玉米雌穗主要数量性状遗传特性分析

李 成，王瑞莲，王学敏，王艺瑄，王兆娟，许有光，康洪彪，杨毅成

（巴彦淖尔市农牧业科学研究院，内蒙古 巴彦淖尔 015000）

玉米的产量性状是由多个农艺性状综合作用的结果［1］，各农艺性状间相互作用、相互影响，对玉米产量的贡献各不相同［2］。掌握各性状对产量构成的相对贡献，对正确指导玉米自交系的选育和杂交种的亲本选配，具有重要意义。通过对玉米自交系雌穗主要数量性状一般配合力相对效应值的分析，掌握玉米亲本材料雌穗主要数量性状遗传规律，在进行杂交种选育时可以根据育种目标选择育种材料，避免育种的盲目性，加快育种进程，掌握育种材料在种质改良方面的潜在应用价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择9个玉米自交系，分别以2012、2402、9211作为母本（P2），以 2604、8166、2178、B73、P178、2508为父本（P1），按不完全双列杂交设计（NCⅡ）进行杂交组配，得到18份杂交组合材料。

1.2 试验设计

试验采用完全随机区组设计，3次重复，3行区，行长6.0 m，面积9.9 m2，种植方式为大小行种植，大行70 cm，小行40 cm，株距26.4 cm，密度67 500株／hm2。在全生育期，对每个组合和亲本的田间生长情况依据玉米试验田间记载标准进行调查、记载。

1.3 测定项目

田间调查项目有：穗位、双穗率；室内考种项目有：穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、穗粒数。

2 结果分析

2.1 玉米雌穗主要数量性状遗传组成和遗传力

2.1.1 玉米雌穗主要数量性状遗传组成分析

雌穗主要数量性状遗传组成和遗传力的估算结果列于表1。从表1可以看出，秃尖、行粒数、双穗率性状的环境方差占表现型方差的比例大于60%，说明它们的遗传效应受环境影响很大，亲本基因的影响相对较小；穗位、穗长、穗粗、穗粒数性状的环境方差占表现型方差的比例小于19%，说明它们的遗传效应受环境影响相对较小，易于排除环境误差因素。

穗位、穗粗、穗行数、行粒数加性方差所占比例明显大于非加性方差所占比例，说明一般配合力效应比特殊配合力效应重要，其指标大小和杂种优势主要受加性基因影响，在实践中可对亲本性状进行早代选择，效果较为明显；秃尖、穗粒数、双穗率则相反，其指标大小和杂种优势主要受非加性基因影响，在实践中应多注重其特殊配合力的效应。

表1 玉米雌穗主要数量性状遗传组成和遗传力

2.1.2 玉米雌穗主要数量性状的遗传力分析

从表1可见，狭义遗传力大于50%的性状有：穗位、穗长、穗粗、穗行数，表明其遗传能力很高，可进行基因的累加选择和早代选择。狭义遗传力小于30%的性状有：秃尖、穗粒数和双穗率，表明其遗传能力相对较低，不宜进行早代选择。

2.2 玉米雌穗主要数量性状一般配合力效应分析

双亲雌穗主要数量性状一般配合力相对效应值估算结果列于表2和表3。

表2 母本雌穗主要数量性状的一般配合力相对效应值

9211：穗长、行粒数、穗粒数的一般配合力为正值，其它5个性状均为负值，大小顺序为：行粒数＞穗长＞穗粒数＞穗行数＞穗粗＞穗位＞秃尖＞双穗率。

2012：穗粗、秃尖、穗行数、穗粒数和双穗率的一般配合力为正值，其它3个都为负值，大小顺序为：双穗率＞秃尖＞穗粗＞穗行数＞穗粒数＞行粒数＞穗位＞穗长。

2402：穗位、秃尖、穗行数和双穗率的一般配合力为正值，其它4个均负值，大小顺序为：双穗率＞穗位＞秃尖＞穗行数＞穗长＞穗粒数＞穗粗＞行 粒数。

表3 父本雌穗主要数量性状的一般配合力相对效应值

2178：穗长、穗粗、秃尖、穗行数和行粒数一般配合力为正值，其它3个均为负值，顺序为：秃尖＞穗行数＞穗粗＞行粒数＞穗长＞穗位＞穗粒数＞双穗率。

2508：双穗率的一般配合力为正值，其余7个为负值，顺序为：双穗率＞穗粗＞穗长＞穗行数＞穗粒数＞行粒数＞秃尖＞穗位。

2604：穗位、穗长、行粒数、双穗率、穗粒数性状的一般配合力为正值，其它3个为负值，序顺为：穗位＞穗长＞行粒数＞双穗率＞穗粒数＞穗粗＞穗行数＞秃尖。

P178：穗位、行粒数性状的一般配合力为正值，其它6个性状为负值，顺序为：穗位＞行粒数＞穗粒数＞穗粗＞秃尖＞穗行数＞穗长＞双穗率。

8166：行粒数、双穗率的一般配合力为负值，其它7个均为正值，顺序为：秃尖＞穗位＞穗粗＞穗行数＞穗长＞穗粒数＞行粒数＞双穗率。

B73：穗粒数、穗行数、穗粗、行粒数性状的一般配合力为正值，其它4个为负值，顺序为：穗粒数＞穗行数＞穗粗＞行粒数＞秃尖＞穗长＞穗位＞双穗率。

3 结论

（1）穗位、穗粗、穗行数宜进行早代选择；秃尖、穗粒数、双穗率宜晚代选择。

（2）广义遗传力由大到小表现为：穗粗＞穗长＞穗粒数＞穗位＞穗行数＞行粒数＞秃尖＞双穗数；狭义遗传力由大到小表现为：穗粗＞穗位＞穗长＞穗行数＞行粒数＞穗粒数＞双穗数＞秃尖。

（3）各性状在组合间存在真实的遗传差异，而且性状的遗传效应受基因加性效应和非加性效应共同作用。穗粗、穗长、穗行数、行粒数的加性方差大于非加性方差，表明这些性状多受加性基因效应控制，而受非加性基因的作用较小。

（4）2021、2402和2508双穗率的一般配合力较高，可作为以提高双穗率为目的性状育种的优良亲本；2508和B73作为矮化穗位育种方面的材料有一定的应用价值。

前人研究表明，玉米的产量及其构成因子等许多农艺性状是复杂的数量性状，由多基因控制，并受基因型和环境的共同影响［3］。不同自交系的穗部数量性状的遗传效应不同，穗长、穗行数、行粒数、穗位是加性显性和上位性效应共同作用的结果；秃尖长和双穗率的遗传以非加性效应为主。王国强［4］研究表明，秃尖长、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、轴粗、百粒重、单穗粒重和出籽率宜早代选择；株高、穗位高宜晚代选择，这与本试验的研究结果穗位、穗粗、穗行数、行粒数宜进行早代选择，秃尖、穗粒数和双穗率宜高代选择相差较大。以上研究结果的差异，可能是因为研究材料不同或环境因素而表现出的差异，但同时也反映出穗部数量性状遗传的复杂性。因此，在制定玉米育种目标时还应该进行选配材料的性状相关通径分析，将二者结合才能分清各产量因素所起的真正作用，为玉米穗部性状的改良和相关育种提供依据。

［1］ 王爱琴，黄世全，戴保威.玉米主要数量性状遗传相关和通径分析［J］.种子，2006（3）：68-70.

［2］ 何代元，吴广成，刘 强，等.玉米主要农艺性状的相关通径分析［J］.玉米科学，2003（4）：58-60.

［3］ 孙海艳，徐德林，蔡一林，等.玉米穗部性状的多世代联合遗传分析［J］.植物遗传资源学报，2012，13（6）：1005-1010.

［4］ 王国强.21个玉米自交系主要性状的配合力及遗传模型研究［D］.重庆：西南农业大学硕士学位论文，2005.