CIMMYT玉米种质资源的引进鉴定与利用研究

2008年从CIMMYT引进玉米种质资源132份,其中地方种质50份、杂交种21份、基因改良圃中间材料34份、自交系27份。经过两年种植鉴定,大部分材料的株高及雌雄花协调性基本和引种地一致,这些种质材料具有适应广西玉米两季种植模式、生育期适中、茎秆粗壮及籽粒品质优等特点。其中,黄粒CML285表现特优,适应广西气候,产量高,一般配合力高;白粒CML268也表现很好,产量高,穗部性状遗传力高。利用CML204改良玉米自交系南60-1获得＂改良南60-1＂,其籽粒品质明显提高,且与CML268有较高的特殊配合力。对引进的自交系、特别是白粒自交系直接和广西的骨干系组配,获得了较强的杂交优势组合。对引进的地方种质、杂交种及基因圃中间材料进行人工套袋自交,获得了168份趋于稳定的高代材料,大部分高代材料的产量、长势及雌雄花协调性表现很好;采用广西骨干系进行测配,获得600多个组合。此外,将部分材料和广西自交系杂交,可明显改善广西玉米籽粒品质。因此,引进的玉米种质材料丰富了广西玉米种质资源,拓宽了玉米育种材料的遗传基础,利于加快我区玉米新品种的育种进程。     

10份CIMMYT玉米自交系的育种潜势分析

[目的]探明10份CIMMYT玉米自交系在农艺、产量性状方面的配合力,为绵阳骨干自交系的改良与玉米杂交种选育提供指导。[方法]以绵阳农科院自育系绵714、绵723及外引系18599为测验种,采用NCⅡ遗传交配设计配制30个杂交组合,对10份CIMMYT玉米自交系的配合力进行分析。[结果]10份CIMMYT玉米自交系中,CML522、CLYN492具有较高的单株产量一般配合力,其效应值分别为8.313 5、4.831 9。CML522、CLYN492与18599、绵723组配也表现出较好的特殊配合力,其中18599×CLYN492的产量水平超过对照11.34%,绵723×CML522的产量水平超过对照5.19%。[结论]CIMMYT玉米自交系CML522、CLYN492在产量性状方面表现出较好的一般配合力,具有较好的育种利用潜力,可作为未来高产杂交种的选配模式。     

玉米黄粒系产量配合力及其杂种优势模式的分析

对从国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)引入的及国内自育成的10个优质蛋白玉米(QPM)黄粒优良系,进行了配合力及杂优模式的分析.通过部分双列杂交获得45个杂交组合,将这些组合种植在云南省及广西壮族自治区的3种不同生态条件下进行观察鉴定.产量方差分析表明,品种之间、环境之间的差异达到极显著水平,而重复之间不显著;产量的一般配合力差异达极显著水平,而特殊配合力的差异不显著.杂交组合CML166×齐205具有最高产量(10880kg/hm2),杂交组合长631/O2×中系096/O2具有最低产量(5496kg/hm2).自交系CML161产量的一般配合力效应值最高(1010.53),自交系CML166产量的一般配合力效应值其次(947.11);而自交系中系096/O2产量的一般配合力效应值最低(-1119.98).自交系CML194与忻9101/O 2具有最高的产量特殊配合力效应值(1813.50),自交系CML 166与齐205产量的特殊配合力效应值也较高(1272.00);而自交系忻9101/O 2与齐205产量的特殊配合力效应值最低(-1670.96).根据杂交组合产量性状的配合力分析,可初步将这10个优质蛋白玉米自交系划分为4个杂种优势群和4种杂种优势模式.     

10个热带玉米自交系产量配合力遗传效应分析

利用从CIMMYT引进和自育的10个热带、亚热带玉米自交系,按GriffingD4模型进行双列杂交,组配成45个杂交组合。通过对这些双列杂交组合的产量进行一般配合力和特殊配合力效应分析,结果表明:10个热带自交系的一般配合力效应和特殊配合力效应都存在极显著差异;一般配合力效应值依次为CI23>619-130>DK7-6>CI18=CI15>CML161>DK7-8>CI41>双M9>CI45;特殊配合力方差依次为DK7-8>双M9>CML161>CI41>CI18>619-130>CI45>CI15>DK7-6>CI23;619-130既有较高的一般配合力效应,又有较大的特殊配合力方差,是比较理想的自交系;杂种优势最强的组合是CI23×619-130、CML161×619-130,说明利用"热带自交系×热带自交系"杂交模式能够筛选出具有较强杂种优势的玉米杂交新品种。     

玉米前育种“桂A”群体主要农艺性状的配合力分析

【目的】利用外国自交系和西南区骨干自交系创建玉米前育种"桂A"群体,并从中选育早熟、脱水快、产量一般配合力高的自交系,为广西和西南区宜机收玉米新品种选育提供种质基础。【方法】以7份西南区骨干玉米自交系为受体材料,11份外国优良自交系为供体材料创建玉米前育种群体"桂A",从中选育出20份一环系,采用NC-Ⅱ设计与5份骨干系配制100个杂交组合进行配合力测定,研究其利用潜力。【结果】从"桂A"群体选育的A32-1、A11、A21、A7等4个自交系的产量一般配合力较高、利用潜力大,骨干系GRL62491、GRL737、GRL15111与"桂A"群体选系的产量一般配合力和特殊配合力较高。【结论】"桂A"群体具有丰富的遗传多样性,从中选育出的一环系与热带种质材料有较高的杂种优势,可降低穗位、缩短生育期,具有较高利用价值,有望应用于宜机收玉米新品种选育中。     

CIMMYT亚热带优质蛋白玉米自交系的配合力和杂种优势群分析

 采用NCII设计，以齐205、CA375和CA339为测验种，与22个来自于CIMMYT的亚热带QPM自交系配制66个测交组合，经过两年完全区组田间试验，分析22个CIMMYT自交系的配合力和杂种优势群。结果表明，CML181、CML182、CML194、CML179、CML193产量一般配合力较高，在我国的QPM种质改良中有较大的应用价值。来源于群体Pool32、UWO417、WOMTA、CYO和Pool33的自交系与CA375、CA339之间的亲缘关系较近，可划在同一个杂种优势群，定为QA群。来源于群体Pool34和UYO的自交系与齐205的亲缘关系较近，可划在同一杂种优势群，定为QB群。     

玉米Lancaster种质及其改良系单株产量遗传研究

以6个Lancaster自交系PH4CV及其改良系为母本,5个其它骨干自交系为父本按照不完全双列杂交组配30个杂交组合。对PH4CV及其改良系进行遗传研究。杂种优势分析结果表明:30个杂交组合总平均优势84.45%,平均优势范围41.49%-134.73%,其中杂种优势最强组合为T-3×PH5AD,为134.73%,杂种优势最弱的组合为T-2×Mo17,为41.49%。配合力分析结果表明:母本中T-3、单株产量一般配合力最高,为7.26,T-5单株产量一般配合力较低,为-9.80;父本中PH5AD单株产量的一般配合力最高,为7.10,PHB1M的单株产量一般配合力最低,为-6.21。30个杂交组合中共有18个杂交组合的特殊配合力效应值为正值,T-5×PHB1M的特殊配合力效应值最高,为8.71,T-5×S122特殊配合力效应值最小,为-9.24。分析表明PH4CV及其改良系一般配合力较高,易于组配出单株产量较高的杂交种。遗传参数分析表明,单株产量的遗传变异不仅受遗传引起还会由环境引起。     

云南部分玉米种质配合力和杂种优势的研究

 采用NC-II遗传交配设计,对7份美国自交系和7份本地自交系进行测交,通过9个性状研究其配合力和杂种优势,为利用外来种质拓宽玉米种质遗传基础开辟途径。结果表明:在被测系中,美国自交系HQPSSS株高、穗位高、行粒数、单株产量的一般配合力为极显著正效应,千粒重为正值,穗长、穗粗的一般配合力为较小的负值,本地自交系LA94-8多数性状的一般配合力为正值,特别是单株产量的GCA效应值最高,这是两个一般配合力较好的自交系。在测验种中,DAN340和LA8593B的多数性状表现出较好的一般配合力效应。HQPSCB×LA8593A,LA97-16×LQ16-2在各自的测交试验中单株产量的特殊配合力和杂种优势最高,分别比对照增产13.68%和23.8%. 在选育高产组合时,必须重视特殊配合力和杂种优势的选择。     

几个CIMMYT热带群体与中国温带玉米自交系杂种优势的关系

采用NCⅡ遗传交配设计,研究了来自CIMMYT的5个热带群体与12个中国温带骨干自交系的杂种优势表现。结果显示,热带群体Pop49（Tuxpeno）、Pop32（ETO）、Popstay-green和PooB4与近年来选自外引种质的P群自交系的平均产量表现较突出,其中群体Pop49与之的平均产量表现最突出;热带群体Suwan-1则与中国温带传统骨干系有着较为突出的平均产量表现。配合力分析表明,P群自交系与群体Suwan-1的sca（特殊配合力）水平较低,中国传统温带骨干系与群体Suwan-1的sea水平均较高。这表明P群自交系与群体Suwan-1则有相近的遗传背景。在温带适应性较好的P群自交系可以作为热带种质Suwan-1快速有效导入温带种质的桥梁;中国传统骨干温带骨干系则与群体Suwan-1的遗传关系较远,Suwan-1热带种质在温带可与传统温带种质构成重要杂种优势模式;群体Popstay-green和Pop49的产量gca（一般配合力）为正值较高,表现出较高的利用潜力。研究结果为更好的利用来自CIMMYT的5个热带群体提供了有用的信息。     

玉米Suwan-1/Mo17改良系的配合力研究

为玉米自交系的改良及杂交种品种的选育提供参考,扩增我国玉米育种的种质基础,按NC-Ⅱ设计,用玉米Suwan-1/Mo17改良系(14个)及未改良的Mo17与我国4大玉米种质组配出60个杂交组合,对组配组合的9个主要农艺性状及产量进行了方差分析,并进一步研究玉米Suwan-1/Mo17改良系的小区产量的配合力方差。结果表明,在玉米Suwan-1/Mo17改良系中,除株高的一般配合力方差未达到显著水平外,穗位高、小区产量、百粒重和穗长等8个农艺性状均达到极显著水平,且一般配合力方差均大于特殊配合力方差。玉米Suwan-1/Mo17改良系小区产量的一般配合力(GCA)效应值最高的自交系是07D-202,而测验种的一般配合力(GCA)效应值最高的是丹340。特殊配合力(SCA)效应值最高的组合是06 c-2314×黄早四,小区产量最高的组合是QB402×黄C。     

青贮玉米生物产量及植株性状的配合力分析

选用9个玉米自交系按Griffing4双列杂交模式组配36个杂交组合,采用完全随机区组设计进行田间试验,分析蜡熟期生物产量及主要植株性状的配合力。结果表明,生物产量一般配合力以南60—1最高,M9、CML161次之,这些自交系均为温、热带系;特殊配合力表现较好的组合有CML161×P42c9MH4—1—2-2-B-1—1、M9×掖478、南60—1×P44c10MH17—32—2-B-3—2等,符合热带系×亚热带系或热带系×温带系的杂优模式。通过对各性状特殊配合力的相关性、遗传力进行分析,结果表明,生物产量与株高、茎粗、穗位叶面积、节间数相关性较大;狭义遗传力较高的为穗位高、株高、节间数和穗下位绿叶数。因此,自交系性状选择应以株高、节间数为主,穗下位绿叶数次之,对生物产量直接选择的效果较小。     

16个玉米自交系主要农艺性状配合力分析

为了对玉米种质改良利用、玉米自交系的利用和强优势组合的选配提供参考,选用16个玉米自交系作为亲本,按不完全双列杂交模式组配成60个杂交组合,对F1代10个主要农艺性状进行了配合力分析.结果表明:交51和5311具有较高的穗部性状和产量性状一般配合力效应优势,有较大的利用价值;z0619有较优的产量性状优势,可与具有较优良穗位性状的自交系互补利用;综合性状较差的自交系为4011、80c-1、安单3号选系和苏11,需改良后利用;其余自交系可根据育种目标有目的地选择利用.     

早熟玉米自交系配合力分析及应用评价

[目的]早熟玉米自交系不同性状配合力测定和分析.[方法]按P1×P2不完全双列杂交设计,用NCⅡ分析方法对4个新育成早熟玉米自交系和6个早熟核心自交系11个性状的一般配合力和24个组合的特殊配合力进行分析评价研究.[结果]武314、新自349、新自3113-1、ZPA82/9这4个自交系单株产量配合力较高,新自3112、新自3119、新自4202需要改良后利用,新自3113-1可直接利用但要控制株高和穗位高,ZPA82/9、武314、新自349秃尖的负向配合力效应值大,可以用来改良秃尖,早314L的株高和穗位高配合力负向效应值大.新自3113-1×OS87-24、新自3112×JL02、新自3119×早314L、新自3112×武314、新自4202×新自349、新自4202×ZPA82/9这6个组合的特殊配合力单株产量较高.[结论]亲本的一般配合力效应对F_1代杂交种的11个性状均存在显著或极显著的影响,11个性状都存在极显著的特殊配合力效应.     

几个主要玉米自交系的配合力及聚类分析

利用16个自交系按8×8不完全双列杂交法配成64个组合,研究其株高、穗位高、生育期、穗长、穗粒数、小区籽粒产量等14个农艺性状的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)和遗传参数.结果表明:14个农艺性状的GCA和SCA均达极显著水平;控制这14个性状的基因效应中主要以加性基因效应为主,非加性基因效应较少;本试验材料中561、B603-6-1、8954、4781tl41、268、549、478C4等7个自交系GCA综合性状较优,为组配强优势杂交组合的优良自交系.根据离差平方和法进行聚类分析表明16个自交系划分成6个类群:549、8954为一类;268、478C4、冬4011、N7931、478G为一类;4781tl41、苏11为一类;561、B603-6-1为一类;WJ01、石79、1058为一类;吉1037、200H为一类.     

美国玉米种质改良系的应用潜力研究

采用NCⅡ设计,在6万株/hm2密度下,由5个美国种质的遗传改良系与旅大红骨群自交系配制25个玉米杂交组合,对其单株产量的杂种优势和穗部性状的配合力进行了研究.结果表明:J1218的单株产量一般配合力高,组配出4个高产组合,是改良成功的自交系.J1405和J1207单株产量的一般配合力较低,但各组配出1个高产组合,具有一定的利用价值.改良系×旅大红骨模式杂交种中有3个组合的产量比对照“郑单958”高10％以上,生育期均长于对照,说明该模式在高产密植型杂交种选育中具有较大应用潜力.在实际育种中PA种质可对美国玉米种质进行遗传改良.     

CIMMYT群体和我国地方群体的配合力与聚类分析

以掖478、Mo17、黄早四和丹340为共同测验种,采用NCⅡ遗传设计,对13个我国北方玉米群体和14个引进并改良的CIMMYT优良群体(共27个群体)的配合力效应(GCA和SCA)和遗传差异进行了系统评价。结果表明,CIMMYT群体的GCA效应显著高于我国北方玉米群体;另外,GCA和SCA之间无必然联系,这就意味着优良组合的亲本选择应在GCA选择的基础上还必须注重组合SCA的选择。经遗传距离统计与聚类分析,Pob28等5个CIMMYT群体和我国北方大部分群体被归为一类,而且,聚类与GCA效应之间有一定的相关性,这进一步说明聚类结果在很大程度上反映的是亲本材料间的遗传差异,而不是亲缘关系和地理来源的远近。     

Analysis on Breeding Potential of 17 Maize Inbred Lines from Land Races

[Objective] The primary objective of this study was to estimate combining ability and genetic parameters of 17 new inbred lines.[Method] By using 11 commonly used maize inbred lines from Southwest China as testers and incomplete diallel cross design,combining ability and heterosis of 17 new inbred lines bred from the land races in Sichuan Basin and its surrounding areas were analyzed.In addition,the genetic parameters and heterotic groups were also investigated based on combining ability.[Result] P1-1,P1-16 and P1-14 with the better comprehensive characters can be directly used in maize breeding program.The SCA of P1-10×P2-4 was high in most traits.It is more possible to obtain high-yield hybrid combinations by the pattern Sipingtou × Lancaster.GCA variance was bigger than SCA variance in four traits such as rows per ear,grains per row,which were affected by the environments slightly and should be selected at early generations;while SCA variance was bigger than GCA variance in five traits such as 100-grain weight and plant weight,which were significantly influenced by environment and thus should be selected in later generations.[Conclusion] The paper will provide theoretical basis for further improvement of local maize varieties.     

玉米几个自选新系与几个常用系主要性状配合力及其相关性分析

对玉米5个自选新系与11个生产上常用的骨干自交系采用NCⅡ(11×5)配成55个杂交组合.对各组合的7个主要性状进行了配合力分析,同时对6个主要性状的GCA与单株粒重的GCA进行了相关分析.结果表明,襄7298、襄2178、襄706、襄329、Lx9801、PH6WC、郑58、Y8G单株粒重的GCA较高.是值得重点利用和改良的自交系材料.襄2178×襄7298、襄706×襄7298、PH6WC×襄7298、Y8G×襄7298、襄329×襄7298、9041×襄7298、襄4887×Lx9801、Lim50×襄7298、襄706×昌7-2、襄706×浚926为强优势组合.单株粒重GCA的增加是提高产量的重要基础.选育出单株粒重GCA较高的优良新系组配出高产杂交组合的可能性较大.穗长、行粒数、千粒重GCA的增加可以有效地提高单株粒重的GCA.     

8个玉米自交系穗部性状配合力分析

采用NC11完全双列杂交设计,对8个玉米自交系的穗长、穗重、秃尖长、穗行数、穗粒数、穗粒重6个性状的一般配合力和特殊配合力进行了分析。结果表明：所有性状的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）差异均达显著水平,其中2711、2713、2716的主要性状一般配合力表现较高,2709×2715、2709×2716、2710×2712、2713×2714、2713×2715有较高的特殊配合力;在性状选择时,穗长、穗行数宜早代选择,穗重、穗粒数、穗粒重宜晚代选择。