仲 義， 焦仁海， 徐艷榮， 代秀云， 劉興二

(吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，吉林公主嶺 136100)

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玉米雜交組合的配合力效應(yīng)分析

仲 義， 焦仁海， 徐艷榮， 代秀云， 劉興二*

(吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，吉林公主嶺 136100)

摘要[目的]選出具有較高配合力的親本及具有特殊配合力的玉米雜交組合。[方法]通過運用增廣NCII遺傳模型的配合力方差分析方法，進(jìn)行一般配合力方差效應(yīng)和特殊配合力方差效應(yīng)估算。[結(jié)果]親本一般配合力效應(yīng)值比較高的有B1、B2、B5和B19，特殊配合力效應(yīng)值比較高的組合有B10×B19(23.35)、B1×B19(23.17)、B2×B18(17.35)、B14×B8(15.76)、B2×B19(14.03)、B4×B19(13.21)。[結(jié)論]B1、B2、B5和B19這4個自交系可以作為常規(guī)玉米高產(chǎn)品種選育的優(yōu)良親本應(yīng)用；而小區(qū)產(chǎn)量的特殊配合力效應(yīng)值分析表明：在組配的42份雜交組合中，B10×B19、B1×B19、B2×B18、B14×B8、B2×B19、B4×B19具有較高的產(chǎn)量，可作為苗頭組合參加多地區(qū)網(wǎng)點試驗。

關(guān)鍵詞玉米；NCⅡ模型；配合力；方差分析

在長期的實踐中，玉米育種者都有這樣的共識，“難在選系，重在選配，中心是配合力問題” 。這說明自交系選育和雜交種親本組配的核心是配合力問題。一般配合力是指一個品種或品系在一系列雜交組合中的平均表現(xiàn)，特殊配合力是指某些組合比根據(jù)其雙親的一般配合力所預(yù)期的表現(xiàn)更好或更差的情形。一般配合力是對基因加性效應(yīng)的度量，由于加性效應(yīng)能穩(wěn)定地遺傳給后代，所以親本各性狀一般配合力大小對F1雜種優(yōu)勢有很大影響；特殊配合力度量了基因非加性作用，與雜種優(yōu)勢呈極顯著正相關(guān)。

研究表明，各性狀的配合力效應(yīng)不同，同一性狀不同自交系間配合力效應(yīng)差異較大，同一自交系各性狀間配合力效應(yīng)也各異。戴保威等[1]利用8個玉米自交系為親本，采用Griffing方法Ⅱ配成28個組合，分析單株粒重等10個性狀的一般配合力和特殊配合力，表明玉米中加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)的作用都很顯著，但各性狀中二者的貢獻(xiàn)不盡相同。賴仲銘等[2]研究年份對玉米經(jīng)濟(jì)性狀配合力及其地點互作的影響，表明各性狀一般配合力和特殊配合力在年份間呈高度正相關(guān)，而它們無顯著差異，配合力和地點的互作差異不顯著。王萬廷等[3]采用Griffing方法Ⅰ研究玉米自交系性狀的遺傳差異與雜種優(yōu)勢、特殊配合力的關(guān)系，結(jié)果表明性狀差異與雜種優(yōu)勢、特殊配合力存在顯著負(fù)相關(guān)，因此認(rèn)為選配親本時應(yīng)考慮雙親單穗粒重高，且雙親差異小，易奏效。筆者通過測定一般配合力和特殊配合力效應(yīng)值，以期得出具有較高配合力的親本及具有特殊配合力的組合。

1材料與方法

1.1試驗材料供試材料為吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所提供的13份普通玉米自交系。這些自交系的子粒、農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀差異均較大，其遺傳背景也各不相同，代號分別為B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B14、B18、B19，以B1、B2、B4、B6、B7、B10、B14為母本，以B3、B5、B8、B9、B18、B19為父本。

1.2田間設(shè)計2010年按照增廣NCⅡ不完全雙列雜交試驗設(shè)計方法配制42個雜交組合，即M=p×q=42(M代表雜交組合數(shù)，p代表母本數(shù)，q代表父本數(shù))份供試材料，并自交保留親本。2011年，將不完全雙列雜交試驗設(shè)計的42個組合及其對應(yīng)的13個親本，共計55份材料按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計播于吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所試驗田，3次重復(fù)，2行區(qū)，行長8.00 m ，行距0.68 m ，株距0.28 m ，田間管理與大田相同。

1.3農(nóng)藝性狀測定2011年對親本及組合農(nóng)藝性狀進(jìn)行測定，其中田間考查指標(biāo)有株高、穗位高；室內(nèi)考查指標(biāo)有穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、出子率、小區(qū)產(chǎn)量。果穗性狀取20個有代表性標(biāo)準(zhǔn)穗考種，其他各項指標(biāo)測定以小區(qū)為單位。

1.4數(shù)據(jù)分析按照數(shù)量性狀增廣NCII遺傳模型的配合力方差分析方法，進(jìn)行一般配合力方差效應(yīng)和特殊配合力方差效應(yīng)估算。

2結(jié)果與分析

2.1一般配合力效應(yīng)分析由表1可知，B1：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有7個；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為小區(qū)產(chǎn)量、行粒數(shù)、穗位高、穗行數(shù)、株高、穗長、出子率。

B2：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有6個，穗行數(shù)的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為行粒數(shù)、穗位高、小區(qū)產(chǎn)量、株高、穗長、出子率、穗行數(shù)。

B3：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有6個，出子率的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為穗位高、行粒數(shù)、穗長、株高、小區(qū)產(chǎn)量、穗行數(shù)、出子率。

B4：所有性狀的一般配合力效應(yīng)值均為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為出子率、穗長、穗行數(shù)、株高、小區(qū)產(chǎn)量、穗位高。

B5：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有5個，穗長、穗行數(shù)的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為穗位高、株高、小區(qū)產(chǎn)量、出子率、行粒數(shù)、穗長、穗行數(shù)。

B6：穗行數(shù)的一般配合力效應(yīng)值為正，其他6個性狀的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為穗行數(shù)、出子率、穗長、株高、穗位高、行粒數(shù)、小區(qū)`產(chǎn)量。

B7：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有1個，其他6個性狀的一般配合力效應(yīng)值均為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為穗行數(shù)、出子率、株高、穗位高、穗長、行粒數(shù)、小區(qū)產(chǎn)量。

B8：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有6個，只有穗長的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為小區(qū)產(chǎn)量、穗行數(shù)、行粒數(shù)、株高、穗位高、出子率、穗長。

B9：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有5個，穗長、穗行數(shù)的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為穗位高、株高、出子率、小區(qū)產(chǎn)量、行粒數(shù)、穗長、穗行數(shù)。

B10：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有1個，為穗長，其他6個性狀的一般配合力效應(yīng)值均為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為穗長、穗行數(shù)、出子率、株高、穗位高、小區(qū)產(chǎn)量、行粒數(shù)。

B14：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有2個，其他5個性狀的一般配合力效應(yīng)值均為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為出子率、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、小區(qū)產(chǎn)量、株高、穗位高。

B18：7個性狀的一般配合力效應(yīng)值均為負(fù)；一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為穗長、出子率、穗行數(shù)、行粒數(shù)、株高、小區(qū)產(chǎn)量、穗位高。

B19：一般配合力效應(yīng)值為正的性狀有5個，穗位高、出子率的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)；各性狀一般配合力效應(yīng)值從大到小依次為小區(qū)產(chǎn)量、穗行數(shù)、行粒數(shù)、株高、穗長、穗位高、出子率。

根據(jù)親本一般配合力統(tǒng)計分析數(shù)值，在突出育種中某一特定性狀和進(jìn)行某一性狀改良時，選擇目標(biāo)性狀一般配合力高的自交系作為親本，其后代較容易出現(xiàn)理想目標(biāo)性狀，便于選擇。

表1　親本主要數(shù)量性狀的一般配合力效應(yīng)

2.2特殊配合力效應(yīng)分析

2.2.1株高的特殊配合力效應(yīng)分析。從表2可知，在42個組合中，特殊配合力表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)的組合有11個，占全部組合數(shù)的26.19%，有31個組合表現(xiàn)為正向效應(yīng)，占全部組合數(shù)的73.81%。在所有組合中，特殊配合力效應(yīng)值最高為B2×B9(15.41)，其次為B2×B5(14.33)，最低為B10×B18(-39.51)。

2.2.2穗位高的特殊配合力效應(yīng)分析。從表2可知，在42個組合中，特殊配合力表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)的組合有16個，占全部組合的38.10%，有26個組合表現(xiàn)為正向效應(yīng)，占全部組合數(shù)的61.90%。在所有組合中，B2×B3(22.96)組合的特殊配合力效應(yīng)值最高，其次為B2×B9組合(22.50)。雖然B6、B19的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)，但它們與其他親本所配制的組合特殊配合力較高，在穗位高性狀上表現(xiàn)出較好的組配能力，可作為提高穗位高為目的性狀育種的良好親本。

表2　42個雜交組合主要性狀的特殊配合力效應(yīng)

2.2.3穗長的特殊配合力效應(yīng)分析。在42個組合中，有25個組合的特殊配合力表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的59.52%，有17個組合表現(xiàn)為正向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的40.48%。在所有組合中，特殊配合力效應(yīng)值最高的為B2×B18(15.83)，其次為B2×B3(14.10)。 B1(1.340)、B2(6.500)、B3(9.000)穗長的一般配合力效應(yīng)值較大，且它們與其他親本所配制組合的特殊配合力也較高，在穗長性狀上表現(xiàn)出較好的組配能力，可作為提高穗長、提高出子率和產(chǎn)量為目的性狀育種的良好親本。

2.2.4穗行數(shù)的特殊配合力效應(yīng)分析。在42個組合中，有23個組合特殊配合力表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的54.76%，有19個組合表現(xiàn)為正向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的45.24%。在所有組合中，特殊配合力效應(yīng)值最高的組合為B10×B19(16.00)，其次為B14×B19(14.14)。B1(3.469)、B6(1.458)、B8(6.982)、B19(9.368)穗行數(shù)的一般配合力較高，且它們與其他親本所配制組合的特殊配合力效應(yīng)值也較高，在穗行數(shù)性狀上表現(xiàn)出較好的組配能力，可作為提高穗行數(shù)和產(chǎn)量為目的性狀育種的良好親本。

2.2.5行粒數(shù)的特殊配合力效應(yīng)分析。在42個組合中，有12個組合特殊配合力表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的28.57%，有30個組合表現(xiàn)為正向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的71.43%。在所有組合中，特殊配合力效應(yīng)值最高的組合為B2×B8(22.32)，其次為B2×B3(19.15)。B2(15.911)、B3(9.592)、B5(4.077)、B8(4.461)行粒數(shù)的一般配合力效應(yīng)值均較高，且它們與其他親本所配制組合的特殊配合力效應(yīng)值也較高，在行粒數(shù)性狀上表現(xiàn)出較好的組配能力，可作為提高行粒數(shù)和產(chǎn)量為目的性狀育種的良好親本。

2.2.6出子率的特殊配合力效應(yīng)分析。在42個組合中，有18個組合的特殊配合力表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的42.86%，有24個組合表現(xiàn)為正向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的57.14%。在所有組合中，特殊配合力效應(yīng)值最高的組合為B2×B9(5.35)，其次為B14×B9(5.14)。B2(1.428)、B5(4.594)、B9(3.851)、B14(0.336)出子率的一般配合力較高，且它們與其他親本所配制組合的特殊配合力效應(yīng)值也較高，在出子率性狀上表現(xiàn)出較好的組配能力，可作為提高出子率為目的性狀育種的良好親本。

2.2.7小區(qū)產(chǎn)量的特殊配合力效應(yīng)分析。 在42個組合中，有11個組合特殊配合力表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的26.19%，有31個組合表現(xiàn)為正向效應(yīng)，占所有組合數(shù)的73.81%。在所有組合中，特殊配合力效應(yīng)值最高的組合為B10×B19(23.35)，其次為B1×B19(23.17)。B1(8.319)、 B2(12.983)、B5(7.109)、B8(7.031)、B19(11.003)小區(qū)產(chǎn)量的一般配合力較高，且它們與其他親本所配制組合的特殊配合力效應(yīng)值也較高，在小區(qū)產(chǎn)量性狀上表現(xiàn)出較好的組配能力，尤其是B19，與其他親本組合的特殊配合力全部為正值，可優(yōu)先考慮作為提高產(chǎn)量為目的性狀育種的良好親本。

3結(jié)論與討論

育種工作者普遍認(rèn)為只有選出具有較高配合力的自交系，才能組配出強(qiáng)優(yōu)勢雜交組合[4]。該試驗所利用親本的配合力分析表明：B3、B5、B8、B9這4個親本中多數(shù)性狀的一般配合力效應(yīng)值表現(xiàn)為正效應(yīng)。并且小區(qū)產(chǎn)量的一般配合力效應(yīng)值也都為正值，總配合力也大多數(shù)表現(xiàn)為正向效應(yīng)，與它們組配的組合F1代產(chǎn)量表現(xiàn)較好，說明它們是一組較好的親本。組合B1×B19、B2×B19、B10×B19、B2×B5、B4×B19、B2×B8、B2×B3、B2×B18、B10×B3、B14×B19無論是產(chǎn)量還是其他性狀的特殊配合力效應(yīng)值都較高。從植株性狀來看，B1、B2、B3、B5、B8、B9的株高、穗位高一般配合力都為正值，其中B1、B9的莖粗較大，以這些親本配制的雜種大多表現(xiàn)為“雙高壯稈”。而B4、B7、B14、B19的株高、穗位高的一般配合力都較低，以B19作為親本，雜交種表現(xiàn)為“株高適中，莖稈粗壯，抗倒伏較好”。 從主要數(shù)量性狀來看，以產(chǎn)量為例：B1、B2、B19的一般配合力為正值，其組配的雜交種產(chǎn)量為8.71 kg(B1×B19)，8.064 kg(B2×B19)，是所有雜交種中較高的；而B6、B7、B18的一般配合力為負(fù)值，其組配的雜交種產(chǎn)量為3.503 kg(B6×B18)，3.413 kg(B7×B18)。由此可見，玉米的高產(chǎn)和品質(zhì)育種需雙親都具有較高的一般配合力。

分析還表明，其他性狀的一般配合力選配與產(chǎn)量基本一致。個別可能是由于地理及氣候條件的影響，產(chǎn)生了較大的偏差。一般配合力是雜種優(yōu)勢的基礎(chǔ)，在一般配合力高的基礎(chǔ)上選擇特殊配合力較高的組合，才更有可能選出雜種優(yōu)勢突出的優(yōu)良雜交種，這與前人的研究結(jié)果[5]一致。

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Analysis of The Combining Ability in Maize Hybridized Combination

ZHONG Yi, JIAO Ren-hai,XU Yan-rong, LIU Xing-er*et al(Maize Research Institute,Academy of Aricultural Sciences of Jilin Province,Gongzhuling, Jilin 136100)

Abstract[Objective]Getting parents with higher general combining ability and some combinations with higher special combining ability.[Method]In this paper,using variance analysis’ method with genetic model of augmented NCII quantitative trait in combining ability to determine GCA and SCA value with combining ability effect. [Result]The parents with higher GCA value are B1, B2, B5 and B19.The combinations with higher SCA values are B10×B19(23.35),B1×B19(23.17),B2×B18(17.35),B14×B8(15.76),B2×B19(14.03),B4×B19(13.21).[Conclusion] The varieties of B1, B2, B5 and B19,which can be used as good parents for cross breeding of maize. The combinations with higher SCA values areB10×B19,B1×B19,B2×B18,B14×B8,B2×B19,B4×B19，which can be used as promising combinations in the test network of different regions.

Key wordsMaize;NCⅡ model; Combining ability;Analysis of variance

收稿日期2015-12-21

作者簡介仲義(1979- )，男，吉林梨樹人，碩士，從事玉米遺傳育種研究。*通訊作者，研究員，從事玉米遺傳育種研究。

中圖分類號S 513

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)02-067-04