三个用CIMMYT种质构建的玉米半外来群体的改良和利用

用来自CIMMYT的热带、亚热带早熟群体和与之杂种优势关系最近的我国温带核心种质代表系杂交构建的半外来群体中的部分选系与测验种测交,通过杂种优势和配合力来分析改良效果。结果表明,半外来群体丹340×Pob70选系的一般配合力较高,与Lancaster群和改良Reid群测验种都有较大的杂种优势;Pob101×掖478选系的一般配合力中等,主要与旅大红骨群和Lancaster群测验种有较大的杂种优势,掖107×Pob69选系的一般配合力较低,但与旅大红骨群测验种有一定的杂种优势。该改良方法为这些半外来群体及其选系的继续改良和利用提供了依据。     

新疆中熟玉米自交系配合力分析和杂种优势群研究

为了研究新疆中熟玉米自交系的配合力和杂种优势模式,以13份新选育中熟玉米自交系为试材,采用NCⅡ的遗传设计,以B73、MO17、黄早四、齐319、丹340为标准测验种,13个新选育的玉米自交系为被测系,测定并分析18份玉米自交系材料的配合力和杂种优势群。结果表明,18个自交系可分为5群,即兰卡斯特(MO17、TS31)、瑞德(B73、L4-6、X1)、四平头(黄早四、8504、108F和B2)、PB群(齐319、W313、L4-10)、旅大红骨(丹340、Q3012、L4-89、L4-20、X3、B1)。其中,TS31、108F、L4-89、L4-10的一般配合力较高,可以作为优良的亲本直接用于杂交种的选育。65个杂交组合中L4-10×丹340、L4-89×B73、108F×B73、W313×丹340等13个的杂种优势比较强。可见,新疆地区SS群与NSS群配置的组合杂种优势一般较强,所有的强优势组合的两亲本一般都具有较高的一般配合力,而且产量构成因子具有互补性。     

5个玉米人工合成群体选系的杂优类群分析

以5个玉米人工合成群体的15个新选自交系和西南地区常用的8个骨干玉米自交系以及代表我国玉米核心种质的Mol7、黄早四、丹340、478等4个标准测验种为材料,利用SSR标记,进行了杂优类群划分,以15个新选系和8个常用骨干系按不完全双列杂交组配的120个杂交组合为材料,通过单株产量测定、杂种优势估算,分析了杂优模式.结果表明:27个自交系间遗传差异较大,可分为5个杂种优势群,其中第Ⅱ类又可分为4个亚类;5个玉米人工合成群体的15个新选系有12个划入旅大红骨群,1个划入瑞德群,2个划入其它类群;在各类群组配中,Lancaster群与旅大红骨群组配可产生较强的杂种优势,特别是Lancaster群与旅大红骨工亚群和旅大红骨Ⅳ亚群组配获得强优势组合可能性更高.     

根据产量特殊配合力分析玉米自交系杂种优势群

 采用NCII设计 ,以Mo17、B73、黄早四、丹 340、K12、K2 2为测验种 ,12个自交系为被测系 ,通过两年、两点完全区组试验设计 ,分析了 18个玉米自交系的配合力和杂种优势群。结果表明 ,18个自交系可分为 5群 ,即兰卡斯特 (Mo17和P138)、瑞得 (B73、8112、铁 792 2和掖 10 7)、四平头 (黄早四、K12和 5 15 )、旅大红骨 (丹 340、E2 8、自 330、S37和 8 93)和PA群 (K2 2、CA15 6、掖 4 78和沈 5 0 0 3)。在 72个杂交组合中 ,K12× 8 93、B73×S37、B73× 8 93、K2 2×S37、Mo17× 8 93、Mo17×S37、丹 340×铁 792 2、丹 340×P138、丹 340×S37为 9个强优势组合。K12、S37、8 93和丹340的产量一般配合力高 ,参与组配的强优势组合较多。因此 ,这 4个自交系及其衍生系在我国玉米育种和生产中会有较大的应用潜力。     

外来热带、亚热带玉米自交系与温带玉米自交系产量配合力分析及其遗传关系的研究

 以 4个分别代表我国北方温带玉米四大优势群的自交系 (黄早四、Mo17,B73和丹 340 )为测验种 ,采用NCⅡ设计 ,对来自 5个热带、亚热带玉米群体、地理族的 2 5个自交系进行产量配合力及杂种优势分析 ,根据配合力和杂种优势的表现 ,研究这些外来热带、亚热带玉米自交系与 4个测验种之间的遗传关系。研究结果表明 ,来自群体Suwan1、POP2 8的自交系的产量一般配合力 (GCA)效应值较高 ,5个自交系的平均产量GCA效应值分别为10 10 .6 4和 2 6 6 .5 7;来自群体POP32 (ETO)的自交系与B73及来自群体Suwan1的自交系与黄早四之间的平均产量特殊配合力 (SCA)效应值最高 ,分别为 879.2 9和 5 83.81;来自群体Suwan1的自交系与B73之间组合的杂种优势最大 ,平均产量对照优势值为 2 0 .36 % ,其次为来自群体POP32 (ETO)的自交系与B73的平均产量对照优势值(19.38% )。由此 ,Suwan1×瑞得、ETO×瑞得、POP2 8×瑞得、POP2 8×旅大红骨和Suwan1×兰卡斯特为 5大杂优模式     

玉米改良群体MM中选系的产量配合力及 杂种优势分析

【目的】筛选出玉米优良自交系和杂交组合,探明玉米MM群体的育种潜势、所属杂优群体及杂优模式,为其进一步改良和利用提供依据。【方法】以6个分别代表我国玉米主要优势群的自交系(丹598、WN11、武109、丹599、X104和昌7-2)为测验种,采用NCⅡ遗传交配设计,对选自玉米MM改良群体的9个自交系进行配合力及杂种优势分析。【结果】MM群体中自交系3、4、5、7和9具有较高的产量一般配合力(GCA)相对效应值;组合9×丹599、6×WN11、3×武109、8×WN11和1×丹598的产量特殊配合力(SCA)相对效应值较高;9×丹599、3×武109、5×丹598、4×丹599和7×丹598的产量配合力总效应(TCA)较高;9×丹599和3×武109的产量对照优势较强;MM群体与WN11和X104间杂交无优势,而与丹598和丹599杂交优势较大。【结论】玉米MM群体中自交系3、4和5产量GCA较高,可用于配制组合;组合9×丹599和3×武109较对照增产,可进一步进行试验;MM群体与兰卡斯特群和瑞德黄马牙群种质亲缘关系较近,为这两类血缘兼有的优势群,可与旅大红骨群及P群构建杂优模式。     

抗黄曲霉玉米群体GT-MAS:gk的配合力效应与杂种优势群划分

 【目的】GT-MAS:gk为抗黄曲霉菌的玉米群体,在美国作为抗源种质被释放利用,对该群体进行配合力测定与杂种优势群划分的研究,有利于外引群体在国内的有效利用和推动抗黄曲霉玉米育种工作在国内的开展。【方法】试验于2003～2005年在山西农科院谷子研究所(长治)进行;试验采用6×6不完全双列杂交的遗传设计,以6个骨干自交系为测验种对抗黄曲霉玉米群体GT-MAS:gk等6个外引群体进行配合力测定。【结果】GT-MAS:gk群体产量的一般配合力效应值GCA为-9.9,在被测的6个群体中居中等水平,与掖478、齐319和Mo17有相对较高的特殊配合力效应,与黄早四、丹340和B73的特殊配合力效应为负向值。【结论】GT-MAS:gk群体应归为瑞德类群,对应的杂种优势群为PA类群、兰卡斯特类群和78599选系。     

玉米Suwan选系杂种优势利用模式研究

采用NCⅡ遗传交配设计,用5个Suwan选系与我国五大种质的骨干自交系组配了25个组合,研究了Suwan种质的配合力、基因型方差及遗传力,并初步选出了Suwan选系的杂种优势配对模式:Suwan选系×旅大红骨,Suwan选系×瑞德马齿。5个Suwan选系中T32的一般配合力最高(4.7),产量最高的组合是T32×B84(30.1 kg/4.8m2)。     

利用荧光SSR标记划分玉米杂种优势群研究

采用荧光SSR标记技术,对我国玉米育种中重要的32个代表性自交系进行遗传关系分析和杂种优势群划分．结果表明,兰卡斯特种质的自交系和唐四平头种质的自交系及这两种种质的自交系与其它种质的自交系遗传距离较大;而瑞德种质的自交系和旅大红骨种质的自交系遗传距离最近．所研究自交系划分为3大类群（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）,其中2个类群分别为兰卡斯特群（类群Ⅰ）和唐四平头群（类群Ⅲ）;而瑞德种质和旅大红骨种质的自交系及选自美国杂交种的自交系均划归同一个群（类群Ⅱ）中．     

5个旅热驯化玉米自交系配合力及遗传参数分析

丹东农业科学院用玉米温带旅大红骨种质驯化改良热带苏湾种质所得5个自交系为母本,国内4个骨干自交系为父本,按P_1×P_2不完全双列杂交设计,采用NCⅡ分析方法,对14个性状的配合力及群体遗传参数进行研究。配合力分析结果表明:丹LR5和丹LR3多个性状一般配合力高,可直接利用。丹LR5×D420、丹LR5×丹717和丹LR3×D420组合具有较强的杂种优势,有较大的增产潜力。通过对遗传参数的分析,旅热驯化玉米自交系组配杂交种时除选用一般配合力较高的双亲外也要注重对特殊配合力的利用。     

玉米地方早熟群体选育自交系的评价

为了充分利用玉米地方早熟群体及其选育的自交系,以自交系郑58、444、Mo17、改丹340为测验种,采用NCⅡ设计,对从地方早熟群体选育的12份自交系进行配合力及杂种优势分析。结果表明:选自同一群体的自交系配合力有较大差异,其中有3个自交系一般配合力较高;自交系9、7与Mo17特殊配合力较高、杂种优势较强。     

Mo17改良系配合力分析及应用潜力研究

采用不完全双列杂交,研究Mo17及其改良系与Reid、塘四平头和旅大红骨3大类群的代表自交系的一般配合力和特殊配合力.结果表明:J1288、J1052、J1712均比Mo17一般配合力高,J1288一般配合力最高,是最好的改良系.J1288×吉853的总配合力效应最高,是最好的杂交组合,J1288×9206、J1288×GY349、J1052×丹340、Mo17×GY349、J1712×丹340的总配合力效应比较高,是比较好的杂交组合.对Mo17的改良实践可总结出,导入热带、亚热带等国外血缘是切实可行的,并用国内系与这些改良系进行组配可得到综合性状比较好的杂交组合.     

利用SNP标记划分46份玉米自交系的杂种优势群

利用288个SNP标记研究了46份玉米自交系的杂种优势群。用Neighbor Join方法将46份自交系划分为4组,A组倾向于旅大红骨与兰卡斯特混血群;B、C、D三组同属瑞德群,但三组自交系间存在较大的遗传距离。     

Suwan种质玉米自交系的配合力分析

为进一步利用Suwan种质资源,充分发挥其在玉米育种的作用,选用国内6个分属不同优势群的代表自交系为准测验种,采用NCⅡ不完全双列杂交设计,对7个Suwan种质玉米自交系进行配合力分析。结果表明,T32、S273、S48的产量一般配合力较高,利用潜力较大。在42个组合中,T32×丹340、S11×交51、T32×交51、S273×交51、S48×18599、S273×B73、S48×交51、S37×交51、T32×B73的配合力总效应较高,为较强优势组合。Suwan种质玉米自交与Reid种质、旅大红骨、地方种质、Lancaster、PN种质之间有杂种优势。     

不同杂种优势群玉米籽粒灌浆速率分析

【目的】研究不同杂种优势群玉米自交系籽粒灌浆速率的特性,筛选灌浆速率快的自交系,为高产玉米杂交种的选育提供借鉴。【方法】采用烘干法测定173份玉米自交系在授粉后10、20、30和40 d籽粒灌浆速率以及6个相关性状。应用SAS软件对灌浆速率在年际、自交系、取样时间、重复、年际×自交系、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间进行联合方差分析。应用SPSS软件对灌浆速率及其相关性状如10、20、30和40 d苞叶的含水率、苞叶数、40 d穗轴含水率、穗轴长、穗轴粗及40 d籽粒含水率进行相关分析。利用均匀覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对试验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4软件分析其群体结构。对不同杂种优势群平均籽粒灌浆速率进行方差分析,并筛选出各个群中籽粒灌浆速率快的自交系。【结果】表型分析结果表明,在P=0.01水平上,籽粒灌浆速率在不同年际、自交系、取样时间、自交系×取样时间、年际×自交系×取样时间上存在极显著差异,而重复、年际×自交系间差异不显著。通过对不同自交系籽粒灌浆速率与其相关性状间相关分析,发现10 d籽粒的灌浆速率与20 d的灌浆速率在0.01水平上达到了极显著的正相关（0.515）,与40 d的灌浆速率和籽粒的含水率在0.01水平上达到了极显著的负相关（-0.198,-0.228）;20 d的籽粒灌浆速率只与40 d籽粒含水率在0.05水平上达到了显著的负相关;在授粉后30和40 d,籽粒的灌浆速率与40 d穗轴的含水率、穗轴粗以及40 d籽粒的含水率、30和40 d苞叶含水率在0.01水平上达到了极显著正相关,30 d籽粒的灌浆速率与10 d苞叶含水率达到了显著正相关;40 d籽粒的灌浆速率与20 d苞叶的含水率达到了显著地正相关。群体结构分析表明,参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群。兰卡斯特和塘四平头群在0.05水平上没有显著差异;瑞德、P群和旅大红骨群间同样不存在显著差异（P=0.05）;而兰卡斯特、塘四平头群与瑞德、P群、旅大红骨群间则存在显著差异。对各群内自交系间进行多重比较,各群内自交系间灌浆速率在0.05水平上差异均不显著。试验共筛选到33个灌浆速率高于0.8 g•100 grain-1•d-1的自交系,其中瑞德群有13个,P群、旅大红骨、兰卡斯特、塘四平头群分别有9、6、3、2个自交系。【结论】不同玉米自交系籽粒灌浆速率存在较大差异,杂种优势群间的灌浆速率变化节奏不同,P群、旅大红骨、瑞德的表现快-快-慢的节奏,兰卡斯特、塘四平头的表现快-慢-慢的节奏。     

中国玉米LSC杂种优势群种质与美国BSSS种质间配合力分析

以我国兰卡斯特杂种优势群（LSC群）的5个代表性自交系和选自美国依阿华坚秆综合种（BSSS群体）的4个自交系为材料,对LSC和BSSS种质间的配合力进行了研究.结果表明,不同自交系的一般配合力和特殊配合力存在较大差异.选自BSSS群体的自交系中,B73和B109的一般配合力高于B94和B111;而LSC群的自交系中,4F1A和杂C546的一般配合力高于Mo17、自330和四446A.在BSSS群和LSC群的自交系互为测验种的情况下,不同自交系间的特殊配合力差异很大;其中,以产量特殊配合力效应值为核心的各性状配合力综合指标来说,特殊配合力超过内参对照Mo17×B73的组合占组合总数的35％;一般配合力高的自交系间的特殊配合力均高于其他自交系间的特殊配合力.     

玉米BSSS选系杂优利用浅析

采用NCⅡ设计，分析玉米BSSS群体不同轮次选系与黄早4系统、Mo17系统、旅大红骨系统杂交组合的生产潜力，结果表明，BSSS群体高轮次选系一般配合力高于低轮次选系一般配合力，B73×黄早4系统具有较高的特殊配合力。夏播条件下，籽粒产量BSSS选系×黄早4系统>BSSS选系×Mo17系统>BSSS选系×旅大红骨系统，对B73、B84进一步改良选育与黄早4系统组配有可能筛选出夏播高产组合。     

玉米Mo17及其改良系单株产量遗传研究

以生产上常用的Lancaster类群的5个自交系为母本、其他类群骨干自交系为父本,采用增广NCⅡ设计,对Mo17及其改良系进行遗传研究。杂种优势分析结果表明:30个杂交组合优势率变化范围55.65%~175.63%,其中,中早熟自交系哲917×旅大红骨类群晚熟自交系丹8415最高,达175.63%,晚熟自交系J1782×塘四平头类群中熟自交系四-444最低,为55.65%。配合力分析结果表明:母本中晚熟类型自交系吉1037(5.22)和Mo17(2.79)单株产量的一般配合力较高,中早熟类型自交系合344(-3.00)和哲917(-4.97)的一般配合力较低。30个杂交组合中,共有17个组合的特殊配合力为正值,其中J1782×吉853(11.90)的特殊配合力效应值最高。分析表明,Mo17及其改良系与塘四平头中晚熟类型、中熟类型及旅大红骨晚熟类型自交系杂交,更有利于组配出单株产量较高的杂交种;遗传模型测验结果表明:单株产量的遗传符合加-显-上位性遗传模型,为部分显性遗传。     

旅大红骨改良先锋父本选系抗病性鉴定及穗部性状配合力分析

利用旅大红骨改良先锋父本种质，采用NCⅡ随机区组设计，对优良选系后代的抗病性和穗部性状配合力及杂种优势进行分析。结果表明，改良后代抗病性普遍提高，丹340×PH4CV和丹598×PH26JA改良后代穗部性状综合表现最好，其中与PH6WC和L658的杂种优势最强，具有显著的产量优势，形成了新的杂优模式。     

不同杂种优势群玉米茎秆维管束性状比较分析

玉米茎秆维管束是玉米营养运输和抗倒伏的关键影响因素,本研究以198份玉米自交系为试验材料,研究不同杂种优势群玉米茎秆维管束相关性状的差异,并对结果进行多重比较。结果表明:在不同玉米自交系中,单个小维管束面积及单个大维管束面积变异系数分别为25.59%～54.25%、31.82%～52.60%;小维管束数目、大维管束数目、单个小维管束面积及单个大维管束面积在不同自交系间的差异均达到极显著水平。在小维管束数目性状上,瑞德群、P群和兰卡斯特较其他杂种优势群的小维管束数目受环境影响较大;在大维管束数目性状上,瑞德群和兰卡斯特受环境影响小。旅大红骨单个大维管束面积受环境影响较小。多重比较结果表明,综合小维管束数目和大维管束数目结果,来源于兰卡斯特的均值均最小,分别为57.20和55.75,说明该类群大小维管束数目均较少;塘四平头的均值均最大,分别为69.90和79.18,表明该类群含有较多维管束数目。旅大红骨群单个维管束面积最大,其单个大小维管束面积的均值分别为0.032 1和0.021 4,说明该类群大小维管束的面积均较大。明确不同杂种优势群中茎秆维管束性状的差异,为进一步遗传学分析和组配高产抗逆品种提供借鉴。