10份CIMMYT玉米自交系的育种潜势分析

来源:用户上传      作者:张华 税红霞 庞启华

　　摘要 [目的]探明10份CIMMYT玉米自交系在农艺、产量性状方面的配合力，为绵阳骨干自交系的改良与玉米杂交种选育提供指导。[方法]以绵阳农科院自育系绵714、绵723及外引系18599为测验种，采用NCⅡ遗传交配设计配制30个杂交组合，对10份CIMMYT玉米自交系的配合力进行分析。[结果]10份CIMMYT玉米自交系中，CML522、CLYN492具有较高的单株产量一般配合力，其效应值分别为8.313 5、4.831 9。CML522、CLYN492与18599、绵723组配也表现出较好的特殊配合力，其中18599×CLYN492的产量水平超过对照11.34%，绵723×CML522的产量水平超过对照5.19%。[结论]CIMMYT玉米自交系CML522、CLYN492在产量性状方面表现出较好的一般配合力，具有较好的育种利用潜力，可作为未来高产杂交种的选配模式。
　　关键词 玉米;自交系;一般配合力;特殊配合力
　　Abstract [Objective]To explore the combining ability of 10 CIMMYT inbred lines for application on maize breeding.[Method]MIAN714， MIAN723， 18599 were chose for tester which crossed with 10 CIMMYT inbred lines to used with incomplete diallel cross design.[Result]CML522 and CLYN492 showed better yield GCA， the GCA from CML522 and CLYN492 were 8.313 5 and 4.831 9， respectively.CLYN492 crossing 18599 had high SCA， the yield of 18599×CLYN492 increased by 11.3% comparing with CK， CML522 crossing MIAN723 had high SCA， the yield of MIAN723×CLYN492 increased by 5.19% compared with CK.[Conclusion]The lines of CML522 and CLYN492 with high GCA had good breeding potentiality， which could be used as the matching pattern for highyield coenospecies in future.
　　Key words Maize;Inbred lines;GCA;SCA
　　玉米種质资源是选育玉米自交系、开展杂交种培育的物质基础，热带、亚热带种质资源具有抗病抗逆性强、根系发达、品质优良等特点，能够较好地适应我国热带和亚热带地区的生态环境，是四川及西南地区玉米育种工作不可或缺的重要种质资源[1-3]。前人针对不同来源、不同类型的热带、亚热带种质开展了大量研究，王安贵等[4]研究了Suwan种质选系与旅大红骨、瑞德等我国骨干种质的配合力和杂种优势情况，认为Suwan 种质遗传多样性丰富，与旅大红谷、瑞德等种质具有较强的配合力效应，可以作为西南地区重点利用的杂种优势模式;王永学等[4]对5个含热带血缘的玉米自交系进行了杂种优势和配合力效应分析，认为热带种质与国内的旅大红谷、塘四平头群有较强杂种优势，同时具有抗病抗逆性强、叶片功能期长等特点，能够有效拓宽当前我国种质资源的遗传基础。田树云等[5]对12个泰国玉米群体的配合力效应及杂优类群划分进行了研究，结果显示12个泰国玉米群体与瑞德种质有较强的配合力，与兰卡斯特、塘四平头种质配合力效应低，其中QI、Q10、Q11群体在广西的利用潜力较高;沈建华等[7]运用分属6个不同杂种优势群的代表自交系，对7个Suwan种质玉米自交系配合力及杂种优势模式进行分析，结果显示西南地区玉米育种可以重点利用 Suwan种质×Reid种质、Suwan种质×旅大红种质模式进行杂交种组配;郭向阳等[8]研究了Suwan种质、Tuxpeno种质选系的配合力，认为运用温带种质如Lancaster种质、Reid种质改良热带亚热带种质的方法是可行的，既保留了热带亚热带种质的抗性，又保持了与其他温带种质群体的杂种优势。为提升育种材料的抗病抗逆性，丰富种质资源的遗传基础，近年来绵阳市农科院相继从CIMMYT引进50余份热带、亚热带自交系，经鉴定其中10份自交系能农艺学性状优良，能较好适应绵阳地区生态环境，可能具有一定的利用潜力。鉴于此，笔者以10份CIMMYT玉米自交系为供试材料，采用不完全双列杂交设计，对上述自交系在产量、农艺性状方面开展配合力分析，以期为10份CIMMYT玉米自交系的利用、改良提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　供试材料为绵阳农科院通过四川省科技计划国际合作项目引进的10份CIMMYT玉米自交系和3份国内测验种（由绵阳市农业科学研究院提供），供试材料的遗传背景或来源见表1。
　　1.2 试验方法
　　2016年冬，以3个测验种为父本，10个CIMMYT自交系为母本，按照不完全双列杂交设计配制30个杂交组合;2017年在绵阳市农业科学研究院松垭试验基地开展田间试验，随机区组设计，双行区，每行14株，3次重复，密度54 000株/hm2，每小区取中间20株获取性状数据;以小区均数为单位，对9个性状进行方差分析，组合间差异显著的性状采用不完全双列杂交模型计算配合力。按照优势（%）= （F1-CK）/CK × 100%计算产量增幅，其中F1为组合单株产量平均值。CK为对照，计算单株产量平均值。 　　1.3 数据分析
　　采用DPS 9.50和Excel 2013软件进行数据统计分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 组合间差异显著性检验
　　以小区均数为单位，对30个组合的9个性状进行方差分析。从表2可以看出，区组间除穗长、百粒重差异显著外，其他性状区组间差异未达显著，说明多数性状受环境影响较小;组合间各性状差异均达极显著水平，说明各组合间存在真实的遗传差异。
　　2.2 配合力分析
　　2.2.1 配合力方差分析。对组合间差异显著的性状进行配合力方差分析（表3）。结果表明，除母本的百粒重GCA外，其余性状的GCA在父本间、母本间的差异均达显著或极显著水平;9个性状的SCA在组合间的差异均达到显著或极显著水平[9]。
　　2.2.2 一般配合力分析。
　　被测自交系的9个性状GCA相对效应值见表4。由表4可知，3个测验种中，单株产量GCA最高的是绵723，其效应值为6.143 9。10个被测系中，单株产量配合力较高的自交系有CML522、CML491、CLYN492，其效应值分别为8.3135、4.6196、4.8319，说明利用它们可能组配出高产组合;综合农艺性状、产量性状一般配合力效应值考虑，被测系CML522具有较好的育种利用价值，除秃尖性状有待改良外，其余性状一般配合力效应值均有利于优良玉米杂交种的组配;3个测验种虽然都是审定品种的亲本，但是部分性状仍需继续改良，如自交系绵714的秃尖性状，绵723的行粒数性状。
　　2.2.3 特殊配合力分析。
　　对组合SCA差异显著的性状进行分析，将SCA效应值按正向、负向进行组合归类（表5）。结果显示，各性状SCA效应值为正向和负向的杂交组合个数差异较小，正向、负向效应值变幅较大[10]。效应值最大 （株高、穗位高、秃尖按负向最大的计）的组合中，测验种18599、绵723、绵714分别出现3、2、1次，被测系CML522、CLYN488、CLYN492各出现2次。其中18599×CLYN492在单株产量、百粒重性状方面的SCA最高，绵723×CLYN488在出籽率、穗行数性状方面的SCA最高，18599×CML522在穗长性状方面的SCA最高，绵714×CML522在行粒数性状方面的SCA最高。
　　2.2.4 高产组合的杂种优势模式。
　　以成单30为对照，根据单株产量分析30个组合的杂种优势表现。以对照的优势大于5%的原则选出5个强优势组合（表6）。从表6中可以看出，5个强优势组合中，3个组合的父本是绵723，占60%;单株产量最高的是由18599和CLYN492组配的组合，超对照单株产量增产11.34%。
　　3 小结
　　一般配合力分析结果表明，CML522、CLYN492的单株产量具有较高的一般配合力，其效应值分别为8.313 5、4.831 9，在自交系的改良、高产杂交种选配等育种工作中具有一定的利用潜力，是较好的基础育种材料。同时自交系CML522、CLYN492分别与测验种18599、绵723组配也表现出较好的特殊配合力，其中18599×CLYN492的产量水平超过对照11.34%，绵723×CML522的产量水平超过对照5.19%，可以作为高产杂交种的组配模式。下一步育种工作中可针对2个自交系进行定向改良，如改良CML522秃尖过长、CLYN492生育期偏长等缺陷，为下一轮优良玉米新品种选育提供种质基础。
　　参考文献
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