6个新选玉米自交系的配合力分析

龙 风， 李承波， 彭忠华

(1.贵州省黔南州种植业发展中心， 贵州 都匀 558000;2.贵阳市农业农村局， 贵阳 550081； 3.贵州大学， 贵阳 550025)

玉米杂种优势运用的遗传基础是自交系，通过分析玉米自交系配合力，能够判断玉米杂交种产量水平；从不同农艺性状方面研究玉米自交系资源的配合力状况对玉米自交系的选育、杂交种父母本搭配及确定优势杂交组合具有重要意义[1]。所以，研究新选育自交系农艺性状的一般配合力和特殊配合力，对了解自交系的特性及进一步应用就显得尤为重要。本研究的主要目的是采用遗传交配设计组配杂交种和种植杂交种，研究分析自交系各性状的配合力大小，为玉米育种工作者在玉米育种过程中有效合理地利用优良自交系提供一定的参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

本试验选取6份测验种(父本)：苏37、w 527、P 1811、丹340、P 18-7、昌7-2，6份P 18-7具有代表性的近缘系作为被测系(母本)：P 18-10、P 18-11、P 18-12、P 18-13、P 18-14、P 18-15。

1.2 试验方法

本试验采用NCⅡ设计，用组配F1，按随机区组设计种植F1代，小区面积10.5 m2，长5 m，宽2.1 m，株距0.25 m，行距0.7 m，以每个品种3行进行播种，3个重复。在玉米的生长过程中观察并记录玉米材料的生育时期和农艺性状(主要包括出苗情况、株高、雄花分枝数、穗位高、茎粗、抗除草剂、抗病性、叶宽等)。

利用Microsoft Excel 2010软件进行数据的分类整理，DPSv 7.05软件及SPSS 19.0软件进行方差分析和相关性分析；并按不完全双列杂交组配设计估算每个亲本各性状的一般配合力(GCA)及各杂交组合的特殊配合力(SCA)。

2 结果与分析

2.1 配合力方差及F值

表1结果表明，除秃尖外，其他性状的特殊配合力和一般配合力均达到显著或极显著水平，可以认为影响秃尖更多的是非加性基因，而其他性状由加性和非加性基因共同决定其性状的表现。

表1 配合力方差及F值

2.2 不同自交系农艺性状的一般配合力分析

一般配合力越高，说明自交系所携带的有益基因位点越多，可以应用的宽度和广度较广泛，相对而言就具有深入利用的价值；通过测定自交系的一般配合力，充分显示自交系利用价值的高低，还可进一步预测杂交后代的表现。

2.2.1茎粗一般配合力分析

从表2可知，12个自交系中苏37、P 18-7、丹340、昌7-2、P 18-12、P 18-13、P 18-14的茎粗GCA效应值为正值，其余为负值，其中自交系丹340的茎粗效应值最大，为4.07，其次是P 18-13，为3.15，有利于抗倒伏玉米品种的选育。

表2 不同自交系农艺性状的一般配合力

2.2.2株高一般配合力分析

从表3可知，12个玉米自交系的株高GCA效应值在-2.51～2.86之间。自交系P 18-14、苏37、w 527、P 18-15的株高效应值呈明显的负值，其余为正值。其中株高效应值最高的是P 1811，最低的是P 18-14，有利于矮秆品种的选育。

2.2.3穗位一般配合力分析

从表2可以看出，12个玉米自交系的穗位GCA效应值在-4.86～8.79之间，苏37最低，P 1811最高。自交系穗位GCA效应值越高，其穗位就越高，从而由这个自交系组配出的品种抗倒性相对较差。可以看出，苏37在低穗位和抗倒能力方面有一定的利用前景。从穗位GCA可以看出，穗位组配新品种较好的自交系有苏37和w 527。

2.2.4穗长一般配合力分析

从表2可以看出，12个玉米自交系的表现出的穗长GCA效应值在-4.9～7.54之间，最高的是P 18-12，最低的是昌7-2。穗长是构成玉米产量的一个主要因素，自交系的穗长GCA越高，相对更可能组配出长穗品种，自交系穗长GCA较高的自交系有P 18-12和P 18-7，在提高产量方面应有一定潜力。

2.2.5穗粗一般配合力分析

从表3可以看出，12个玉米自交系的穗粗GCA效应值在-3.81～3.31之间，最高的是昌7-2，最低的是P 18-15。穗粗是影响玉米产量的一个潜在因素，玉米自交系的穗越粗，越有潜力增加穗行数。自交系昌7-2、丹340和P 18-12的穗粗GCA较高，其效应值依次为3.31、1.96和1.63，在产量方面较有潜力，自交系穗粗GCA较低的有P 18-15和苏37，其效应值分别是-3.81和-2.46，潜力较差。

2.2.6穗行数一般配合力分析

从表3可以看出，12个玉米自交系的穗行数GCA效应值在-2.22～2.82之间，最高的是昌7-2和P 18-13，最低的是P 1811。穗行数是构成产量的一个主要因素，自交系的穗行数GCA越高，对提高产量作用越大。自交系穗行数GCA的效应值为正值的有苏37、P 18-7、昌7-2、P 18-12和P 18-13，其余的自交系穗行数GCA的效应值为负值。

2.2.7行粒数一般配合力分析

从表3可以看出，12个玉米自交系的行粒数GCA效应值在-2.81～6.39之间，最高的是P 18-12，最低的是昌7-2。其中，GCA较高的是P 18-12和P18-7，较低的是昌7-2、w 527和苏37；行粒数是构成产量的一个重要因素，自交系的行粒数GCA越高，在产量方面潜力越大。

2.2.8单株产量一般配合力分析

从表3可以看出，12个玉米自交系的单株产量GCA效应值在-1.83～7.05之间，最高的是P 18-12，最低的是P 18-14，其中自交系w 527、昌7-2、P 18-11、P 18-14和P 18-15的单株产量GCA效应值为负值，其余的为正值。自交系单株产量GCA较高的是P 18-12和P 18-7，自交系单株产量GCA较低的是P 18-14、P 18-11和昌7-2。单株产量是群体产量的基础，自交系的单株产量GCA越高，其产量潜力就越大。

2.2.9雄花分枝数一般配合力分析

从表3可以看出，12个玉米自交系的雄花分枝数GCA效应值在-3.07～6.69之间，其中自交系苏37、w 527、昌7-2、P 1811、P 18-14、P 18-11雄花分支较少，有利于减少养分的消耗，但不利于获取花粉，而作为父本则可能需要较多的雄花分枝和一定的花期时间，以降低花期不遇的风险。

2.2.10 百粒重一般配合力分析

从表3可以看出，12个玉米自交系的百粒重GCA效应值在-0.83～3.87之间，最高的是P 18-7，其次是P 1811、P 18-13、P 18-12；最低的是P 18-14，其次是苏37、昌7-2、P 18-15。百粒重是影响产量的一个决定因素，自交系的百粒重GCA越高，其组配后代出现大籽粒的几率越大，在产量上的潜力越大。

2.3 不同自交系杂交组合农艺性状的特殊配合力分析

从表3可以看出，各农艺性状SCA的表现情况。茎粗：SCA表现较好的有P 18-15×丹340、P 18-11×P 18-7、P 18-13×P 1811和P 18-11×P 1811，表现较差的有P 18-15×P 1811、P 18-10×昌7-2、P 18-14×P 1811和P 18-12×P 1811，组合茎粗的SCA效应值高有利于玉米抗倒伏的应用。

株高：SCA表现较好的有P 18-11×P 18-7和P 18-13×昌7-2，SCA表现较差的有P 18-13×P 1811和P 18-10×w 527，株高SCA表现较好的就是SCA低的组合，有利于对抗倒伏玉米的研究与应用。

穗位：SCA表现较好的有P 18-14×昌7-2、P 18-12×丹340和P 18-15×苏37，表现较差的有P 18-11×苏37、P 18-12×昌7-2和P 18-11×w 527，杂交组合的穗位高低对玉米抗倒伏的研究起着重要的作用。

穗长：SCA表现较好的有P 18-14×P 1811、P 18-10×昌7-2、P 18-13×P 1811和P 18-15×丹340，其在产量方面的研究提供了一定的数据参考，表现较差的有P 18-12×P 1811，P 18-13×昌7-2和P 18-14×苏37，其穗长的SCA效应值表现最高的是组合P 18-14×P 1811(为9.57)，与表现最差的组合P 18-12×P 1811的效应值(为-3.59)的差值为13.16。

穗粗：SCA表现较好的有P 18-10×w 527、P 18-15×丹340、P 18-12×P 18-7和P 18-14×丹340，表现较差的有P 18-13×丹340和P 18-12×苏37，穗粗的特殊配合力表现越好，说明玉米籽粒的产量越高，越能提高单株玉米的产量。

秃尖：SCA表现较好的有P 18-11×苏37和P 18-14×w 527，表现较差的有P 18-10×w 527、P 18-13×P 1811和P 18-12×P 1811，秃尖越小或穗满顶的玉米对产量的提高是一个重要的因素。

穗行数：SCA表现较好的有P 18-10×P 1811、P 18-11×P 1811、P 18-14×苏37和P 18-11×昌7-2，表现较差的有P 18-11×苏37、P 18-13×昌7-2和P 18-15×苏37，穗行数越多，产量越高。

行粒数：SCA表现较好的有P 18-11×丹340、P 18-14×P 1811和P 18-15×P 18-7，表现较差的有P 18-10×昌7-2和P 18-15×w 527，玉米穗棒的每行粒数越多，单个玉米穗的产量也会有所提高。

单株产量：SCA表现较好的有P 18-13×P 18-7、P 18-11×丹340、P 18-12×丹340和P 18-10×苏37，表现较差的有P 18-15×w 527、P 18-10×P 18-7和P 18-11×苏37，单株产量可以直接反映一个杂交组合的配合程度。

雄花分枝数：SCA表现较多的有P 18-10×P 1811和P 18-11×苏37，表现较少的有P 18-13×P 1811、P 18-14×昌7-2和P 18-11×P 1811，雄花分枝数对自交系和杂交组合的影响很大，因为多的雄花会消耗玉米植株的养分。

百粒重：SCA表现较好的有P 18-12×P 1811和P 18-14×苏37，表现较差的有P 18-15×w 527和P 18-11×苏37，百粒重是评价一个杂交组合表现的重要指标，其杂交组合百粒重的SCA越高，表明杂交组合得到的玉米籽粒越大，对其利用的价值更广阔。

3 结论与讨论

对新选12个自交系的株高、茎粗、穗部性状、单株产量及百粒重等11个农艺性状的一般配合力进行分析比较，一般配合力较高的测验种(父本)是P 18-7和丹340，被测系(母本)是P 18-12和P 18-13。特殊配合力较高的杂交组合是P 18-15×丹340、P 18-10×w 527、P 18-13×P 1811、P 18-13×P 18-7、P 18-14×P 1811和P 18-14×苏37，其中P 18-15×丹340组合的特殊配合力最高，但是P 18-15自交系的一般配合力很低，而自交系丹340的一般配合力较高，这两个自交系的杂交组合所表现出的特殊配合力高，应该是这2个亲本杂交后基因互作的特殊表现，有待于进一步研究。一般配合力表现较突出的父本自交系P 18-7，与具有较高一般配合力的母本自交系P 18-13杂交，所得组合P 18-13×P 18-7的特殊配合力相对较高，初步判断这个组合具有应用前景，值得进一步的测配研究及应用。经方差分析结果显示，杂交组合间呈显著水平未达到极显著，但通过多重比较得出，杂交组合间存在差异极显著的、差异显著的及不显著的。

培育高产优质玉米品种的前提是选育优良的自交系，其中一般配合力和特殊配合力是判定自交系强弱的两项重要指标。在本次实验中的自交系P 18-7和P 18-13，两自交系一般配合力的效应值都是相对较高的，并且杂交组合的特殊配合力的效应值也较高。本研究表明，自交系一般配合力和其在杂交组合中表现的特殊配合力并不同步，一般配合力高的自交系，其在不同组合中表现的特殊配合力不一定高，如自交系P 18-12的一般配合力较高，而与其他自交系杂交得到的组合特殊配合力并不高，再如自交系P 18-15的一般配合力不高，而自交系丹340的一般配合力较高，杂交组合P 18-15×丹340的特殊配合力的效应值高，这是杂种优势受到基因加性效应和非加性效应共同影响，杂种优势不但取决于亲本的一般配合力，还取决于组合的特殊配合力。