几个早熟玉米自交系主要农艺性状的配合力分析

李齐霞，李中青，祁丽婷，王敏，王瑞，孙万荣

（山西省农业科学院谷子研究所，山西长治046000）

几个早熟玉米自交系主要农艺性状的配合力分析

李齐霞，李中青，祁丽婷，王敏，王瑞，孙万荣

（山西省农业科学院谷子研究所，山西长治046000）

玉米种质是玉米育种的物质基础，育种工作对种质的利用最终归结为对性状配合力的选择。为了明确近年选育的早熟玉米自交系主要性状的配合力，为长治地区优势组合选配提供一定的理论依据，选用近年来育成的早熟玉米自交系YZ130，YZ141B，C238和长治地区早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，长455，使用不完全双列杂交设计对8个自交系的10个农艺性状的一般配合力和15个组合的特殊配合力进行分析。结果表明，近年来，新选育的YZ130，YZ141B和C238中，一般配合力方面各个农艺性状都表现比较突出的是YZ141B，利用自交系YZ141B容易培育出高产抗倒的优良组合，在以后的测配中可重点应用；C238可直接利用，但在组配时需要注意测验种秃尖的一般配合力效应值；YZ130需要改良穗长和百粒质量。生产上常用的早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，长455中，414的单株产量一般配合力较高，但需要改良秃尖；M9的秃尖一般配合力表现为最大正向效应，行粒数表现为最大负向效应，所以，需要进一步改良秃尖和行粒数；长455需要改良百粒质量；PH6WC、昌7-2也不是每个性状的一般配合力效应值都高，在某性状上表现出较高的配合力，秃尖的一般配合力效应值表现为负向效应，可用来改良秃尖，而百粒质量的一般配合力表现为较高的正效应，可增加组合的籽粒质量。供试的15个组合中，YZ130/PH6WC，C238/长455，YZ130/昌7-2，YZ141B/昌7-2，YZ141B/414和C238/414这6个组合的产量特殊配合力较高，需要进一步做鉴定试验。

玉米；自交系；农艺性状；配合力

玉米育种的基础主要是玉米种质的创新，育种工作对种质的利用最终归结为对性状配合力的选择[1-2]。只有配合力高、籽粒性状好、亲本产量也高，并且父母本花期协调制种容易的品种，在未来市场中才能生存。配合力高是选育优良杂交种的必要条件，亲本产量高则是生产杂交种的必备条件。纵观我国几十年的玉米育种进程，杂种优势的利用为玉米创造高产提供了保证，而自交系产量的不断提高也为玉米产量的增加作出了不可忽视的贡献。所以，双高自交系的选育是广大育种者必须面对的现实问题[3]。亲本配合力是决定杂种优势强弱的主要因素，是选配亲本的重要指标[4]，研究自交系一般配合力及特殊配合力[5-6]高低，并有目的地进行配合力分析[7-8]，对杂交种选育和自交系进一步改良具有重要意义[9-10]。测定玉米自交系一般配合力和特殊配合力最常用的方法就是双列杂交，我国玉米育种工作者对玉米种质进行过较多的研究，王懿波等[11]对我国玉米种质基础、杂优类群等进行了较为系统的研究。吴连成等[12]利用我国4大玉米类群和各1个代表自交系为测验种，采用NCⅡ遗传交配设计，对14个热带、亚热带玉米群体的配合力及利用潜力进行了评价，并初步构建了4个杂优组合模式。李新海等[13]采用NCⅡ遗传交配设计，以5个我国主要玉米自交系为测验种，对10个热带、亚热带玉米群体的配合力及利用潜力进行了评价，并将10个群体初步划分为5个类群。王立泽等[14]研究指出，用总配合力（GCA和SCA之和）作为综合评价标准；李小琴等[15]在生产实践中验证了用总配合力作为综合评价标准的可靠性。

近年来，选育的早熟玉米自交系的主要性状配合力尚不明确，本试验选用新育成的早熟玉米自交系和山西长治地区早熟骨干自交系为试验材料，使用不完全双列杂交设计进行主要农艺性状的配合力分析，旨在为长治地区早熟玉米自交系的利用和优势组合选配提供一定的理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

供试材料为近年来育成的早熟玉米自交系YZ130，YZ141B，C238和长治地区早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，长455。

1.2 方法

以近年来育成的早熟玉米自交系YZ130，YZ141B，C238为母本，以长治地区早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，长455为父本，2013年采用不完全双列杂交模式设计组配出15个杂交组合，2014年在山西省农科院谷子研究所试验田种植15个杂交组合。试验采用随机区组设计，3次重复，双行区，小区行长4.5 m，行距56 cm，株距30 cm，每小区种植15株，种植密度为59 554株/hm2。4月29日播种，田间管理措施同大田管理。

1.3 调查项目

试验记载生育期，抽雄散粉后测定株高、穗位高，成熟后每小区随机选取10株进行考种，考种项目有穗长、穗粗、秃尖、穗行数、行粒数、百粒质量、出籽率、单株产量等。

1.4 数据分析

试验数据采用DPS 7.0软件进行分析处理，参照刘来福[16]的配合力分析方法对各性状进行配合力方差分析。

2 结果与分析

2.1 各性状的配合力方差分析

由10个性状的配合力方差分析可知，各性状在组合间存在极显著差异，说明不同组合间在这些性状上存在着真实的遗传差异，有必要做进一步分析（表1）。

表1 各性状的配合力方差分析

2.2 自交系各性状一般配合力效应分析

一般配合力是由亲本基因型的加性效应基因所决定，是可遗传的部分[17]。研究表明，同一自交系不同性状的一般配合力效应有很大差异，表现正向和负向两类效应。从表2可以看出，株高的一般配合力效应值极显著小于0的有YZ141B，YZ130和PH6WC，说明YZ141B，YZ130和PH6WC组配的组合能使株高降低，而C238能使株高增加；YZ141B，PH6WC，M9和长455能降低后代的穗位高，而C238，昌7-2和414则使后代的穗位增高；昌7-2，YZ141B组配的组合能增加穗粗，而C238，414和长455则使后代的穗粗减小；C238，昌7-2和长455组配的组合使后代的穗长增加，而YZ130，YZ141B，PH6WC，414和M9则使后代的穗长减小；M9，414，C238，YZ130和长455组配的组合能使秃尖增大，而YZ141B，PH6WC和昌7-2组配的后代秃尖变小；YZ130，414和M9组配的后代穗行数可增加，而YZ141B，C238，PH6WC和昌7-2组配的后代穗行数则减少；C238，昌7-2和长455组配的后代行粒数能增加，而YZ130，YZ141B，PH6WC，414和M9组配的后代行粒数则减少；YZ141B，PH6WC，昌7-2和M9组配的后代百粒质量可增加，而YZ130，414和长455组配的后代百粒质量可减小；YZ130，414和M9组配的后代能提高出籽率，YZ141B，PH6WC，昌7-2和长455组配的后代可降低出籽率；而YZ141B和414组配的后代能提高单株籽粒产量，而YZ130，C238，PH6WC，M9和长455组配的后代则降低单株籽粒产量。

表2 自交系各个性状的一般配合力效应值

2.3 特殊配合力效应分析

特殊配合力是指特定组合内，杂种一代的性状数值与亲本的一般配合力平均数的偏差，是指两亲本自交系各自贡献给杂种的基因通过互作而表现的非加性基因效应[18]，受外界环境条件影响较大，不能稳定遗传，但它可以指导杂种优势的选育[19]。

表3 不同组合的特殊配合力效应值

由表3可知，组合YZ130/PH6WC单株产量的特殊配合力效应值最高，为17.84，秃尖效应值为10.66，穗行数效应值为-0.65，株高、穗位高、穗粗、穗长、行粒数、百粒质量、出籽率的效应值都为正值，分别为1.84，1.49，3.41，4.45，5.50，7.97，3.08，是表现较好的组合；组合C238/长455单株产量的特殊配合力效应值为15.36，排第2位，秃尖效应值为8.61，株高、穗位高、穗粗、穗长、穗行数、行粒数、百粒质量、出籽率的效应值都为正值，分别为2.52，3.27，7.61，0.06，4.38，6.77，10.79，3.56，是表现优良的组合；组合YZ130/昌7-2单株产量的特殊配合力效应值为8.88，排第3位，秃尖的特殊配合力效应值为-16.20，而株高、穗位高、穗粗、穗长、穗行数、行粒数、百粒质量、出籽率的特殊配合力效应值都为正值，分别为4.25，12.88，0.53，0.57，2.60，2.51，2.88，1.52，是表现优良的组合；组合YZ141B/昌7-2单株产量的特殊配合力效应值为6.01，排第4位，行粒数和出籽率的特殊配合力效应值为正值，分别为4.01和0.79，其他各性状的特殊配合力效应值均为负向效应；组合YZ141B/414单株产量的特殊配合力效应值为5.47，排第5位，秃尖的特殊配合力效应值为15.74，株高、穗位高、穗行数的特殊配合力效应值为负向效应，分别为-7.51，-5.48，-1.90，而穗粗、穗长、行粒数、百粒质量、出籽率的特殊配合力效应值都为正值，分别为1.19，4.75，3.94，2.25，1.63；组合C238/414单株产量的特殊配合力效应值为5.02，排第6位，秃尖的特殊配合力效应值为-17.31，株高、穗位高特殊配合力效应值为正值，其他性状的特殊配合力效应值均为负向效应；组合YZ141B/M9单株产量的特殊配合力效应值为2.37，排第7位，秃尖的特殊配合力效应值为-24.71，株高、穗长、穗行数、出籽率的特殊配合力效应值均为负向效应，其余性状的特殊配合力效应值均表现为正向效应。

3 讨论与结论

本研究结果表明，参试的8个自交系中，近年来新选育的YZ130，YZ141B和C238中，在一般配合力方面各个农艺性状都表现比较突出的是YZ141B，其株高和穗位均较低，更容易测配出穗位较低的组合，在抗倒性方面有比较大的潜力；而且秃尖表现为负向效应，可用来改良秃尖；其百粒质量一般配合力也比较高，对增加组合的籽粒有较大影响；同时单株产量性状的一般配合力较高，可提高杂交种的产量，因此，利用自交系YZ141B容易培育出高产抗倒的优良组合，在以后的测配中可重点应用。C238可直接利用，但在组配时需要注意测验种秃尖的一般配合力效应值。YZ130需要改良穗长和百粒质量。说明不同亲本之间有不同的组配能力[20]，这与前人的研究结果一致。

生产上常用的早熟骨干自交系PH6WC，昌7-2，414，M9，长455中，414的单株产量一般配合力较高，但需要改良秃尖；M9的秃尖一般配合力表现为最大正向效应，行粒数表现为最大负向效应，所以，需要进一步改良秃尖和行粒数；长455需要改良百粒质量；PH6WC、昌7-2也不是每个性状的一般配合力效应值都高，在某性状上表现出较高的配合力，秃尖的一般配合力效应值表现为负向效应，可用来改良秃尖，而百粒质量的一般配合力表现为较高的正效应，可增加组合的籽粒质量。本试验没有发现每个性状一般配合力效应值都高的自交系。由此可见，一个优良的自交系也不是十全十美的，优良是相对而言的，是在目标或某性状上表现出较高的配合力。根据育种目标进行恰当组配，便可获得品质性状优良的杂交组合。

供试的15个组合中，YZ130/PH6WC，C238/长455这2个组合的产量特殊配合力较高，需要进一步做鉴定试验。这2个组合中的双亲一般配合力较低，说明一般配合力高的自交系其组合的特殊配合力不一定高，但一般配合力低的自交系其组合的特殊配合力也有可能比较高，这与叶雨盛等[21-22]的研究结果一致。YZ130/昌7-2，YZ141B/昌7-2，YZ141B/414和C238/414这4个组合的产量特殊配合力较高，也需要进一步做鉴定试验。

本试验仅为1 a试验，而且测配的组合较少，受材料、环境、气候、人为等多种因素的影响，试验数据存在误差，对试验结果有一定的影响，且得出的结论仅是该试验的结果。所以，这方面的研究还有待于进一步深入。

［1］杨爱国，张世煌，李明顺，等.CIMMYT和中国玉米种质群体的配合力及杂种优势分析[J].作物学报，2006，32（9）：1329-1337.

［2］陈彦惠，张世煌，吴连成，等.中国主要玉米改良杂种优势组合模式的初步评价[J].华北农学报，2002，17（4）：30-36.

［3］卢秉生，丰光，李妍妍，等.我国玉米育种的发展进程及对未来育种目标的初探[J].杂粮作物，2010，30（2）：68-71.

［4］张前进，王振华，张新.6个玉米自交系配合力分析及应用评价[J].玉米科学，2008，16（5）：33-36.

［5］盖钧益.作物育种学各论[M].北京：中国农业大学出版社，2006.

［6］张向群.玉米配合力育种方法的研究[J].华北农学报，1989，4（S1）：31-36.

［7］石海春，李莹，柯永培，等.玉米远缘选系主要性状的遗传及配合力分析[J].玉米科学，2011，19（1）：14-20.

［8］刘念山，张智勇.玉米雄性不育系的配合力分析[J].内蒙古农业科技，2011（1）：31-34.

［9］杨引福，郭强，钱劲华.8个玉米自交系主要穗部性状配合力的遗传分析[J].玉米科学，2008，16（3）：30-33.

［10］马燕斌，荣廷昭，杨克诚，等.6个玉米人工合成群体的育种潜势分析[J].中国农业科学，2007，40（8）：1594-1601.

［11］王懿波，王振华，陆利行，等.中国玉米重要种质的改良与杂优模式的利用[J].玉米科学，1999，7（1）：1-8.

［12］吴连成，陈彦惠，张世煌，等.14个热带、亚热带玉米群体杂交优势组合模式分析[J].河南农业大学学报，2003，37（4）：323-325.

［13］李新海，徐尚忠，李建生，等.CIMMYT群体与中国骨干玉米自交系杂种优势关系的研究[J].作物学报，2001，27（5）：575-581.

［14］王立泽，王守义.玉米自交系的配合力效应分析[J].山东农业科学，1990，22（4）：13-17.

［15］李小琴，刘纪鳞，熊秀珠.玉米自交系产量配合力综合评价方法探讨[J].华中农业大学学报，1996，15（3）：205-209.

［16］刘来福.作物数量遗传[M].北京：农业出版社，1984.

［17］吴宏亮，康建宏，张立杰，等.8个玉米自交系穗部性状配合力分析[J].山东农业科学，2013，45（10）：20-23.

［18］郭平仲.数量遗传分析[M].北京：北京师范学院出版社，1987.

［19］王俊，刘正，李雪燕.不同玉米自交系产量性状的配合力分析[J].安徽农业科学，2009，37（17）：7925-7927.

［20］孔繁玲.植物数量遗传[M].北京：中国农业大学出版社，2005：160-285.

［21］叶雨盛，曾桂萍，李哲，等.19个玉米自交系主要数量性状配合力分析[J].玉米科学，2007，15（S1）：86-89.

［22］邵红雨，韩登旭，阿布来提·阿布拉，等.早熟玉米自交系配合力分析及应用评价[J].新疆农业科学，2010，47（1）：54-58.

Combining Ability Analysis of Main Agronomic Traits of Several Early Maturity Maize Inbred Lines

LI Qi-xia，LI Zhong-qing，QI Li-ting，WANG Min，WANG Rui，SUN Wan-rong
（Institute of Millet，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Changzhi 046000，China）

Maize germplasm is the material basis of maize breeding,and the utilization of germplasm resources of the breeding work is the selection of the agronomic traits combining ability.To clear agronomic traits combining ability in breeding early maturing maize inbred lines in recent years and provide theoretical basis for the selection of superiority combination in the early maturing maize inbred line in Changzhi area,the general combining ability of 10 agronomic traits of 8 inbred lines and the special combining ability of 15 combinations were analyzed by using incomplete dual line cross design in the early maturing maize inbred line YZ130,YZ141B,C238 recently and the early backbone inbred lines PH6WC,Chang 7-2,414,M9,Chang 455 in Changzhi area.The results showed that the expression of general agronomic trait combining ability was more prominent about YZ141B,the fine combination of high yield and lodging resistance was elatively easy to produce,could be applied in the future；C238 could be used directly,but the test of general combining ability effect of the seed bald tip was needed in C238 group distribution；the ear length and 100 kernel weight of YZ130 were improved necessarily.The general combining ability of the yield per plant of 414 was higher,but it needed to improve the bald tip.The general combining ability of the M9 was the maximum positive effect,and the kernels per row was the maximum negative effect,so the bald tip and the kernels per row of M9 needed to be further improved.100 kernel weight of Chang 455 was improved necessarily as well.The general combining ability effect value of each raits of PH6WC and Chang 7-2 were not high.Some trait exhibited higher combining ability,and the general combining ability effect value showed negative effect,which could be used to improve the bald tip,and the general combining ability of 100 kernel weight performance higher positive effect,could increase grain weight of the combination.The special combining ability of yield was higher as YZ130/PH6WC,C238/Chang 455,YZ130/Chang 7-2,YZ141B/Chang 7-2,YZ141B/414 and C238/414 of15 combinations,and it needed further test and evaluation.

maize;inbred lines;agronomic traits;combining ability

S513.032

A

1002-2481（2016）02-0148-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.02.05

2015-08-26

山西省农业科学院育种工程项目（11yzgc079）

李齐霞（1963-），女，山西长子人，副研究员，主要从事玉米育种研究和科研管理工作。