個雜交組合。2006年5月將90個雜交組合采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)種植,3次重復(fù),雙行區(qū),小區(qū)長5m,行距0.67m,株距0.3m。在抽穗期每小區(qū)測5株的株高、穗位高、收獲時每小區(qū)隨機(jī)取5株果穗進(jìn)行室內(nèi)考種,測其穗長、禿尖長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、出籽率、穗粒重等性狀。本文中組合1、2……分別代表(1×10)、(1×11)……,以下類同。2結(jié)果與分析2.1組合間方差性狀間差異的比較隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)的方差分析(表2)表明,各性狀重復(fù)間方差均不顯著,而組合間方差除穗粗外其它性狀均達(dá)到極顯著水平。對達(dá)到極顯著的性狀進(jìn)一步做組合間方差分析(表3)。對于模型Ⅰ,除個別性狀外P1、P2、P12期望值達(dá)到了顯著或極顯著水平,可以進(jìn)一步做配合力效應(yīng)值分析。2.2供試自交系的gca相對效應(yīng)值及應(yīng)用在雜交親本選配的研究中,一般配合力是指一親本自交系與其它多個自交系雜交后遺傳給子代性狀的平均表現(xiàn),它主要由基因的加性效應(yīng)決定,是能夠穩(wěn)定遺傳和固定的部分。一般配合力越高,表示自交系所含有的有利基因位點(diǎn)越多,也是進(jìn)行選擇的重要指標(biāo)。因此,通過自交系一般配合力的測定,可以反映自交系的利用價值,預(yù)測雜交種后代的表現(xiàn)。表4列出了19個供試自交系各測定性狀的一般配合力相對效應(yīng)值。從表4可以看出,同一玉米自交系的不同性狀和不同自交系同一GCA相對效應(yīng)值有很大的差異。其中自交系9株高、穗位高的GCA相對效應(yīng)值均呈較為明顯的負(fù)值,用其組配雜交組合時有利于組配出株高、穗位較低的組合,有利于改善植株的抗倒能力。自交系12、17穗長、行粒數(shù)GCA相對效應(yīng)值較高,對組合的穗長、行粒數(shù)有明顯的增加作用;自交系10、16、17能顯著減少組合的禿尖長度;自交系3、11、12穗行數(shù)GCA相對效應(yīng)值較高,對增大組合的穗粗有明顯作用;自交系2、10、18等有很高的百粒重GCA相對效應(yīng)值,用它們組配雜交組合時,有利于增加雜種一代的粒重;自交系7、12、17在提高雜交組合的出籽率有顯著的作用;而自交系1、12、17在穗粒重方面具有很大的優(yōu)勢。在實(shí)際育種過程中更具意義。綜合考慮,選出了1、12、14、17等為比較優(yōu)良的自交系,當(dāng)然,在育種過程中還應(yīng)根據(jù)不同的育種要求,選取相應(yīng)的自交系為宜。2.3相對效應(yīng)值及穗粒重對產(chǎn)量的影響特殊配合力是指某些特定的組合與在其雙親平均表現(xiàn)的基礎(chǔ)上的預(yù)期結(jié)果的偏差,是由基因的非加性效應(yīng)決定的,即基因間的顯性、上位性互作效應(yīng)以及基因與周圍環(huán)境因素的互作效應(yīng)的綜合結(jié)果。表5列出了參試組合各測定性狀的特殊配合力相對效應(yīng)值。從表5的結(jié)果可以看出:SCA相對效應(yīng)值變化范圍株高為:-34.75~19.89;穗位高為:-31.21~43.84;穗長為:-19.12~21.02;禿尖長為:-193.75~240.42;穗行數(shù)為:-18.25~21.21;行粒數(shù)為:-32.07~38.03;百粒重為:-35.49~33.08;出籽率為:-7.94~4.45;穗粒重為:-35.52~44.19。穗粒重是影響產(chǎn)量的最重要最直接的因素,產(chǎn)量的高低主要取決于穗粒重的GCA和SCA。對于穗粒重,在參試的90個組合中,其特殊配合力相對效應(yīng)值較高的組合有12、81、68、10、85等,其中組合42、34、26中雙親穗粒重的GCA為負(fù)值,其SCA卻很高。綜合各組合的不同性狀來看,12、34、26是比較優(yōu)良的雜交組合。2.4總配合力效應(yīng)與組合配合效應(yīng)的關(guān)系上述對各性狀一般配合力及特殊配合力的分析可以看出,一般配合力高的自交系其組合特殊配合力不一定高,而一般配合力低的自交系其組合特殊配合力也有可能比較高。然而雜種優(yōu)勢的表現(xiàn)是加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)共同作用的結(jié)果,它不但取決于親本自交系的一般配合力效應(yīng),還取決于組合的特殊配合力效應(yīng),即取決于雙親的配合力總效應(yīng)(t.c.a=gi+gj+sij)。在本試驗(yàn)中,穗粒重的總配合力相對效應(yīng)值的前10個組合分別是68、3、35、33、85、81、38、53、9、8,其中除53外,其余各組合雙親的GCA和組合的SCA均為正值;后10個組合分別是90、76、52、32、40、27、72、82、22、50。根據(jù)總配合力效應(yīng)與組合的實(shí)際表現(xiàn)可以看出,組合總配合效應(yīng)值與組合的實(shí)際表現(xiàn)基本一致,也就是說,雜交組合各個性狀的總配合力效應(yīng)與其實(shí)際表現(xiàn)有一定的相關(guān)關(guān)系,一般是正相關(guān),即總配合力效應(yīng)值高的組合其實(shí)際表現(xiàn)也就突出。如穗粒重與總配合力效應(yīng)值的排名順序基本一致(表6)。3總配合力效應(yīng)對不完全雙列雜交的ssr性狀表達(dá)的影響雖然雜交組合的性狀表達(dá)值與GCA或SCA效應(yīng)值有一定相關(guān)性,但在穗粒重上自交系1、14的GCA效應(yīng)值都較大,但其組合5的穗粒重并不高。相似的SCA效應(yīng)較大的組合26、42、74、86的穗粒重都不高。這說明僅用GCA或SCA來衡量組合的性狀表達(dá)值是不夠的。若用總配合力效應(yīng),則總配合力效應(yīng)值與性狀表達(dá)值是一致的,本試驗(yàn)中的9個性狀,凡是總配合力效應(yīng)值高的組合,性狀表達(dá)值也大。在單株產(chǎn)量上,總配合力效應(yīng)不僅與雙親的GCA效應(yīng)有關(guān),還與雙親間的SCA有關(guān)。因此,雜交組合的性狀表達(dá),不但取決于親本自交系的一般配合力效應(yīng),也取決于這些自交系組配的雜交組合所產(chǎn)生的特殊配合力,也就是說取決于總配合力效應(yīng)。在本次不完全雙列雜交遺傳設(shè)計(jì)中,引入總配合力來綜合評價各雜交組合產(chǎn)量及其性狀表達(dá),與統(tǒng)計(jì)結(jié)果較大程度上吻合。產(chǎn)量是多個性狀的綜合表現(xiàn),它是各性狀加性效應(yīng)、顯性效應(yīng)、上位性效應(yīng)綜合表現(xiàn)作用結(jié)果。因此,親本自交系的一般配合力與特殊配合力二者的作用是平行的,不能互相代替,而利用總配合力基本上能夠真實(shí)全面地反映自交系產(chǎn)生雜種優(yōu)勢的能力。這一點(diǎn)不僅僅反映在本次試驗(yàn)中的產(chǎn)量雜種優(yōu)勢與總配合力的高度正相關(guān),同時在其它性狀方面也表現(xiàn)出相