玉米矮秆耐密材料的遗传参数分析

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摘要：本试验以12个亲本及其按不完全双列方法配制的35（5×7）个杂交组合为材料，采用随机区组设计，在3种密度下对株型性状的广义遗传力和狭义遗传力进行分析。结果表明：遗传力的高低是反映亲代的性状遗传给子代能力的强弱，遗传力越高的性状，子代重现亲本性状的可能性就越大，在亲本自交系选育中，可根据亲本性状遗传力的大小来确定不同性状的选择世代。

关键词：糯玉米；低温；发芽率

中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-12-0041-2

基金项目：吉林省科技发展计划项目（20116030）；吉林省农委农业新品种研发项目（201001）；吉林省财政厅育种项目（201003）；科技部农业科技成果转化项目（2011GB2B100006）；国家“863”项目（2011AA10A103）。

近些年来，随着玉米育种技术的不断提高，玉米杂交种的单产正不断增加。然而，仅靠单株生产力的提高来增加群体的玉米产量已经相当困难。因此，逐步增加玉米的种植密度提高群体产量是未来育种发展的必然趋势，研究玉米的耐密性及培育耐密品种已成为育种的重要目标之一。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料由吉林农业大学农学院种子科学与工程实验室提供，见表1。

1.2 试验设计

2011年冬，在吉林农业大学海南育种基地按B.Griffing的不完全双列杂交方法，以表1为亲本按不完全双列杂制35（5×7）个杂交组合，并自交保留亲本。2012在吉林农业大学育种试验基地，对35个组合和12个亲本进行随机区组设计，设置3组密度试验（种植密度分别为6万株/hm2、7.5万株/hm2和9万株/hm2），各组试验均设3次重复，3行区，行长4米，行距0.65米，田间管理同大田。田间调查性状以每一小区中间随机5株进行田间测量，并收获其对应的果穗进行室内考种，田间调查项目有株高、穗位高、雄穗分枝数、茎粗；室内考种项目有穗长、秃尖长、穗粗、轴粗、穗重、穗粒重、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率。

1.3 统计分析方法

试验数据首先在Excel软件中初步进行处理，再用唐启义和冯光明开发的DPS软件进行方差分析，即对参数的比较和检验其显著性[1]。

1.4 遗传参数分析方法

根据刘来福、莫惠栋等的方法计算遗传力、配合力基因型方差和环境方差等[2，3]。运算过程在Excel和DPS软件中进行。

2 结果与分析

2.1 配合力方差分析

配合力方差包括一般配合力方差和特殊配合力方差，可以表达一般配合力和特殊配合力在遗传上的相对重要作用。本研究将3组密度下的试验遗传参数列于表2中。株高在3种密度下的GCA方差分别是62.50%、70.94%和79.78%，而SCA方差分别是37.50%、29.06%和20.22%，表现为受加性基因作用为主；穗位在3种密度下的GCA方差分别是64.04%、72.35%和85.4%，其SCA方差分别是35.96%、27.65%和14.6%，也表现为受加性基因作用为主，遗传参数的估计认为株高、穗位高受加性基因作用影响。同时可以看出：出籽率、穗粗和穗行数在3种密度下GCA方差均大于SCA方差。说明这些性状在杂交种中的表现主要受到加性基因效应影响，在选择杂交亲本时应以一般配合力为主，但也不要忽视特殊配合力的作用。穗长、穗粒重、籽粒长、行粒数和百粒重在3种密度下的GCA方差和SCA方差表现不同，说明其受加性效应和非加性效应的共同影响。

2.2 遗传力分析

遗传力的高低是反映亲代的性状遗传给子代能力的强弱，遗传力越高的性状，子代重现亲本性状的可能性就越大，在亲本自交系选育中，可根据亲本性状遗传力的大小来确定不同性状的选择世代。本试验设置3组密度分别对广义遗传力和狭义遗传力进行分析，分析结果见表2。

3组不同密度试验中绝大多数性状的广义遗传力均超过50%，株高、穗位高和出籽率在3组密度试验中狭义遗传率均大于50%；穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数在3组密度中狭义遗传率有时较高有时较低；穗长、行粒数和百粒重在3组密度中的狭义遗传率均较小。株高、穗位高和出籽率等性状可以在早代选择，穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数不宜在早代选择，根据本实验结论和综合育种经验对穗长、行粒数和百粒重应该在晚代选择。

3 讨论

配合力方差分析结果表明：株高和穗位在3种密度下的GCA方差均明显大于SCA方差，说明其受加性基因作用影响；出籽率、穗粗和穗行数在3种密度下GCA方差均大于SCA方差，说明这些性状在杂交种中的表现受加性基因效应作用，这些性状亲本自交系的选择应以一般配合力为主，但同时也要考虑特殊配合力的作用；穗粒重、穗长、籽粒长、行粒数和百粒重在3种密度下的GCA方差和SCA方差表现不同，说明其受加性效应和非加性效应的共同作用影响。

3组不同密度试验中绝大多数性状的广义遗传力均超过50%，株高、穗位高和出籽率在3组密度试验中狭义遗传率均大于50%；穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数在3组密度中狭义遗传率有时较高有时较低；穗长、行粒数和百粒重在3组密度中的狭义遗传率均较小。

4 结论

株高、穗位高和出籽率在3组密度试验中狭义遗传率均大于50%，穗长、行粒数和百粒重在3组密度中的狭义遗传率均较小。穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数的最高狭义遗传率分别都是在7.5万株/hm2的47.43%，56.31%和38.63%。穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数的最高狭义遗传率分别为都是在6万株/hm2下的15.12%、28.37%和10.45%。

综上，根据本实验结论和综合育种经验，穗粒重、穗粗、籽粒长和穗行数可在S2代以后进行选择，对穗长、行粒数和百粒重不宜在早代选择。

参考文献

[1] 唐启义，冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京：科学技术出版社，2002，304-311.

[2] 刘来福等.作物数量遗传[M].北京：农业出版社，1984：

206-250.

[3] 莫惠栋等.增广NCⅡ设计和遗传模型测验[J].作物学报，1991，17（1）：1-9.

作者简介：姜龙（1988-），男，吉林农业大学硕士研究生，吉林长春人，研究方向：作物品种改良与种子生物工程。

通讯作者：杨伟光（1960-），男，吉林农业大学教授，博士。