玉米4个穗部性状的遗传及相关分析

选用10个优良玉米自交系配成不完全双列杂交组合,研究玉米穗长、穗粗、穗行数、百粒重4个穗部性状的遗传效应及其相关性。结果表明,穗长、穗粗、百粒重主要受遗传主效应控制,穗行数受基因型×环境互作效应的影响。穗长和穗粗主要受胚加性效应的影响,其胚加性方差(VAo)分别占遗传主效应方差(VG)的92.56%、95.80%;穗行数的遗传受母体加性互作、胚加性互作的共同影响,两种效应依次占环境互作效应的50.31%、49.60%;百粒重受胚乳加性和母体加性效应的共同控制,两种效应分别占遗传主效应的50.73%、47.12%。穗长和穗粗以胚普通遗传率为主,穗行数以胚乳和母体互作遗传率为主,百粒重以胚乳普通遗传率和母体普通遗传率为主。穗长与穗粗、穗行数,穗粗与穗行数的胚加性(rAo)、细胞质(rC)均呈极显著高度正相关,穗长与百粒重的细胞质(rC)呈极显著正相关,穗粗与百粒重的细胞质(rC)、母体显性(rDm)、胚加性互作(rAoE)、细胞质互作(rCE)均呈极显著正相关,穗长与穗粗、穗长与穗行数、穗长与百粒重、穗粗与穗行数、穗粗与百粒重5对性状可以同步改良。     

夏玉米穗部性状的遗传相关与通径分析

通过对44个夏玉米杂交种穗部6个主要性状与单株粒重遗传相关与通径分析表明：穗长与穗粗在影响单株子粒产量诸因素中占据主导地位,在对穗长、穗粗重点选择的基础上,考虑对穗行数、行粒数、出子率的选择,容重可独立进行选择。穗部性状的选择必须考虑性状间的相互制约关系,综合利用某一穗部性状对单株粒重的直接效应和通过其他性状的间接效应。     

玉米穗部性状的遗传性研究

采用增广NCⅡ设计,对玉米穗部性状进行了杂种优势、配合力分析及遗传模型测验。结果表明:穗粒重的杂种优势最大,穗行数的优势最小。所研究的5个性状均以加性基因效应为主,对穗行数、行粒数和穗粒重可在早代进行选择,对穗长和穗粗不宜进行早代选择。5个穗部性状均不符合加性-显性遗传模型,穗长存在着明显的加性效应;穗粒重、行粒数除显性效应外,还存在明显上位性效应;穗粗和穗行数存在着显著的显性效应,上位性效应不明显。     

玉米穗部性状的相关与通径分析

对９个玉米杂交种的单株粒数、千粒重出籽率和秃尖长的相互关系及其对单株产量作用的研究表明,千粒重对单株产量贡献量大,株粒数次这,出籽率的效应较小,秃尖长表现为负效应。这为以后玉米高产育种提供了参考依据。     

玉米杂交种穗部产量性状灰色关联度分析

应用灰色关联度分析方法．对玉米杂交种穗部产量性状间的相关性进行了分析。结果表明：与玉米杂交种单穗粒重最为相关的性状是穗粒数．与单穗粒重关联度高的还有穗长、行粒数、粒深等,而其他几个穗部性状如轴粗、穗行数、穗粗、百粒重、秃尖、粒厚等与其关联度也较高。玉米杂交种穗部产量性状间具有复杂的相互关系。     

玉米姊妹系穗部性状的遗传研究

本研究着重对杂交组合的母本即由“3358”一个基本株以系谱法产生的4个稳定姊妹系及其3个姊妹种就穗部性状的遗传成分、遗传力、对组合的贡献率以及组合的配合力方差进行了分析.结果表明,杂交组合穗部性状的(?)均在80%以上,以加性效应为主.尽管姊妹系和姊妹种的遗传成分在组合表型总方差中所占比例较小,但其在穗部各性状之间仍存在较大分歧.姊妹系选育过程中,应注重穗粗和千粒重的选择.     

玉米穗部性状配合力的研究

以分属四大杂种优势群的8个典型玉米自交系及其组配的28个双列杂交组合(不含反交)为试材,对玉米植株穗部性状配合力进行了研究.结果表明:①穗粗、穗行数、百粒重等性状主要受基因加性效应影响;穗粒重主要受非加性效应影响;穗长、行粒数、秃尖等各性状受基因加性效应和非加性效应共同影响.对于主要受非加性效应影响的性状,亲本一般配合力与其在杂种中的特殊配合力间无必然联系;对于主要受加性效应影响的性状表现一般配合力高,则特殊配合力也高的趋势.对于既受加性效应影响又受一定非加性效应影响的性状,一般配合力影响特殊配合力,实际杂交组合的表现受二者共同影响.②要组配强优势杂交组合,对于穗部性状,大多数性状是与产量密切相关的,而且将带来较大的正效应,在自交系选育中,应以穗较粗且长,穗行数、行粒数较多,百粒重较大为主要选择指标。     

玉米株型与穗部某些性状相关性的研究

1998年对6个玉米品种的穗位叶叶长,穗位叶及穗位叶上一、二叶,下一、二叶的茎叶夹角,玉米果穗直径,穗轴直径,穗粒列数性状特征进行了分析和研究,结果表明:穗位叶叶长与果穗直径密切相关,其相关系数r为0.9561,即穗位叶长的品种表现出穗的直径大,穗粗.近穗位叶茎叶夹角平均值与穗轴直径及穗的子粒列数呈显著的负相关,其相关系数r分别为-0.9725和-0.9369.茎叶夹角大的品种穗轴直径小,穗的子粒列数少.茎叶夹角小的品种,穗轴直径大,穗的子粒列数多.     

玉米穗部性状与产量的相关分析

以东农玉米群体２号和４个改良系做被测系,以５个自交系测验种组成的２０个杂交组合为材料,系统地研究了玉米的穗部性状与产量间的相关关系,探讨了配制优良杂交组合以提高产量的指标。     

不同热带、亚热带玉米种质在温带和热带地区种植比较研究

自1989年以来对S901等19份热带、亚热带玉米材料,先后进行温带(河南安阳)、热带(海南岛)种植鉴定,结果表明:(1)供试的19份材料中仅筛选出S901、S902、S903、S905等材料,其主要农艺性状均表现相对稳定、一致,生理生化代谢,对光周期反应不敏感。并表现出较强的抗逆性和适应性。能够在温带地区种植利用,并可以直接应用于玉米遗传育种研究。(2)S904、S906、S908、S909、S910等材料在主要农艺性状上均表现出较大的差异。生理生化代谢失调,多数植物学、生物学性状发生改变,稳定性、一致性差,对光周期反应十分敏感。抗病性、适应性差。不适应在温带地区种植,更不能直接用作育种材料。只可以间接利用其个别优良性状。     

25个优良温带玉米自交系与4个热带玉米自交系农艺性状的配合力研究

采用NCⅡ设计对25个优良温带玉米自交系和4个热带自交系配制100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。结果表明,温带自交系郑58、K1218是综合性状配合力十分优良的自交系;铁7922、辽3180是综合性状配合力优良的自交系;自330、丹340、云147、81515、西502等是综合性状配合力比较优良的自交系。热带自交系单株产量GCA效应值YML146>YML145>CML171>CML166,温带系×Suwan1和温带系×Tuxpeno是主要的杂种优势模式。将4个热带自交系分别用TA(热带硬粒型)和TB(热带马齿型)来表示,有以下几种类型:①某温带自交系×TA为强优势组合,同一温带自交系×TB也是强优势组合;②某温带自交系×TA为强优势组合,同一温带自交系×TB是弱优势组合;③某温带自交系×TA为弱优势组合,同一温带自交系×TB也是弱优势组合。     

温带高油玉米自交系与热带玉米自交系配合力分析

采用Griffing Ⅵ 对6个国内温带高油系和4个热带系进行组配,将组配的45个杂交组合在云南省昆明、德宏两种不同的生态环境下进行农艺性状配合力分析和遗传参数估算。结果表明：热带系YML146、CML166、CML161、CML171是综合性状配合力表现较优良的种质材料,在高油玉米生产及育种上具有较大的利用潜力,是拓宽温带高油玉米种质遗传基础较好的种质资源;产量特殊配合力(SCA)效应值为正值的组合多数为温带高油系×热带系和热带系×温带高油系,说明温带高油玉米种质与热带种质具有较大的遗传差异,该组合模式具有较大利用价值。主要农艺性状的加性方差均大于非加性方差,说明这些性状主要表现加性遗传效应,可在早期世代进行选择。     

玉米穗上叶与主茎夹角性状的数量遗传研究

以两个株型不同的玉米自交系自330和PH4CV构成的6世代群体为试验材料,利用量角器测定玉米穗上叶基部与主茎自然夹角角度。通过P1、P2、F1、F2、B1和B26个世代联合分析法,研究玉米穗上叶与主茎夹角性状的基因遗传分离规律。结果表明,该性状在F2分离世代群体呈多峰分布,B1和B2群体分离世代呈双峰分布,说明玉米穗上叶与主茎夹角性状遗传由多基因数量性状控制,且符合一对加-显主基因+加-显-上位性多基因遗传模型(即D模型),主基因遗传率为27.55%～52.60%,多基因遗传率为47.40%～72.45%,两者在后代遗传方面都具有重要作用。     

玉米穗上叶性状在不同密度处理下的数量遗传研究

以中单909的两个亲本郑58和HD568构建的重组自交系为材料,对不同种植密度下穗上叶性状进行遗传特性剖析。通过P_1、P_2以及RIL3个世代联合分析发现,环境对穗上叶性状的表型有着显著影响,不同种植密度对穗上叶的表型呈现一定的规律,穗上叶性状的广义遗传力均较高。对穗上叶叶面积进行联合分离分析发现,在中、高密度下两个环境的遗传模型一致,均符合E-9模型;在低密度下两个环境分别符合E-9和F-1模型,说明穗上叶叶面积的最优遗传模型是两对具有抑制性的主基因和多基因控制的加性遗传模型,但会受到密度效应的影响,不同密度下遗传模型的差异在后代育种中具有重要的指导作用。     

引进玉米自交系穗部性状的配合力和遗传力研究

选用6个引进的玉米自交系,按照NCⅡ遗传交配设计配制了9个杂交组合（3×3）,研究了8个穗部性状的配合力和遗传力。结果表明：（1）同一自交系不同性状的一般配合力效应值不同,不同自交系同一性状的一般配合力效应值表现也不相同。穗行数、行粒数、轴粗受母本一般配合力效应均达到极显著水平。穗行、秃尖长、穗粗、轴粗受组合特殊配合力效应也都达到了显著或极显著水平。（2）不同组合同一性状和同一组合不同性状的特殊配合力效应值也不尽相同。一般配合力不能够完全决定组合的特殊配合力,一般配合力都高的双亲配组,得到高特殊配合力组合的概率较大：（3）所研究的8个穗部性状的广义遗传力由大到小顺序是：行粒数、穗行数、千粒重、轴粗、秃尖长、穗长、穗粗、穗粒重。狭义遗传力由大到小的顺序是：穗行数、轴粗、穗粒重、秃尖长、穗长、千粒重、穗粗、行粒数。其中,广义遗传力和狭义遗传力都较高的性状有穗行数和轴粗,均在75％以上,它们可以作为进行早代选择的指标。     

温热带玉米株高的全基因组关联分析

以365份遗传背景丰富的玉米自交系为材料,采用自主研发的55K芯片,在海南三亚、河南新乡和北京顺义3个环境下对玉米自交系株高进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)。结果表明,株高在3个环境下变异非常丰富,有从低纬度到高纬度逐渐增加的趋势,株高在基因型、环境、基因型与环境互作方面均达极显著差异水平。全基因组关联分析表明,不同环境下均检测到与株高显著关联的位点,在第1、3、5、6、7、8号染色体上均发现了显著关联的SNP。新乡和顺义环境下,在bin5.05区段发现了显著关联的SNP;三亚和顺义环境下,在bin6.05区段发现了显著关联的SNP。对关联分析显著的SNP位点比对到B73参考基因组上,在maizeGDB网站上得到22个最可能的候选基因,为探索玉米株高遗传机制提供参考。     

3个热带、亚热带玉米群体配合力效应研究

选用Tuxpeno、Suwan和ETO3个热带、亚热带群体与Mo17、自330、丹340和掖478共4个中国温带骨干自交系进行GriffingⅡ完全双列杂交试验,对17个主要农艺性状的GCA和SCA进行了分析。结果表明:单株叶片数、粒长的组合间差异不显著;穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、株高和穗位高等13个性状的GCA方差大于SCA方差;单株产量和ASI的SCA方差大于GCA方差。3个供试热带、亚热带群体产量组分性状一般配合力综合表现以Suwan最佳,其次为ETO。而ETO植株性状一般配合力及ETO×温带自交系组合的产量和植株性状特殊配合力综合表现都较为突出。     

热带玉米Suwan1群体导入不同类型温带种质的遗传分析

采用不完全双列杂交法,分别将热带玉米Suwan1群体与我国温带玉米5大类群骨干自交系杂交,形成新的综合种,再与4个测验种杂交,组配36个杂交组合。通过2年1点的田间杂交组合8个表型(产量相关性状)评价,进行方差分析和配合力效应分析。方差分析表明,各杂交组合之间8个性状差异均达显著或极显著水平。产量一般配合力效应值大小为CML171/Suwan1Dan340/Suwan1P159/Suwan118599/Suwan1Chang7-2/Suwan1Mu6/Suwan1zheng58/Suwan191-95/Suwan1Mo17/Suwan1。根据联合产量分析,在36个组合中18599×Dan340/Suwan1和Dan340×CML171/Suwan1的杂种优势表现较强。由此,表现较好的杂种优势组型为PB、Tangsipingtou×Lvdahonggu/Suwan1(Reid/Suwan1)、Reid×Tangsipingtou/Suwan1、Reid×Lancaster/Suwan1,将Suwan1导入我国5大类群所形成的新种质对玉米的产量和其他性状的改良可以取得显著成效。