玉米矮稈耐密材料的遺傳參數(shù)分析

摘要：本試驗以12個親本及其按不完全雙列方法配制的35（5×7）個雜交組合為材料，采用隨機區(qū)組設(shè)計，在3種密度下對株型性狀的廣義遺傳力和狹義遺傳力進行分析。結(jié)果表明：遺傳力的高低是反映親代的性狀遺傳給子代能力的強弱，遺傳力越高的性狀，子代重現(xiàn)親本性狀的可能性就越大，在親本自交系選育中，可根據(jù)親本性狀遺傳力的大小來確定不同性狀的選擇世代。

關(guān)鍵詞：糯玉米；低溫；發(fā)芽率

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2012）-12-0041-2

基金項目：吉林省科技發(fā)展計劃項目（20116030）；吉林省農(nóng)委農(nóng)業(yè)新品種研發(fā)項目（201001）；吉林省財政廳育種項目（201003）；科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項目（2011GB2B100006）；國家“863”項目（2011AA10A103）。

近些年來，隨著玉米育種技術(shù)的不斷提高，玉米雜交種的單產(chǎn)正不斷增加。然而，僅靠單株生產(chǎn)力的提高來增加群體的玉米產(chǎn)量已經(jīng)相當困難。因此，逐步增加玉米的種植密度提高群體產(chǎn)量是未來育種發(fā)展的必然趨勢，研究玉米的耐密性及培育耐密品種已成為育種的重要目標之一。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料由吉林農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院種子科學與工程實驗室提供，見表1。

1.2 試驗設(shè)計

2011年冬，在吉林農(nóng)業(yè)大學海南育種基地按B.Griffing的不完全雙列雜交方法，以表1為親本按不完全雙列雜交配制35（5×7）個雜交組合，并自交保留親本。2012在吉林農(nóng)業(yè)大學育種試驗基地，對35個組合和12個親本進行隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置3組密度試驗（種植密度分別為6萬株/hm2、7.5萬株/hm2和9萬株/hm2），各組試驗均設(shè)3次重復，3行區(qū)，行長4米，行距0.65米，田間管理同大田。田間調(diào)查性狀以每一小區(qū)中間隨機5株進行田間測量，并收獲其對應(yīng)的果穗進行室內(nèi)考種，田間調(diào)查項目有株高、穗位高、雄穗分枝數(shù)、莖粗；室內(nèi)考種項目有穗長、禿尖長、穗粗、軸粗、穗重、穗粒重、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、出籽率。

1.3 統(tǒng)計分析方法

試驗數(shù)據(jù)首先在Excel軟件中初步進行處理，再用唐啟義和馮光明開發(fā)的DPS軟件進行方差分析，即對參數(shù)的比較和檢驗其顯著性[1]。

1.4 遺傳參數(shù)分析方法

根據(jù)劉來福、莫惠棟等的方法計算遺傳力、配合力基因型方差和環(huán)境方差等[2，3]。運算過程在Excel和DPS軟件中進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 配合力方差分析

配合力方差包括一般配合力方差和特殊配合力方差，可以表達一般配合力和特殊配合力在遺傳上的相對重要作用。本研究將3組密度下的試驗遺傳參數(shù)列于表2中。株高在3種密度下的GCA方差分別是62.50%、70.94%和79.78%，而SCA方差分別是37.50%、29.06%和20.22%，表現(xiàn)為受加性基因作用為主；穗位在3種密度下的GCA方差分別是64.04%、72.35%和85.4%，其SCA方差分別是35.96%、27.65%和14.6%，也表現(xiàn)為受加性基因作用為主，遺傳參數(shù)的估計認為株高、穗位高受加性基因作用影響。同時可以看出：出籽率、穗粗和穗行數(shù)在3種密度下GCA方差均大于SCA方差。說明這些性狀在雜交種中的表現(xiàn)主要受到加性基因效應(yīng)影響，在選擇雜交親本時應(yīng)以一般配合力為主，但也不要忽視特殊配合力的作用。穗長、穗粒重、籽粒長、行粒數(shù)和百粒重在3種密度下的GCA方差和SCA方差表現(xiàn)不同，說明其受加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)的共同影響。

2.2 遺傳力分析

遺傳力的高低是反映親代的性狀遺傳給子代能力的強弱，遺傳力越高的性狀，子代重現(xiàn)親本性狀的可能性就越大，在親本自交系選育中，可根據(jù)親本性狀遺傳力的大小來確定不同性狀的選擇世代。本試驗設(shè)置3組密度分別對廣義遺傳力和狹義遺傳力進行分析，分析結(jié)果見表2。

3組不同密度試驗中絕大多數(shù)性狀的廣義遺傳力均超過50%，株高、穗位高和出籽率在3組密度試驗中狹義遺傳率均大于50%；穗粒重、穗粗、籽粒長和穗行數(shù)在3組密度中狹義遺傳率有時較高有時較低；穗長、行粒數(shù)和百粒重在3組密度中的狹義遺傳率均較小。株高、穗位高和出籽率等性狀可以在早代選擇，穗粒重、穗粗、籽粒長和穗行數(shù)不宜在早代選擇，根據(jù)本實驗結(jié)論和綜合育種經(jīng)驗對穗長、行粒數(shù)和百粒重應(yīng)該在晚代選擇。

3 討論

配合力方差分析結(jié)果表明：株高和穗位在3種密度下的GCA方差均明顯大于SCA方差，說明其受加性基因作用影響；出籽率、穗粗和穗行數(shù)在3種密度下GCA方差均大于SCA方差，說明這些性狀在雜交種中的表現(xiàn)受加性基因效應(yīng)作用，這些性狀親本自交系的選擇應(yīng)以一般配合力為主，但同時也要考慮特殊配合力的作用；穗粒重、穗長、籽粒長、行粒數(shù)和百粒重在3種密度下的GCA方差和SCA方差表現(xiàn)不同，說明其受加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)的共同作用影響。

3組不同密度試驗中絕大多數(shù)性狀的廣義遺傳力均超過50%，株高、穗位高和出籽率在3組密度試驗中狹義遺傳率均大于50%；穗粒重、穗粗、籽粒長和穗行數(shù)在3組密度中狹義遺傳率有時較高有時較低；穗長、行粒數(shù)和百粒重在3組密度中的狹義遺傳率均較小。

4 結(jié)論

株高、穗位高和出籽率在3組密度試驗中狹義遺傳率均大于50%，穗長、行粒數(shù)和百粒重在3組密度中的狹義遺傳率均較小。穗粒重、穗粗、籽粒長和穗行數(shù)的最高狹義遺傳率分別都是在7.5萬株/hm2的47.43%，56.31%和38.63%。穗粒重、穗粗、籽粒長和穗行數(shù)的最高狹義遺傳率分別為都是在6萬株/hm2下的15.12%、28.37%和10.45%。

綜上，根據(jù)本實驗結(jié)論和綜合育種經(jīng)驗，穗粒重、穗粗、籽粒長和穗行數(shù)可在S2代以后進行選擇，對穗長、行粒數(shù)和百粒重不宜在早代選擇。

參考文獻

[1] 唐啟義，馮明光.實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學技術(shù)出版社，2002，304-311.

[2] 劉來福等.作物數(shù)量遺傳[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1984：

206-250.

[3] 莫惠棟等.增廣NCⅡ設(shè)計和遺傳模型測驗[J].作物學報，1991，17（1）：1-9.

作者簡介：姜龍（1988-），男，吉林農(nóng)業(yè)大學碩士研究生，吉林長春人，研究方向：作物品種改良與種子生物工程。

通訊作者：楊偉光（1960-），男，吉林農(nóng)業(yè)大學教授，博士。