广适高产玉米杂交种金玉506穗部性状改良效应

郭向阳，兰琴英，王安贵，祝云芳，刘鹏飞，陈泽辉*

(1.贵州省旱粮研究所，贵州 贵阳 550006；2.贵州省清镇市第一高级中学，贵州 贵阳 551400)

广适高产玉米杂交种金玉506穗部性状改良效应

郭向阳1，兰琴英2，王安贵1，祝云芳1，刘鹏飞1，陈泽辉1*

(1.贵州省旱粮研究所，贵州 贵阳 550006；2.贵州省清镇市第一高级中学，贵州 贵阳 551400)

【目的】穗部性状是产量的主要构成因子，以玉米杂交种的双亲为“中心”，分别对其穗部表型性状不足进行改良，并解析玉米杂交种遗传改良效应；为玉米杂交种的改良提供理论支撑。【方法】利用配子选择法将优良玉米杂交种鄂玉10号、黔兴201、雅玉889、顺单6号和自交系Ph6wc分别导入QB506得458份改良系，从中选择15份；同时，将优良自交系T32、QB572、QB576和QB48分别导入QR273得367份改良系，从中选择27份；2014年，在3个地点(德江、贵阳和罗平)对100个杂交组合进行表型 鉴定，调查8个穗部性状。【结果】联合方差分析表明：试点内区组间的方差均达显著或极显著水平。组合间的方差在P=0.01水平均达极显著。玉米QR273改良系的果穗表型性状差异显著性、变异系数分析表明：不同供体间的同一性状的表型变异系数呈不规则波动式变化；不同供体大多数性状的表型变异系数变化幅度小；同时，在QB506改良系上：PH6WC比其他4个供体在穗部性状改良效果明显，变异系数变化幅度大；正确的供体选择对改良优良自交系(受体)的遗传特性十分重要。3点平均产量超过对照10 %以上的有26个组合，均由QR273(金玉506母本)的供体QB576与T32，(父本)QB506的供体PH6WC、黔兴201与鄂玉10号提供。【结论】基于杂种优势群内组群的玉米自交系改良，适宜地选择强度下，正确的选择供体能较好地剔除受体的缺点，同时，保持自交系(受体)的遗传特性的优点。

玉米；自交系；穗部性状；杂种优势；改良效应

【研究意义】玉米自交系的优劣决定杂交品种应用推广的成败，即使选育出优良的自交系，也难免存在缺点[1-2]。【前人研究进展】2008 年冬季，贵州省旱粮研究所利用遗传背景差异性大，且与QR273(受体)互补性强的供体对受体改良，经杂(自)交或回交4年选育，形成一批QR273改良系，筛选出24份供试材料。陈建军等(2016)[4]利用配子改良法将PH6WC、顺单6号、黔兴201、雅玉889和鄂玉10号导入QB506，通过杂(自)交或回交4年选育，形成一批QB506改良系，筛选出15份供试材料。玉米杂交种金玉506具有广适、高产稳产及品质优等特点。2009年冬，贵州省旱粮研究所利用玉米自交系QR273(多抗、配合力高)作母本，QB506作父本选育而成；2012年贵州省审定(黔审玉2012003号)，2013年国家审定；在两年(2011-2012年)国家西南区域试验中，平均产量9261.45 kg/hm2，比对照渝单8号增产5.89 %。同时，截至2015年，利用QR273已培育审定10个广适、高产稳产和优质的国家(省级)杂交种，并在玉米生产上大面积推广应用[3]。【拟解决的关键问题】以杂交种金玉506的双亲为“中心”，将不同供体利用不同的方法导入2个受体选择稳定改良系，并探讨金玉506穗部性状的改良效应。【本研究切入点】金玉506的双亲也存在缺点，如自交系QR273(母本)的雌穗多苞、脱水慢以及籽粒产量效率低等[5]，QB506含水量偏高、出籽率低[4]。自交系改良基于遵循杂种优势模式，遗传背景具有差异性且两者性状优势互补，研究遗传改良保留优良性状并剔除不良性状，提高玉米自交系的利用价值与杂交种的适应性，以期创制出更优异的自交系和选育出更优良的杂交种用于生产。

1 材料与方法

1.1 供试材料

贵州省旱粮研究所用优良玉米杂交种鄂玉10号、黔兴201、雅玉889、顺单6号和PH6WC(表1)分别导入QB506得到458份改良系，从中选择17份；利用优良自交系T32、QB572、QB576和QB48(表1)分别导入QR273，经过杂交、回交获得367份改良系，从中选择27份；供试材料共44份玉米自交系(表2)，均由贵州省旱粮研究所提供。

1.2 试验地点

试验于2014年在贵州省贵阳市、贵州省德江县和云南省罗平县进行。贵州省贵阳市地处北纬26°34′13″，东经106°42′39″，土壤养分含量全氮1.69 g/kg，有效磷47.10 mg/kg，速效钾333.00 mg/kg，有机质29.05 g/kg。贵州省德江县地处北纬28°15′51″，东经108°06′39″， 土壤养分含量全氮1.96 g/kg，有效磷52.74 mg/kg，速效钾162.20 mg/kg，有机质22.50 g/kg。云南省罗平县地处北纬24°31′，东经103°57′，土壤养分含量全氮2.45 g/kg，有效磷38.36 mg/kg，速效钾302.80 mg/kg，有机质55.70 g/kg。播种前，采用S取样法对每个试验点的耕层土壤进行取样并利用化学方法测定土壤肥力情况。

表1 玉米供体材料优良杂交种和优良自交系

表2 试验选用的44份改良系材料

1.3 试验设计

研究按照NCII遗传交配设计(North Carolina Design II)。2013年冬,在海南三亚崖城试验田种植20份亲本自交系，在散粉-吐丝期，QR273及9份改良系每个测验种中随机抽取10株植株的花粉混匀作父本，选择QB506及9份改良系作为母本进行交叉式组配100个组合(每个父本均与同一组10个母本交配。每个母本均与同一组10个父本交配)，每个组合配制4～5个果穗。

田间组合鉴定采用部分平衡格子方设计(Partially Balanced Lattice Design)，以金玉506(QR273×QB506)为对照(CK)，2行区，3次重复，行长3 m，行距70 m，株距25 cm，每行12株，小区面积4.9 m2。田间管理同大田生产。室内考种以小区为单位，杂交组合的田间农艺性状，共调查8个穗部性状(穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率、秃尖长和小区产量)。

1.4 表型数据分析

根据方差分析结果，对均方达到显著或极显著水平的性状进行遗传方差成分估计及遗传率估算[6-7]，具体计算由Excel和DPS统计软件完成。采用对照优势结合产量特殊配合力效应(SCA)对杂交组合作杂种优势分析。

由于互联网金融市场的财务风险极易波及到整个行业，就比如说P2P行业，一旦其中某个节点爆发后，将会直接影响到整个行业的发展。互联网金融市场体系缺乏对财务风险的防范体系，一旦某个环节产生一定的风险就会引发市场风险。而且在财务风险主动管理上面也有所欠缺，没有主动的将互联网金融财务风险纳入到防范范围中，而且在征信环节以及信息共享内容方面也并没有制定相应的措施。总体来说就造成互联网金融财务风险缺乏足够的应对能力。

H(%)=(F-X)/X×100%

其中，H为对照优势，F为杂交组合产量，X为对照组合的产量。

2 结果与分析

2.1 穗部性状差异显著性

方差分析结果(表3)表明：试点内区组间的方差除穗行数在P=0.05水平显著，其他性状均在P=0.01水平上极显著。组合间的方差均在P=0.01水平极显著，即各组合间性状差异明显，说明组合间存在真实的遗传差异，可进一步估算遗传方差。试点间方差分析均在P=0.01水平极显著，在组合×地点互作方差分析中，除了穗行数未达到显著水平外，其他各性状之间均达到显著或极显著水平。

表3 各杂交组合8个穗部性状方差分析及配合力方差分析结果

注：*和**分别表示在0.05和0.01的显著水平。表中的数值为MS值。

Note:* and ** indicate significance of difference at 0.05 and 0.01 level， respectively. The value in the table means MS.

表4 8个穗部性状遗传参数估计(固定模型)

表明，QB506及其改良系和QR273及其改良系的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、禿尖长、出籽率、百粒重和小区产量等表现不仅有基因型效应，而且受生态条件、气候条件等环境因素和基因型与环境互作的影响。

2.2 QR273和QB506改良系的表型变异系数

以自交系QB48、QB572、QB576和T32为供体，改良系与QR273在穗长性状上有不同程度的减少；在穗粗和穗行数上多数改良系得以增加；不同供体间的同一性状的表型变异系数呈不规则波动式变化。总体上，不同供体大多数性状的表型变异系数变化幅度小，说明基础材料改良基于杂种优势群内组群选系，选择不同供体在适宜选择强度条件下，能较好地保持优良自交系(受体)的遗传特性。

以PH6WC、顺单6号、黔兴201、雅玉889和鄂玉10号为供体，15份改良系与QB506(受体)在穗粗性状上有不同程度的减少；QB1558穗长增加，秃尖长减小，QB2425穗粗增加；不同供体间的同一性状的表型变异系数呈不规则波动式变化。总体上，PH6WC比其他4个供体在穗部性状改良效果明显，变异系数变化幅度大；说明正确的供体选择对改良优良自交系(受体)的遗传特性十分重要。

2.3 遗传方差成分及遗传率估算

方差分析表明，8个果穗性状组合间在P=0.01水平达极显著，可进一步对遗传方差进行估算。供试材料为玉米杂交种的双亲QB506和QR273及其改良系，着重分析受体与改良系的差异程度，进而评价相应组配组合的效应，不涉及外延，因此，采用固定模型。 穗部性状遗传方差成分及遗传率结果(表4)。

2.4 测交组合产量的对照杂种优势

从表5看出，三点联合平均产量超过对照10 %以上的有26个组合，均由小区产量一般配合力排名前五名的自交系所组配。排名前10名的杂交组合是QB2398×QB2232、QB1579×QB2182、QB2398×QB2208、QB2425×QB2232、QB1495×QB2182、QB1579×QB2232、QB2383×QB2208、QB1579×QR273、QB2398×QB2182和QB2425×QB2182。产量对照优势分别为22.46 %、18.92 %、18.39 %、17.54 %、17.50 %、17.08 %、16.13 %、15.89 %、14.48 %和13.72 %。产量前10名的组合中由QB2182组配的杂交组合有4个，由QB2398组配的杂交组合就有3个，由QB2232组配的杂交组合有3个，由QB1579组配的杂交组合有3个，由QB2208组配的杂交组合有2个，QB1495、QB2383、QB2425和QR273组配的杂交组合各1个。

表5 杂交组合产量对照优势增产的组合

对产量超过对照10 %以上的组合中亲本出现的次数统计(表6)发现，QB506改良系QB2398和QB1579都出现5次，QB1495出现4次，QB2383和QB2425都出现3次，而QB506只出现过1次，说明，不同供体对QB506产量性状的改良效果非常明显。QB2398、QB1579、QB1495、QB2383和QB2425与QR273及其改良系QR273改良系组配容易产生高产组合。QR273改良系QB2232出现7次，QB2182出现6次，QB2208出现4次，QB2038出现3次，而QR273本身也出现4次，说明QR273本身是一个优良的自交系，通过加入不同Suwan选系材料改良QR273，在产量性状得到较好的改良效果，改良系QB2232、QB2182、QB2208和QB2038与QB506及其改良系组配容易产生高产组合。

表6 产量超过对照10 %以上的26个强优势组合亲本出现次数

3 结 论

商业化育种中，玉米育种集中在骨干(核心)自交系上，“修饰育种”现象导致遗传基础狭窄与品种同质化严重；现有玉米自交系改良是提高育种水平的重要途径之一[8-9]。组配组合在产量及抗逆性是否提高是衡量改良自交系成功的标准。供体与受体的性状具有明显的差异、互补性，通过遗传改良保留部分优良性状并保持其高配合力特性，提高自交系的利用价值。

供体必须具备2个基本条件：第一，具备明显的、可以弥补被改良系某些缺点的优良性状；第二，具有较高配合力，较多的优良性状没有严重的、难以克服的缺点[10-11]。QR273改良系与QR273在穗长性状上有不同程度的减少；在穗粗和穗行数上多数改良系得以增加；产量较高、配合力高的改良系均来自供体QB576与T32。QB506改良系与QB506(受体)在穗粗性状上有不同程度的减少；QB1558穗长增加，秃尖长减小，QB2425穗粗增加。说明在适宜选择强度条件下，基础材料改良基于杂种优势群内组群选系，供体的正确选择能较好地保持优良自交系(受体)的遗传特性。

通过测交组合产量的对照杂种优势分析发现，不同供体对同一受体的穗部性状及组合产量差异较大；三点平均产量超过对照10 %以上的有26个组合，与5个改良系小区产量的GCA效应值较高一致；由于一年三点田间鉴定，缺乏年际间试验数据，所以有必要对玉米杂交种金玉506改良效应进行深入的、更全面的研究。

致谢：贵州省旱粮研究所杨明伦老师在田间管理过程中给予帮助，贵州省旱粮研究所吴迅博士在文章修改中提出宝贵意见与建议，在此一并致谢。

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ImprovementEffectofEarTraitofJinyu506,HybridMaizeVarietywithWideAdaptabilityandHighYield

GUO Xiang-yang1, LAN Qin-ying2, WANG An-gui1, ZHU Yun-fang1,LIU Peng-fei1, CHEN Ze-hui1*

(1. Guizhou Institute of Upland Crops, Guizhou Guiyang 550006, China; 2.Qingzhen No.1 High School, Guizhou Guiyang 551400, China)

【Objective】The ear strait is the main yield component. The ear trait of parents of hybrid maize combinations can be improved and the genetic effect of hybrid maize combinations is analyzed to provide a theoretical support for improvement of hybrid maize.【Method】Excellent hybrid maize lines of Eyu 10, Qianxing 201, Yayu 889 and Shundan 6 and Ph6wc inbred line are respectively introduced into QB506 by the genetic selection method and 15 excellent improved lines are selected from 485 improved lines of QB506. Excellent inbred lines of T32,QB572, QB576 and QB48 are introduced into QR273 separately and 27 improved inbred lines are selected from 367 improved inbred lines of QR273. The phenotype of 100 hybrid combinations is identified at three test sites (Dejiang, Guiyang and Luoping) to investigate 8 ear straits.【Result】 The combining variance analysis shows that the variance between bocks in test sites reaches a significance or very significant level and the variance between combinations reaches a very significant level. There is a significant difference in ear phenotype trait among 27 improved line of QR273. The variable coefficient shows that the phenotype variable coefficient of the same trait among different donors presents an irregular fluctuation pattern and the variation range of phenotype variable coefficient of most straits among different donors is small. PH6WC has a higher improvement effect on ear strait compared with other four donors in QB506 improved lines but the variation range of the variable coefficient is big. Therefore, the correct donor selection is very important to genetic characteristics of the improved inbred lines (receptor). The average yield of 26 combinations at three test sites is 10 % higher than CK and their parents all include QB576 and T32 (donors of QR273, female parent of Jinyu 506) and PH6wc, Qianxing 201 and Eyu 10 (donors of QB506,male parent of Jinyu 506).【Conclusion】The correct donor selection can effectively rejet the disavantage of receptor and maintain excellent genetic characteristics of inbred lines (receptors) under the suitable selection intensity based on maize inbred line improvement of groups in heterotic population.

Maize; Inbred line; Ear trait; Heterosis; Improvement effect

1001-4829(2017)10-2168-06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.10.002

2017-05-16

贵州省科技支撑计划项目[黔科合支撑 (2016)2605]；贵州省农业科学院自主创新项目[黔农科院自主创新科研专项字(2014)006]；国家“七大作物育种”专项(2016YFD0101206-4)；贵州省农业科学院项目“贵州玉米耐旱种质的分子创制”[黔农科院专项(2014)008]

郭向阳(1982-)，男，河南滑县人，博士研究生，主要从事玉米遗传育种研究,E-mail：xyguo0372@163.com，*为通讯作者：陈泽辉，E-mail：chenzh907@sina.com。

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(责任编辑 聂克艳)