玉米窄基因群体中七份种质的评价

邵 勇 南元涛 景玉良 魏国才 金振国 高 利 孙艳杰 石运强 邵珊珊

（黑龙江省农业科学院绥化分院，绥化 152052）

确保粮食安全是我国国民经济发展的基本保障，粮食安全既关系到国家安全和社会稳定，又影响着经济的健康发展，关系到我国全面建设小康社会的重大战略问题。玉米作为我国三大作物之一，玉米生产形势的好坏、效益的高低直接关系到全省农民增收和农村经济发展。玉米大斑病是影响玉米产量与品质的重要病害之一，而容重、百粒重以及出籽率都是决定产量的基本要素。因此本研究选用具有抗大斑病、容重高、出籽率高、百粒重高的种质材料组建群体，混合授粉，在后代群体中选育出综合性状优良的自交系，采用不完全双列杂交设计，利用绥系708以及美国种质PH6wc 2个标准测验种，进行杂交组配，按照完全随机区组设计，进行田间综合鉴定，对选育的自交系丰产性、大斑病、出籽率、百粒重和容重作配合力分析，根据分析数据对自建群体选系工作进行总结和思考，选育出抗病、耐密、脱水快、适合机械化生产的优良种质，为今后更好地直接或间接利用这些自交系提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料测验种：绥系708、PH6wc；群体来源：绥系701、绥系704、绥系709、PH4CV；筛选自交系：Zj01、Zj02、Zj03、Zj04、Zj05、Zj06、Zj07。组建群体的自交系及所筛选种质特性列于表1。

表1 自交系名称及种质特性

1.2 配制组合2012年以绥系701、绥系704、绥系709、PH4CV 4个自交系组建群体，2015年10月末在海南岛南繁基地，利用筛选出的Zj01、Zj02、Zj03、Zj04、Zj05、Zj06、Zj07 7份种质材料为母本，以测验种绥系708、PH6wc为父本进行授粉。

1.3 配置组合的田间试验2016年4月在绥化市北林区单位试验田进行田间试验。将在海南配置的14个杂交组合按照随机区组设计，每组合设置4行区，进行3次重复试验，行长设置为5m，播种密度 5000 株 /667m2。

9月末对大斑病进行发病级别调查；10月份小区收获调查并采集数据，调查的性状包括：测量容重，对所收获的材料进行产量测定、称量百粒重、计算出籽率。

1.4 数据分析对这7份种质材料所配置的14个组合材料进行各个性状的数据调查，然后利用DPS软件对所得数据进行方差分析以及配合力分析。

2 结果与分析

2.1 玉米大斑病的方差分析及一般配合力分析目前，玉米大斑病已经成为危害玉米生产的主要病害之一[1]。发病时玉米叶片从下部开始感病然后逐渐向上部扩散，在植株茎秆与叶片上发生许多病斑，影响玉米进行光合作用，最终导致产量减少，品质不好，造成经济损失。因此，在育种过程中研究大斑病的发生情况，对选育优良品种至关重要。本研究对大斑病调查结果作了方差分析（表2）。

表2 7份种质大斑病的方差分析

研究结果表明各组合间玉米大斑病发生这一性状存在极显著差异，被测自交系间差异显著，这一显著性差异说明每个组合间以及被测自交系在玉米大斑病这一性状上存在真实的遗传变异，因此对此性状进行一般配合力分析（表3）。

表3 7份种质大斑病发生级数的一般配合力分析值

在绥系708与PH6wc 2个测验种的测试下，得到7份种质材料大斑病的一般配合力分析值。配合力值为正的有4个，按从大到小的顺序为Zj07（61.98）〉Zj03（27.27）〉Zj05（15.70）=Zj04（15.70），因此可推断7份种质材料中Zj07的大斑病发生级数遗传效应最明显，同时种质材料Zj03、Zj05、Zj04也具有一定增加大斑病发生的遗传效应；而剩下的3个种质材料配合力值为负，依次为Zj01（-18.21）〉 Zj06（-19.81）〉Zj02（-82.64），由此可知，种质Zj02在抗大斑病上具有极大的遗传效应。

2.2 玉米容重的方差分析及一般配合力分析玉米容重指标是直接代表着粮食的商品性[2]。它与玉米籽粒的内部组织结构以及化学成分还有籽粒的长度、饱满型、含水量、比重以及含杂质等均有密切关系。本研究对玉米容重调查结果作了方差分析（表4）。

表4 7份种质容重的方差分析

研究结果表明各组合间玉米容重这一性状存在极显著差异，被测自交系间差异显著，这一显著性差异说明每个组合间以及被测自交系在玉米容重这一性状上存在真实的遗传变异，因此对此性状进行一般配合力分析（表5）。

表5 7份种质容重的一般配合力分析值

在绥系708与PH6wc 2个测验种的测试下，得到7份种质材料容重的一般配合力分析值。配合力值为正的有4个，按从大到小的顺序为Zj06（1.84）〉Zj01（1.76）〉Zj02（1.19）〉Zj03（1.01），因此可推断7份种质材料中Zj06在容重这一性状上遗传效应最明显，同时种质材料Zj01、Zj02、Zj03也具有一定增加容重的遗传效应；而剩下的3个种质材料配合力值为负，依次为 Zj07（-0.35）〉 Zj05（-2.14）〉Zj04（-3.30），由此可知，种质Zj04在容重这一性状上具有极大的负效应。

2.3 玉米出籽率的方差分析及一般配合力分析玉米出籽率作为产量性状的构成因素，对于产量的影响也极其重要[3]。本研究对玉米出籽率调查结果作了方差分析（表6）。

表6 7份种质出籽率的方差分析

研究结果表明各组合间玉米出籽率这一性状存在极显著差异，被测自交系间差异显著，这一显著性差异说明每个组合间以及被测自交系在玉米出籽率这一性状上存在真实的遗传变异，因此对此性状进行一般配合力分析（表7）。

表7 7份种质出籽率的一般配合力分析值

在绥系708与PH6wc 2个测验种的测试下，得到7份种质材料出籽率的一般配合力分析值。配合力值为正的有4个，按从大到小的顺序为Zj02（11.38）〉Zj06（9.87）〉Zj05（7.22）〉Zj04（0.02），因此，可推断7份种质材料中Zj02在出籽率性状上遗传效应最明显，同时种质材料Zj06、Zj05也具有一定增加出籽率的遗传效应，种质Zj04虽然具有增加出籽率的遗传效应，但效果不大；而剩下的3个种质材料配合力值为负，依次为Zj01（-1.71）〉 Zj03（-3.29）〉Zj07（-23.49），由此可知，种质 Zj07 在出籽率这一性状上具有极大的负效应。

2.4 玉米百粒重的方差分析及一般配合力分析通过配合力测定研究玉米百粒重遗传和亲本选择，玉米百粒重的性状是构成产量的因素之一，同时也是玉米品质的一项指标[4]。因此通过一般配合力分析，研究各亲本在百粒重上的遗传效应，对增加玉米产量、尤其在提高玉米品质上有借鉴作用。本研究对百粒重的调查结果作了方差分析（表8）。

表8 7份种质百粒重的方差分析

研究结果表明各组合间玉米百粒重这一性状存在极显著差异，被测自交系间差异显著；这一显著性差异说明每个组合间以及被测自交系在玉米百粒重这一性状上存在真实的遗传变异，因此对此性状进行一般配合力分析（表9）。

表9 7份种质百粒重的一般配合力分析值

在绥系708与PH6wc 2个测验种的测试下，得到7份种质材料百粒重的一般配合力分析值。配合力值为正的有3个，按从大到小的顺序为Zj06（9.98）〉Zj01（0.65）〉 Zj04（0.25），因此可推断 7 份种质材料中Zj06在增加百粒重这一性状上具有极其明显的遗传效应，同时种质材料Zj01、Zj04也具有一定增加百粒重的遗传效应；而剩下的4个种质材料配合力值为负，依次为 Zj03（-0.36）〉 Zj05（-2.42）〉Zj02（-2.80）〉Zj07（-5.30），由此可知，种质 Zj07在减少百粒重的性状上具有极大的遗传效应。

2.5 小区产量的方差分析及一般配合力分析对选育优良品种来说，产量至关重要[5]，本研究对小区产量调查结果作了方差分析（表10）。

表10 7份种质小区产量的方差分析

研究结果表明各组合间小区产量存在显著差异，被测自交系间差异显著，这一显著性差异说明每个组合间以及被测自交系在小区产量上存在真实的遗传变异，因此对此性状进行一般配合力分析（表11）。

表11 7份种质小区产量的一般配合力分析值

在绥系708与PH6wc 2个测验种的测试下，得到7份种质材料小区产量的一般配合力分析值。配合力值为正的有5个，按从大到小的顺序为Zj01（12.13）〉Zj04（4.85）〉Zj02（2.87）〉Zj06（1.65）〉Zj05（0.66），因此可推断7份种质材料中Zj01在增加小区产量上遗传效应最明显，同时种质材料Zj04、Zj02、Zj06、Zj05也具有一定增加小区产量的遗传效应；而剩下的2个种质材料配合力值为负，依次为Zj03（-3.79）〉 Zj07（-18.38），由此可知，种质Zj07在减少小区产量上具有极大的遗传效应。

3 结论

在基础育种实践中配合力分析是评价玉米基础种质材料利用价值的重要指标[6]。利用本课题组自育种质绥系701、绥系704、绥系709以及国外种质先玉335父本PH4CV建立群体，从中选出7份种质材料调查大斑病、小区产量、出籽率、百粒重、容重等各个产量及与产量相关的性状进行方差分析和一般配合力测定，并对所得数据进行分析，得到如下结论。

对这7个种质进行综合评价，种质Zj06丰产性表现虽然不是最好的，但其小区产量、出籽率、百粒重、容重等综合性状均表现优异，而且在抗大斑病上表现很好；种质Zj01的产量表现最好，说明它的丰产性最好，而且在抗大斑病上具有显著的遗传效应，还有其百粒重、容重都表现优异，在当下品质优先的育种环境下，对改良品种能起到良好的作用。因此本研究的7份种质材料中，能够综合利用且表现优秀的种质为Zj06、Zj01，其他种质在以后的应用中可针对某些性状进行利用。

在抗大斑病的性状上种质Zj02的遗传效应最为突出；在小区产量上，丰产性最好的种质为Zj01；在玉米出籽率性状上，种质Zj02的一般配合力值最高，说明Zj02在出籽率上具有很好的遗传效应；在玉米百粒重性状上具有增加百粒重的遗传效应最好的是种质Zj06；在容重性状上表现最好的种质是Zj06。