优质蛋白玉米自交系与普通玉米自交系产量配合力分析及其遗传关系研究

采用NCⅡ设计,以Mo17、丹340、黄早四、掖478为测验种,24个QPM优良自交系为被测系,分析了产量配合力和杂种优势的表现,根据产量配合力及杂种优势表现研究24个QPM自交系与4个测验种之间的遗传关系。研究结果表明,24个被测系中,产量一般配合力(GCA)最高的为齐205(23.81),其次为Pozarica8761(19.50);CA307与丹340之间的特殊配合力(SCA)效应值最高(37.84),其次为Si204-2早熟与黄早四(34.67);产量杂种优势最大的组合为齐205×丹340,其产量对照优势为34.96%,其次为H152-1-2×丹340,产量对照优势为34.75%;与Lancaster群遗传关系较近的被测系为:CML171、齐205、中系096/o2、CML170;与旅大红骨群遗传关系较近的被测系为:CML165、CML161、CML166、Si204-2早熟、新自330/o2-2、长631/o2-1、忻9101-1/o2、ZPL108/o2-7-2、新自401/o2;与四平头群遗传关系较近的被测系为:CML172-1-2-2、Pozarica8761、CA10139、H152-1-2、8129、忻9102-4/o2;与Reid群遗传关系较近的被测系为:Si204-1-1、CML163、CA307、长709/o2、8065QPM。     

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.     

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。     

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。     

导入高VA原玉米种质产量配合力及杂种优势群分析

【目的】研究导入高VA原玉米种质产量配合力,并根据配合力对其杂种优势群归类进行分析。【方法】采用NCⅡ遗传交配设计对25个导入高VA原玉米种质和3个测验种配制75个杂交组合,在云南省3种不同生态环境下对这些杂交组合进行农艺性状和产量配合力分析,评价导入高VA原玉米种质的利用潜力,再根据产量SCA效应分析被测种质的所属类群。【结果】YML1626(L5)、YML1619(L7)、YML16-5(L9)、YML162-3(L13)产量GCA效应值较高。选育过程中要获得产量GCA较高的高VA原玉米育种材料,至少要对4个穗部性状进行优级选择。以SCA正向显著水平临界值(5.49)为阀值划分杂种优势群,有6个被测系归类不确定;以SCA负向显著水平临界值(-5.49)划分杂种优势群,有12个被测系归类不确定。以被测系与3个测验种之间的最小负向SCA效应值为划分标准,可能导致杂种优势群归类出现误差。【结论】导入高VA原玉米种质YML1626、YML1619、YML16-5、YML162-3产量GCA效应值较高,在育种中具有较高的利用价值。一个利用价值较高的自交系至少有4个穗部优良性状。以SCA正向显著水平临界值为阀值划分杂种优势群,更容易解释被测系的杂种优势群归类。     

热带、亚热带玉米自交系与温带自交系遗传关系研究

以 9个热带、亚热带玉米自交系和 5个代表中国温带主要杂优群的自交系为材料 ,利用SSR分子标记技术和NC -Ⅱ遗传设计的田间试验方法 ,研究了它们之间的遗传关系。结果表明 ,温热杂交组合掖 478×CML31 0、Mo1 7×CML1 0、黄早 4×CML1 0 7、旅 9×CML31 0、自330×CML31 2产量特殊配合力较高 ;根据SSR标记遗传多态性结果将供试自交系分为 6个杂优类群 :第 1类群包括CML1 0、CML2 65 ,第 2类群包括CML2 7、CML96、CML2 95、Mo1 7,第3类群包括CML32 3、黄早 4 ,第 4类群包括CML31 0、CML31 2、自 330、丹 340 ,第 5类群包括CML1 0 7,第 6类群包括掖 478;SSR标记的分类结果与产量配合力及系谱分析结果基本一致     

12个玉米自交系主要性状遗传研究及综合评价

本研究选取7个热带、亚热带玉米自交系和5个改良后的温带玉米自交系采用Griffing双列杂交方法Ⅳ进行完全双列杂交组配,共配制66个杂交组合。以大面积推广杂交种云瑞6号为对照,对供试自交系不同性状进行配合力和对照优势等分析。结果表明改良后的温带玉米自交系YML582、YML5986和热带、亚热带玉米自交系CML166、YML46单株产量配合力高、综合性状优良,用它们作亲本较易组配出综合性状优良的杂交组合,育种潜力较大;杂交组合YML5986×YML46、YML1216×YML46、YML1071×CML486、YML1071×YML5986、YML582×YML46,综合性状优良,可作为苗头组合进一步试验。     

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     

12个优质蛋白玉米(QPM)近等基因系配合力效应及杂种优势探讨

[目的]为了探讨12个QPM近等基因系主要农艺性状配合力效应及其产量杂种优势表现.[方法]以12个QPM近等基因系为母本,以5个有代表性自交系为父本,按NCⅡ设计组配60个杂交组合进行鉴定.[结果]QPM近等基因系Q3、Q7、Q10和Q6具有较高一般配合力(GCA)正向效应;Q12×CA339等8个组合具有较强产量特殊配合力(SCA)正向效应,Q1×F19等5个组合具有较优产量杂种优势表现.[结论]QPM近等基因系Q3、Q7、Q10和Q6对组配丰产型组合有较大育种利用潜势;组合Q12×CA339、Q1×F19、Q2×Q205、Q10×CML171、Q2×F19、Q2×F06、Q9×CA339、Q10×Q205具有较强杂种优势潜势;来自不同遗传背景普通玉米自交系转育的被测系种质具有较丰富的遗传基础.     

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。     

Study of Yield Combining Ability and Genetic Relationship Among Exotic Tropical, Subtropical Maize (Zea mays L.) Inbreds and Temperate Maize Inbreds in China

Information on the genetic relationship between tropical maize (Zea mays L), germplasm and temperate maize germplasm is of great value to maize breeding. The objective of this study was to determine the combining ability and genetic relationship of 25 inbreds extracted from five tropical maize populations and a land race, with four temperate maize inbreds (Huangzaosi, Mo17, B73 and Dan 340). The 25 tropical inbreds were crossed with the four temperate inbreds and evaluated. Lines from Suwan1 and POP28 had high general combining ability (GCA) for grain yield. The lines from POP32 (ETO) had the highest special combining ability (SCA) with B73; the average SCA value of the 5 lines was 879 kg/ha. The lines from Suwan1had the second-highest SCA (584 kg/ha) with Huangzaosi. The lines from Suwan1 had the greatest relative heterosis (20%) with B73, followed by the lines from POP32 (ETO) with B73 (19%). Five heterotic patterns have been identified from this study: Suwan1 × Reid, ETO × Reid, POP28 × Reid, POP28 × Ludahonggu, and Suwan1 × Lancaster.     

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.     

不同类型玉米自交系数量性状配合力及聚类分析

以13个不同类型的玉米自交系为材料,按格林芬方法Ⅱ遗传交配设计,分析了数量性状的遗传效应;采用SSR标记对这13个自交系及5个对照自交系进行了聚类分析。结果表明:自交系CML162、S181、HN06-10、S147、掖478综合性状配合力表现优良;控制轴粗、穗行数、单粒厚度、百粒重、出籽率和秃尖6个性状的遗传以基因加性效应为主;控制株高、穗位高、穗长、穗粗、行粒数、粒长、单穗粒重7个性状的遗传以基因非加性效应为主。根据品种间的分子遗传多态性,将18个自交系划分成7个类群:丹340、渝5、HN06-10为一类;B73、掖478、京甜、CML162为一类;MO17、太191o2、青贮、S147为一类;HZ4(黄早四)单独为一类;齐319、S181、郑爆裂为一类;GY302、GY923为一类;泰甜独立成一类。     

利用SSR标记研究爆裂玉米自交系的遗传变异及其与普通玉米的遗传关系

 利用113对多态性SSR引物研究了来源于8个基础材料的26个爆裂玉米自交系的遗传多样性及其与分属6个杂种优势类群的20个普通玉米骨干自交系的种质关系。在26个爆裂玉米自交系间共检测出301条带，平均每个位点的等位基因数为2.66个，多态性信息量为0.068～0.217，平均遗传距离为0.357。利用SSR数据进行聚类分析，将46个供试自交系分为爆裂和普通玉米自交系两大类；26个爆裂玉米自交系分为8个类群，高杂种优势组合的双亲自交系均属于不同类群，而在同一类群自交系间尚未组配出具有高杂种优势的组合；普通玉米自交系的分类结果与以往研究和育种实践相一致，表明SSR标记技术可以用于爆裂玉米自交系间的遗传多样性研究。不同类群爆裂玉米自交系与各类群普通玉米自交系的平均遗传距离为0.549～0.672，应根据两类自交系间的遗传关系对爆裂玉米自交系实施有针对性的分群改良。     

Pedigree and Germplasm Base of Inbreds of the Tangshan Sipingtou Heterotic Group of Maize in China

The Tangshan Sipingtou (TSSPT) germplasm in inbreds of the Tangshan Sipingtou heterotic group ofmaize in China was mainly derived from Huangzao4, and the source of TSSPT germplasm was severely restricted by theinbred Tangsipingtou. Except Tangsipingtou, the contents of TSSPT germplasm were only 50 % or less in inbreds ofthis group, with the existence of more than 20 non-TSSPT germplasms which resulted in abundant genetic diversity inthis group. 95. 12% inbreds of this group contained both TSSPT and UNS(unknown source) germplasms in the ratio of1: 1, with 12.5 -50% of each germplasm. The recombination of TSSPT and UNS germplasms had producedHuangzao4, the most important maize germplasm of compact plant form. About 90. 24% of the inbreds inthis group were the inbred Huangzao4 and its derivatives. 11.11% of the derivatives contained 25 - 50% ofLuda Honggu(LDHG) germplasm, and 16.67% of the derivatives contained 12.5 - 25% Creole and 6.25 -28.13% LSC germplasms. In addition, 97. 56% of the inbreds of this group contained one or more non-TSSPT germplasms. This indicates that the germplasm base of inbreds of the TSSPT heterotic group hadchanged and evolved away from actual TSSPT germplasm.     

Genetic Diversity of Chinese Temperate and Exotic Tropical,Subtropical Quality Protein Maize Inbreds by SSR Markers

Information on genetic relationship is of great value to maize (Zea mays L.) breeding. The objectives of this study were: 1) to classify 22 quality protein maize (QPM) inbreds into different groups by using simple sequence repeats (SSR) markers, which included exotic tropical, subtropical and domestic temperate QPM and normal maize inbreds; 2) to examine the consistency of grouping results obtained from SSR, specific combining ability (SCA) analysis,and genetic backgrounds of these inbreds. A set of 39 polymorphic SSR primers was selected from 70 primer pairs, which detected 136 alleles among the 22 lines. The mean polymorphism information content was 0.55. Based on analysis of genetic similarities, five groups were identified including Luda Red Cob, Sipingtou, Reid, Lancaster and a miscellaneous group with several tropical inbreds which could not be classified into the above four groups. The results generally agreed with previous results based on analysis of yield combining ability and pedigree data.     

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.     

利用SSR标记研究玉米自交系的遗传变异

 利用 SSR标记研究了 2 1个玉米 ( Zea mays L.)自交系的遗传变异 ,初步进行了杂种优势群划分。从 69对 SSR引物中筛选出 43对扩增产物具有稳定多态性的引物。43对引物在供试材料中共检测出 1 2 7个等位基因变异 ,每对引物检测等位基因 2～ 7个 ,平均为 2 .95个 ;平均多态性信息量为 0 .51 1。 2 1个自交系之间的遗传相似系数变化范围为 0 .480～ 0 .768,平均为0 .62 7。 UPGMA聚类分析结果表明 ,供试自交系可分为两个类群。黄早四自成一群 ;其余 2 0个自交系又分为 5个亚群。生产上利用的高产杂交组合的亲本均属于不同的类群 (亚群 ) ,而在类群 (亚群 )内未发现高产组合。研究发现 8对具有较高多态性信息量的引物 ,利用这些引物可以对供试材料进行初步鉴定。研究表明 ,利用 SSR标记可以进行玉米自交系遗传变异分析 ,并用于杂种优势群划分