12个玉米母本自交系的配合力测定

徐敏 谭义川 陆江 江瑞林 颜勇刚

乐山市农业科学研究院，四川乐山

我国玉米发展的每一个重要阶段，都有优良品种的身影，品种适期更换对生产发展有利。现在玉米育种的基本方法是在众多种质资源中选择优异自交系，继而进行组配，在不同环境中选择适应性广、高产、优质、多抗的组合[1]。育种工作对种质的利用最终归结为对性状配合力的选择，性状的配合力是决定杂种优劣的主要因素，是选择的重要指标[2]。选用配合力高的自交系，经过合理的组配，才能挖掘出最优的杂交种[3～6]。多年来，育种工作者对玉米各性状做了大量配合力研究，对表现较好的自交系进行遗传评价，筛选较优异的种质，为玉米育种和育种材料的改良创新提供参考资料和基础材料，以期为育种工作提供可利用的种质和信息[7～8]。本文将8个父本自交系和12个母本自交系按不完全双列杂交设计组配96个杂交组合，测定各组合的株高、穗位高、秃尖长、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗重、穗粒重、百粒重，以此计算各自交系各性状的一般配合力及各组合的特殊配合力。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料亲本共计20个，12个自选母本自交系，8个骨干父本自交系，按照12×8不完全双列杂交设计所配置的96个杂交组合为研究材料。母本自交系代号为INB1、INB2、INB3、INB4、 INB5、 INB6、 INB7、 INB8、 INB9、 INB10、 INB11、INB12。父本自交系代号及名称见表1。

1.2 试验方法

2015年春季，在乐山市农业科学研究院市中区陈坝基地将8个父本自交系和12个母本自交系按不完全双列杂交设计组配96个杂交组合，将收获的种子一式两份保存。2016年春季，在乐山市市中区陈坝村和峨边县黄泥村两地进行种植杂交组合。3次重复，均采用随机区组设计，每10个组合1个对照，陈坝对照采用成单30，峨边对照采用荃玉9号，3行区，行长为4.5 m，穴距为0.8 m，窝距为0.5 m，每行种植9穴，每穴定苗2株，种植密度为5万株/hm2，施肥与田间管理同大田生产。田间测定株高、穗位高，仅以小区中间7株数据为准。室内考察供试材料的秃尖长、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗重、穗粒重、百粒重。

表1 父本自交系代号及名称

据明道绪、荣廷昭[9]等介绍的原理，利用Excel2007和SPSS19.0软件针对所有组合的植株性状进行方差分析，检验杂交组合间遗传差异的显著性。根据高之仁[10]介绍的不完全双列杂交设计的配合力分析方法进行。

2 结果与分析

2.1 自交系主要性状方差分析

对8个父本和12个母本所配置的组合主要性状进行方差分析，结果表明，株高、穗位高、秃尖长、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗重、穗粒重、百粒重的方差在市中区陈坝村和峨边县黄泥村两地都达到了显著或极显著水平。各性状组合间差异均达到了极显著水平，说明各性状组合在不同地点间存在真实的差异，可以做进一步分析。

2.2 自交系各性状配合力方差分析

对各自交系所配组合各性状的配合力进行方差分析，结果表明，各性状的一般配合力和特殊配合力方差均达到了极显著水平，说明各玉米自交系所有性状一般配合力和特殊配合力间存在真实的遗传差异。因此，可对所有的性状进行一般配合力和特殊配合力效应分析。

2.3 一般配合力效应值分析

12个母本自交系的一般配合力效应值（见表2）表现如下。

自交系INB3一般配合力效应值表现优异，穗长、穗粗、穗行数、行粒数一般配合力均表现正效应值，百粒重则表现负效应值，做亲本配置杂交组合，容易产生长穗大穗百粒重较小的杂交组合；自交系INB2穗长和百粒重表现正效应值，株高和穗位高均表现负效应值，做亲本配置杂交组合，容易产生长穗百粒重较大的杂交组合，且植株和穗位较矮；自交系INB12百粒重表现正效应值，株高表现较大的正效应，穗位高表现较小的负效应值，做亲本配置杂交组合，容易产生株高穗位矮的株型以及百粒重较重的杂交组合；自交系INB10行粒数、穗重、穗粒重、百粒重表现正效应值，其他性状均表现为负效应值，做亲本配置杂交组合，容易产生株矮穗位矮的株型及百粒重较重的杂交组合；自交系INB4和INB5株高及穗位高均表现正效应值，且穗位高效应值较大，百粒重也为正效应值，做亲本配置杂交组合，容易产生穗位高及百粒重较重的杂交组合；自交系INB8穗粗和穗行数均表现正效应值，做亲本配置杂交组合，容易产生粗穗型杂交组合。

2.4 特殊配合力效应值分析

从表3中可以看出，同一性状不同组合的特殊配合力有明显差异，同一组合不同性状的特殊配合力也有明显差异。

在峨边96个杂交组合穗粒重特殊配合力效应值变幅为-46.80～33.57，其中，特殊配合力效应值表现正向效应的有53个，表明这53个组合穗粒重超过亲本平均预期高度，表现负向效应的有43个，表明该43个植株穗粒重不如亲本平均预期高度；SCA效应值排在前6位的为INB8×inb5（33.57）、INB1×inb4（31.81）、INB1×inb2（24.53）、INB3×inb3（24.52）、INB5×inb7（24.32）、INB4×inb3（24.18），这6个组合穗粒重大于亲本平均预期，穗粒重较大。同时，这6个组合基本满足穗粗、穗长、穗行数、行粒数、穗重、百粒重的特殊配合力效应为正效应，且秃尖长均为负效应。

在陈坝96个杂交组合穗粒重特殊配合力效应值变幅为-39.81～30.17，其中，特殊配合力效应值表现正向效应的有51个，表明这51个组合穗粒重超过亲本平均预期高度，表现负向效应的有45个，表明该45个植株穗粒重不如亲本平均预期高度；SCA效应值排在前6位的为INB1×inb4（30.17）、INB8×inb5（27.31）、INB12×inb8（22.58）、INB7×inb2（21.67）、INB1×inb2（21.00）、INB5×inb7（20.73），即这6个组合穗粒重大于亲本平均预期，穗粒重较大。同时，这6个组合基本满足穗粗、穗长、穗行数、行粒数、穗重、百粒重的特殊配合力效应为正效应，秃尖长为负效应。

表2 母本自交系各性状一般配合力效应值

表3 穗粒重特殊配合力效应值

3 结论与讨论

试验结果显示，母本自交系穗重和穗粒重一般配合力效应值 为 正 值 的 有 INB3、 INB2、 INB12、 INB10、 INB4、 INB5、INB8，这些自交系做母本，杂交后代的穗重和穗粒重较其他自交系后代增加的概率大。因此，用这些自交系进行大量组配，更易产生优良组合。

在峨边96个杂交组合穗粒重SCA效应值排在前6位的为INB8×inb5（33.57）、INB1×inb4（31.81）、INB1×inb2（24.53）、INB3×inb3（24.52）、INB5×inb7（24.32）、INB4×inb3（24.18），在陈坝96个杂交组合穗粒重SCA效应值排在前6位的为INB1×inb4（30.17）、INB8×inb5（27.31）、INB12×inb8（22.58）、INB7×inb2（21.67）、INB1×inb2（21.00）、INB5×inb7（20.73）。这些组合增产潜力大，可进一步测定杂种优势，选择参试组合。

玉米自交系作为选配组合的基础，其自身的农艺性状将会直接影响后代的表现，众所周知，选育一个优良杂交组合需要耗费大量的时间和精力，但如果对玉米自交系进行具有针对性的选择、组配，那么，优良组合产生的可能就会更大，更会具备良好的品质。因此，鉴定和筛选不同自交系配合力和遗传力是组配优良组合的捷径之一[11]。

本试验研究通过对植株性状和穗部性状的一般配合力和特殊配合力的研究发现，同一亲本不同性状的一般配合力差异很明显，同一性状不同亲本的一般配合力差异也较明显。说明要针对某一性状进行筛选时，要尽可能多地测试多个自交系材料，可以从中选择一般配合力效应值较高的亲本来组配杂交组合，由于同一亲本的不同性状一般配合力效应值差异较大，对于各个性状同时进行选择是很困难的，所以在育种过程中，应制定实际需要且较为合适的育种目标，根据育种目标结合配合力分析选择合适的亲本。各组合、各性状的一般配合力和特殊配合力在两个地点间表现均差异显著，因此，在实际生产中，要选育性状优良的玉米杂交种，还要结合具体环境条件，只有当遗传和环境得到较好互作时，才能出现优良的杂交种。