玉米种子活力和产量相关性状配合力及杂种优势分析

论文摘要

种子活力是种子在各种条件下具有潜在萌发与出苗的能力,较种子标准发芽率更能反映种子质量的优劣,高活力的种子具有更高的生长优势和产量潜力。对玉米种子活力及产量相关性状遗传规律进行研究,可以为玉米种子活力遗传改良与高产育种提供理论参考。目前,有关玉米种子活力配合力和杂种优势研究报道较少。本研究以7个玉米自交系为母本,5个自交系为父本,按不完全双列杂交试验设计,组配了35个杂交组合,同时种植亲本,测定其种子活力、生理生化和农艺性状等共30个指标,经配合力分析、群体遗传参数估算、杂种优势分析及相关分析,主要得到以下结果。1.配合力分析结果。种子活力相关性状及产量相关性状在不同亲本间、以及同一亲本不同性状间一般配合力效应存在着显著差异;同一自交系同一性状不同组合间特殊配合力也存在着显著差异;一般配合力低的自交系也有特殊配合力较高的组合出现。室内标准发芽试验分析中,一般配合力居前3位的自交系为P7（K1516）、P1（SD9311）与P8（990）;种子活力田间测定表明,一般配合力居前3位的自交系为P7（K1516）、P1（SD9311）与P8（990）,二者结果一致。而反映种子活力的生理生化指标测定结果以亲本P4（济533）、P1（SD9311）与P8（990）的一般配合力高,与以上分析结果基本一致。产量一般配合力较高的亲本为P4（济533）、P7（K1516）与P12（PH4CV）,这与种子活力指标分析结果不一致。在特殊配合力分析中,田间测定活力指数以P7（K1516）/ P10（986）特殊配合力最高,P6（万9086）/ P11（24858-2）最低;产量以P5（浚0566）/ P12（PH4CV）特殊配合力最高,P5（浚0566）/ P10（986）最低,种子活力特殊配合力较高的组合与产量特殊配合力较高的组合不一致。2.遗传参数估算结果。电导率和MDA含量狭义遗传率较高,适宜在早代选择;POD活性与脱氢酶活性狭义遗传率低,不宜在早代选择;可溶性糖含量与可溶性蛋白含量广义遗传率较高,而狭义遗传率较低,二者受基因的非加性效应影响较大。室内标准发芽试验活力指数的狭义遗传率较高,可在早代选择,而发芽势与发芽率的狭义遗传率较低,不宜在早代选择。种子活力田间测定各指标狭义遗传率较低,均不宜在早代选择。百粒重、粒长、穗长与穗行数狭义遗传率较高,可在早代选择;虽然穗粗、穗位高、轴粗与虚尖长狭义遗传率也较高,但这些性状对产量是负向效应,应综合考虑这些性状;产量与单穗重的狭义遗传率低,应在晚代选择。3.杂种优势分析结果。试验分析的各指标杂种优势明显,利用杂种优势可以大幅度改善种子活力和产量及其相关农艺性状。除电导率与虚尖长外,所有性状中亲优势的平均值均为正值。大多指标正向的中亲优势个数比例较高,各生理生化指标以MDA含量正向的杂种优势个数（85.71%）最多,电导率个数（34.29%）最少,室内发芽试验所有指标正向的杂种优势个数均超过70%,田间测定中除出苗势外其余各指标正向的杂种优势个数均超过70%,出苗势为49%,产量性状中除虚尖长外其余各指标正向的杂种优势个数均超过90%,虚尖长为63%,穗长、单穗重与产量的所有组合均表现为正向的杂种优势。产量超标优势居前3位的组合为,P7（K1516）/ P8（990）（22.27%）,P4（济533）/ P9（新7红）（16.95%）和P2（A3519）/ P10（986）（16.39%）。本研究结果还表明,就某一性状而言,亲本在所有组合中都表现正向的杂种优势,较易出现较强的杂种优势组合。4.相关分析结果。田间测定活力指数与产量极显著正相关（p<0.01）,室内发芽活力指数与产量显著正相关（p<0.05）,其他种子活力指标与产量相关不显著。田间活力指数与脱氢酶活性、POD活性以及室内发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等指标显著正相关（p<0.05）,而与MDA含量极显著负相关（p<0.01）。产量与单穗重、行粒数、株高、粒长、穗粗、百粒重及穗长极显著正相关（p<0.01）,相关系数分别为0.989、0.859、0.804、0.767、0.759、0.669和0.664。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 第一章 文献综述
• 1.1 种子活力国内外研究进展
• 1.1.1 种子活力的概念
• 1.1.2 种子活力的影响因素
• 1.1.3 种子活力的测定方法
• 1.1.4 种子活力生理生化研究
• 1.1.5 种子活力遗传分析的研究进展
• 1.2 产量相关性状遗传分析的研究进展
• 1.3 杂种优势研究进展
• 1.4 本试验目的及意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 种子活力田间指标测定
• 2.2.1 田间试验设计
• 2.2.2 田间指标调查
• 2.3 种子活力室内指标测定
• 2.3.1 种子活力生理生化指标测定
• 2.3.2 种子活力标准发芽试验
• 2.4 产量相关性状田间调查及室内考种
• 2.4.1 田间试验设计
• 2.4.2 田间调查
• 2.4.3 室内考种
• 2.5 数据处理
• 2.5.1 配合力分析及遗传参数估算
• 2.5.2 杂种优势分析
• 2.5.3 相关分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 种子活力及产量相关性状的方差分析
• 3.1.1 种子活力生理生化指标方差分析
• 3.1.2 种子活力田间测定指标方差分析
• 3.1.3 室内标准发芽试验指标方差分析
• 3.1.4 产量相关性状指标方差分析
• 3.2 种子活力及产量相关性状的配合力方差分析
• 3.2.1 种子活力生理生化指标配合力方差分析
• 3.2.2 种子活力田间测定指标配合力方差分析
• 3.2.3 室内标准发芽试验指标配合力方差分析
• 3.2.4 产量相关性状指标配合力方差分析
• 3.3 种子活力及产量相关性状的配合力分析
• 3.3.1 种子活力及产量相关性状的一般配合力分析
• 3.3.2 种子活力及产量相关性状的特殊配合力分析
• 3.4 种子活力及产量相关性状的遗传参数估算
• 3.4.1 种子活力生理生化指标的遗传参数估算
• 3.4.2 种子活力田间测定指标的遗传参数估算
• 3.4.3 室内标准发芽试验指标的遗传参数估算
• 3.4.4 产量相关性状指标的遗传参数估算
• 3.5 种子活力及产量相关性状的杂种优势分析
• 3.5.1 种子活力生理生化指标的中亲优势分析
• 3.5.2 种子活力田间测定指标的中亲优势分析
• 3.5.3 室内标准发芽试验指标的中亲优势分析
• 3.5.4 产量相关性状指标的中亲优势分析
• 3.5.5 产量超标优势分析
• 3.6 种子活力及产量相关性状的相关分析
• 3.6.1 种子活力生理生化指标的相关分析
• 3.6.2 种子活力田间测定指标的相关分析
• 3.6.3 室内标准发芽试验指标的相关分析
• 3.6.4 产量相关性状指标的相关分析
• 3.6.5 生理生化指标与田间测定活力指数相关分析
• 3.6.6 室内标准发芽试验指标与田间测定活力指数相关分析
• 3.6.7 种子活力指标与产量之间的相关分析
• 第四章 讨论
• 4.1 种子活力及产量相关性状配合力分析
• 4.2 种子活力及产量相关性状遗传参数估算
• 4.3 种子活力及产量相关性状杂种优势分析
• 4.4 种子活力及产量相关性状相关分析
• 4.4.1 种子活力指标间的相关分析
• 4.4.2 产量相关性状指标间相关分析
• 4.4.3 种子活力指标与产量之间相关分析
• 第五章 结论
• 5.1 配合力分析结果
• 5.2 遗传参数估算结果
• 5.3 杂种优势分析结果
• 5.4 相关分析结果
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的研究成果目录