玉米PN类群改良系的杂种优势表现及遗传特性研究

论文摘要

玉米新种质PN78599在我国玉米育种中应用较为广泛,通过对国内目前育成的杂交组合的遗传分析,PN78599种质同国内4大种质类群都具有强杂种优势,实际上在我国原有独立的种质类群之外又形成一个新的种质类群,即78599类群（简称为PN群）。78599及其衍生系是一个相对独立完整的新种质遗传类群,为国内玉米新的杂种优势利用模式。玉米自交系的选育是杂交种选育的前提,有了优良的自交系,才能组配出优良的杂交种,对农艺性状进行选择,仅是选育自交系的一个方面。自交系优劣的另一个重要条件是配合力的高低,因此掌握自交系配合力是组配杂交种的关键所在。本试验就吉林农业大学玉米育种教研室近几年育成的4个含PN群种质资源的玉米改良系进行各性状的配合力测定和分析,为这些自交系的进一步利用提供一定的理论依据。本验所选用的材料为PN类群改良系和四大系统的骨干系。试验采用增广NClI设计,对PN类群改良系的产量性状、株高、子粒长、百粒重等重要性状的杂种优势表现及遗传的特性进行研究。本研究结果如下:（1） 2套不完全双列杂交试验一致表明PN类群改良系与国内塘旅系杂交,单株产量即穗粒重的杂种优势最大,2套试验杂种优势值分别为106.8%、97.7%。（2）在PN类群改良系配合力及测验种选用方面,在PN类群改良系中J1782、J1881单株产量的一般配合力效应值最高。4个PN类群改良系的穗长和行粒数的GCA值都较高。育种中,旅大红骨和塘四平头系统自交系是PN类群改良系的首选测验种。（3）单株产量的特殊配合力在组1中J1881×吉853最高为30.02,J1782×8415,J5918×B73均较高,分别为20.88和15.18,J5918×8415最低;组2中J1782×1324最高为17.53,J1881×C8605-2、J1981×C8605-2、J1782×丹340均较高,效应值分别为17.53、14.59、13.62、13.53;我们选出了3个GCA高的组合,为J1881×吉853、J1782×8415、J1782×1324。（4）在杂种优势模式方面,根据2套不完全双列杂交试验结果,4个我们把PN类群改良系×旅大红骨群,PN类群改良系×塘四平头群看作两个杂种优势模式。在育种中更实用,这与育种实际相符合。（5）在PN类群改良系利用及自交系选育方面,建议用PN类群改良系来改良Reid和Lancaster群自交系,再与旅大红骨群及塘四平头群自交系测配,在玉米育种中,具有很高的利用价值。（6）在遗传关系方面,因PN类群与旅大红骨、塘四平头类群间表现出高配合力,杂种优势强,由本研究及杨伟光等的研究结果并结合育种实践,我们初步判断PN类群与旅大红骨类群和塘四平头类群的遗传关系远。（7）在遗传力方面,2套不完全双列杂交试验中穗行数的狭义遗传力值均大于90%,表明在育种中可以在早代对其进行选择;株高、穗位、穗粗、百粒重的狭义遗传力值均大于50%,穗粒重、穗长的狭义遗传力值在试验中较低,表明其不宜在早代选择;子粒长的狭义遗传力低,对其宜在晚代选择。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 我国玉米增产潜力大
• 1.2 中国玉米育种现状
• 1.3 我国玉米种质资源现状
• 1.4 玉米杂种优势群及杂种优势模式
• 1.5 种质资源扩增、改良和创新现状
• 1.6 PN类群改系的主要特点
• 1.7 PN类群改系的利用现状
• 1.8 玉米重要性状的遗传
• 1.9 本研究的目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料及其所属优势类群
• 2.2 试验设计
• 2.2.1 试验设计的进行情况
• 2.2.2 调查考种项目
• 2.3 统计分析
• 2.3.1 杂种优势分析
• 2.3.2 配合力分析
• 2.3.3 遗传力分析
• 2.3.4 遗传模型分析
• 3 结果与分析
• 3.1 杂种优势分析
• 3.2 配合力分析
• 3.2.1 一般配合力分析
• 3.2.1.1 单株产量（即穗粒重）的一般配合力分析
• 3.2.1.2 PN类群改良材料主要性状一般配合力的综合评价
• 3.2.1.3 国内骨干系自交系主要性状一般配合力的综合评价
• 3.2.2 特殊配合力分析
• 3.2.2.1 单株产量的SCA
• 3.2.3 总配合力效应分析
• 3.2.3.1 穗粒重的总配合力效应分析
• 3.2.3.2 几个强杂种优势组合的高产原因分析
• 3.3 群体遗传参数分析
• 3.3.1 配合力方差分析
• 3.3.2 遗传力分析
• 3.4 改良系穗部性状的遗传模型的测验
• 3.4.1 穗粒重的模型测验
• 3.4.2 百粒重的模型测验
• 3.4.3 子粒长的模型测验
• 3.4.4 穗长的模型测验
• 3.4.5 穗粗的模型测验
• 3.4.6 穗行粒数的模型测验
• 3.4.7 穗行数的模型测验
• 4 讨论
• 4.1 PN类群改良材料主要性状的杂种优势
• 4.2 PN类群改良系的配合力表现及测验种的选用
• 4.3 PN类群改良系的杂种优势模式及利用
• 4.3.1 PN类群改良系与国内骨干系类群间的杂种优势模式
• 4.3.2 PN类群改良系与国内骨干系类群的遗传传关系
• 4.4 PN类群改良材料在温带育种中的利用方法
• 4.5 PN类群改良材料主要性状的遗传参数分析
• 4.6 PN类群改良系重要性状的遗传特点
• 4.6.1 PN类群改良系穗部性状的遗传
• 4.6.1.1 穗粒重的遗传特点
• 4.6.1.2 穗长的遗传特点
• 4.6.1.3 穗粗的遗传特点
• 4.6.1.4 行粒数的遗传特点
• 4.6.2 PN类群改良系子粒性状的遗传
• 4.6.2.1 百粒重的遗传特点
• 4.6.2.2 子粒长的遗传特点
• 4.6.3 PN类群改良系株型性状的遗传
• 4.6.3.1 株高的遗传特点
• 4.6.3.2 穗位高的遗传特点
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 作者简介