桂综3号和桂苏综玉米群体相互轮回选择效果分析

【目的】对两个玉米群体桂综3号和桂苏综进行两轮相互轮回选择改良后的遗传效益进行评估,为其利用提供理论依据。【方法】以黄早4、掖478、丹340、M017 4个测验种作母本,以两个玉米群体桂综3号和桂苏综不同改良群体作父本,按NCⅡ遗传交配设计组配测交种,对各轮群体、群体间杂交组合和测交种进行田间鉴定,调查产量、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖度、出籽率和千粒重并分析配合力等。【结果】桂综3号、桂苏综及其杂交组合产量平均每轮增益分别为83 kg/ha（0.85%）、645 kg/ha（12.45%）和390 kg/ha（5.90%）;群体间杂交组合超亲优势从5.7%提高到13.5%。桂综3号的产量一般配合力效应从-5.32增加到-1.55,桂苏综的一般配合力效应从0.10增加到6.55。桂综3号、桂苏综均与掖478、丹340的特殊配合力都得到一定提高。出籽率和千粒重朝逐轮增加方向发展,秃尖度呈逐轮减少趋势,其他性状变化不明显。【结论】桂综3号和桂苏综经两轮相互轮回选择后,群体间杂交组合产量和杂种优势都逐轮增加,易与掖478、丹340等Reid、旅大红骨种质形成杂种优势模式,可继续进行相互轮回选择改良,利于在玉米育种上改良利用。     

桂综3号和桂苏综玉米群体相互轮回选择效果分析

【目的】对两个玉米群体桂综3号和桂苏综进行两轮相互轮回选择改良后的遗传效益进行评估,为其利用提供理论依据。【方法】以黄早4、掖478、丹340、M0174个测验种作母本,以两个玉米群体桂综3号和桂苏综不同改良群体作父本,按NCU遗传交配设计组配测交种,对各轮群体、群体间杂交组合和测交种进行田间鉴定,调查产量、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖度、出籽率和千粒重并分析配合力等。【结果】桂综3号、桂苏综及其杂交组合产量平均每轮增益分别为83kg／ha（0．85％）、645kg／ha（12．45％）和390kg／ha（5．90％）;群体间杂交组合超亲优势从5．7％提高N13．5％。桂综3号的产量一般配合力效应从-5．32增加到-1．55,桂苏综的一般配合力效应从0．10增加到6．55。桂综3号、桂苏综均与掖478、丹340的特殊配合力都得到一定提高。出籽率和干粒重朝逐轮增加方向发展,秃尖度呈逐轮减少趋势,其他性状变化不明显。【结论】桂综3号和桂苏综经两轮相互轮回选择后,群体问杂交组合产量和杂种优势都逐轮增加,易与掖478、丹340等Reid、旅大红骨种质形成杂种优势模式,可继续进行相互轮回选择改良,利于在玉米育种上改良利用。     

改良S1和半同胞交替轮回选择对中综4号玉米群体改良效果的研究

 对中综4号（ZZ4）玉米群体完成了4轮改良S1、半同胞交替轮回选择（简称MS1-HS交替轮回选择）。2001年在4个地点对30个NCⅡ测交组合及11个亲本（5个群体及6个测验种）进行田间鉴定。结果表明，MS1-HS交替选择对改良群体杂交种产量、产量杂种优势和配合力均十分有效。随着选择轮次的增加，各轮群体与6个测验种杂交组合的产量逐轮提高，平均每轮增加6.7%～8.1%，差异达5%显著水平。各轮改良群体与6个测验种间的产量中亲杂种优势呈逐轮明显上升的趋势，平均每轮增加211～248 kg·ha-1，除Mo17外，差异均达5%显著水平。MS1-HS交替轮回选择对改良群体产量性状的一般配合力十分有效，在产量性状的一般配合力得到改良的同时，穗部性状及株高、穗位、抽丝期、散粉期等田间农艺性状的一般配合力均获得同步的改良。但MS1-HS交替轮回选择对改良群体的特殊配合力效果有限。通过中综4号改良群体与6个测验种间杂交组合产量及杂种优势的比较研究，得出中综4号与黄早4、丹340间为强优势模式对。     

轮回选择对豫综5号玉米群体的选择效果

以具有美国种质的豫综 5号玉米群体为基本材料 ,以国内两大种质来源的 2个自交系所组配的E2 8×内1 4 为测验种 ,分析了豫综 5号群体的产量等性状的配合力。结果表明 :群体内不同单株间产量等性状存在着显著差异 ,遗传变异丰富 ,从 93个测交种中筛选出 2 0个较优良的对应自交单株作为下一轮半姊妹轮回选择的亲本。预计新一轮合成群体产量配合力将提高1 0 %以上 ,农艺性状也将得到相应改良。     

豫综5号玉米群体产量性状轮回选择改良效果分析

以半姊妹和相互半姊妹轮回选择改良的豫综5号5个轮次群体为材料,通过2点产量比较试验,对豫综5号群体产量及穗部性状的改良效果进行了比较研究.结果表明,随着改良轮次的增加,豫综5号群体的单株产量逐轮提高,平均每轮提高6.36%,其中,半姊妹轮回选择改良的3轮群体平均每轮提高6.30%,相互半姊妹轮回选择的改良群体提高5.51%,群体产量的变异系数从15.4%下降到12.8%,基本符合选择预期效果,群体内仍有较丰富的变异,说明2种选择方法对群体单株产量的改良是有效的.对改良群体穗部性状的比较发现,穗长和行粒数分别提高5.27%和9.96%.说明穗长和行粒数的改良效果明显,它们的提高是群体单株产量提高的主要因素.本研究还对相互轮回选择的方法和豫综5号群体改良利用等问题进行了探讨.     

半姊妹轮回选择对玉米长穗大粒群体配合力的改良效果

利用半姊妹轮回选择对玉米长穗大粒群体进行3轮选择,用3个测验种测定改良群体的配合力。结果表明,长穗大粒改良群体产量的一般配合力明显提高,测交产量C_1,C_2,C_3分别比C_0提高了5.12%,9.66%,10.82%。特殊配合力的变化因测验种而异。穗长、结实长、穗行数和行粒数及其一般配合力也明显提高。改良群体产量与相应测交产量平均值之间呈正相关。     

玉米人工合成群体的杂种优势模式研究

以8个玉米综合群体的双列杂交和6个群体与6个自交系的NCII交配设计试验,根据杂交种的单株产量和产量因子表现以及配合力表现,对5个玉米人工合成群体的杂种优势模式进行研究。结果表明,新合成的群体WBM和豫综5号的单株产量较高,且其单株产量的一般配合力较好,是2个遗传基础较好的合成群体。豫综5号和WLS与Lancaster,WBM和LBM与BS(M-S)C23的特殊配合力较好,但LLS与Lancaster和BS群体的特殊配合力均较低。另外,WLS和LBM与Mo17杂交,LLS、WBM和豫综5号与HZ51杂交,WLS与HZ32杂交具有较高产量和特殊配合力。这些结果为新合成群体的配合力轮回改良提供了可能的方案。     

不同轮回选择改良轮次玉米群体选系的育种潜势

【目的】研究18个从不同轮回选择改良轮次玉米群体中选育自交系的育种潜势,为玉米群体的有效改良及育种利用提供理论依据。【方法】以2个群体3个不同轮次改良后代中选育的高代自交系为材料,通过农艺性状表型鉴定、配合力测定和SSR分子标记遗传多态性分析的方法,对这些群体高代选系的育种潜势进行研究。【结果】改良群体高代选系产量和主要构成性状及其GCA表现优于基础群体高代选系,但多数改良群体高代选系株高、穗位高及其GCA都较各自的基础群体高代选系有所增加。不同群体高代选系之间,表型及配合力差异较大,来自同一群体不同基本株的选系之间差异也较大。SSR分析结果表明,改良群体高代选系在自交代数少1代的情况下,其纯合的位点比例与基础群体高代选系相当,与基础群体高代选系相比,改良群体高代选系间遗传差异虽有减小的趋势,但仍有较大的遗传差异。改良群体高代选系P4MSC2-1、P4MSC2-2、P5MSC2-2和P5MSC2-3以及基础群体高代选系P5C0-3,自身产量和主要性状及其GCA表现较好,与测验种所配组合产量较高,有较大的育种利用价值。【结论】群体高代选系的表型和配合力差异来源于不同群体及基本株的差异,从经过改良的群体中选育出的自交系表现更好,用改良群体选系纯合速度较快。     

热带种质玉米群体的改良研究

用半同胞家系选择法对桂综2号、墨黄966两个热带种质玉米群体进行两轮改良后，选用4个测验种进行NCⅡ设计，对改良群体籽粒产量的配合力，杂种优势变化进行分析的结果是：桂综2号、墨黄966的籽粒产量平均每轮分别获得7．55％、6．96％的增益；对一和肌配合力具有显著的改良效果，桂综2号一般配合力效应从C0的－19．15增加到C2牟17．85，墨黄966从C0的－16．38增加到C2的20．18。     

基于SSR标记的玉米群体豫综5号遗传多样性分析

以玉米群体豫综5号轮回选择改良群体的6个世代为材料,通过SSR标记技术对豫综5号群体的6个世代的多态性位点比例、位点的平均杂合度、遗传距离以及基因频率和基因型种类等进行了比较分析,结果表明豫综5号经过改良后,群体仍具有丰富的遗传多样性。     

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。     

控制双亲混合选择对2个玉米窄基群体主要性状的改良效果

【目的】研究5轮控制双亲混合选择对2个玉米人工合成窄基群体P3C0和P4C0的改良效果,为玉米群体的有效改良及育种利用提供理论依据。【方法】在不同生态条件下,对群体主要性状进行表型鉴定,并按不完全双列杂交模型进行配合力测定。【结果】控制双亲混合选择对群体单株产量和主要构成性状及其一般配合力(GCA)改良效果明显,但对群体与测验种的特殊配合力(SCA)却没有明显的改良效果。基础群体P3C0及其改良后代,粒深和穗行数均以C0为最小,C5为最大,其GCA分别以C2和C5为最大;单株产量及其GCA都以C0为最小,分别以C4和C2为最大。基础群体P4C0及其改良群体,粒深和穗行数均以C0为最小,分别以C5和C4为最大,其GCA都以C4为最大,单株产量及其GCA都以C0为最小,分别以C2和C4为最大。改良群体其它多数性状及其GCA也都大于C0,不同群体的同一性状及同一群体的不同性状,在不同的改良轮次,其改良效果不尽相同。总体趋势表现为,控制双亲混合选择进行到一定世代后,群体一些性状及其GCA能得到同步有效改良,有些性状自身及其GCA的改良效果却不同步。当选择响应到达最大以后,持续的控制双亲混合选择则会导致窄基群体的选择增益下降,甚至出现负增益。此外,在群体容量为600株,入选率为10%的情况下,经5轮选择后,群体仍保持了较丰富的遗传变异。【结论】在改良窄基群体时,除应适当控制改良轮次外,还应处理好各性状的关系,做到有主有从,主从结合,并定期研究群体改良效果,针对群体存在问题,适当调整改良方案。对于产量和相关性状及其GCA已得到较好改良的群体,可根据杂优模式将群体配对,采用群体间相互轮回选择,在改良群体GCA和SCA同时,使种质改良与杂交种选育紧密结合,以提高群体改良利用效率。     

6个玉米人工合成群体的育种潜势分析

 【目的】系统评价6个玉米人工合成群体的育种潜势，为进一步改良利用提供合理方案。【方法】采用群体性状表型鉴定、配合力测定以及SSR标记对群体进行综合分析。【结果】多数性状与季节互作不明显，群体间多数性状差异极显著。多数农艺、经济性状的GCA群体间存在显著或极显著差异，少数经济性状的SCA组合间存在显著或极显著差异。26对SSR引物在供试群体内共扩增出246个等位位点。多态性位点数、多态位点比例、基因杂合度以及遗传距离等分析表明，除群体P1外，各群体遗传重组比较充分，群体内具有较丰富的遗传变异，且群体间遗传距离大于群体内遗传距离。【结论】群体P4、P2和P7除自身遗传变异较为丰富外，主要经济性状GCA较高，优于对照高产组合出现次数较多，育种潜力较大。群体P1、P3和P5 经济性状GCA低，优于对照高产组合出现次数相对较少，需进行必要的改良。     

玉米生育后期光合特性的遗传分析

 【目的】了解玉米生育后期光合生理性状的遗传规律。【方法】选用8个光合速率差异较大的玉米自交系,按n(n+1)/2双列杂交法配制36个组合,采用GriffingⅡ和Hayman法对玉米4个光合生理性状进行配合力分析和遗传参数估算。【结果】所用材料中自交系鲁原92和A150是较好的高光效亲本,平均值较高的杂交组合的亲本中至少有一个是高光效的。光合速率的遗传符合“加性-显性”模型,而气孔宽不符合“加性-显性”模型,广义遗传力分别为95.73%、81.47%,狭义遗传力分别为28.33%、32.39%。光合速率和气孔宽这2个光合性状的遗传均以非加性效应为主,显性方向均指向增效,适合中高代选择和优势育种。叶绿素含量的遗传符合“加性-显性”模型,加性效应比非加性效应更重要,显性方向指向增效,广义遗传力为78.78%,狭义遗传力为57.03%,适合早代选择。【结论】不同光合性状的遗传规律不同,高光效育种工作中,应筛选一般配合力较大的自交系作亲本,同时进行广泛测交。     

基于杂交种群体的玉米产量及其配合力的全基因组关联分析

【目的】通过分析陕A群和陕B群选育自交系组配的杂交种产量,评估自交系的配合力,并开展以产量和配合力为目标性状的全基因组关联分析,挖掘产量及其配合力的关联位点,为陕A群和陕B群选育玉米自交系的改良及育种中的应用提供依据。【方法】基于NCⅡ遗传设计,以陕A群和陕B群选育的85份优良玉米自交系为亲本,构建包含246份F₁的杂交种群体,在3个环境下进行产量测试,并评估产量的一般配合力和特殊配合力;利用6H90K芯片进行亲本基因型检测,获得63 879个高质量SNP标记,并进行群体遗传特征分析,在杂交种群体推测出高质量SNP标记55 951个,采用加性模型和非加性模型对杂交种产量、一般配合力和特殊配合力开展了全基因组关联分析,并基于B73参考基因组对显著关联SNPs内的基因进行挖掘和功能注释。【结果】3个环境下的产量表现符合正态分布且变异广泛,产量广义遗传力为59.04%,环境效应显著;杂交种产量、一般配合力和特殊配合力三者之间均达到极显著相关性,杂交种产量与特殊配合力的相关性（r=0.95）大于与一般配合力的相关性（r=0.62）;陕A群与陕B群遗传特征具有一定差异,陕A群具有较高的一般配合力。全基因组关联分析分别检测到7、5和9个SNP与杂交种产量、一般配合力和特殊配合力显著相关（-log₁₀(P)>3.86）,其中4个SNP为杂交种产量和特殊配合力共定位,最终锚定了17个关联SNP。对不同性状关联位点的优势等位基因型分析发现,4个GCA关联SNP受加性效应控制,F₁产量BLUE关联位点可分为4种表现形式,以显性效应为主,其杂合基因型为最优等位基因型或次优等位基因型。通过功能注释发现,候选基因在玉米生长发育和籽粒建成中特异表达,例如GRMZM2G165828、GRMZM2G057557均与玉米籽粒发育相关。【结论】一般配合力和特殊配合力共同影响杂交种的产量,特殊配合力效应影响更大;一般配合力和特殊配合力具有不同的遗传基础,可通过有利等位基因聚集提高一般配合力。在F₁杂交种群体采用全基因组关联分析策略可开展配合力相关遗传解析,挖掘产量及其配合力相关遗传位点,可加速关联位点在分子育种中的应用。     

胡麻两系杂交亲本的配合力及杂种优势分析

【目的】研究胡麻两系杂种优势的亲本配合力遗传基础,为胡麻两系杂交种亲本选配提供理论依据。【方法】选用7份温敏型雄性不育系和11份国内外主栽油用及纤用亚麻优良品种为亲本材料,按照遗传交配设计NCⅡ不完全双列杂交设计配置77（7×11）份杂交组合,利用DPS软件分析两系胡麻杂交亲本14个主要农艺性状和品质性状的遗传效应、亲本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）效应及与杂种优势的关系。【结果】胡麻两系杂交组合主要农艺性状和品质性状存在显著的遗传差异,其主要表现为加性基因效应遗传的性状有：株高、工艺长度、分茎数、分枝数、每果粒数、千粒重和含油率、油酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸;同时受加性和非加性基因效应共同影响的性状有：单株果数、单株产量和亚麻酸组分。主要农艺性状与品质性状的狭义遗传力大小顺序分别为：工艺长度>千粒重>株高>每果粒数>分枝数>单株产量>分茎数>单株果数;含油率>亚麻酸>硬脂酸>棕榈酸>亚油酸>油酸。亲本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）在同一亲本（组合）的不同性状间和同一性状的不同亲本（组合）间存在较大差异,且亲本的GCA效应与SCA效应没有直接的关系。在供试的18份亲本材料中,不育系113S、16-1-1-2、24-1-1-1、T-11和1S,恢复系陇亚10号、天亚9号、轮选3号、Macbeth和AC Watson在某些农艺和品质性状上具有较突出的一般配合力（GCA）效应,是较优的亲本材料。所组配的77份杂交组合14个主要农艺性状和品质性状存在广泛的超亲优势和竞争优势,优势大小因性状而异,其竞争优势与亲本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）呈极显著正相关,且与亲本GCA的相关性多高于SCA,与恢复系的GCA相关性多高于不育系,强优势组合的特点是双亲或亲本之一具有较高的GCA效应,或具有较高的SCA效应。此外,亲本GCA效应,特别是恢复系的GCA效应对杂种优势的贡献要明显高于不育系。【结论】胡麻两系杂种优势表现与亲本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）紧密相关,其亲本一般配合力（GCA）,特别是亲本一般配合力（GCA）高的恢复系的选配,是组配强优势胡麻两系杂交育种的关键。     

基于配合力和遗传距离的甜高粱杂种优势预测

【目的】对甜高粱主要农艺性状进行杂种优势、一般配合力及特殊配合力分析,同时,分析配合力、表型遗传距离以及分子遗传距离用于杂种优势预测的可行性,为甜高粱的种质创新和杂交种选育提供理论参考。【方法】采用不完全双列杂交设计,以8个甜高粱不育系为母本及8个甜高粱恢复系为父本配制64个杂交组合。对亲本及杂交后代进行2年的性状调查,包括：出苗至开花日数、生育期、株高、穗长、茎粗、分蘖、单穗粒重、千粒重、籽粒产量、单株重、生物产量和含糖量。分析不同性状的杂种优势、一般配合力、特殊配合力、表型遗传距离、分子遗传距离以及配合力、遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】各性状的中亲优势由强到弱分别为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、千粒重、茎粗、生育期、至开花日数、分蘖和含糖量,其中,生育期、至开花日数、分蘖和含糖量等性状为负优势。不同性状的中亲优势和超亲优势由强到弱的顺序基本相同。配合力分析表明,每个性状中,不同亲本的一般配合力相差较大,且不同组合的特殊配合力也有很大差异。大多数特殊配合力高的组合,其亲本的一般配合力也较高。杂种优势与配合力和遗传距离的相关性为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、穗长、千粒重、分蘖以及含糖量等性状的杂种优势与其亲本的一般配合力和特殊配合力均为极显著正相关。生育期的杂种优势与特殊配合力为极显著正相关,至开花日数与特殊配合力为显著正相关。亲本间的表型遗传距离为2.86—6.82,分子遗传距离为0.50—0.96。单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、茎粗及含糖量等性状的杂种优势与分子遗传距离的相关性大于表型遗传距离,其中,生物产量、单株重、穗长和茎粗的杂种优势与分子遗传距离为极显著正相关。【结论】所有性状中,与产量相关性状的杂种优势较高,而含糖量和分蘖的杂种优势较低。在杂种优势预测上,利用亲本的配合力可有效预测杂种优势,预测效果优于遗传距离。与表型遗传距离相比,分子遗传距离对杂种优势的预测更有效。     

玉米籽粒淀粉含量的遗传效应分析

以9个淀粉含量不同的玉米自交系为亲本,按照GriffingⅠ双列杂交模式组配72个杂交组合,研究玉米籽粒淀粉含量的遗传效应.结果表明,淀粉含量遗传方式以加性效应为主,杂交组合的淀粉含量主要表现为正向杂种优势,并与母本和中亲值呈极显著相关.杂交组合淀粉含量的特殊配合力(SCA)与双亲的一般配合力(GCA)效应之间无相关性,不能简单地依据组合双亲的GCA效应来推断其后代的SCA效应,自交系陕814和Lx00-6的淀粉含量和GCA都较高,可以作为今后高淀粉育种的重要资源.