|
|
|
|
|
陕西省黄改系主要农艺性状配合力的研究
安红卫1 吕军杰1 姚撑民2 赵小峰2 (1 杨凌秦丰农业科技股份有限公司种子科学研究院，陕西省泾阳县永乐店 713702; 2 陕西省种子管理站，西安 710003)
摘要 对陕西省黄改系主要农艺性状的配合力分析结果表明：5个黄改系10个性状的配合力各有所长，但单株产量和出籽率均不及原始的黄早四。同时分别对5个黄改系可利用的性状作了综合评价，并提出要加强“自育黄改系×478及其改良系”这一杂种优势模式在陕西及华北夏玉米区的进一步研究和利用。关键词 黄改系；农艺性状；配合力；遗传力；杂种优势模式
黄早四是我国优良的骨干玉米自交系，在1986年和1987年直接参加组配的玉米品种，分别占当年百万亩以上杂交种面积的16.7%和14.6%[1]。但由于80年代中期开始感染小斑病，在农业生产上已经很难直接利用[2]，随后国内玉米育种家不断对黄早四进行改良，以提高其抗小斑病的能力[3，4]。近10年陕西省用自选的黄早四改良品系(简称黄改系)组配出一批优良的玉米新品种(组合)，并大面积推广[5]。本文就陕西省黄改系主要农艺性状的配合力作了一些研究，旨在对黄改系的研究利用提供参考。
1 材料和方法 用陕西省自选的遗传性稳定的黄改系502、天4、武314、K12、K13及西黄改、黄早四作母本，478、Mo17、WN11和K14作父本，1997年2月在海南岛按NC-Ⅱ设计组配出28个杂交组合，1997年6月17日在位于泾阳县的陕西省种业集团育引种试验中心的试验地夏播种植。 试验采用随机完全区组排列，单行区，行长5m，行距0.67m，密度5.6株/m2，3次重复。 田间调查株高和穗位高，10月5日收获5株的果穗，晾干后测量穗长、穗粗、穗行数、行粒数和秃顶率，并取干籽粒测定百粒重、单株籽粒产量和出籽率。 数据分析采用陕西省玉米研究所毛建昌先生的LNT农业试验统计软件。
2 结果和分析 2.1 方差分析 方差分析表明，10个主要性状的F1基因型的均方都达到极显著水平，说明杂交组合间各性状存在着显著的差异。 由于组合间方差是由两套亲本(黄改系和父本)的一般配合力和各组合的特殊配合力方差分量所组成，为进一步检验组合间各方差分量的差异，将其继续分解以分析这两个方差分量的差异性。 从表1看出，除父本行粒数的一般配合力和组合出籽率的特殊配合力外，其余亲本的一般配合力和组合的特殊配合力都达到显著或极显著的差异，所以可根据模型Ⅰ进一步估算亲本一般配合力及组合特殊配合力的相对效应，根据模型Ⅱ估算群体的遗传力。
表 1 NC-Ⅱ杂交试验及性状配合力的方差分析 Table 1 The variance analysis of NC-Ⅱ and characters combining ability
注：①*、**分别表示达0.05或0.01显著水平。 ②GCA：一般配合力方差；SCA：特殊配合力方差。 Note:①*,** Significant at 0.05 and 0.01 levels,resp. ②GCA:general combining ability,SCA:specific combining ability 2.2 黄改系一般配合力效应 一般配合力是对亲本基因型加性效应的度量，这种效应受外界环境条件影响较小，一般能够稳定地遗传给后代，因而亲本各性状一般配合力的大小在育种研究上具有指导性的重要作用。 陕西省的5个黄改系和黄早四及西黄改在所研究的10个主要性状上存在明显的差异，其中单株产量、出籽率及百粒重，以黄早四和西黄改分别为最高值，而5个黄改系的表现各不相同。
表 2 黄改系一般配合力效应(GCA)Table 2 The GCA response of improved Huangzaosi lines
注：*最高值 △最低值 Note:*maximum value △minimum value
2.3 配合力的相对效应 由于一般配合力和特殊配合力效应都是以总平均数为基础计算的，而同一试验在不同环境下会有不同的总平均值。为了便于比较，把各效应值占总平均值的百分比作为一般配合力和特殊配合力的比较标准，即配合力的相对效应。由此计算出10个性状的一般配合力和特殊配合力的相对效应值。
表 3 黄改系GCA及组合SCA的相对效应 Table 3 The relative respone of improved Huangzaosi'lines GCA and hybridized combination SCA
表3仅列出了黄改系一般配合力和组合特殊配合力的相对效应的最高值和最低值。从表3看出，黄改系的一般配合力确实存在差异。在黄改系一般配合力相对效应值上，K13的穗长和秃顶率最高而穗位高最低；K12的穗粗、穗位高和株高都最高；武314的穗行数和行粒数最高而百粒重和株高最低；天4的秃顶率和行粒数最低；502的单株产量、穗粗和穗行数最低；西黄改的百粒重最高而穗长最低。黄早四的单株产量和出籽率都最高。 在组合特殊配合力相对效应上，西黄改×478的单株产量、出籽率和穗位高为最高；K12×478的穗长和行粒数为最高；K12×K14的穗粗、穗行数为最高而秃顶率最低。 2.4 群体遗传参数的分析 根据方差的理论组成，可估算出一般配合力和特殊配合力的方差。为研究两种配合力在群体性状的遗传相对重要性，要计算一般配合力方差和特殊配合力方差。为区别基因型方差中的加性效应和非加性效应，计算出各性状的广义遗传力和狭义遗传力。 总基因型方差估值可剖分为父、母本一般配合力和特殊配合力的方差估值，从表4看出，10个性状的总基因型方差估值均大于环境方差估值。百粒重、出籽率、穗长、秃顶率、穗行数、穗粗的一般配合力方差明显高于特殊配合力方差，表明试验群体内这6个性状的一般配合力更重要，在杂交后代中起主要作用的是加性效应，但百粒重和行粒数的非加性效应仍不可低估，而单株产量、行粒数、株高和穗位高等4个性状的一般配合力方差低于其特殊配合力方差，从而在杂交后代中可以选配到产量高、行粒数多、株高和穗位高都适宜的玉米强优势新组合，这与玉米育种的实践相符合。比较试验群体的遗传力，穗行数的广义遗传力最高，为92.5%，而株高的狭义遗传力最低，仅为6.5%。
3 结论和讨论 3.1 陕西省在改良黄早四方面取得了一定成绩，研究的5个黄改系10个性状的配合力各有所长，这主要是由育种家不同的育种目标和参与改良的另一亲本材料的差异所致。但在改良过程中，没能在单株产量和出籽率方面保持住黄早四原有的一般配合力，这在今后的研究中要特别加以重视。 3.2 K13能增加穗长，降低穗位高，但要防止其参与后的组合结实性不好；武314能降低植株高度，增加穗行数和行粒数，从而可弥补其百粒重不高的缺点；K12可增加穗粗，但应避免株高和穗位过高的不足；天4的最大优点是参与的组合具有很好的结实性；而利用502时不可忘记单株产量低、穗粗和穗行数少的不利因素。
表 4 配合力基因型方差和遗传力的估算Table 4 The evaluations of combining ability genotype variance and heritability
3.3 陕西省大面积种植的玉米品种户单四号(天4×803)、陕单902(K12×K22)、秦单四号(永04×K12)、秦玉三号(武314×478)和西玉三号(502×478)等，其杂种优势模式可归纳为“自育黄改系×478及其改良系”。从杂交组合的特殊配合力相对效应分析，该杂种优势模式还有进一步研究和利用的价值，陕西省玉米育种的实践已证明这一点，而且与胡必德等人提出在华北夏玉米区狠抓此模式的结论完全相同[6]。
参考文献 1 曾三省.中国玉米杂交种的种质基础.中国农业科学.1990，(23)；1～9 2 张兆雄，李龙凤.玉米自交系“黄早四”的几个问题.种子.1986，(5，6)：65～66 3 李洪杰，刘志勇.河北省玉米杂交种种质基础评述.河北农业大学学报.1994(2)：88～93 4 刘治先.山东省玉米主要育成推广杂交种系谱分析.作物品种资源.1991，(4)：20～22 5 陕西省种子管理站.农作物优良新品种及栽培技术.西安：陕西科学技术出版社.1993 6 胡必德，刘祥，单明珠，等.黄早四及其改良系杂交组合主要性状的分析与评价.西北农业大学学报.1995，(23)：29～31
Study on combination ability of major agronomic characters of improved maize lines Huangsizao in Shaanxi Province
AN Hongwei1 LU Junjie1 YAO Chengming2 ZHAO Xiaofeng2 (1Seed Science Academy of Yanglin Qifeng Agricultual Science and Technology Co.,Ltd.,Jingyang 713702；2The Seed Control Station of Shaanxi Province,Xi'an 710003)
Abstract Combination ability of major agronomic characters of improved maize lines Huangsizao in Shaanxi Province were studied.The results showed that there were five lines which has dominant combination ability in ten characters and their dominance varies with different lines.However,the five lines were inferior to the original Huangsizao line in kernel weight per plant and kernel weight per ear.The five improved lines comprehensive evaluation of potential characters were conducted.Suggestions on strengthening the research and use of the heterosis model,namely cross of bred lines with 478 lines and its improved lines,in Shaanxi and North China were put forwarded.Key words Improved Huangsizao lines;Agronomic character;Combination ability;Hereditary capacity;Heterosis model
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
