13个玉米群体的配合力和遗传多样性分析

【摘要】：伴随着杂种优势利用技术以及现代育种研究的不断发展,我国玉米种质基础狭窄和利用效率低的问题日益突出。群体的遗传基础广泛,遗传变异丰富,而且经常带有特殊的有利基因,如果和育种工作密切结合,群体可成为有巨大利用价值的基因库。因此,对群体进行系统的分析和评估,是玉米种质研究中必不可少的重要内容。 本研究根据2002年的27个群体NC-Ⅱ配合力和杂种优势群分析结果,筛选出产量潜力高、农艺性状优良、具有代表性的7个国内群体和6个CIMMYT热带、亚热带群体为试验材料。依据Griffing Ⅳ遗传交配设计,配制78个双列杂交组合。田间评价试验为两年五点,为了尽可能减小环境误差,提高试验灵敏度,田间试验设计采用9×9不完全区组(α-Lattice design)设计,共调查16个农艺和产量性状。收集整理数据,进行联合方差分析、配合力分析(包括性状的一般配合力(GCA)和产量特殊配合力(SCA)效应分析)对照优势分析。同时采用SSR分子标记技术,通过混合取样策略分别从每个群体中随机提取4个混合样本,每个样本包括10个单株,用75对引物对13个供试群体进行遗传多样性分析。主要研究结果如下: 1、通过16个农艺性状GCA效应分析,结果表明在13个供试群体中,吉综A、辽旅综、中综5号,Suwan 1,Pob43和Pob21的产量潜力高,农艺性状优良。其中吉综A具有较好的出籽率、秃尖、穗长和行粒数等性状的GCA效应;辽旅综具有较高的出籽率和结穗率GCA效应;中综5号具有优良的百粒重、出籽率和穗粗等性状GCA效应;Suwan 1具有较好的百粒重、穗长、穗粗和子粒含水量等性状GCA效应;Pob43具有较好的穗长、行粒数和百粒重等性状的GCA效应;Pob21的百粒重GCA效应很高。 2、通过国内群体和CIMMYT群体的产量GCA效应、普通玉米群体和QPM群体的农艺和产量性状GCA效应的比较,结果表明国内群体比CIMMYT群体具有更高的、或相近的增产潜力,而QPM种质的性状和产量潜力均较普通玉米差。 3、通过双列杂交组合的产量、产量SCA效应和对照优势分析,结果表明我国玉米群体和CIMMYT群体之间具有很强的杂种优势,这个杂种优势水平超过了我国目前骨干品种的最高生产水平。引进、改良和利用CIMMYT种质将会明显提高我国玉米杂交种的杂种优势利用水平,为提高玉米育种水平提供技术和种质保障。 4、在78个双列杂交组合中,中综5号×WBM-C4、Pob21×吉综A、Pob 43×吉综A、中综5号×中群14、中综5号×Pob28、Suwan 1×吉综A、Pob 501×吉综A等7个组合在北方试验点的产量依次最高;中综5号×Pob43、Pob43×吉综A、Pob 501×吉综A、辽旅综×Suwan 1、金黄后×Suwan 1、中群14×Suwan 1等6个组合在南方试验产量依次最高,比对照种Lancaster×Reid高25%以上。这些高产组合涉及到的优良群体主要有吉综A、中综5号、Pob43、