玉米穗部性状遗传和杂种优势分析

选用我国自20世纪60年代以来玉米生产上推广面积超过66.67hm²(1000万亩)的20个单交种及其32个亲本自交系为研究材料,在北京和山东德州两地种植,调查子粒容重、百粒重、穗长、穗粗和穗行数5个穗部性状。对自交系和杂交种各穗部性状做方差分析,并利用混合线性加显(AD)模型和MINQUE(1)法对穗部性状的遗传方差分量和遗传力进行了剖析,各性状均检则到了极显著的显性效应,广义遗传力均达到了极显著水平;容重和穗行数检测到了加性效应和显性效应,百粒重、穗长、穗粗3个性状未检测到加性效应;对20个杂交种穗部性状做了杂种优势分析。     

玉米优良杂交种豫玉22产量性状的遗传分析

以玉米优良杂交种豫玉22的F2∶3家系为材料,通过一年两点的田间试验，研究其产量性状的遗传特征，以期为提高玉米产量杂种优势的利用水平提供有益信息。结果表明,在8个穗部产量性状中，广义遗传力较高的为行数、穗长、出籽率、穗粗；在F1代和F2∶3家系中，杂种优势强的性状是穗粒重、行粒数、穗长，较弱的是出籽率和百粒重；     

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。     

玉米杂交种产量与主要农艺性状的灰关联熵分析

运用灰关联熵分析的方法,对18个玉米杂交种产量与主要农艺性状进行了灰关联熵分析。结果表明:玉米杂交种产量与主要农艺性状的熵关联度为:穗长0.990 6,穗粗0.988 6,穗行数0.990 1,行粒数0.992 6,虚尖长0.991 7,轴粗0.987 9,穗粒重0.999 4,出籽率0.994 0,千粒重0.992 1,株高0.990 3,穗位高0.993 6;熵关联序为:穗粒重﹥出籽率﹥穗位高﹥行粒数﹥千粒重﹥虚尖长﹥穗长﹥株高﹥穗行数﹥穗粗﹥轴粗。杂交种选育应注重穗粒较重、出籽率高、穗位适中、行粒数较多组合的选择,而对株高、穗行数、穗粗、轴粗的选择应适当放宽要求。     

玉米四交群体穗部性状的相关及通径分析

为了研究玉米穗部性状的分离特征,采用玉米杂交种‘先玉335’的双亲‘PH6WC’、‘PH4CV’和‘郑单958’的双亲‘郑58’、‘昌7-2’杂交组配了四交F₂分离群体,对11个穗部性状进行了表型鉴定,并对其进行了相关分析和通径分析。结果显示：穗部各性状变异系数较大,变异系数为7.68%~96.27%,尤其秃尖长变异系数达到了96.27%;穗粒重与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、粒长、粒厚、轴粗、百粒重呈极显著或显著正相关;行粒数、百粒重、穗行数、穗长和粒厚对穗粒重的直接通径系数为较大正效应,而粒宽和秃尖长为较大负效应。本研究可为玉米穗部性状的改良提供参考。     

玉米穗部性状的基因效应分析

由８个亲本组成的双列杂交试验,分析了穗长、穗粗、穗行数、百粒重、单株籽粒产量的基因效应。Ｗｒ／Ｖｒ和Ｄ、Ｈ、（Ｈ／Ｄ）分析表明,除单株产量存在显著的上位性,不符合加性—显性模型外,其余４个性状均符合加性—显性模型。穗粗、穗行数以加性效应为主,穗长、百粒重、单株产量显性效应和上位性起主要作用;穗粗隐性基因为增效,显性基因为减效,其余性状均为显性基因增效,隐性基因减效;穗长、穗粗、穗行数的狭义遗传力较高为５０．８％～８７．９％,百粒重、单株产量较低为２１％左右;平均杂种优势效应按强弱顺序是单株产量＞百粒重＞穗长＞穗粗＞穗行数。     

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。     

玉米果穗相关性状的配合力及其遗传效应分析

为了明确玉米果穗相关性状的配合力及其遗传效应,按NCⅡ遗传交配设计,对参试的20个玉米自交系(9个母本,11个父本)的9个性状的一般配合力、特殊配合力、广义遗传力、狭义遗传力进行分析。结果表明,5个自交系JZF5、JZF2、JZM10、JZM5、JZM3在穗粒重等多个性状上兼具一般配合力(GCA)有益的显著或极显著值。穗粒重特殊配合力(SCA)排名前5的杂交组合JZF5×JZM4、JZF2×JZM1、JZF8×JZM5、JZF6×JZM5、JZF7×JZM5,它们的亲本之一穗粒重GCA为极显著正值,提示在杂交种组配时应兼顾GCA和SCA效应。穗长、秃尖长、行粒数、穗行数、水份含量加性遗传方差占比大于70%,穗粒重的加性遗传方差占比为35.7%,主要由非加性遗传方差构成。广义遗传力上,水份含量>秃尖长>穗行数>穗长>穗粒重>行粒数>穗轴重>穗宽>百粒重,其中秃尖长、穗行数的广义遗传力大于60%,水分含量的广义遗传力大于70%。狭义遗传力上,秃尖长>水份含量>穗行数>穗长>行粒数>穗轴重>穗宽>百粒重>穗粒重,其中秃尖长、水份含量和穗行数的狭义遗传力大于50%,适宜在早代进行选择；百粒重和穗粒重的狭义遗传力最低,分别是22.8%和19.7%,不宜在早代进行选择。本研究的果穗部分性状供试特性偏向父本,建议关注父本对玉米杂交种果穗相关性状的重要影响。     

玉米籽粒胚乳细胞相关性状的杂种优势研究

为了解析玉米粒重性状杂种优势的产生原因,对籽粒胚乳细胞数目、细胞大小开展了研究。以玉米品种‘郑单958’‘、先玉335’及其亲本为试验材料,分析了杂交种与亲本在单籽粒重量、单籽粒胚乳细胞数目及胚乳细胞面积的杂种优势关系。结果表明,‘先玉335’和‘郑单958’胚乳细胞数目的中亲优势分别为40.81%和36.03%,超亲优势分别为33.09%和23.82%;百粒重的中亲优势分别为27.22%和28.89%,超亲优势分别为19.72%和18.34%;而胚乳细胞面积的中亲优势分别为-44.42%和-24.79%,超亲优势分别为-45.75%和-37.30%。单籽粒胚乳细胞数目与粒重呈极显著正相关,相关系数为0.796。综上所述,玉米杂交种籽粒的胚乳细胞数目多于亲本是粒重杂种优势产生的重要原因,选育籽粒胚乳细胞数目多的自交系进行杂交组配利于提高杂交种的粒重。     

玉米果穗主要性状与产量的灰色关联分析

利用灰色关联分析的方法研究了玉米杂交种的穗重、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、轴重、轴长、轴粗8个主要性状与产量的关系,计算了玉米产量与果穗各主要性状的灰色关联度,并进行了排序。果穗各主要性状影响产量的因素顺序为穗长>穗行数>穗重>行粒数>穗粗>轴长>轴重>轴粗。结果表明在选择玉米穗型性状时,要注重对穗长、穗行数、穗重、行粒数、穗粗的选择,而对于轴粗、轴长、轴重可适当放宽要求。本研究为玉米育种工作中穗型方面的性状选择提供理论依据。     

旱地不同玉米品种穗部性状与产量关系的综合分析

对45个玉米杂交种的8个穗部性状指标与产量之间的关系进行综合分析,结果表明:单株粒重和千粒重与产量之间呈显著正相关。各穗部性状对产量的直接贡献依次为:单株粒重、行粒数、穗长、千粒重、秃尖长、出子率、穗行数、穗粗。单株粒重对产量的直接效应最大。行粒数在直接对产量负向效应中表现最高,行粒数、千粒重、穗行数和穗粗都是通过单株粒重间接对产量产生影响。聚类分析结果表明,第3类单株粒重较高,其他穗部性状之间较协调,产量表现最高。综上所述,旱地条件下,选择高产玉米品种应该首先关注品种的单株生产能力,在此基础上兼顾行粒数、千粒重、穗行数和穗粗等性状。     

玉米杂交种农艺性状与籽粒产量的相关和通径分析

玉米杂交种主要农艺性状遗传相关与通径分析结果表明，行粒数、穗行数、百粒重、果穗长在影响籽粒产量诸因素中占主导地位。认为单株籽粒产量改良应在稳定穗数的基础上，着重提高行粒数；适当增加穗行数以利提高百粒重；协调好穗行数、行粒数、百粒重三者关系，实现单株产量的较大幅度增长。     

大刍草×玉米G综合种分离自交系的遗传效应和配合力分析

用一年生墨西哥大刍草(Zea Mexican Schard)与玉米G综合种远缘杂交选育的10个自交系作母本,以7个骨干自交系为父本,按10×7不完全双列杂交设计组配70个杂交组合为供试材料,研究了远缘杂交选系主要农艺性状和经济性状的遗传组成、遗传力和配合力效应。结果表明,抽丝期、株高、茎粗、穗长和百粒重主要受加性基因效应影响,狭义遗传力高,适合早代选择;茎强度、穗粗、穗行数和行粒数受加性基因和非加性基因效应同等影响;而穗位高、穗重、穗粒重和出籽率主要受非加性基因效应影响,狭义遗传力低,宜晚代选择。一般配合力效应分析结果,GT107可以作为很好的早熟、矮杆、抗倒和高产育种潜力亲本。     

玉米产量性状与产量的灰色关联度分析

应用灰色关联度分析法对11个玉米单交种的6个数量性状与籽粒产量进行分析,结果表明:玉米单交种的产量与各产量性状关联度的大小顺序为:出籽率＞行粒数＞穗粗＞百粒重＞结实长＞粒行数.目的是为高产玉米杂交种的选育提供科学依据.     

美国BSSS玉米群体穗部性状分析

为筛选优良种质资源,拓宽玉米的遗传基础,对引进的美国BSSS玉米群体中143个单株的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重等性状及其与穗粒重的关系进行了相关分析.各性状均分离出优于对照自交系掖478的群体单株,其中穗粒重优于对照的占79.24％.选择到各性状均优于对照的群体单株15株.行粒数和千粒重对单株产量的直接作用为较大正效应,穗行数通过行粒数对单株产量的间接作用为较大正效应.因此,在BSSS玉米群体中选择行粒数偏多,千粒重偏重,穗行数适当偏多的后代,更有可能选育到丰产性好的种质资源.     

大刍草×玉米G综合种分离自交系的遗传效应和配合力分析

用一年生墨西哥大刍草（Zea Mexican Schard）与玉米G综合种远缘杂交选育的10个自交系作母本，以7个骨干自交系为父本，按10×7不完全双列杂交设计组配70个杂交组合为供试材料，研究了远缘杂交选系主要农艺性状和经济性状的遗传组成、遗传力和配合力效应。结果表明，抽丝期、株高、茎粗、穗长和百粒重主要受加性基因效应影响，狭义遗传力高，适合早代选择；茎强度、穗粗、穗行数和行粒数受加性基因和非加性基因效应同等影响；而穗位高、穗重、穗粒重和出籽率主要受非加性基因效应影响，狭义遗传力低，宜晚代选择。一般配合力效应分析结果，GT107可以作为很好的早熟、矮杆、抗倒和高产育种潜力亲本。     

7个骨干玉米自交系穗部性状配合力的遗传分析

按Griffing完全双列杂交模式4设计,对7个自交系主要穗部性状进行配合力及遗传力分析,结果表明:(1)D902、苏65、1043单穗粒重GCA效应较高,丹大粗混穗粗,穗行数GCA效应较高.(2)21份组合中,苏65×1043、丹大粗混×96-132、丹大粗混×D902、1441×1043、1043×交51等组合单穗粒重SCA较高,为强优势组合.(3)穗长、穗粗、穗行数、百粒重4个性状受加性基因效应影响大,宜早代选择;株高、行粒数、穗位高、秃尖、单穗粒重受非加性效应影响大,宜晚代选择.     

欧洲玉米种质BRC选系与我国主要玉米种质杂种优势及主要性状遗传相关分析

本试验以5个欧洲玉米种质量BRC选系为母本,以代表我国主要种质类群的5个自交系为父本,采用NCⅡ遗传交配设计,组配了25个杂交组合,研究欧洲玉米种质BRC选系与我国主要种质的主要农艺性状的杂种优势表现,及杂交种主要农艺性状与单株产量的相关关系.结果表明,欧洲玉米种质BRC选系与国内主要种质的杂种优势主要体现在单株产量的增加、株高和穗位高的增加,亲本的选择对于产量的提高起决定性作用.各主要农艺性状与单株产量呈极显著正相关,各农艺性状之间呈显著或极显著相关,各性状对单株产量的直接作用从大到小依次为株高＞穗粗＞穗行数＞穗长＞行粒数＞百粒重＞穗位高.综合分析认为,欧洲玉米种质BRC选系与塘四平头、旅大红骨、PN78599类群有较强的杂种优势,容易组配出强优势组合,利用欧洲玉米种质BRC选系选育高产玉米杂交种,应着重单株产量、穗粗、行粒数、穗长的选择,放宽穗行数、百粒重的选择,并选择适当的株高、穗位高.     

玉米雄穗分枝数性状遗传、杂种优势与亲子相关分析

以15个玉米F1代杂交种及8个亲本自交系为材料,在两种氮环境下研究了玉米雄穗分枝数的遗传力、杂种优势及亲子关系等。结果表明,玉米雄穗分枝数性状存在显著的基因型和基因型×氮水平互作差异,广义遗传力达0.52～0.86。该性状F1杂交种呈近中亲遗传和超显性遗传共存的特点,大多数组合表现出正向杂种优势。亲子相关分析表明,F1雄穗分枝数与父本、高亲值及中亲值之间相关性较高。研究结果为玉米育种关于雄穗分枝性状选择提供了一定的参考。     

玉米主要农艺性状的相关通径分析

用不完全双列杂交法组配25个杂交组合,对玉米的穗长等7个农艺性状与籽粒产量进行遗传相关和通径分析.结果表明,穗长等7个农艺性状与籽粒产量的遗传相关系数除穗行数外,其余为正值,其中穗长、行粒数、结实长达到极显著标准.通径分析结果表明:穗长、穗粗、出籽率与籽粒产量的直接通径系数为正值.其中穗长对产量的直接通径系数最大(p=8.7604),其次为穗粗(p=7.2017),而千粒重等4个性状的直接通径系数为负值.选育高产玉米杂交种时,应高度重视选择果穗长而粗、出籽率高的类型.