在黃淮海生態(tài)條件下國內(nèi)主要玉米自交系遺傳關(guān)系研究.pdf

1、黃淮海夏玉米是我國玉米二大產(chǎn)區(qū)之一，分析我國常用玉米自交系的遺傳關(guān)系，研究黃淮海這一特定生態(tài)條件下雜種優(yōu)勢類群和雜優(yōu)模式的特點，對于黃淮海地區(qū)玉米育種和生產(chǎn)具有十分重要的意義。本研究以15份國內(nèi)常用的玉米自交系為父本，以黃早四、丹340、掖478、Mo17四個測驗種為母本，采用NC-Ⅱ遺傳交配設(shè)計組配成60個雜交組合，根據(jù)雜交組合產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀和配合力的分析結(jié)果，研究了黃淮海生態(tài)條件下國內(nèi)主要玉米自交系之間的遺傳關(guān)系，并將其劃分為不同的

2、雜優(yōu)類群，進而分析了不同雜優(yōu)類群種質(zhì)的性狀特點及其利用價值，提出了不同雜優(yōu)類群種質(zhì)改良利用的主要方法和雜優(yōu)模式。主要結(jié)果如下： ⑴根據(jù)產(chǎn)量特殊配合力將15份玉米自交系劃為4個類群，即：鐵7922、丹9046、C8605-2、X178劃入Reid群； LX9801、昌7-2、K12、444劃入塘四平頭群；旅九寬、鐵9010、E28、丹黃02劃入旅大紅骨群；200B、豫12、P138劃入Lancaster群。這一結(jié)果不僅說明在黃淮海

3、這一特定生態(tài)條件下的試驗結(jié)果與國內(nèi)許多劃分雜種優(yōu)勢類群研究結(jié)果基本一致，而且與自交系的系譜來源也基本吻合。雖然本試驗結(jié)果將X178、P138分別被劃入Reid群和Lancaster群，但是P138、X178都選自美國先鋒雜交種78599，而78599的衍生系目前被認(rèn)為是一個新的雜種優(yōu)勢群，即P群。 ⑵Reid雜優(yōu)群是黃淮海玉米生態(tài)區(qū)育種和生產(chǎn)上利用的最主要種質(zhì)，將本試驗中Reid種質(zhì)所組配雜交組合的性狀平均值與60個雜交組合性狀

4、總平均值相比，果穗長出1．8％，穗粗相當(dāng)，穗行數(shù)少7．3％，行粒數(shù)多2．3％，百粒重高7．7％，株高、穗位高分別低4．4％、9．6％。上述結(jié)果說明，與其它類群種質(zhì)相比，Reid種質(zhì)含有矮化基因，果穗較長，籽粒大，行粒數(shù)多，產(chǎn)量一般配合力較高。在玉米育種實踐中，應(yīng)加強對Reid種質(zhì)的改良和利用，重點利用籽粒較大，株高、穗位較低等優(yōu)良性狀；重點改良在適肖增加穗長的基礎(chǔ)上、盡可能增加穗粗，以進一步提高配合力和自身產(chǎn)量。 ⑶塘四平頭種質(zhì)

5、組配的雜交組合的性狀平均值與所有組合性狀總平均值相比，果穗短13．1％，穗粗相當(dāng)，穗行數(shù)多5．5％，行粒數(shù)少6．3％，百粒重低8．1％，株高、穗位高分別低2．6％、0．9％。這說明塘四平頭種質(zhì)果穗較短，穗行數(shù)較多，行粒數(shù)較少，百粒重低，穗粗中等，株高適中、穗位稍高等特點，在育種中重點利用穗行數(shù)較多、結(jié)實性好等特點，改良的重點是在適當(dāng)增加穗粗的基礎(chǔ)上，盡可能增加穗長，進一步增加百粒重，提高配合力和產(chǎn)量。 ⑷Lancaster種質(zhì)組

6、配的雜交組合的各性狀與所有組合性狀的總平均值相比，果穗長7．1％，穗粗低6．0％，穗行數(shù)少8．5％，行粒數(shù)多7．2％，百粒重高2．4％，株高高3．1％，穗位低2．6％。這說明Lancaster種質(zhì)具有果穗長、行粒數(shù)多、果穗細而且穗行數(shù)少、植株較高等特點。Lancaster種質(zhì)組配的雜交種穗行數(shù)偏少、結(jié)實率較低，含有該種質(zhì)的雜交種增產(chǎn)潛力會受到很大限制，所以在黃淮海地區(qū)已基本不再利用Lancaster種質(zhì)。 ⑸旅大紅骨種質(zhì)組配的雜

7、交組合的各性狀與所有組合性狀的總平均值相比，果穗長4．2％，果穗粗4．0％，穗行數(shù)多12．8％，行粒數(shù)少3．5％，百粒重低2．7％，株高高3．9％，穗位高3．5％。這說明旅大紅骨種質(zhì)百粒重小，植株、穗位較高，產(chǎn)量的一股配合力較低，因此旅大紅骨群種質(zhì)可利用的優(yōu)良性狀較少，但果穗粗、穗行數(shù)多是突出優(yōu)點。 ⑹P群種質(zhì)組配的雜交組合的各性狀與所有組合性狀的總平均值相比，果穗長0．18％，行粒數(shù)多10．28％，株高和穗位分別高5．4％、6

8、．9％。這說明P群種質(zhì)具有果穗較長，行粒數(shù)最多，植株高大，穗位較高等特點?，F(xiàn)在P群在黃淮海地區(qū)用得較多。對于P群種質(zhì)的研究利用，要合理界定其在雜種優(yōu)勢利用中的地位，擴大利用以P群為特征的雜種優(yōu)勢模式，對于跨區(qū)域整合玉米種質(zhì)資源，歸納雜種優(yōu)勢模式，更合理地開展種質(zhì)擴增、改良與創(chuàng)新將起到很重要的作用。 ⑺15個自交系間的特殊配合力的分析表明，特殊配合力最高的前四位雜交組合依次是：黃早四×鐵7922（1．27）、黃早四×豫12（0．9

9、7）、掖478×K12（0．96）、掖478×LX9801（0．90），其中有三個組合都遵循Reid群×塘四平頭群的雜優(yōu)模式，說明Rei群與塘四平頭群在黃淮海地區(qū)有很強的雜交優(yōu)勢。結(jié)合本地區(qū)的育種實踐，生產(chǎn)上推廣面積較大的鄭單958（鄭58×昌7-2）、掖單2號（掖107×黃早四）、掖單12（掖478×掖515）及魯單9002（鄭58×LX9801）、豫玉23（掖478×昌7-2）也都遵循Rei群×塘四平頭群的雜優(yōu)模式。本試驗結(jié)果和育種

10、實踐都證明，Reid群×塘四平頭群是黃淮海地區(qū)玉米育種最主要的雜優(yōu)模式。 ⑻從對60個雜交組合的小區(qū)平均產(chǎn)量分析發(fā)現(xiàn)，僅有5個組合超過對照，黃早四×X178就是其中之一。這表明黃早四×X178遵循的雜優(yōu)模式塘四平頭群×P群雜種優(yōu)勢明顯。近年來魯單981（齊319×LX9801）、魯單963（齊319×吉853）的選育和推廣也證明塘四平頭群×P群在黃淮海地區(qū)的雜交優(yōu)勢日益突出。由此可見，塘四平頭群×P群也是黃淮海地區(qū)玉米育種的一個