对玉米育种中配合力和性状选择问题的探讨

玉米育种选育高配合力的自交系是关键,不同育种者在自交系测配时间上不尽相同．本文针对玉米育种中早代和晚代测配优缺点进行概述．并认为早代连续测配程序化育种是当前较好的育种方法。     

玉米品质性状配合力研究

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,对玉米自交系及杂交一代产量与品质性状的遗传特性进行了研究,结果表明:脂肪含量、淀粉含量主要受基因加性效应影响;而蛋白质含量受基因加性效应和非加性效应共同影响.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.     

玉米植株形态性状的配合力研究

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,对玉米植株形态性状配合力进行了研究,结果表明:穗位、雄穗分枝数、全株叶数、穗上叶距、穗上第一叶夹角、叶向值各性状主要受基因加性效应影响;株高、雄穗主轴长、穗上第一叶长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.     

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。     

玉米叶夹角性状配合力的研究

这项研究于1991～1992年在山西省太原市本所试验地进行。本文按Griffing的方法四、模型Ⅰ的双列杂交,估算了6份玉米的自交系及其轮配的15个组合叶夹角性状的一般和特殊配合力。结果指出,一般配合力明显高于特殊配合力,基因累加效应占遗传主导地位。在玉米时夹角受控于多基因体系中,平展叶型自交系一般配合力效应达极显著水准(P<1.01),上挺和直立叶型自交系一般配合力则呈负向效应。试验认为在上挺和直立叶型自交系的可能杂交中选配组合,及其后代选育自交系,可以获得叶夹角性状育种的满意效果。     

玉米主要品质性状的配合力分析

采用不完全双列杂交法，对普通玉米4个品质性状(淀粉、油分、蛋白质、赖氨酸含量)的GCA和SCA及其相关进行了分析。同一品质性状不同亲本的GCA差异较大，同一自交系不同品质性状的GCA也有差异，同一品质性状因组合不同而SCA也不一样。亲本自交系的GCA和SCA对杂种的品质性状有重要作用，二者不能相互代替。     

十个玉米自交系主要农艺性状的配合力分析

用10个玉米自交系按不完全双列杂交组配成25个杂交组合。对玉米籽粒产量等7个农艺性状的配合力进行了分析。结果表明：4340、同系、82-2A等3个玉米自交系综合性状较优，为组配强优势杂交组合的优良玉米自交系。     

几个玉米自交系主要性状的配合力分析

用19个玉米自交系按不完全双列杂交配成90个组合，对其主要数量性状的GCA、SCA进行估算和分析。结果表明，各自交系的GCA、SCA方差均达极显著水平。168^s、024、169^S、166^S、H6-34、31412等5个自交系综合性状较优，为组配强优势杂交组合的优良自交系。     

12个玉米自交系产量性状配合力分析

采用NC－Ⅱ设计，研究了四川省绵阳市农业科学研究所选育的12个玉米自交系产量构成性状的配合力，结果表明，所测性状的一般配合力（GCA）在亲本间存在显著差异，自交系绵689、绵786、绵788、绵906多数产量性状的GCA对提高产量是有利的，部分亲本的特殊配合力（SCA）方差差异大，可作为改良自交系和选育二环系的基础材料，遗传参数结果分析表明，单株产量和小区产量的GCA与穗长、穗粗、行粒数、千粒重的GCA正相关显著或极显著。     

13个玉米自交系主要数量性状的配合力分析

按（Ｐ１×Ｐ２）不完全双列杂交设计，分析１３个玉米自交系的生育期、株高、穗长、千粒重、稳重和产量６个性状的一般配合力、特殊配合力和总配合力。根据一般配合力、特殊配合力和总配合力筛选出优良自交系３个和优良杂交组合２个。双亲一般配合力较高时，组配出高产组合的可能性大。确定最佳杂交组合应从一般配合力、特殊配合力和总配合力加以综合考虑。     

玉米自交系适机收相关性状配合力分析

以9个玉米自交系及配制的36个杂交组合为试验材料,对宜机收性状进行配合力分析。结果表明,综合性状表现较好的自交系有沈农60023、沈农60368和沈农60018;表现较好的杂交组合是沈农60023×沈农60197、沈农60023×沈农60368、沈农60023×沈农50005、沈农60197×沈农50005、沈农60197×沈农60368和沈农60368×沈农50005。与机收相关的性状如株高、穗位高、雄穗分枝和收获时含水量受基因加性效应控制,茎粗受基因加性和基因非加性效应共同控制,子粒深度受基因非加性效应控制。     

玉米产量性状配合力遗传分析

通过对8个中晚熟玉米自交系产量性状进行双列杂交分析，表明各个自交系产量性状的一般配合力与特殊配合力存在显著差异，玉米杂交种F₁的产量构成受到一般配合力与特殊配合力的共同作用，用特殊配合力对F₁的作用大于一般配合力。特殊配合力高低与一般配合力无明显相关关系。因此在玉米杂交种组配与自交系改良工作中，既要兼顾双亲的一般配合力与特殊配合力，又要保持杂交优势利用模式与选系模式的种质关系。     

玉米黄改系主要农艺性状配合力的研究

对陕西省玉米黄改系主要农艺性状的配合力分析结果表明 :5个黄改系 1 0个性状的配合力各有所长 ,但单株产量和出籽率均不及原先的黄早四。通过对 5个黄改系可利用的性状的综合评价 ,提出要加强“自育黄改系× 478及其改良系”这一杂交模式在陕西及华北夏玉米区的进一步研究和利用。     

9个玉米自交系主要穗部性状的配合力分析

采用完全双列杂交方法Ⅳ ,对常用玉米自交系主要穗部性状进行配合力分析。结果表明 :Mo1 7、黄早四、U81 1 2等自交系的一般配合力高 ;Mo1 7×黄早四、U81 1 2×黄早四、武 1 0 9×Mo1 7等组合的特殊配合力高。遗传参数分析的结果表明 :4个穗部性状均以加性效应控制为主 ,且遗传力较高 ,在早代选择可收到显著效果。     

17个骨干玉米自交系主要性状的配合力分析

研究按不完全双列杂交设计,配成72个玉米单交组合,进行完全随机区组3次重复试验.通过对17个自交系8个主要农艺性状配合力的分析,结果表明:除父本组的行粒数配合力方差不显著外,其余8个性状的配合力方差均达到极显著水平,其中农艺性状好、配合力较高的是自育系92115、81111、沃47和外引系78599-14、天4、540。     

几个玉米自交系主要数量性状配合力分析

按(P₁×P₂)不完全双列杂交设计,分析了5个玉米自交系的株高、穗位、秃尖、穗粗、行数、行粒数、轴粗、穗重和单株产量9个性状的一般配合力和特殊配合力。结果表明秃尖、行粒数、轴粗和穗重主要受加性基因影响,其余5个性状加性和非加性基因效应同时存在。     

寒地优良玉米自交系主要数量性状配合力效应分析

以寒地８个优良玉米自交系为试验材料，按不完全双列杂交模式的配合力分析方法，对主要农艺性状进行了遗传分析及评价，研究表明，９０３０－１３０、边９０－１３８、边９０－１３１是综合表现较好的自交材料，可在育种中利用。杂交组合边９０－１３１×边９０－４０和辐１８－２×边９０－３９的行粒数、百粒重等性状表现突出，可进一步组织试验，确定实用价值。     

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。     

19个玉米自交系主要数量性状配合力分析

以19个贵州地方玉米自交系为亲本,按不完全双列杂交(9×10)配成90个杂交组合,对株高、穗位、穗粒重等10个主要性状进行了方差分析,并在此基础上进行了配合力分析。结果表明,在一般配合力相对效应值上,各亲本的不同性状的效应值不同,选出了1、12、14、17等4个比较优良的自交系;在特殊配合力相对效应值上,所有组合不同性状的各个效应值的排名不同,其中12、34、26等是比较优良的杂交组合。总配合力分析得出,穗粒重总配合力相对效应值的前10位的组合分别为68、3、35、33、85、81、38、53、9、8。