幾個玉米自交系主要性狀的配合力分析

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所,　沈陽 110161)

雜種優(yōu)勢是生物界的一種普遍現(xiàn)象，是指兩個性狀不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種，在生長勢、生活力、繁殖力和品質(zhì)等性狀方面超過其雙親的現(xiàn)象。玉米雜交種的廣泛成功應(yīng)用，推動了玉米雜種優(yōu)勢利用的探索研究。本試驗運用近幾年選育適合做母本的7個穩(wěn)定玉米自交系與廣泛使用的4個公用父本系和自選父本系雜交，從穗位、穗長、穗粗、行粒數(shù)、百粒重、出籽率和產(chǎn)量等主要農(nóng)藝性狀入手，研究這些玉米自交系各農(nóng)藝性狀的一般配合力及其雜交組合的特殊配合力，探索這些玉米自交系的應(yīng)用范圍，為組配更好的玉米雜交種提供參考。

1　材料與方法

1.1　供試材料

運用近幾年選育出來的遼Z 11022、遼Z 11025、遼Z 11027、遼Z 11031、遼Z 11034、遼Z 11036和遼Z 11037做母本，廣泛使用的S 121和PH 4 CV及2個自選系遼91066、遼91067做父本， 測配雜交組合28個。自選系來源見表1。

1.2　試驗過程及小區(qū)設(shè)計

2016年10月底至2017年3月末，運用不完全雙列設(shè)計方法在海南進(jìn)行組配。2017年4月底，在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院沈北試驗基地進(jìn)行試驗。田間試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)計3次重復(fù)，每個區(qū)4行，行長4 m，單壟種植，壟距0.60 m，種植密度為4 500株/667 m2。試驗田管理同一般大田管理。

1.3　試驗項目

收獲前測量每個組合的玉米植株穗位；收獲的時候取10穗留室內(nèi)考種測量果穗的穗長、穗粗、行粒數(shù)并計算平均數(shù)及其出籽率，收獲中間兩行進(jìn)行測產(chǎn)并求得標(biāo)準(zhǔn)含水率(14%)產(chǎn)量。

1.4　試驗分析方法

運用不完全雙列設(shè)計原理與方法進(jìn)行配合力分析，計算玉米自交系的一般配合力和雜交組合的特殊配合力。

表1自選系來源

名稱選育年份來源　遼Z110222016以PH6WC/M54基礎(chǔ)材料,以M54做為父本回交2代　遼Z110252016以PH6WC/M54基礎(chǔ)材料,以M54做為父本回交2代　遼Z110272016以PH6WC/M54基礎(chǔ)材料,以M54做為父本回交2代　遼Z110312016以PH6WC/M54基礎(chǔ)材料,以PH6WC做為父本回交2代　遼Z110342016以PH6WC/M54基礎(chǔ)材料,以PH6WC做為父本回交2代　遼Z110362016以PH6WC/M54基礎(chǔ)材料,以PH6WC做為父本回交2代　遼Z110372016以PH6WC/M54基礎(chǔ)材料,以PH6WC做為父本回交2代　遼910662015PH4CV/S121二環(huán)選系　遼910672015PH4CV/S121二環(huán)選系

表2不同自交系農(nóng)藝性狀的一般配合力

自交系　穗位穗長穗粗行粒數(shù)百粒重出籽率產(chǎn)量　遼Z110221.750.25-0.150.75-5.50-4.551.03　遼Z11025-7.750.38-0.180.752.630.38-7.85　遼Z110270.25-0.05-0.08-0.252.850.50-19.08　遼Z11031-2.50-0.850.05-0.503.851.80-0.20　遼Z11034-1.50-0.450.18-0.50-6.97-0.025.50　遼Z11036-5.250.330.150.753.101.1510.53　遼Z11037-4.500.380.02-1.003.031.7310.08　S121-0.61-0.010.031.502.770.980.80　PH4CV-1.75-0.010.01-1.07-1.301.157.49　遼910660.68-0.27-0.100.93-3.08-2.65-13.63　遼910671.680.290.06-1.361.600.515.34

2　結(jié)果與分析

2.1　幾個自交系農(nóng)藝性狀的一般配合力分析

2.1.1穗位一般配合力分析

從表2可以看出，幾個玉米自交系的穗位一般配合力效應(yīng)值在-7.75～1.75之間。效應(yīng)值最高的是遼Z 11022，這同其測配的雜交組合田間表現(xiàn)一致，穗位偏高，利用遼Z 11022測配的時候，盡量選擇穗位偏低的玉米自交系進(jìn)行組配；效應(yīng)值最低的是遼Z 11025，說明遼Z 11025的穗位一般配合力較強，運用遼Z 11025測配雜交組合，更容易測配出穗位較低的玉米雜交種，從而降低植株倒伏的風(fēng)險；同時，遼Z 11036和遼Z 11037穗位一般配合力效應(yīng)值也較低，說明這個自交系也降低穗位和抗倒伏方面有一定的潛力。

2.1.2幾個玉米自交系穗長一般配合力分析

從表2可以看出，幾個玉米自交系的穗長一般配合力相對較低，效應(yīng)值在-0.85～0.38之間，較高的是遼Z 11025和遼Z 11037，較低的是遼Z 11031和遼Z 11034。說明這批玉米自交系在穗長方面一般配合力較低，不容易利用這幾個玉米自交系組配出穗長方面有優(yōu)勢的雜交組合。

2.1.3穗粗一般配合力分析

從表2可以看出，幾個玉米自交系的穗粗一般配合力效應(yīng)值在-0.18～0.18之間，說明這幾個玉米自交系穗粗方面的一般配合力較低，在穗粗方面測配應(yīng)用前景較差。

2.1.4行粒數(shù)一般配合力分析

從表2可以看出，幾個玉米自交系的行粒數(shù)一般配合力效應(yīng)值在-1.36～1.50之間，效應(yīng)值較高的是S 121和遼91066，較低的是遼91067和PH 4 CV。玉米穗行粒數(shù)是影響玉米產(chǎn)量的一個決定因素，玉米自交系的行粒數(shù)一般配合力越高，在其測配雜交種時產(chǎn)量方面越有潛力[1]。幾個玉米自交系行粒數(shù)應(yīng)用潛力較高的是S 121和遼91066，幾個玉米自交系行粒數(shù)應(yīng)用潛力較低的是遼91067和PH 4 CV。

2.1.5百粒重一般配合力分析

從表2可以看出，幾個玉米自交系的百粒重一般配合力效應(yīng)值在-6.97～3.85之間。百粒重是影響產(chǎn)量的重要因素之一，遼Z 11025、遼Z 11027、遼Z 11031、遼Z 11036、遼Z 11037和S 121的一般配合力效應(yīng)值是正值，說明運用這幾個玉米自交系更容易測配出百粒重較高的雜交種，而遼Z 11031、遼Z 11036和遼Z 11037效應(yīng)值表現(xiàn)尤為突出；而遼Z 11034、遼Z 11022和遼91066測配的雜交種較容易出現(xiàn)籽粒較小的雜交種。

2.1.6出籽率一般配合力分析

從表2可以看出，幾個玉米自交系的出籽率一般配合力效應(yīng)值在-4.55～1.80之間。遼Z 11031、遼Z 11036、遼Z 11037和PH 4 CV一般配合力效應(yīng)值較高，運用這幾個玉米自交系更容易組配出出籽率較高的雜交組合。從表2還可以看出，遼Z 11022和遼91066在出籽率方面應(yīng)用潛力相對較小。

2.1.7產(chǎn)量一般配合力分析

從表2可以看出，幾個玉米自交系的產(chǎn)量一般配合力效應(yīng)值在-19.08～10.53之間。產(chǎn)量一般配合力效應(yīng)值較高的玉米自交系有遼Z 11036、遼Z 11037、PH 4 CV、遼Z 11034和遼91067，但其中遼Z 11036和遼Z 11037效應(yīng)值偏高，運用遼Z 11036和遼Z 11037比較容易測配出產(chǎn)量潛力較好的雜交組合。

表3幾個自交系雜交組合農(nóng)藝性狀的特殊配合力

雜交組合　穗位穗長穗粗行粒數(shù)百粒重出籽率產(chǎn)量遼Z11022×S12115.11 -0.14 -0.28 1.25 5.03 0.31-30.73 遼Z11022×PH4CV-6.75 0.46 -0.06 -2.18 -21.10 4.85 16.29 遼Z11022×遼91066-5.250.22 0.35 0.82 -3.10-13.35 18.90 遼Z11022×遼910670.82 -0.54 -0.01 0.11 5.50 0.49-4.47 遼Z11025×S1210.61 -0.46 0.05 0.25 -2.90 -0.11 -3.95 遼Z11025×PH4CV-5.25 -0.16 -0.04 0.82 1.77 -1.48 -14.94 遼Z11025×遼91066-7.68 0.29 0.17 -0.18 3.16 -0.351.88 遼Z11025×遼9106712.32 0.34 -0.18 -0.89 -2.03 -2.14 17.01 遼Z11027×S1217.61 0.06 -0.05 0.25 -1.92 -1.53 11.78 遼Z11027×PH4CV2.75 -0.34 0.06 -0.18 0.35 0.40 1.29 遼Z11027×遼91066-1.68 -0.48 -0.03 -2.18 5.33 2.60 0.20 遼Z11027×遼910674.320.76 0.02 2.11 -3.75 -1.46 -13.27 遼Z11031×S121-6.64 0.56 0.22 -0.50 -2.62 0.07 12.20 遼Z11031×PH4CV-0.50 0.36 -0.06 0.07 1.25 -0.90 11.61 遼Z11031×遼910668.07 -0.18 -0.35 -1.93 2.93 2.10 -55.97 遼Z11031×遼91067-0.93 -0.74 0.19 2.36 -1.55 -1.26 32.16 遼Z11034×S121-2.64 0.16 -0.10 -0.50 -2.130.29 -20.07遼Z11034×PH4CV12.50 -1.54 0.11 0.07 11.17 -1.68 -18.09 遼Z11034×遼91066-10.93 0.62 -0.38 3.07 -24.43 1.62 3.73 遼Z11034×遼910671.07 0.76 0.37 -2.64 4.50-0.24 -10.64 遼Z11036×S121-8.39 -0.61 0.02 -0.75 -1.97 -2.48 -8.13 遼Z11036×PH4CV-9.181.49 -0.06 0.82 7.073.7219.69 遼Z11036×遼910669.32 -0.36 0.25 -1.18 0.58 2.35 8.50 遼Z11036×遼91067-8.68-0.51 -0.21 1.11 10.584.2925.00遼Z11037×S121-5.64 0.44 0.15 0.00 -1.80 -0.46 -6.18 遼Z11037×PH4CV2.50 -0.26 0.06 0.57 2.07 -0.83 -15.86 遼Z11037×遼9106612.07 -0.11 -0.03 1.57 1.86 0.97 -0.72遼Z11037×遼91067-8.93 -0.06 -0.18 -2.14 6.204.2222.75

2.2　幾個自交系雜交組合農(nóng)藝性狀的特殊配合力分析

特殊配合力是指兩個特定親本系所組配的雜交種的產(chǎn)量水平，是基因顯性、上位和環(huán)境互作效應(yīng)的綜合結(jié)果，是由基因的非加性效應(yīng)決定的[2]。幾個玉米自交系測定的特殊配合力效應(yīng)值見表3。由表3可見，幾個玉米自交系穗位特殊配合力效應(yīng)值較低的為遼Z 11034×遼91066(-10.93)、遼Z 11036×PH 4 CV(-9.18)、遼Z 11037×遼91067(-8.93)和遼Z 11036×遼91067(-8.68)，穗長特殊配合力效應(yīng)值較高的為遼Z 11036×PH 4 CV(1.49)、遼Z 11027×遼91067(0.76)、遼Z 11034×遼91067(0.76)和遼Z 11034×遼91066(0.62)，穗粗特殊配合力效應(yīng)值較高的為遼Z 11034×遼91067(0.37)、遼Z 11022×遼91066(0.35)、遼Z 11036×遼91066(0.25)和遼Z 11031×S 121(0.22)，行粒數(shù)特殊配合力效應(yīng)值較高的為遼Z 11034×遼91066(3.07)、遼Z 11031×遼91067(2.36)、遼Z 11027×遼91067(2.11)和遼Z 11037×遼91066(1.57)，百粒重特殊配合力效應(yīng)值較高的為遼Z 11034×PH 4 CV(11.17)、遼Z 11036×遼91067(10.58)、遼Z 11036×PH 4 CV(7.07)和遼Z 11037×遼91067(6.20)，出籽率特殊配合力效應(yīng)值較高的為遼Z 11022×PH 4 CV(4.85)、遼Z 11036×遼91067(4.29)、遼Z 11037×遼91067(4.22)和遼Z 11036×PH 4 CV(3.72)，產(chǎn)量特殊配合力效應(yīng)值較高的為遼Z 11031×遼91067(32.16)、遼Z 11036×遼91067(25.00)、遼Z 11037×遼91067(22.75)和遼Z 11036×PH 4 CV(19.69)。

3　結(jié)　論

通過分析幾個玉米自交系一般配合力，發(fā)現(xiàn)在降低穗位和抗倒性潛力方面比較有利用價值的是遼Z 11025，其次是遼Z 11036和遼Z 11037；幾個玉米自交系的穗長、穗粗方面一般配合力較低，在這兩方面測配應(yīng)用前景較差；同時，在行粒數(shù)方面應(yīng)用潛力較高的是S 121和遼91066；而運用遼Z 11031、遼Z 11036和PH 4 CV較容易組配出出籽率較高的雜交組合；遼Z 11031、遼Z 11036和遼Z 11037的百粒重一般配合力效應(yīng)值是正值，說明運用這幾個玉米自交系更容易測配出百粒重較高的雜交種；遼Z 11031、遼Z 11036、遼Z 11037和PH 4 CV出籽率一般配合力效應(yīng)值較高，運用這幾個玉米自交系更容易組配出出籽率較高的雜交組合；運用遼Z11036和遼Z 11037比較容易測配出產(chǎn)量潛力較好的雜交組合。綜合分析發(fā)現(xiàn)，遼Z 11036和遼Z 11037相對比較突出一些，可以進(jìn)一步挖掘它們的應(yīng)用潛力。對幾個玉米自交系特殊配合力分析發(fā)現(xiàn)，遼Z 11036×PH 4 CV、遼Z 11036×遼91067和遼Z 11037×遼91067綜合表現(xiàn)較好，有一定的利用價值，值得進(jìn)一步進(jìn)行多年多點適應(yīng)性鑒定。