鄒成林，譚 華，黃開健，黃愛花，翟瑞寧，莫潤(rùn)秀，韋新興，楊 萌，呂巨智，黃艷芬

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，南寧 530007)

【研究意義】玉米種質(zhì)資源貧乏和遺傳基礎(chǔ)狹窄是長(zhǎng)期制約我國玉米產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸[1]。外來玉米種質(zhì)可豐富我國玉米種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)，促進(jìn)玉米育種水平創(chuàng)新和突破。國際玉米小麥改良中心(CIMMYT)擁有豐富的熱帶亞熱帶玉米種質(zhì)，這些種質(zhì)具有產(chǎn)量潛力大、抗逆性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、持綠期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)[2]。廣西與CIMMYT所在國家墨西哥生態(tài)環(huán)境相似，玉米種質(zhì)同屬熱帶亞熱帶類型，因此CIMMYT種質(zhì)在廣西具有較好的適應(yīng)性。從20世紀(jì)90年代起，利用CIMMYT玉米種質(zhì)雖已選育出許多適合廣西種植的優(yōu)良玉米品種[3]，但不同來源的熱帶種質(zhì)及其配合力存在較大遺傳差異[4]，而目前仍缺乏對(duì)不同來源熱帶種質(zhì)配合力及遺傳效應(yīng)方面的研究。因此，分析外引熱帶玉米種質(zhì)與廣西本地?zé)釒в衩追N質(zhì)的遺傳關(guān)系，了解其主要農(nóng)藝性狀的配合力，對(duì)廣西乃至我國玉米自交系選育、雜交種組配和優(yōu)勢(shì)雜交組合的選擇具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】自交系配合力測(cè)定及遺傳多樣性分析是組配雜交組合、提高育種工作效率必不可少的環(huán)節(jié)[5-7]。長(zhǎng)期以來，許多育種學(xué)家對(duì)包括產(chǎn)量指標(biāo)在內(nèi)的玉米主要農(nóng)藝性狀配合力進(jìn)行了大量研究。在國外玉米種質(zhì)配合力研究方面，楊愛國等[1]采用NCII遺傳交配設(shè)計(jì)分析27個(gè)國內(nèi)外玉米群體(14個(gè)CIMMYT熱帶亞熱帶群體和13個(gè)國內(nèi)群體)的主要性狀配合力和雜種優(yōu)勢(shì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多數(shù)CIMMYT玉米群體的產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀配合力及雜種優(yōu)勢(shì)明顯優(yōu)于國內(nèi)玉米群體。王建軍等[8]評(píng)價(jià)12個(gè)外來群體(9個(gè)CIMMYT群體和3個(gè)美國玉米群體)的主要性狀配合力效應(yīng)及雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)群體Pob49和Pob501與我國PA種質(zhì)、Pob32和BS29與我國PB種質(zhì)及Pob43和La Posta與我國D群四平頭種質(zhì)的遺傳關(guān)系較近。李佩瑤等[9]采用NCII遺傳交配設(shè)計(jì)對(duì)41份從歐洲玉米種質(zhì)中選育的自交系進(jìn)行產(chǎn)量配合力分析，獲得3個(gè)具有較大育種潛力的雜交組合。劉志新和王延波[10]對(duì)從俄羅斯種質(zhì)中選育的20份玉米自交系進(jìn)行耐密性、配合力和雜種優(yōu)勢(shì)群分析，結(jié)果表明，7個(gè)玉米自交系的耐密性和農(nóng)藝性狀表現(xiàn)突出，可在育種中重點(diǎn)利用。在國內(nèi)玉米種質(zhì)配合力研究方面，龍風(fēng)等[11]采用不完全雙列雜交對(duì)12個(gè)玉米自交系11個(gè)主要性狀的配合力進(jìn)行分析，篩選出4個(gè)一般配合力(GCA)較高的自交系和6個(gè)特殊配合力(SCA)較高的雜交組合。羅黎明等[12]采用NCII遺傳交配設(shè)計(jì)探究20個(gè)新選育玉米自交系的產(chǎn)量及穗部性狀配合力，篩選出7個(gè)在產(chǎn)量和穗部性狀配合力綜合表現(xiàn)優(yōu)良、具有較高育種利用潛力的自交系。張艷茹等[13]采用NCII遺傳交配設(shè)計(jì)分析52份熱帶和3個(gè)溫帶玉米自交系的農(nóng)藝性狀GCA和單株產(chǎn)量SCA，鑒定出8個(gè)綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良的熱帶玉米自交系。姚文華等[14]采用NCII遺傳交配設(shè)計(jì)對(duì)23個(gè)溫?zé)釒в衩追N質(zhì)改良系進(jìn)行農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量配合力分析，鑒定出8個(gè)產(chǎn)量GCA較高的自交系和10個(gè)SCA較高的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合。在廣西玉米自交系配合力研究方面，陳天淵等[15]以6份CIMMYT玉米自交系與4份廣西玉米骨干自交系為材料進(jìn)行配合力分析，結(jié)果顯示自交系改良南60-1產(chǎn)量的GCA效應(yīng)最高，CML268產(chǎn)量的GCA效應(yīng)次之，改良南60-1和CML98產(chǎn)量的SCA效應(yīng)最高。蒙成和吳雅芳[16]開展8個(gè)早熟玉米自交系11個(gè)農(nóng)藝性狀的配合力研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)組配早熟高產(chǎn)雜交種的最理想親本為南31、M0502和M12-5。莫潤(rùn)秀等[17]將20個(gè)CIMMYT玉米耐低氮自交系與6個(gè)廣西玉米骨干自交系雜交并進(jìn)行配合力分析，篩選出最理想的玉米親本材料桂A10341及強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合桂A10341×CLYN463。周海宇等[18]研究結(jié)果顯示，“桂A”群體一環(huán)系具有豐富的遺傳多樣性，從中選育出的一環(huán)系與熱帶種質(zhì)材料具有較高的雜種優(yōu)勢(shì)，可降低穗位和縮短生育期，具有較高利用價(jià)值?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，未見同時(shí)將CIMMYT的熱帶玉米自交系和廣西玉米自交系作為待測(cè)系進(jìn)行配合力研究的報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】以4個(gè)廣西骨干玉米自交系SP221、先21A、桂39722和桂兆18421為測(cè)驗(yàn)種，采用NCII遺傳交配設(shè)計(jì)分析24個(gè)熱帶玉米自交系(12個(gè)CIMMYT引進(jìn)系和12個(gè)廣西自選系)的配合力及遺傳效應(yīng)，評(píng)價(jià)CIMMYT玉米自交系與廣西玉米自交系間的遺傳關(guān)系及其在育種中的應(yīng)用潛力，為廣西利用熱帶玉米種質(zhì)選育優(yōu)良玉米雜交種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試玉米自交系共28個(gè)(表1)，其中，被測(cè)系24個(gè)(G1～G12來源于CIMMYT所選育的DH系，G13～G24為本研究團(tuán)隊(duì)利用國內(nèi)自交系及先正達(dá)和正大公司雜交種混合后作為群體從中選系所得自交系)，測(cè)驗(yàn)種4個(gè)，以X1～X4表示[X1為桂單162的母本，來源于先正達(dá)9504；X2為桂單162的父本，來源于先正達(dá)雜交玉米新組合04RC003328；X3為桂單0810的母本，來源于基礎(chǔ)群體7239×CML285；X4為桂單0810父本，來源于泰國Kasetsart大學(xué)引進(jìn)的玉米群體Swan(late)C4]。

表1 供試玉米材料及來源

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 于2019年春季在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院明陽基地，以24個(gè)熱帶玉米自交系為母本，以4個(gè)廣西骨干玉米自交系為測(cè)驗(yàn)種，按 NCⅡ遺傳交配設(shè)計(jì)配制96個(gè)測(cè)交組合。于2019年秋季，對(duì)96個(gè)組合進(jìn)行田間鑒定，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，雙行區(qū)播種，行長(zhǎng)5.0 m，株距26.5 cm，行距70.0 cm。每小區(qū)選10株代表性植株及其果穗進(jìn)行田間調(diào)查和室內(nèi)考種，取平均值。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法 田間調(diào)查株高和穗位高，收獲后室內(nèi)考種獲得穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖、百粒重、出籽率和單株產(chǎn)量等主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行整理并制圖，以DPS 16.05中的NCⅡ交叉(不完全雙列雜交設(shè)計(jì))模塊進(jìn)行計(jì)算，獲得10個(gè)農(nóng)藝性狀的配合力方差、28個(gè)玉米自交系GCA相對(duì)效應(yīng)值、96個(gè)組合的SCA相對(duì)效應(yīng)值及10個(gè)農(nóng)藝性狀的遺傳參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析結(jié)果

由表2可知，區(qū)組間的穗位高、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)和行粒數(shù)存在極顯著差異(P<0.01，下同)，其他農(nóng)藝性狀在區(qū)組間無顯著差異(P>0.05，下同)，說明穗位高、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)和行粒數(shù)受環(huán)境影響較明顯；組合間的穗粗和出籽率無顯著差異，其他性狀在組合間均存在極顯著差異，說明各組合間多數(shù)性狀存在由基因型引起的遺傳差異；在2組親本中，待測(cè)系除穗長(zhǎng)、穗粗和單株產(chǎn)量外，其他7個(gè)性狀的GCA方差均達(dá)到極顯著差異水平，測(cè)驗(yàn)種所有性狀的GCA方差均達(dá)顯著(P<0.05，下同)或極顯著差異水平，說明2組親本的GCA效應(yīng)對(duì)雜交組合的多數(shù)性狀具有顯著影響；在待測(cè)系×測(cè)驗(yàn)種各性狀的SCA中，除穗粗和出籽率外，其他性狀的SCA均達(dá)極顯著差異水平。

表2 28個(gè)玉米自交系10個(gè)農(nóng)藝性狀的方差分析(F值)

2.2 GCA效應(yīng)分析

由表3可知，從植株性狀來看，株高GCA相對(duì)效應(yīng)值較高的玉米自交系為G24、G13、G21、G6、G5、G20、G8和X3，相對(duì)效應(yīng)值較低的為G14、G2、G15、X2和G4；穗位高GCA相對(duì)效應(yīng)值較高的自交系為X3、G13、G17、G22和G24，相對(duì)效應(yīng)值較低的為G2、G9、G10、G15和X2。其中，株高和穗位高GCA相對(duì)效應(yīng)值均表現(xiàn)較高的自交系為G24和G13，利用這2個(gè)自交系做親本，容易獲得株高和穗位高均較高的組合；株高和穗位高GCA相對(duì)效應(yīng)值均表現(xiàn)較低的自交系為G2、G15和X2，利用這3個(gè)自交系做親本容易選育出矮稈低穗品種。從穗部性狀來看，穗長(zhǎng)和行粒數(shù)GCA相對(duì)效應(yīng)值均較高的自交系為G13、G5、G18和G1，易配出長(zhǎng)穗粒多的組合；G4和G19穗長(zhǎng)和行粒數(shù)的GCA相對(duì)效應(yīng)值均較低，不利于選育產(chǎn)量較高的品種；穗粗和穗行數(shù)GCA相對(duì)效應(yīng)值均較高的自交系為G11、G16、G17、G13、G21、G12和G14，可用于大穗玉米品種選育；G10、G6、G1、G3和G15穗粗和穗行數(shù)的GCA效應(yīng)值均較低，不利于獲得產(chǎn)量較高的品種；14個(gè)自交系(G19、G8、G21、G20、G15、G22、X3、G16、X2、G13、G23、G18、G6和G17)禿尖的GCA相對(duì)效應(yīng)值為負(fù)值，可用于控制禿尖和提升產(chǎn)量，而其他14個(gè)自交系禿尖的GCA相對(duì)效應(yīng)值為正值；百粒重GCA相對(duì)效應(yīng)值較高的自交系為X1、G4、G13、G12、G3和G9，其組配后代出現(xiàn)大籽粒的概率較高；出籽率GCA相對(duì)效應(yīng)值較高的自交系為G8、G23、G24、G6、G21、X2、G18和G1，容易獲得粒深芯細(xì)后代。從單株產(chǎn)量看，G8、G5、G21、G13、G24和G1的GCA相對(duì)效應(yīng)值較高，均大于6.00，可用于組配高產(chǎn)的雜交組合，而G14、G2、G15、G10和G4的GCA相對(duì)效應(yīng)值較低，均小于-8.00。

表3 28個(gè)玉米自交系各農(nóng)藝性狀的GCA相對(duì)效應(yīng)值比較

續(xù)表3 Continued table 3

綜上所述，玉米自交系G8和G21綜合表現(xiàn)較好，其單株產(chǎn)量的GCA相對(duì)效應(yīng)值較高，株高、穗位高的GCA相對(duì)效應(yīng)值適中，禿尖的GCA相對(duì)效應(yīng)值為負(fù)值，其他性狀的GCA相對(duì)效應(yīng)值均為正值；G5、G13和G24綜合表現(xiàn)也較好，但G5禿尖的GCA相對(duì)效應(yīng)值為正值，G13株高和穗位高的GCA相對(duì)效應(yīng)值偏高且出籽率的GCA相對(duì)效應(yīng)值較低，G24株高和穗位高的GCA相對(duì)效應(yīng)值偏高且百粒重的GCA相對(duì)效應(yīng)值為負(fù)值，需進(jìn)行改良后才能進(jìn)一步利用。

分別計(jì)算待測(cè)系中12個(gè)CIMMYT玉米自交系和12個(gè)廣西玉米自交系的平均GCA。從圖1可看出，CIMMYT玉米自交系禿尖的平均GCA極顯著高于廣西玉米自交系，穗位高和百粒重的平均GCA分別顯著低于和顯著高于廣西玉米自交系，二者間株高、穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、出籽率和單株產(chǎn)量的平均GCA均無顯著差異。說明利用廣西玉米自交系有利于減少禿尖，而利用CIMMYT玉米自交系有利于降低穗位高和提高百粒重。

同一性狀圖柱上不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)Different lowercase letters on the bar of the same characters indicated significant difference(P<0.05)，and different uppercase letters indicated extremely significant difference(P<0.01) 圖1 CIMMYT和待測(cè)系各農(nóng)藝性狀的平均GCA比較Fig.1 Agronomic characters comparison of average GCA between CIMMYT and Guangxi lines

2.3 SCA效應(yīng)分析

通過對(duì)96個(gè)玉米雜交組合各農(nóng)藝性狀的SCA相對(duì)效應(yīng)值進(jìn)行分析(限于篇幅，僅進(jìn)行文字描述)可知，同一組合不同性狀間、同一性狀不同組合間的SCA相對(duì)效應(yīng)值均存在較明顯差異。其中，10個(gè)性狀中禿尖長(zhǎng)的SCA相對(duì)效應(yīng)值變幅最大，為-117.50～152.50，出籽率的SCA相對(duì)效應(yīng)值變幅最小，為-3.12～3.29；X1×G15株高和穗位高的SCA相對(duì)效應(yīng)值最高，X4×G21行粒數(shù)和出籽率的SCA相對(duì)效應(yīng)值最高，X3×G23、X4×G24、X1×G4、X4×G5、X4×G15和X1×G13分別在穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、禿尖、百粒重和單株產(chǎn)量上的SCA效應(yīng)值最高。各組合單株產(chǎn)量SCA相對(duì)效應(yīng)值的變幅為-21.86～24.44，排名前10位的雜交組合依次為X1×G13、X2×G12、X4×G15、X2×G19、X4×G24、X4×G21、X1×G16、X1×G14、X2×G18和X4×G22，這些組合其他性狀的SCA均存在或多或少缺陷，如X1×G13的穗長(zhǎng)和穗行數(shù)、X2×G12的穗行數(shù)和禿尖、X4×G15和X1×G16的穗行數(shù)、X2×G19和X4×G24的禿尖、X4×G21和X4×G22的穗粗和穗行數(shù)、X1×G14的株高、穗位高和穗行數(shù)及X2×G18的穗位高、穗長(zhǎng)和禿尖，其SCA相對(duì)效應(yīng)值表現(xiàn)不夠理想。

綜上所述，從SCA相對(duì)效應(yīng)值方面看未出現(xiàn)表現(xiàn)“完美”的雜交組合，但總體上X1×G13、X2×G12和X4×G15除穗行數(shù)相對(duì)較少外，其他性狀綜合表現(xiàn)較好，可作為強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合進(jìn)一步用于開展區(qū)域試驗(yàn)；X2×G19和X4×G24的單株產(chǎn)量表現(xiàn)較好，但禿尖程度較重，參加區(qū)域試驗(yàn)存在一定風(fēng)險(xiǎn)；X4×G21、X1×G16、X1×G14、X2×G18和X4×G22存在明顯的性狀缺陷，不建議參加區(qū)域試驗(yàn)。

將各性狀SCA排名前10位組合中所含CIMMYT玉米自交系和待測(cè)系數(shù)量進(jìn)行比較分析，結(jié)果(圖2)表明，在各性狀SCA排名前10位的組合中，穗位高、穗粗和禿尖含CIMMYT玉米自交系數(shù)量比含廣西玉米自交系多，株高、行數(shù)、出籽率、百粒重和單株產(chǎn)量含CIMMYT玉米自交系數(shù)量比含廣西玉米自交系少，穗長(zhǎng)和行粒數(shù)含2類自交系的數(shù)量相同。

圖2 各農(nóng)藝性狀SCA排名前10位組合中所含CIMMYT玉米自交系和廣西待測(cè)系數(shù)量比較Fig.2 Comparison of the number of CIMMYT and Guangxi maize inbred lines in the top 10 combinations of SCA for each agronomic characters

2.4 農(nóng)藝性狀遺傳參數(shù)分析

根據(jù)表2的方差分析結(jié)果估算28個(gè)玉米自交系10個(gè)農(nóng)藝性狀的遺傳參數(shù)。由表4可知，株高、穗位高、行粒數(shù)、禿尖和單株產(chǎn)量的基因型方差均大于環(huán)境方差，穗粗、穗行數(shù)和出籽率的環(huán)境方差均大于基因型方差，穗長(zhǎng)和百粒重的基因型方差與環(huán)境方差相近，說明株高、穗位高、行粒數(shù)、禿尖和單株產(chǎn)量由基因型方差決定，穗粗、穗行數(shù)和出籽率由環(huán)境方差決定，穗長(zhǎng)和百粒重由基因型方差和環(huán)境方差共同作用；穗位高、穗粗、穗行數(shù)、禿尖、百粒重和出籽率6個(gè)性狀的GCA方差均大于SCA方差，說明這6個(gè)性狀在雜交后代中的表現(xiàn)主要由加性基因效應(yīng)決定，因此在實(shí)際育種工作中要注重利用GCA較高的自交系；株高、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)和單株產(chǎn)量的SCA方差大于GCA方差，說明這4個(gè)性狀主要由非加性基因決定；穗位高和禿尖的廣義遺傳力(分別為92.22%和88.79%)和狹義遺傳力均大于50.00%(分別為54.01%和52.46%)，在玉米育種過程中可對(duì)這2個(gè)性狀進(jìn)行早代選擇，其他8個(gè)性狀的狹義遺傳力均小于50.00%，說明這些性狀對(duì)雜交后代的遺傳力較弱，宜在晚代進(jìn)行選擇。

表4 28個(gè)玉米自交系主要農(nóng)藝性狀的遺傳參數(shù)比較

2.5 單株產(chǎn)量SCA相對(duì)效應(yīng)值排名前10位組合產(chǎn)量的田間鑒定

為進(jìn)一步對(duì)24份熱帶玉米自交系的雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，對(duì)單株產(chǎn)量SCA相對(duì)效應(yīng)值排名前10位的雜交組合在廣西進(jìn)行多點(diǎn)田間組合聯(lián)合鑒定試驗(yàn)。由表5可知，10個(gè)組合中有9個(gè)組合的產(chǎn)量高于對(duì)照桂單162，其中組合X2×G19一年兩季平均產(chǎn)量為583.9 kg/667 m2，比對(duì)照桂單162增產(chǎn)17.17%，產(chǎn)量最高；組合X2×G12、X1×G13、X4×G24、X4×G21、X4×G15和X1×G16的產(chǎn)量依次遞減，分別為541.7、522.2、518.3、511.7、505.1和504.3 kg/667 m2，但仍比對(duì)照桂單162分別增產(chǎn)13.87%、9.78%、8.96%、7.57%、6.18%和6.01%。

表5 單株產(chǎn)量SCA相對(duì)效應(yīng)值排名前10位組合的田間產(chǎn)量比較

3 討 論

NCII遺傳交配設(shè)計(jì)是分析配合力最常用的方法，可估算出GCA和SCA，且可將配合力分析參數(shù)轉(zhuǎn)化為遺傳參數(shù)，有利于育種者了解不同種質(zhì)的遺傳特性[19]，而配合力是評(píng)價(jià)玉米自交系的重要指標(biāo)[20]。具有較高GCA效應(yīng)值的自交系是獲得高產(chǎn)雜交種的重要基礎(chǔ)[21-22]。前人針對(duì)外引熱帶種質(zhì)遺傳效應(yīng)進(jìn)行了分析，如閆淑琴等[23]選用5份Suwan1種質(zhì)導(dǎo)入系分別與選定測(cè)驗(yàn)種雜交，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些種質(zhì)生育期延后、穗行數(shù)增加、百粒重下降、單株產(chǎn)量提高，增產(chǎn)幅度在3.9%～43.5%；莫潤(rùn)秀等[17]通過分析CIMMYT材料的遺傳效應(yīng)，鑒定出CYLN463可用于組配強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合。本研究通過對(duì)24個(gè)熱帶玉米自交系10個(gè)農(nóng)藝性狀的GCA分析，鑒定出一系列表現(xiàn)優(yōu)良的自交系，這些自交系有的有利于降低株高和穗位高，有的能增加穗長(zhǎng)和穗粗，有的能提高結(jié)實(shí)性，有的在提高產(chǎn)量方面具有較大潛力，其中G8(DTMA-191)和G21(QP103)綜合表現(xiàn)優(yōu)良，可作為重點(diǎn)利用自交系。

親本間存在較高的SCA是獲得高產(chǎn)雜交組合的重要條件[24-25]。本研究中，經(jīng)SCA效應(yīng)值分析，各玉米自交系雜交組合中并無“完美”的雜交組合。為此，本研究選取單株產(chǎn)量SCA相對(duì)效應(yīng)值排名前10位的組合用于開展多點(diǎn)田間產(chǎn)量鑒定試驗(yàn)，其中有9個(gè)組合的產(chǎn)量均高于對(duì)照桂單162，說明單株產(chǎn)量SCA相對(duì)效應(yīng)值分析結(jié)果與育種實(shí)踐具有較高的一致性。通過SCA相對(duì)效應(yīng)值和多點(diǎn)田間產(chǎn)量鑒定試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雜交組合中X1×G13(SP221×D13032)、X2×G12(先21A×CML460)和X2×G19(先21A×D11231)綜合表現(xiàn)較好，可作為強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合用于開展區(qū)域試驗(yàn)，并注意克服穗行數(shù)相對(duì)較少帶來的影響。在育種實(shí)踐中，可根據(jù)具體育種目標(biāo)選擇合適的自交系，有針對(duì)性地組配雜交組合，才有可能選育出優(yōu)良的玉米品種。

CIMMYT熱帶亞熱帶玉米種質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)較復(fù)雜，可用于拓寬我國玉米種質(zhì)基礎(chǔ)，克服我國溫帶玉米種質(zhì)基礎(chǔ)狹窄、雜種優(yōu)勢(shì)不強(qiáng)、抗源少的難題[3，8]。本研究比較12個(gè)CIMMYT玉米自交系和12個(gè)廣西玉米自交系各農(nóng)藝性狀的平均GCA，發(fā)現(xiàn)其中大部分性狀的平均GCA間無顯著差異，說明CIMMYT玉米自交系與廣西玉米自交系在多數(shù)性狀上相似，但也發(fā)現(xiàn)12個(gè)CIMMYT玉米自交系禿尖的平均GCA極顯著高于12個(gè)廣西玉米自交系，說明以CIMMYT玉米自交系組配后代極易出現(xiàn)禿尖；12個(gè)CIMMYT玉米自交系的穗位高和百粒重平均GCA分別顯著低于和顯著高于12個(gè)廣西玉米自交系，說明CIMMYT玉米自交系在組配低穗位和高粒重玉米組合方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。目前廣西玉米品種的穗位普遍較高，百粒重不突出，可發(fā)揮CIMMYT玉米自交系在降低廣西玉米穗位高和提高百粒重方面的作用。GCA反映自交系的加性效應(yīng)，因此分析CIMMYT玉米待測(cè)系與廣西玉米待測(cè)系GCA效應(yīng)時(shí)計(jì)算的是平均GCA，而SCA反映非加性效應(yīng)，因此分析的是SCA值排在前列的單個(gè)組合數(shù)量。本研究中，單株產(chǎn)量SCA排名前10位的組合中有9個(gè)含有廣西玉米待測(cè)系，僅有1個(gè)來源于CIMMYT玉米自交系，因此，廣西玉米自交系與廣西骨干玉米自交系組配，較CIMMYT玉米自交系與廣西骨干玉米自交系組配更容易出現(xiàn)單株產(chǎn)量較高的后代組合，這與單株產(chǎn)量平均GCA效應(yīng)值在CIMMYT玉米自交系與廣西玉米自交系間無顯著差異相矛盾，GCA和SCA間表現(xiàn)不一致；禿尖SCA排名前10位的組合中有8個(gè)含有CIMMYT玉米自交系，僅2個(gè)含有廣西玉米待測(cè)系，因此，CIMMYT玉米自交系與廣西骨干玉米自交系組配，較廣西玉米自交系與廣西骨干玉米自交系組配更容易出現(xiàn)有禿尖的后代組合，這與CIMMYT玉米自交系禿尖的平均GCA效應(yīng)值明顯高于廣西玉米自交系的研究結(jié)果一致。說明不同來源玉米自交系的GCA與其在雜交組合中表現(xiàn)的SCA間并無必然聯(lián)系，因此，在選配雜交組合時(shí)，既要注重自交系GCA的選擇，又要關(guān)注其SCA的表現(xiàn)[11，26]。

遺傳力是反映親本性狀遺傳給后代的能力，親本某一性狀的遺傳力較高，其后代就較容易選擇此性狀[27]。本研究中，穗位高和禿尖的狹義遺傳力分別為54.01%和52.46%，其他性狀的狹義遺傳力均小于50.00%。因此，在熱帶玉米育種過程中穗位高和禿尖可在早代進(jìn)行選擇，而株高、穗長(zhǎng)、穗粗、行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、出籽率和單株產(chǎn)量最好在晚代進(jìn)行選擇；穗位高、穗粗、穗行數(shù)、禿尖、百粒重和出籽率性狀在雜交后代中的表現(xiàn)主要受加性基因效應(yīng)影響，株高、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)和單株產(chǎn)量則受非加性基因影響較多，在實(shí)際育種工作中，既要注重加性效應(yīng)選擇，也要關(guān)注非加性效應(yīng)。

CIMMYT位于墨西哥，墨西哥所處緯度與廣西相近，生態(tài)條件相似，CIMMYT的大量熱帶亞熱帶玉米種質(zhì)具有品質(zhì)優(yōu)、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣及能耐廣西高溫多濕氣候條件等特點(diǎn)，通過配合力測(cè)定后，部分適應(yīng)性較好的CIMMYT種質(zhì)可直接用于育種，有些CIMMYT玉米種質(zhì)需要進(jìn)行改良后才能間接利用，如玉美頭102、玉美頭168和桂青貯1號(hào)等就是廣西直接利用CIMMYT種質(zhì)CML161選育的玉米新品種，桂單22、桂單0810、桂單166和兆玉215等品種的親本是間接利用CIMMYT玉米種質(zhì)[5]。本研究中，CIMMYT自交系G8(DTMA-191)可直接用于廣西玉米育種，G1(CML408)和G5(DSG426)在提高單株產(chǎn)量、G9(CLYN457)在降穗位和提高百粒重上效應(yīng)明顯，可經(jīng)改良后間接用于廣西玉米育種。此外，廣西玉米自交系與CIMMYT玉米自交系既有相似性又存在明顯的遺傳差異，對(duì)兩類自交系進(jìn)行遺傳效應(yīng)分析以劃分雜種優(yōu)勢(shì)群，通過群內(nèi)雜交構(gòu)建復(fù)合選系基礎(chǔ)群體，增加變異位點(diǎn)，并通過外來種質(zhì)打破目標(biāo)性狀基因與不良基因連鎖，有望高效組配出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、高抗多抗和優(yōu)質(zhì)的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)玉米雜交新組合。

4 結(jié) 論

玉米自交系DTMA-191和QP103各主要農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)優(yōu)良，可作為重點(diǎn)利用自交系；雜交組合SP221×D13032、先21A×CML460和桂兆18421×P26973的多數(shù)農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)較好，可進(jìn)一步用于開展區(qū)域試驗(yàn)。在育種實(shí)踐中，提高單株產(chǎn)量和改良禿尖應(yīng)側(cè)重利用廣西玉米自交系，降低穗位高和提高百粒重應(yīng)側(cè)重利用CIMMYT玉米自交系；熱帶玉米育種過程中穗位高和禿尖應(yīng)進(jìn)行早代選擇，株高、穗長(zhǎng)、穗粗、行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、出籽率和單株產(chǎn)量應(yīng)進(jìn)行晚代選擇。