玉米窄基因群體中七份種質(zhì)的評價

邵 勇 南元濤 景玉良 魏國才 金振國 高 利 孫艷杰 石運強 邵珊珊

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，綏化 152052）

確保糧食安全是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的基本保障，糧食安全既關(guān)系到國家安全和社會穩(wěn)定，又影響著經(jīng)濟的健康發(fā)展，關(guān)系到我國全面建設(shè)小康社會的重大戰(zhàn)略問題。玉米作為我國三大作物之一，玉米生產(chǎn)形勢的好壞、效益的高低直接關(guān)系到全省農(nóng)民增收和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。玉米大斑病是影響玉米產(chǎn)量與品質(zhì)的重要病害之一，而容重、百粒重以及出籽率都是決定產(chǎn)量的基本要素。因此本研究選用具有抗大斑病、容重高、出籽率高、百粒重高的種質(zhì)材料組建群體，混合授粉，在后代群體中選育出綜合性狀優(yōu)良的自交系，采用不完全雙列雜交設(shè)計，利用綏系708以及美國種質(zhì)PH6wc 2個標(biāo)準(zhǔn)測驗種，進行雜交組配，按照完全隨機區(qū)組設(shè)計，進行田間綜合鑒定，對選育的自交系豐產(chǎn)性、大斑病、出籽率、百粒重和容重作配合力分析，根據(jù)分析數(shù)據(jù)對自建群體選系工作進行總結(jié)和思考，選育出抗病、耐密、脫水快、適合機械化生產(chǎn)的優(yōu)良種質(zhì)，為今后更好地直接或間接利用這些自交系提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料測驗種：綏系708、PH6wc；群體來源：綏系701、綏系704、綏系709、PH4CV；篩選自交系：Zj01、Zj02、Zj03、Zj04、Zj05、Zj06、Zj07。組建群體的自交系及所篩選種質(zhì)特性列于表1。

表1 自交系名稱及種質(zhì)特性

1.2 配制組合2012年以綏系701、綏系704、綏系709、PH4CV 4個自交系組建群體，2015年10月末在海南島南繁基地，利用篩選出的Zj01、Zj02、Zj03、Zj04、Zj05、Zj06、Zj07 7份種質(zhì)材料為母本，以測驗種綏系708、PH6wc為父本進行授粉。

1.3 配置組合的田間試驗2016年4月在綏化市北林區(qū)單位試驗田進行田間試驗。將在海南配置的14個雜交組合按照隨機區(qū)組設(shè)計，每組合設(shè)置4行區(qū)，進行3次重復(fù)試驗，行長設(shè)置為5m，播種密度 5000 株 /667m2。

9月末對大斑病進行發(fā)病級別調(diào)查；10月份小區(qū)收獲調(diào)查并采集數(shù)據(jù)，調(diào)查的性狀包括：測量容重，對所收獲的材料進行產(chǎn)量測定、稱量百粒重、計算出籽率。

1.4 數(shù)據(jù)分析對這7份種質(zhì)材料所配置的14個組合材料進行各個性狀的數(shù)據(jù)調(diào)查，然后利用DPS軟件對所得數(shù)據(jù)進行方差分析以及配合力分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米大斑病的方差分析及一般配合力分析目前，玉米大斑病已經(jīng)成為危害玉米生產(chǎn)的主要病害之一[1]。發(fā)病時玉米葉片從下部開始感病然后逐漸向上部擴散，在植株莖稈與葉片上發(fā)生許多病斑，影響玉米進行光合作用，最終導(dǎo)致產(chǎn)量減少，品質(zhì)不好，造成經(jīng)濟損失。因此，在育種過程中研究大斑病的發(fā)生情況，對選育優(yōu)良品種至關(guān)重要。本研究對大斑病調(diào)查結(jié)果作了方差分析（表2）。

表2 7份種質(zhì)大斑病的方差分析

研究結(jié)果表明各組合間玉米大斑病發(fā)生這一性狀存在極顯著差異，被測自交系間差異顯著，這一顯著性差異說明每個組合間以及被測自交系在玉米大斑病這一性狀上存在真實的遺傳變異，因此對此性狀進行一般配合力分析（表3）。

表3 7份種質(zhì)大斑病發(fā)生級數(shù)的一般配合力分析值

在綏系708與PH6wc 2個測驗種的測試下，得到7份種質(zhì)材料大斑病的一般配合力分析值。配合力值為正的有4個，按從大到小的順序為Zj07（61.98）〉Zj03（27.27）〉Zj05（15.70）=Zj04（15.70），因此可推斷7份種質(zhì)材料中Zj07的大斑病發(fā)生級數(shù)遺傳效應(yīng)最明顯，同時種質(zhì)材料Zj03、Zj05、Zj04也具有一定增加大斑病發(fā)生的遺傳效應(yīng)；而剩下的3個種質(zhì)材料配合力值為負(fù)，依次為Zj01（-18.21）〉 Zj06（-19.81）〉Zj02（-82.64），由此可知，種質(zhì)Zj02在抗大斑病上具有極大的遺傳效應(yīng)。

2.2 玉米容重的方差分析及一般配合力分析玉米容重指標(biāo)是直接代表著糧食的商品性[2]。它與玉米籽粒的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)以及化學(xué)成分還有籽粒的長度、飽滿型、含水量、比重以及含雜質(zhì)等均有密切關(guān)系。本研究對玉米容重調(diào)查結(jié)果作了方差分析（表4）。

表4 7份種質(zhì)容重的方差分析

研究結(jié)果表明各組合間玉米容重這一性狀存在極顯著差異，被測自交系間差異顯著，這一顯著性差異說明每個組合間以及被測自交系在玉米容重這一性狀上存在真實的遺傳變異，因此對此性狀進行一般配合力分析（表5）。

表5 7份種質(zhì)容重的一般配合力分析值

在綏系708與PH6wc 2個測驗種的測試下，得到7份種質(zhì)材料容重的一般配合力分析值。配合力值為正的有4個，按從大到小的順序為Zj06（1.84）〉Zj01（1.76）〉Zj02（1.19）〉Zj03（1.01），因此可推斷7份種質(zhì)材料中Zj06在容重這一性狀上遺傳效應(yīng)最明顯，同時種質(zhì)材料Zj01、Zj02、Zj03也具有一定增加容重的遺傳效應(yīng)；而剩下的3個種質(zhì)材料配合力值為負(fù)，依次為 Zj07（-0.35）〉 Zj05（-2.14）〉Zj04（-3.30），由此可知，種質(zhì)Zj04在容重這一性狀上具有極大的負(fù)效應(yīng)。

2.3 玉米出籽率的方差分析及一般配合力分析玉米出籽率作為產(chǎn)量性狀的構(gòu)成因素，對于產(chǎn)量的影響也極其重要[3]。本研究對玉米出籽率調(diào)查結(jié)果作了方差分析（表6）。

表6 7份種質(zhì)出籽率的方差分析

研究結(jié)果表明各組合間玉米出籽率這一性狀存在極顯著差異，被測自交系間差異顯著，這一顯著性差異說明每個組合間以及被測自交系在玉米出籽率這一性狀上存在真實的遺傳變異，因此對此性狀進行一般配合力分析（表7）。

表7 7份種質(zhì)出籽率的一般配合力分析值

在綏系708與PH6wc 2個測驗種的測試下，得到7份種質(zhì)材料出籽率的一般配合力分析值。配合力值為正的有4個，按從大到小的順序為Zj02（11.38）〉Zj06（9.87）〉Zj05（7.22）〉Zj04（0.02），因此，可推斷7份種質(zhì)材料中Zj02在出籽率性狀上遺傳效應(yīng)最明顯，同時種質(zhì)材料Zj06、Zj05也具有一定增加出籽率的遺傳效應(yīng)，種質(zhì)Zj04雖然具有增加出籽率的遺傳效應(yīng)，但效果不大；而剩下的3個種質(zhì)材料配合力值為負(fù)，依次為Zj01（-1.71）〉 Zj03（-3.29）〉Zj07（-23.49），由此可知，種質(zhì) Zj07 在出籽率這一性狀上具有極大的負(fù)效應(yīng)。

2.4 玉米百粒重的方差分析及一般配合力分析通過配合力測定研究玉米百粒重遺傳和親本選擇，玉米百粒重的性狀是構(gòu)成產(chǎn)量的因素之一，同時也是玉米品質(zhì)的一項指標(biāo)[4]。因此通過一般配合力分析，研究各親本在百粒重上的遺傳效應(yīng)，對增加玉米產(chǎn)量、尤其在提高玉米品質(zhì)上有借鑒作用。本研究對百粒重的調(diào)查結(jié)果作了方差分析（表8）。

表8 7份種質(zhì)百粒重的方差分析

研究結(jié)果表明各組合間玉米百粒重這一性狀存在極顯著差異，被測自交系間差異顯著；這一顯著性差異說明每個組合間以及被測自交系在玉米百粒重這一性狀上存在真實的遺傳變異，因此對此性狀進行一般配合力分析（表9）。

表9 7份種質(zhì)百粒重的一般配合力分析值

在綏系708與PH6wc 2個測驗種的測試下，得到7份種質(zhì)材料百粒重的一般配合力分析值。配合力值為正的有3個，按從大到小的順序為Zj06（9.98）〉Zj01（0.65）〉 Zj04（0.25），因此可推斷 7 份種質(zhì)材料中Zj06在增加百粒重這一性狀上具有極其明顯的遺傳效應(yīng)，同時種質(zhì)材料Zj01、Zj04也具有一定增加百粒重的遺傳效應(yīng)；而剩下的4個種質(zhì)材料配合力值為負(fù)，依次為 Zj03（-0.36）〉 Zj05（-2.42）〉Zj02（-2.80）〉Zj07（-5.30），由此可知，種質(zhì) Zj07在減少百粒重的性狀上具有極大的遺傳效應(yīng)。

2.5 小區(qū)產(chǎn)量的方差分析及一般配合力分析對選育優(yōu)良品種來說，產(chǎn)量至關(guān)重要[5]，本研究對小區(qū)產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果作了方差分析（表10）。

表10 7份種質(zhì)小區(qū)產(chǎn)量的方差分析

研究結(jié)果表明各組合間小區(qū)產(chǎn)量存在顯著差異，被測自交系間差異顯著，這一顯著性差異說明每個組合間以及被測自交系在小區(qū)產(chǎn)量上存在真實的遺傳變異，因此對此性狀進行一般配合力分析（表11）。

表11 7份種質(zhì)小區(qū)產(chǎn)量的一般配合力分析值

在綏系708與PH6wc 2個測驗種的測試下，得到7份種質(zhì)材料小區(qū)產(chǎn)量的一般配合力分析值。配合力值為正的有5個，按從大到小的順序為Zj01（12.13）〉Zj04（4.85）〉Zj02（2.87）〉Zj06（1.65）〉Zj05（0.66），因此可推斷7份種質(zhì)材料中Zj01在增加小區(qū)產(chǎn)量上遺傳效應(yīng)最明顯，同時種質(zhì)材料Zj04、Zj02、Zj06、Zj05也具有一定增加小區(qū)產(chǎn)量的遺傳效應(yīng)；而剩下的2個種質(zhì)材料配合力值為負(fù)，依次為Zj03（-3.79）〉 Zj07（-18.38），由此可知，種質(zhì)Zj07在減少小區(qū)產(chǎn)量上具有極大的遺傳效應(yīng)。

3 結(jié)論

在基礎(chǔ)育種實踐中配合力分析是評價玉米基礎(chǔ)種質(zhì)材料利用價值的重要指標(biāo)[6]。利用本課題組自育種質(zhì)綏系701、綏系704、綏系709以及國外種質(zhì)先玉335父本PH4CV建立群體，從中選出7份種質(zhì)材料調(diào)查大斑病、小區(qū)產(chǎn)量、出籽率、百粒重、容重等各個產(chǎn)量及與產(chǎn)量相關(guān)的性狀進行方差分析和一般配合力測定，并對所得數(shù)據(jù)進行分析，得到如下結(jié)論。

對這7個種質(zhì)進行綜合評價，種質(zhì)Zj06豐產(chǎn)性表現(xiàn)雖然不是最好的，但其小區(qū)產(chǎn)量、出籽率、百粒重、容重等綜合性狀均表現(xiàn)優(yōu)異，而且在抗大斑病上表現(xiàn)很好；種質(zhì)Zj01的產(chǎn)量表現(xiàn)最好，說明它的豐產(chǎn)性最好，而且在抗大斑病上具有顯著的遺傳效應(yīng)，還有其百粒重、容重都表現(xiàn)優(yōu)異，在當(dāng)下品質(zhì)優(yōu)先的育種環(huán)境下，對改良品種能起到良好的作用。因此本研究的7份種質(zhì)材料中，能夠綜合利用且表現(xiàn)優(yōu)秀的種質(zhì)為Zj06、Zj01，其他種質(zhì)在以后的應(yīng)用中可針對某些性狀進行利用。

在抗大斑病的性狀上種質(zhì)Zj02的遺傳效應(yīng)最為突出；在小區(qū)產(chǎn)量上，豐產(chǎn)性最好的種質(zhì)為Zj01；在玉米出籽率性狀上，種質(zhì)Zj02的一般配合力值最高，說明Zj02在出籽率上具有很好的遺傳效應(yīng)；在玉米百粒重性狀上具有增加百粒重的遺傳效應(yīng)最好的是種質(zhì)Zj06；在容重性狀上表現(xiàn)最好的種質(zhì)是Zj06。