16个新选玉米自交系主要性状的配合力分析

秦燕　杨洪　赵永康　李兰　杨进

摘要采用不完全双列杂交设计，对新选育的16个玉米自交系进行配合力及遗传参数分析。配合力分析结果表明，自交系W3、W7、Q4、Q6、Q7在降低株高、穗位高表现较好；W1、W4、Q1在增加穗长、减少秃尖长表现较好；W4、W8、Q4、Q8在增加籽粒深度方面表现较好；W1、Q8在增加穗行数和行粒数方面表现较好；W1、W4、W8、Q1、Q3在增加出籽率方面表现较好；W1、W4、W5、Q1、Q4等在增加百粒重方面表现较好；W1、W4、W5、Q1、Q4、Q8在增加产量方面表现较好。遗传参数分析结果表明，穗长、秃尖长、穗行数宜在早代进行选择；株高、穗位高、出籽率、百粒重、单株产量适宜在晚代进行选择。

关键词玉米；自交系；配合力

中图分类号S513文献标识码A文章编号0517-6611（2017）31-0031-03

AbstractThe combining ability and genetic parameters of 16 new maize inbred lines were analyzed by incomplete diallel cross design. The results of combining ability showed that the inbred lines W3， W7， Q4， Q6 and Q7 were better in reducing the plant height and ear height. W1， W4 and Q1 were better in increasing the ear length and reducing the sterile length. W4， W8， Q4 and Q8 were better in increasing the kernel depth. W1 and Q8 were better in increasing the row per ear and kernels per row. W1， W4， W8， Q1 and Q3 were better in increasing the seeding rare. W1， W4， W5， Q1 and Q4 were better in increasing the 100kernel weight. W1， W4， W5， Q1， Q4 and Q8 were better in increasing the yield. The results of genetic parameters showed that ear length， sterile length， and row per ear should be selected in earlier generation. Plant height， ear height， seeding rare， 100kernel weight and yield per plant should be selected in later generation.

Key wordsMaize；Inbred lines；Combining ability

玉米育種难在选系，重在组配，中心是配合力问题，配合力是自交系选育和杂交种组配的核心[1]。通过完全或不完全双列杂交设计，分析各个供试自交系各性状的一般配合力和特殊配合力，并对其遗传参数进行分析，进而对各参试自交系的利用价值和应用潜力做出综合评价，以便在种质资源的改良，以及多抗、优质、高产的自交系选育等方面加以利用。贾亚涛等[2]、崔超等[3]、付忠军等[4]分别对各自选育的自交系进行配合力分析，表明配合力的研究对自交系的利用具有重要意义。

为了拓宽种质资源，成都市农林科学院2007—2008年合成了群体P1、P2，每个群体均为10个单交组合经2次隔离重组合成的遗传平衡群体[5]，经过多年的选择，育成了8个自交系Q1～Q8，同时利用参加省区试的杂交组合选育了8个二环系W1～W8。该试验采用不完全双列杂交设计对16个新选玉米自交系进行配合力研究，旨在测定新选自交系主要性状的配合力，并对其遗传参数进行分析，为自交系的合理应用提供依据。

1材料与方法

1.1试验材料

2015年秋季选用8个玉米自交系W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8作为父本，8个玉米自交系Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8作为母本，采用不完全双列杂交配制64个杂交组合。父本系为使用往年参加省区试的组合选育的二环系，母本系则是从人工合成群体P1、P2中选育的自交系。

2016年春季在崇州羊马科技试验园区进行64个组合的田间试验。试验采用随机区组设计，3次重复，单行区，行距085 m，窝距0.40 m，双株种植，每行12株，对照品种为渝单8号，田间管理同大田生产。取中间10株调查获取数据资料。

1.2考察性状

田间调查株高、穗高，室内考察穗长、秃尖长、籽粒深度、穗行数、行粒数、出籽率、百粒重、单株产量等。

1.3统计分析

以小区均数为单位，利用DPS软件，将数据进行方差分析；对组合间差异显著的性状，按明道绪等[6]、高之仁[7]的不完全双列杂交模型作配合力分析。

2结果与分析

2.1各性状方差分析

对64个杂交组合10个农艺性状、经济性状进行配合力方差分析（表1），可以看出，10个性状组合间差异均达极显著水平，表明这些性状在各杂交组合间遗传差异真实存在。10个性状的GCA和SCA差异均达显著或极显著水平，表明这些性状的GCA和SCA在亲本和组合间存在真实的差异。

2.2一般配合力分析

一般配合力是指某一亲本的性状对杂交组合影响的平均表现，它主要决定于基因的加性效应，是可以遗传的部分[7]。从表2可以看出，不同自交系同一性状的GCA相对效应值有很大差异，同一自交系不同性状的GCA相对效应值也有很大差异。

父本系中W3、W7及母本系中Q4、Q6、Q7株高、穗位高的GCA值均为负，利用它们有可能降低所配组合的株高、穗位高。父本系中W1、W4及母本系中的Q1的穗长GCA为正，秃尖长GCA为负，利用它们有可能提高所配组合的穗长，降低秃尖长。父本系中W8、W4，母本系中Q4、Q8籽粒深度GCA为正，利用这些自交系有可能组配出籽粒较深的组合。父本系中W1，母本系中Q8穗行数、行粒数GCA均为正，利用这些自交系有可能组配出较高穗行数和行粒数的组合。父本系中W1、W4、W8，母本系中Q1、Q3出籽率GCA为正，利用这些自交系有可能组配出出籽率较高的组合。父本系中W1、W4、W5，母本系中Q1、Q4百粒重GCA为正，利用这些自交系有可能增加所配组合的百粒重。父本系中W1、W4、W5，母本系中Q1、Q4、Q8产量GCA均为正，利用这些自交系有可能组配出高产组合。

分析产量GCA相对效应值较高的6个自交系的其余性状可知，W1可增加所配组合的株高、穗位高、穗长、籽粒深度、穗行数、行粒数、出籽率、百粒重等性状，减少秃尖长。W4可增加所配组合的株高、穗长、籽粒深度、行粒数、出籽率、百粒重等性状，降低或减少穗位高、秃尖长、穗行数。W5可增加株高、穗位高、穗长、行粒数、出籽率、单株产量等性状，降低或减少秃尖长、籽粒深度、穗行数。Q1可增加穗位高、穗长、籽粒深度、行粒数、出籽率、百粒重等性状，降低或减少株高、秃尖长、穗行数。Q4可增加籽粒深度、穗行数、行粒数、出籽率、百粒重，降低或减少株高、穗位高、穗长、秃尖长。Q8可增加株高、穗位高、穗长、秃尖长、籽粒深度、穗行数、行粒数、百粒重，可降低出籽率。结果表明W1、W4、W5、 Q1、Q4、Q8多数性状GCA效应值为正，但也有少数性状GCA效应值为负，表明一个优良的自交系不是每个性状都很好，主要在目标或某性状上表现出较高的配合力，根据育种目标进行合适的组配，以期获得在某一个或某几个目标性状较优良的杂交组合。

2.3特殊配合力分析

特殊配合力是杂交组合与双亲一般配合力预期结果的偏差，它的高低决定于亲本基因型的非加性基因效应，不能稳定遗传[7]。将SCA效应值按正向、负向进行组合归类（表3）。可见各性状SCA效应值为正向和负向的杂交组合个数相当，正向、负向效应值变幅较大。效应值最大（株高、穗位高、秃尖长按负向最大的计）的组合中，W5在穗长、穗行数、百粒重等3个性状中出现，W5的这3个性状GCA效应值依次为5.0、-2.9、4.6，由此可见，SCA高的组合，其亲本GCA未必高，反之GCA高的亲本组配的组合SCA未必一定高，这与吴宏亮等[8]的研究结果基本一致。W4×Q8是产量性状SCA表现最好的组合，W6×Q6是产量性状SCA表现较差的组合，由表2可知，W4和Q8的产量GCA相对效应值均为正，W6和Q6的GCA相对效应值均为负，表明SCA高的组合，其双亲或者1个亲本的GCA也较高，SCA低的组合，其双亲或者1个亲本的GCA也较低。因此，新选自交系的利用，在GCA选择基础上还应注重SCA选择。

2.4遗传参数分析

由表4可知，穗长、秃尖长、穗行数的GCA方差远大于SCA方差，说明这些性状受加性基因影响。行粒数的GCA方差略大于SCA方差，该性状同时受加性基因和非加性基因影响，加性基因影响略大于非加性基因。株高、穗位高、出籽率、百粒重、单株产量的GCA方差远小于SCA方差，表明这些性状主要受非加性基因影响。籽粒深度的GCA方差略小于SCA方差，表明该性状同时受加性基因和非加性基因影响，加性基因影响略小于非加性基因。穗长、秃尖长、穗行数等性状的广义遗传力和狭义遗传力都较高，且主要受加性基因影响，宜在早代进行选择。株高、穗位高、出籽率、百粒重、单株产量的广义遗传力较高，而狭义遗传力偏低，且主要受非加性基因影响，适宜在晚代进行选择。这与苟才明等[9]的研究结果大体一致。

3结论与讨论

配合力是自交系的一种内在特性，它不是通过自交系自身的农艺、经济性状表现可以确定的，而是由其所配杂交组合各性状表现来体现 [10]。一般配合力分析表明，自交系W3、W7、Q4、Q6、Q7在降低株高、穗位高方面表现较好。W1、W4、Q1在增加穗长、减少秃尖长方面表现较好。Q4、Q6在增加穗粗、降低轴粗方面表现较好。W8、W4、Q4、Q8在增加籽粒深度方面表现较好。W1、Q8在增加穗行数和行粒数方面表现较好。W1、W4、W8、Q1、Q3在增加出籽率方面表现较好。W1、W4、W5、Q1、Q4等在增加百粒重方面表现较好。W1、W4、W5、Q1、Q4、Q8在增加产量方面表现较好。因而对新选自交系的利用，首先应测定其配合力，再根据测定结果有针对性地配置组合或改良自交系，在一般配合力选择的基础上强调特殊配合力的选择。

参考文献

[1] 盖钧镒.作物育种学各论[M].北京：中国农业出版社，2006：128.

[2] 贾亚涛，纪志芳，苏冰倩，等.9个玉米自交系配合力和遗传参数分析[J].山西农业科学，2015，43（2）：127-130.

[3] 崔超，高聚林，于晓芳，等.18个玉米自交系氮效率相关性状的配合力分析[J].作物学报，2014，40（5）：838-849.

[4] 付忠军，杨华，祈志云，等.6份CIMMYT玉米自交系穗部性状配合力分析[J].湖北農业科学，2014，53（14）：3241-3243.

[5] 秦燕，郭泓鋆，杨新梅，等.两个玉米人工合成群体选系的配合力分析[J].安徽农业科学，2015，43（20）：82-84，102.

[6] 明道绪，黄玉碧.不完全双列杂交单株资料的配合力分析[J].西南农业学报，1994，7（3）：102-107.

[7] 高之仁.数量遗传学[M].成都：四川大学出版社，1986：413-433.

[8] 吴宏亮，康建宏，张立杰，等.8个玉米自交系穗部性状配合力分析[J].山东农业科学，2013，45（10）：20-23.

[9] 苟才明，杨克诚.5个玉米人工合成群体选系的配合力分析[J].华北农学报，2008，23（2）：62-67.

[10] 敖君.几个玉米自交系主要数量性状配合力分析[J].玉米科学，1999，7（1）：41-42.