10 份糯玉米自交系皮渣率配合力分析及遗传参数分析

程芳丽 石志斯 江禹奉,2 马全姿 许显发 侯定基 陈辉云 莫云锦 张 晋

（1.桂林市农业科学研究中心/广西农业科学院桂林分院 广西 桂林 541006；2.广西农业科学院玉米研究所/国家玉米改良中心广西分中心 广西 南宁 530007；3.广西农业科学院 广西 南宁 530007）

鲜食糯玉米是指在乳熟期以鲜果穗或鲜籽粒作为收获产品的一类特用玉米，果穗饱满，籽粒色泽晶莹，黏软清香，味道鲜美，风味独特，同时含有丰富的营养物质，备受广大消费者的喜爱，市场需求量大，有较高的经济价值[1]。 近年来，糯玉米籽粒“皮厚渣多”的口感影响消费者的选择，制约了糯玉米产业发展，而皮渣率作为衡量糯玉米柔嫩度指标之一，在鲜食糯玉米育种性状选择中占有重要地位。 杂交育种的关键是选育优良的自交系,而强优势杂交组合的产生在很大程度上取决于自交系的配合力[2-3]。 分析糯玉米皮渣率配合力的高低与遗传规律,是选育优良糯玉米品种的重要内容。 因此， 本研究以自主选育的10 个糯玉米自交系为试验材料， 采用不完全双列杂交设计NCⅡ，共组配21 个杂交组合，分析自交系皮渣率一般配合力和特殊配合力的效应水平与遗传特性，为鲜食糯玉米种质资源创新、优质高产新品种选育提供理论参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2021 年8 月， 采用桂林市农业科学研究中心选育的12 个遗传差异较大的糯玉米自交系，其中7 个糯玉米自交系A01、A04、A05、A08、A14、A33、A38 作为母本，3 个糯玉米自交系G20、G31、G44 作为父本，按不完全双列杂交NCⅡ设计， 共组配21 个糯玉米杂交组合。 试验在桂林市农业科学研究中心试验田进行，试验地地势平坦、肥力中等、排灌方便。

1.2 试验方法

试验于2022 年3 月在桂林市农业科学研究中心试验田进行。 试验采用随机区组设计原理，每个杂交组合为1 个处理，共21 个处理，每小区2 行，行长5 m，株距0.28 m，行距0.8 m，3 次重复。 每小区挂牌标记10～15 株并套袋,进行人工授粉。授粉后24 d，每小区随机取3 个套袋授粉成功的果穗测定皮渣率。田间管理同大田。

1.3 数据处理

利用Excel 2003 和DPS 7.05 软件分析处理数据,按照NCⅡ设计的原理和方法，进行皮渣率配合力的相关分析，同时，根据遗传参数分析糯玉米自交系的遗传效应。

2 结果与分析

2.1 皮渣率方差分析

对10 份糯玉米自交系组配的21 个杂交组合的皮渣率进行随机区组方差分析， 结果见表1。 皮渣率在各区组间差异未达到显著水平， 而组合间差异达极显著水平， 表明不同基因型材料之间存在显著差异， 不同组合之间的性状差异由遗传因素控制，本试验设计能合理有效地体现各杂交组合间的遗传差异。

表1 糯玉米皮渣率方差分析

2.2 一般配合力效应分析

一般配合力（GCA）是指存在一个特定的亲本自交系与除他之外的许多亲本自交系杂交， 在基因的加性效应影响下， 其后代关于某一数量性状的平均特征，且可遗传给后代[4]。由表2 可知，皮渣率的GCA效应值变化区间在-3.9～4.8，变幅较大，说明对皮渣率起作用的加性基因效应在这些亲本间差异较大，不同母本皮渣率的GCA 效应值A05>A33>A14>A01>A08>A04>A38， 其中A01、A08、A04、A38 效应值为负值； 不同父本GCA 效应值G20>G31>G44，其中G44 配合力为负效应。 亲本皮渣率GCA 效应值越低，其杂交后代皮渣率低的概率越大，说明负向效应的5 个亲本可以改良杂交后代皮渣率， 推荐作为亲本选育低皮渣率糯玉米。

表2 糯玉米皮渣率一般配合力效应（GCA）分析

2.3 特殊配合力分析

特殊配合力（SCA）是指亲本间杂交产生的后代对某一性状的变现远远不同于两亲本这一性状的平均表现值的特殊表现[5-6]。 通过对21 个杂交组合的皮渣率特殊配合力效应值分析（表3）可知，皮渣率特殊配合力效应值在-5.3~8.1，变幅较大，表明糯玉米皮渣率在不同亲本自交系配置组合时， 基因非加性效应表现较大差异。21 个杂交组合中，A38×G20 特殊配合力效应值为正值且最高， 其杂交后代皮渣率高的概率大， 而A33×G31 的特殊配合力效应值为负值且最小， 可作为优质低皮渣率杂交组合， 其次是A05×G31、A14×G44、A01×G20 等10 个特殊配合力效应值为负值的组合。

表3 糯玉米皮渣率特殊配合力（SCA）分析

由表2、表3 可知，同母本与不同父本及同父本与不同母本的杂交组合， 皮渣率配合力效应值有不同表现，且差异较大，反映了皮渣率的遗传效应以非加性为主。 同时，一般配合力与特殊配合力没有直接相关性，所以选育低皮渣率优良杂交组合时，应同时考虑一般配合力和特殊配合力。

2.4 遗传参数分析

广义遗传率的大小反映性状表型变异由遗传因素决定的比例； 而狭义遗传力是加性基因效应占基因效应和环境效应的比重， 主要反映表型变异中加性效应引起的变异的相对重要性， 其大小真正反映亲代性状遗传给后代的能力， 其值越大说明性状的稳定遗传越强[7-8]。 遗传参数的分析对于杂种后代性状选择具有重要意义。

由表4 可知，皮渣率一般配合力方差为20.12%，特殊配合力方差为79.88%， 说明该性状以非加性效应为主。 皮渣率广义遗传率为95.92%， 环境方差为0.12，说明皮渣率主要受遗传控制，对环境影响较小；狭义遗传率为19.29%，说明加性效应较低，不能稳定将遗传信息传给后代，因此，皮渣率宜在晚期世代进行选择。

表4 糯玉米皮渣率基因型方差及遗传参数分析

3 讨论与结论

育种的关键是正确选配亲本和尽早确认优良组合，通过自交系的配合力分析，选出优良自交系和强优势杂交组合，可提高育种效率[9]。本研究中，10 个糯玉米自交系皮渣率在父母本互作间表现极显著差异，不同杂交组合的配合力效应值变异范围较大，广义遗传率较高，狭义遗传率较低，说明糯玉米皮渣率受加性基因和非加性基因的共同控制， 以非加性效应为主。 这一结果与刘鹏飞、张垚等研究糯玉米皮渣率的结果一致[10]。

本试验通过对10 个自选糯玉米自交系配合力分析表明，A01、A08、A04、A38、G44 皮渣率GCA 效应值为负值，说明果穗皮渣率低，可用来选育优良低皮渣率的后代。 组合中A33×G31 的特殊配合力效应值为负值且最小，可作为优质低皮渣率杂交组合，其次是A05×G31、A14×G44、A01×G20 等10 个特殊配合力效应值负值的组合。 由此可见，一般配合力高的两个亲本组配出的组合特殊配合力不一定高， 而特殊配合力高的组合中，亲本一般配合力也不一定高。

本研究受亲本数量及测定农艺性状数量的影响，自选10 份糯玉米自交系的应用潜力有待进一步挖掘， 以期为更好地利用其组配糯玉米杂交种提供理论依据。