◎劉興輝 韓智慧 李劍明 姜 龍

糯玉米是鮮食玉米的一種， 因其獨(dú)特的食用口感和風(fēng)味而受廣大鮮食玉米消費(fèi)者的青睞[1]。糯玉米籽粒淀粉含量比普通玉米要高， 其中95%以上是支鏈淀粉， 多吃糯玉米有益于開胃、 降脂， 且糯玉米含有豐富的胡蘿卜素， 經(jīng)過(guò)人體吸收轉(zhuǎn)化后為維生素A，具有抗衰老保健的作用[2-3]。糯玉米雜交種與普通玉米雜交種類似， 均由兩個(gè)優(yōu)良的自交系雜交組配而來(lái)。 選育優(yōu)質(zhì)、 高效、廣適、 適口的糯玉米自交系， 是創(chuàng)新糯玉米種質(zhì)資源、 組配糯玉米雜交種的有效路徑。

配合力的高低是衡量一份玉米自交系有無(wú)利用價(jià)值的重要指標(biāo)， 能否培育出優(yōu)質(zhì)的糯玉米品種， 則取決于糯玉米自交系之間的配合力[4-5]。為拓寬糯玉米育種的種質(zhì)資源， 使育成的自交系在生產(chǎn)上發(fā)揮最大價(jià)值， 本研究采用不完全雙列雜交NCⅡ設(shè)計(jì)對(duì)自主選育的糯玉米自交系進(jìn)行配合力研究， 測(cè)定其主要性狀的配合力， 并進(jìn)行分析， 以期為高效開展糯玉米新品種選育提供借鑒思路。

一、 材料與方法

（一） 試驗(yàn)材料

2020年選用的8個(gè)自主選育的糯玉米自交系JN1510、 JN1512、 JN1521、 JN1525、 JN1530、JN1532、 JN1546和JN1558作為母本， 3個(gè)糯玉米自交系HN655、 HN656和HN662作為父本， 按照不完全雙列雜交NCⅡ設(shè)計(jì)組配24個(gè)糯玉米雜交組合， 于2021年5月種植于吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院旱作試驗(yàn)田植物育種場(chǎng)圃。

（二） 試驗(yàn)方法

于2021年在吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院植物育種場(chǎng)圃進(jìn)行田間鑒定試驗(yàn)。 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)， 采取雙行區(qū)三次重復(fù)， 5 m行長(zhǎng)， 65 cm行距， 25 cm株距，于5月1日進(jìn)行播種， 田間管理同大田。 授粉后25天選取實(shí)驗(yàn)小區(qū)的10株中間行材料測(cè)產(chǎn)并對(duì)其進(jìn)行株高及穗位高的測(cè)量， 篩選出其中能作為有效材料進(jìn)行研究的果穗進(jìn)行室內(nèi)考種。 選取有代表性的5個(gè)鮮果穗測(cè)量穗粒重、 穗長(zhǎng)、 穗粗、 行粒數(shù)、 皮渣率和支鏈淀粉含量等農(nóng)藝性狀。 借鑒前人的方法來(lái)測(cè)量皮渣率及支鏈淀粉含量[6-8]。

（三） 數(shù)據(jù)分析

以各性狀考種平均數(shù)為基礎(chǔ)， 利用Excel 2013和DPS 7.05對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析， 利用NC Ⅱ模型對(duì)組合間差異顯著的性狀進(jìn)行配合力分析 [9-10]。

二、 結(jié)果與分析

（一） 各性狀的方差分析

將24份糯玉米雜交組合的8個(gè)性狀方差分析F值結(jié)果列于表1。 表中數(shù)據(jù)可知， 8個(gè)性狀的不同區(qū)組間均無(wú)顯著差異， 而不同組合間的性狀差異達(dá)到極顯著水平， 說(shuō)明本試驗(yàn)設(shè)能合理且有效地體現(xiàn)各雜交組合間的遺傳差異。 除測(cè)驗(yàn)種 （P2）的穗粗未達(dá)到極顯著差異外， 其余均達(dá)到顯著或極顯著差異水平， 說(shuō)明多數(shù)性狀GCA和SCA在親本和組合間存在真實(shí)的差異。

表1 8 個(gè)農(nóng)藝性狀的方差分析F 值

（二） 一般配合力分析

一般配合力 （general combining ability,GCA）是指存在一個(gè)特定的親本自交系與除他之外的許多親本自交系雜交， 在基因的加性效應(yīng)影響下，其后代關(guān)于某一數(shù)量性狀的平均特征， 且可遺傳給后代[11]。 由表2可知， 株高與穗位高方面，JN1521、 JN1532、 JN1546、 JN1558 和HN656 的GCA相對(duì)效應(yīng)值均為負(fù)值， 說(shuō)明其株高和穗位高較低， 表明利用其組配雜交產(chǎn)生的后代可以增強(qiáng)抗倒伏能力； 在穗粒重方面， JN1510、 JN1512、JN1525、 JN1530、 JN1558、 HN655 和HN656 的GCA效應(yīng)值均為正值， 表明利用其組配雜交產(chǎn)生的后代穗粒重的產(chǎn)量較高； 穗長(zhǎng)方面， JN1510、JN1512、 JN1521、 JN1525、 JN1530 和JN1558 的GCA相對(duì)效應(yīng)值為正值， 說(shuō)明利用其組配雜交產(chǎn)生的后代在穗長(zhǎng)方面較有優(yōu)勢(shì)； 在穗粗方面，JN1521、 JN1530、 JN1532、 JN1558、 HN655 和HN656相對(duì)效應(yīng)值均為正數(shù)， 表明用其作為親本雜交易產(chǎn)生穗粗的后代； 在行粒數(shù)方面，JN1510、 JN1512、 JN1521、 JN1525、 JN1530、JN1532和JN1558相對(duì)效應(yīng)值均為正數(shù)， 表明利用其配組雜交組合可能不同程度地增加所配組合的行粒數(shù)； 皮渣率方面， 除JN1546和HN665外， 其余9個(gè)糯玉米自交系的GCA效應(yīng)值均為負(fù)值， 說(shuō)明利用這9個(gè)自交系組配的糯玉米雜交組合可降低后代的皮渣率， 且JN1530作為親本之一降低后代皮渣率的效果最好； 在支鏈淀粉含量方面，JN1532、 JN1558和HN656等3個(gè)自交系的GCA效應(yīng)值較大， 表明以這三個(gè)自交系作為親本之一組配雜交組合可提高后代的支鏈淀粉含量， 有助于提升糯玉米的食用口感。 綜上所述： JN1530、JN1558和HN656這3個(gè)糯玉米自交系的GCA效應(yīng)較優(yōu)， 雖然利用JN1530組配糯玉米雜交組合可以提升產(chǎn)量和品質(zhì)， 但其后代有倒伏的風(fēng)險(xiǎn)， 而利用JN1558和HN656這兩個(gè)自交系組配糯玉米雜交組合產(chǎn)生的后代不僅可以增強(qiáng)抗倒伏能力， 還能提升產(chǎn)量和品質(zhì)。

（三） 各性狀的特殊配合力分析

特殊配合力 （specific combining ability,SCA） 指親本間雜交產(chǎn)生的后代對(duì)某一性狀的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同于兩親本這一性狀的平均表現(xiàn)值的特殊表現(xiàn)[11-12]。 由表3可知， 各性狀的不同組合間SCA效應(yīng)值變幅較大， 株高表現(xiàn)最好的雜交組合是JN1546×HN656； 穗位高表現(xiàn)最好的雜交組合是JN1546× HN662； 穗粒重和穗粗表現(xiàn)最好的雜交組合是JN1510× HN655； 穗長(zhǎng)表現(xiàn)最好的雜交組合是JN1510× HN656； 行粒數(shù)表現(xiàn)最好的雜交組合是JN1530× HN656； 皮渣率表現(xiàn)最好的雜交組合是JN1530× HN656； 支鏈淀粉含量表現(xiàn)最好的雜交組合是JN1532× HN656。

（四） 遺傳參數(shù)分析

表4展示了參與試驗(yàn)性狀的遺傳參數(shù)估計(jì)值，主要包含各性狀的GCA方差值、 SCA方差值、 廣義遺傳力以及狹義遺傳力， 分析數(shù)據(jù)可知： 穗長(zhǎng)、 穗粗、 行粒數(shù)、 支鏈淀粉這三個(gè)性狀的遺傳效應(yīng)主要受加性基因的影響； 穗位高的遺傳效應(yīng)主要受非加性基因影響； 株高、 穗粒重、 皮渣率的GCA方差與SCA方差相差不大， 說(shuō)明這些性狀的遺傳效應(yīng)同時(shí)受加性基因和非加性基因影響，由于其GAC方差略大， 說(shuō)明這些性狀受加性基因的影響較大。

表2 8 份糯玉米自交系主要農(nóng)藝性狀的GCA 相對(duì)效應(yīng)值

表3 各組合性狀SCA 效應(yīng)分析結(jié)果

綜上所述， 株高、 穗粒重、 皮渣率此3個(gè)性狀的廣義遺傳力均較高， 且主要受加性基因影響， 宜在早代進(jìn)行選擇； 而穗位高、 穗長(zhǎng)、 穗粗、 支鏈淀粉含量的廣義遺傳力較高， 但狹義遺傳力較低， 宜在晚代進(jìn)行選擇。

三、 討論與結(jié)論

我國(guó)是玉米種植大國(guó)， 各種類型的玉米在我國(guó)的種植面積越來(lái)越大， 糯玉米在中國(guó)有著悠久的種植歷史[13-14]。 近年來(lái)，隨著人民生活水平的提高， 消費(fèi)者對(duì)糯玉米的要求也越來(lái)越高， 迫使著糯玉米育種的快速發(fā)展， 但受限于種質(zhì)資源的狹窄， 擴(kuò)充種質(zhì)資源已是目前急需的工作[14-15]。

本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)8個(gè)糯玉米自交系和3個(gè)測(cè)驗(yàn)種的配合力分析表明， JN532、 JN546和JN558在株高和穗位高上的GCA效應(yīng)值為負(fù)值， 說(shuō)明在株高和穗位高上表現(xiàn)較好， 可用來(lái)選育抗倒伏的后代； JN1530、 HN655 和HN656 三 個(gè) 品 種 在 穗 粒重、 穗長(zhǎng)、 穗粗和行粒數(shù)上的GCA效應(yīng)值最高，說(shuō)明其在穗粒重、 穗長(zhǎng)、 穗粗和行粒數(shù)表現(xiàn)較好， 可用來(lái)提升后代品質(zhì)。 一般配合力表現(xiàn)最好的三個(gè)品種是JN1558、 JN1525和HN656， 用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不但可以增強(qiáng)抗倒伏能力， 還可以增加糯玉米品質(zhì)， 綜合表現(xiàn)最好的的自交系是JN1558。本研究中特殊配合力最高的組合是JN1530×HN656， 其 次 是JN1510 ×HN656 和JN1546 ×HN656。 由此可見， 一般配合力高的兩個(gè)自交系特殊配合力組配度不一定高， 而特殊配合力高的雜交組合中， 必須有一般配合力較高的一個(gè)或兩個(gè)自交系。

然而， 本研究受供試親本數(shù)量及測(cè)定農(nóng)藝性狀數(shù)量的影響， 自選的8份糯玉米自交系的應(yīng)用潛力有待進(jìn)一步開展相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行挖掘， 以期為更好地利用其組配糯玉米雜交種提供理論支撐。