玉米籽粒几个物理性状的遗传与配合力分析

用14份玉米自交系采用7×7不完全双列杂交设计组配的49个F1组合为供试材料,研究了玉米籽粒几个物理性状的遗传规律和配合力效应。结果表明,粒宽和容重主要受加性基因效应影响;千粒重和比重加性效应及非加性效应同等重要;粒长主要受非加性效应影响。同一物理性状在不同自交系间其GCA效应有较大差异,其中自交系5003的粒长GCA效应最高,533粒宽和比重GCA效应均为最高,千粒重和客重GCA效应最高者分别为425和48—2。     

2001～2012年国审玉米品种亲本自交系系谱来源分析

搜集和整理2001～2012年国审普通玉米杂交种及其双亲自交系的来源,分析并绘制亲本自交系的系谱图,根据亲本自交系所属的杂种优势群,分析杂种优势模式的类型与比例.结果表明,属于塘四平头群的亲本自交系主要是黄早四的衍生系,骨干黄改系吉853、LX9801与昌7-2仍然被广泛应用,并且产生多个衍生系被大量应用;旅大红骨群的亲本自交系主要是丹340及其衍生系,其中自交系丹598的多个衍生系成为国审玉米杂交种的亲本自交系;Reid群的亲本自交系数量最大,478衍生系数量达30多个,7922衍生系数量达20多个,5003的衍生系数量为10个以上;PB群的亲本自交系是78599直接选系及其衍生系,其中齐319已产生多个衍生系;Lancaster群的亲本自交系主要是Mo17的改良系.杂种优势模式类型中Reid×塘四平头杂交种所占的比例最大.     

国内外几个骨干玉米自交系的配合力分析

采用P(P-1)/2完全双列杂交设计对10个自交系的7个主要经济性状进行一般配合力和特殊配合力分析,结果表明7个性状同时受加性和非加性效应控制,以加性效应为主。Mo17、B73、E28、5003、黄早4五个系产量性状的一般配合力较高,对产量的有利基因位点多,是个现代高产杂交种的主要亲本,从特殊配合力看B73×Mo17是现代最理想的杂交种。     

玉米自交系掖478、黄早4改良系配合力及遗传参数分析

以郑58等11个掖478改良系、昌7-2等6个黄早4改良系为被测系,采用NC-Ⅱ杂交设计原理和方法,研究了9个性状的配合力及其群体遗传参数.结果表明:Z122、Z78、Z118-2三个黄早4改良系的单株产量GCA明显优于黄淮海区骨干系昌7-2(黄早4改良系),而A29、99451、99460等3个掖478改良系,在SCA上明显优于郑58(掖478改良系).99460×Z13、98379×Z62、98379×Z78、A29×Z13四个完全改良的杂交组合均表现高抗叶斑病、青枯病,分别比郑58×昌7-2(郑单958)增产27.41%、21.59%、19.48%、16.57%,均达极显著水平,且熟期与郑单958相当.有望成为该区域的优良品种.     

玉米抗丝黑穗病主效位点连锁分子标记利用效率的初步分析

研究利用前人开发的与玉米抗丝黑穗病主效QTL（bin2.09）紧密连锁的分子标记,在明确标记在bin2.09区域位置基础上,对不同来源的37份自交系进行抗感区分。结果表明,各标记在不同血缘自交系与黄早四抗病近等基因系间的区分效率有较大差异,其中,STS标记MZA6393在所有感病自交系与黄早四抗病近等基因系之间的区分效率最高,为75.7%,dCAPS标记LSdCAP3与LSdCAP2的区分效率次之;多数标记对SPT血缘自交系的区分效果较好,且各标记对高感自交系的区分效果优于感病自交系,并最终预测由dCAPS标记LSdCAP2和STS标记MZA6393界定的片段可能为玉米抗丝黑穗病主效功能片段。     

13个玉米自交系配合力及遗传参数分析

选用丹东农业科学院选育的10个自交系及国内3个主要自交系,采用按NC11（不完全双列杂交）设计的原理和方法对组配40个杂交种进行配合力分析,并估算其遗传参数。结果表明：DY-7、DY-1、DF．2和DF-1是GCA效应值表现优良的自交系。并筛选出高产组合DY．5×DF-2、DY-7×DF-1、DY-7×昌7—2;穗长、穗粗、穗行数、百粒重、株高、穗位等性状可以进行早代选择。产量、出籽率、行粒数,不宜早代选择。     

玉米种子活力田间测定及其遗传分析

以12个玉米自交系为试验材料,按不完全双列杂交试验设计组配35个杂交组合,对种子出苗势、出苗率、出苗指数、活力指数等种子活力指标进行配合力及遗传参数分析。结果表明:同一亲本种子活力4个性状间及同一性状12个亲本间的一般配合力(GCA)效应存在显著差异,12个亲本自交系中K1516的GCA效应表现最优,A3519表现最差;种子活力的特殊配合力(SCA)效应与GCA效应之间关系复杂,不能依靠双亲的GCA效应来推断其后代的SCA效应;种子活力各指标的广义遗传力都超过50%,狭义遗传力均超过30%,并且加性效应都大于非加性效应,表明这些指标可以作为种子活力早代选择的依据;千粒重与种子活力相关性很低。     

玉米自交系吉853的选育和利用

以自交系黄早4和自330杂交、混粉后组成窄基群体,选育出了配合力高、抗病性强、综合性状好的新自交系吉853。用其作亲本,育成吉单180、吉单321、吉单209等玉米新杂交种在生产上大面积推广应用。吉853已成为吉林省玉米育种的骨干自交系之一。     

玉米自交系郑58×PH6WC二环选系的配合力研究

以郑58×PH6WC为基础试材选育的二环系M5861、M5862、M5864、M5866和M5867作被测系,与不同杂种优势群的PH4CV、丹3140、昌7-2和京92共4个测验系进行NCⅡ杂交,分析主要农艺性状和产量配合力效应。结果表明,被测系M5861和M5866不同性状的一般配合力效应值较高;M5861×PH4CV、M5864×丹3140、M5866×PH4CV和M5866×丹3140这4个组合的特殊配合力效应值较高;M5861×PH4CV、M5861×丹3140和M5866×PH4CV总的配合力效应较高,与实际表现基本一致,总配合力效应更能准确地反应杂交种各性状的综合表现。一定程度上反应出郑58×PH6WC二环系与先锋父本类自交系组配效果较好。     

外来玉米群体选系的配合力及杂种优势研究

为了认知外来玉米群体PF6J155选系的配合力差异以及配合力与杂种优势的关系,以12个外来玉米群体选系为母本、5个分属于不同杂优类群的代表系为父本,按照NCⅡ设计配成60个杂交组合,在辽宁省4个不同生态区裂区试验,分析自交系的一般配合力以及60个杂交种主要性状的特殊配合力和杂种优势。结果表明,外来玉米群体PF6J155选系之间的一般配合力(GCA)效应差别明显,单株产量GCA效应值高的自交系为ZL2116、ZL2436、ZL8344,其部分产量构成因子(穗长、行粒数、百粒重和出籽率)的GCA效应也较高,是表现比较理想的自交系;不同组合单株产量的特殊配合力(SCA)效应也不同,ZL8344×昌7-2在单株产量SCA和对照杂种优势方面都表现出较好的水平,可对其生产应用价值进一步试验鉴定。聚类分析结果表明,外来玉米群体PF6J155偏属于Reid种质,与塘四平头、旅大红骨和Lancaster具有较好的杂种优势,可形成一定的杂优模式。     

九个豫育玉米自交系配合力分析及评价

采用Griffing Ⅳ设计,对河南省近年育成的9个玉米自交系的单株产量等13个性状的配合力进行了分析.结果表明:除了出籽率GCA、SCA及穗粗和粒厚的SCA外,其它各性状配合力在9个自交系间存在显著或极显著差异.以单株产量自交系配合力总效应为主要指标,结合其它性状配合力相对效应大小对9个自交系在玉米育种中的利用潜力进行了分析比较.结果表明:自交系昌7-2的利用潜力最高,其次为洛06、济533、郑22、豫8701、中72、868,而洛1544、郑58的利用潜力较低。     

Lancaster群体改良自交系株型性状的配合力分析

采用不完全双列杂交,分析8个含有Lancaster血缘的自交系与4大类群代表系中5个自交系的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)。结果表明：株高、穗位高、茎直径、雄穗长、雄穗分枝的GCA和SCA方差均达极显著水平;一般配合力及小区产量较高的自交系有N305、N575、N583、吉853、丹340、丹988;N575×丹340的总配合力效应值最高,是最好的杂交组合。在供试的8个自交系中,N575、N583、N305与各父本所配杂交组合产量较高,是比较理想的自交系。株型性状间的相关分析表明,株高与穗位高、雄穗长度有较大的正相关,穗位高与茎直径相关性较大。     

几个玉米骨干自交系主要性状的配合力分析

8个骨干自交系按griffing双列杂交4设计,配成28个单交组合。采用完全随机区组设计进行试验,分析了生育期、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、出籽率、千粒重、单株粒重、小区产量等11个农艺性状的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)和遗传变量。结果表明,除生育期的SCA外,其余各性状的GCA和SCA都有显著或极显著差异。自交系8112、(素₁×吉840)₂₂₂₂、云1-7、M丹1512的多数性状GCA较好,SCA表现较好的有8112×M丹1522、云1-7×M丹1522、云1-7×M丹1512、云143×M丹1512等组合。表现好的组合符合温带种质×热导系、地方选系×热导系的杂优模式。     

Combining ability analysis for Phaeosphaeria leaf spot resistance and grain yield in tropical advanced maize inbred lines

Phaeosphaeria leaf spot (PLS) disease (causal agent Phaeosphaeria maydis (Henn.) Rane, Payak & Renfro) of maize is increasing in importance in sub-Saharan Africa (SSA). However, there is still limited information on the combining ability for disease resistance of the germplasm that are adapted to African environments. Evaluating combining ability effects and their interactions with the environment would provide valuable information that can be used in the development of cultivars that are resistant to PLS. This study was therefore conducted to determine the combining ability, gene action and the relationship between grain yield and PLS disease severity among selected tropical advanced maize inbred lines. Forty five F₁ hybrids were generated by crossing 10 inbred lines in a half diallel mating scheme. The 45 hybrids along with the ten inbred parents were evaluated in four environments, with two replications each between 2007 and 2009. General and specific combining ability (GCA and SCA) effects were highly significant (P ≤ 0.001) for PLS, grain yield and days to anthesis. GCA effects accounted for 66–90% and SCA effects for 10–34% of the variation in the hybrids for PLS resistance, grain yield and days to anthesis. This indicated predominance of additive over non-additive gene action for the three traits in these inbred lines. The resistant inbred lines to PLS were A1220-4, N3-2-3-3, CML312, MP18 and CML488. These lines had good combining ability for PLS resistance and contributed towards resistance in their crosses. In general, resistant hybrids involved a susceptible and a resistant parent, where at least one of the parents had a negative GCA effect. In addition, lines A1220-4 and CML312 contributed towards high yield and were late maturing. Inbred line CZL00009 conferred genes for early maturity. Linear regression analysis indicated that grain yield of maize was suppressed by about 250 kg ha⁻¹ per each increase in PLS disease severity score, underscoring the need to control the disease. Significant (P < 0.01), negative correlations (r = −0.29 to −0.43) between grain yield and PLS severity were also detected. This showed the potential of PLS to reduce yield when favourable conditions for disease development are present. By and large, highly significant additive gene action implied that progress would be made through selection. Although non-additive effects were small (±10%), observation of dominance effects which were associated with reduced disease levels in some hybrids may be exploited in developing single cross maize hybrids among these inbreds when one parent is resistant.     

广东省几个玉米自交系主要数量性状配合力及其遗传参数分析

本文对广东省7个主要玉米自交系的配合力和遗传参数进行了综合分析,结果表明：泰苏黄、粤20－3－1等亲本有关数量性状具有较高的GCA,而泰苏黄×粤20－3－1等组合表现较高的SCA,有希望出现高配合力的组合。同时表明,广东省玉米杂种优势主要表现为单株产量的加性基因效应,因而在该省选育强优组合,应加强二环系的选育,组配出适应于本省气候条件的高产优质组合,是促进玉米生产的快速而有效途径。     

玉米远缘选系主要性状的遗传及配合力分析

用目前生产上使用的7个骨干自交系为母本,以19个玉米远缘杂交选系为父本,按7×19不完全双列杂交模式配制133个杂交组合,分析其主要性状的配合力效应和遗传参数。配合力效应分析表明,不同材料及其不同性状的一般配合力效应表现复杂。在19个选系中,1183的单株产量、穗粗和穗行数一般配合力(GCA)效应表现突出,均为正向值最大,其次为1164、1157和1193。不同组合及其不同性状的特殊配合力(SCA)效应差异也较大,其中组合K389×1162和156×1193单株产量SCA效应较大。遗传参数研究表明,产量及产量组成性状加性效应远比非加性效应重要,在实践中应注意选用一般配合力效应较高的亲本来配制组合,此类性状中穗粗和穗行数的狭义遗传力最高,达70%以上;穗长和秃尖长相对较低,低于40%,其余性状居中,界于50%～70%。因此在实践中对穗粗和穗行数进行早代选择较为有效。     

密度压力下东北地区玉米自交系选系的研究

采用NCⅡ设计,对选自东北地区骨干自交系所组配的基础材料(PHBIM×昌7-2)S3代的5个不同株系在不同密度环境下(6×104、9×104、1.2×105、1.5×105株/hm2)的产量表现及其一般配合力和特殊配合力进行研究。结果表明,1.2×105株/hm2密度压力下选择的5个自交系其一般配合力均为正值,12W-C最高为10.52,特殊配合力最高值的组合亲本也来源于1.2×105株/hm2密度下选择的自交系,并且该密度下选育的自交系能组配出产量高于对照品种数量最多的组合,其中小区产量最高的组合为PHGJ4×12W-A。在4种选系密度中,1.2×105株/hm2为基础选系材料PHB1M×昌7-2选系的最佳密度。     

10个玉米自交系穗部性状的配合力分析

采用5×5不完全双列杂交设计,对10个玉米自交系的单株产量等7个性状的一般配合力和特殊配合力进行了分析。结果表明:交51、7922、丹340、自330有较高的一般配合力,黄早四×7922、自330×木4、Mo17×5331、丹340×095、32×7922、自330×交51和丹340×交51有较高的特殊配合力。在所有杂交组合中,丹340×交51的产量最高,丹340×095、自330×交51的产量次之,这3个组合可作为潜势组合进一步试验。在选择性状时,玉米穗长、穗粗、穗行数和单株产量宜早代选择,行粒数、出籽率、百粒重宜晚代选择。     

12份美国玉米自交系配合力评价

以12份引进美国解禁玉米自交系为供试材料,4份课题组骨干玉米自交系(KA105、KA064、KB043和KB204)为测验种,采用NC-II遗传交配设计,进行配合力测定与分析。结果表明,测验种KA105和KA064产量一般配合力(GCA)效应表现优良,供试美国玉米自交系中PHPR5、MBST、LH213、2FACC、LH212Ht、LH209和PHR47产量GCA效应表现优良。杂交组合PHPR5×KA105、LH213×KA105、PHH93×KA105、2FACC×KA064、LH212Ht×KA105、PHPR5×KB204产量的超标优势较强,可进一步试验。