论文摘要
黄淮海夏玉米是我国玉米三大产区之一,分析我国常用玉米自交系的遗传关系,研究黄淮海这一特定生态条件下杂种优势类群和杂优模式的特点,对于黄淮海地区玉米育种和生产具有十分重要的意义。本研究以15份国内常用的玉米自交系为父本,以黄早四、丹340、掖478、Mo17四个测验种为母本,采用NC-Ⅱ遗传交配设计组配成60个杂交组合,根据杂交组合产量、农艺性状和配合力的分析结果,研究了黄淮海生态条件下国内主要玉米自交系之间的遗传关系,并将其划分为不同的杂优类群,进而分析了不同杂优类群种质的性状特点及其利用价值,提出了不同杂优类群种质改良利用的主要方法和杂优模式。主要结果如下:1.根据产量特殊配合力将15份玉米自交系划为4个类群,即:铁7922、丹9046、C8605-2、X178划入Reid群; LX9801、昌7-2、K12、444划入塘四平头群;旅九宽、铁9010、E28、丹黄02划入旅大红骨群;200B、豫12、P138划入Lancaster群。这一结果不仅说明在黄淮海这一特定生态条件下的试验结果与国内许多划分杂种优势类群研究结果基本一致,而且与自交系的系谱来源也基本吻合。虽然本试验结果将X178、P138分别被划入Reid群和Lancaster群,但是P138、X178都选自美国先锋杂交种78599,而78599的衍生系目前被认为是一个新的杂种优势群,即P群。2. Reid杂优群是黄淮海玉米生态区育种和生产上利用的最主要种质,将本试验中Reid种质所组配杂交组合的性状平均值与60个杂交组合性状总平均值相比,果穗长出1.8%,穗粗相当,穗行数少7.3%,行粒数多2.3%,百粒重高7.7%,株高、穗位高分别低4.4%、9.6%。上述结果说明,与其它类群种质相比,Reid种质含有矮化基因,果穗较长,籽粒大,行粒数多,产量一般配合力较高。在玉米育种实践中,应加强对Reid种质的改良和利用,重点利用籽粒较大,株高、穗位较低等优良性状;重点改良在适当增加穗长的基础上、尽可能增加穗粗,以进一步提高配合力和自身产量。3.塘四平头种质组配的杂交组合的性状平均值与所有组合性状总平均值相比,果穗短13.1%,穗粗相当,穗行数多5.5%,行粒数少6.3%,百粒重低8.1%,株高、穗位高分别低2.6%、0.9%。这说明塘四平头种质果穗较短,穗行数较多,行粒数较少,百粒重低,穗粗中等,株高适中、穗位稍高等特点,在育种中重点利用穗行数较多、结实性好等特点,改良的重点是在适当增加穗粗的基础上,尽可能增加穗长,进一步增加百粒重,提高配合力和产量。4. Lancaster种质组配的杂交组合的各性状与所有组合性状的总平均值相比,果穗长7.1%,穗粗低6.0%,穗行数少8.5%,行粒数多7.2%,百粒重高2.4%,株高高3.1%,穗位低2.6%。这说明Lancaster种质具有果穗长、行粒数多、果穗细而且穗行数少、植株较高等特点。Lancaster种质组配的杂交种穗行数偏少、结实率较低,含有该种质的杂交种增产潜力会受到很大限制,所以在黄淮海地区已基本不再利用Lancaster种质。5.旅大红骨种质组配的杂交组合的各性状与所有组合性状的总平均值相比,果穗长4.2%,果穗粗4.0%,穗行数多12.8%,行粒数少3.5%,百粒重低2.7%,株高高3.9%,穗位高3.5%。。这说明旅大红骨种质百粒重小,植株、穗位较高,产量的一般配合力较低,因此旅大红骨群种质可利用的优良性状较少,但果穗粗、穗行数多是突出优点。6. P群种质组配的杂交组合的各性状与所有组合性状的总平均值相比,果穗长0.18%,行粒数多10.28%,株高和穗位分别高5.4%、6.9%。这说明P群种质具有果穗较长,行粒数最多,植株高大,穗位较高等特点。现在P群在黄淮海地区用得较多。对于P群种质的研究利用,要合理界定其在杂种优势利用中的地位,扩大利用以P群为特征的杂种优势模式,对于跨区域整合玉米种质资源,归纳杂种优势模式,更合理地开展种质扩增、改良与创新将起到很重要的作用。7. 15个自交系间的特殊配合力的分析表明,特殊配合力最高的前四位杂交组合依次是:黄早四×铁7922（1.27）、黄早四×豫12（0.97）、掖478×K12（0.96）、掖478×LX9801（0.90）,其中有三个组合都遵循Reid群×塘四平头群的杂优模式,说明Rei群与塘四平头群在黄淮海地区有很强的杂交优势。结合本地区的育种实践,生产上推广面积较大的郑单958（郑58×昌7-2）、掖单2号（掖107×黄早四）、掖单12（掖478×掖515）及鲁单9002（郑58×LX9801）、豫玉23（掖478×昌7-2）也都遵循Rei群×塘四平头群的杂优模式。本试验结果和育种实践都证明,Reid群×塘四平头群是黄淮海地区玉米育种最主要的杂优模式。从对60个杂交组合的小区平均产量分析发现,仅有5个组合超过对照,黄早四×X178就是其中之一。这表明黄早四×X178遵循的杂优模式塘四平头群×P群杂种优势明显。近年来鲁单981（齐319×LX9801）、鲁单963（齐319×吉853）的选育和推广也证明塘四平头群×P群在黄淮海地区的杂交优势日益突出。由此可见,塘四平头群×P群也是黄淮海地区玉米育种的一个主要杂优模式。