论文摘要
高油玉米自交系多选自遗传基础广泛的高油玉米基础群体,目前生产上利用的高油玉米杂交种又都是由普通玉米自交系与高油玉米自交系杂交组配而成。研究相同或不同来源高油玉米自交系及其与不同优势类群普通玉米自交系间的种质关系,从而确立高油玉米杂交种的高优势组配利用模式,对提高高油玉米育种效率,并有针对性的进行种质创新,均具有十分重要的理论意义和实际应用价值。本研究利用从中国农业大学引进来源于ALHO高油玉米基础群体的9个高油玉米自交系,分别与分属于不同优势类群的21个普通玉米自交系和9个引进南斯拉夫普通玉米自交系,按NC-Ⅱ遗传交配设计组配168个和81个杂交组合,通过一年两种环境条件下的田间试验,分析了3个籽粒品质性状、7个穗粒性状和5个植株性状的配合力和杂种优势。同时,利用均匀分布在玉米10条染色体上的120对SSR标记,研究了供试自交系的遗传多样性,并进行了聚类分析以及分子标记遗传距离与SCA、杂种优势和F1表型性状的相关分析。旨在探讨我国玉米夏播区高油玉米自交系及其与不同优势类群普通玉米自交系间的种质关系,以及利用分子标记遗传距离研究高油玉米与普通玉米自交系种质关系、预测高油玉米杂种优势的可行性,从而为确立本区高油玉米杂交种的高优势组配利用模式及提高高油玉米育种水平和效率提供参考依据。主要研究结果如下:1.两组试验材料各性状组合间以及大多数性状的环境间、组合×环境互作、母本、父本及父本×母本互作均存在显著或极显著差异;在各性状的总变异中,父、母本互作贡献最大,表明高油和普通玉米两类自交系的互作对其间杂交组合的性状表现起着最重要的作用。2.同一高油玉米自交系与不同优势类群普通玉米自交系或南斯拉夫普通玉米自交系间杂交组合,或不同高油玉米自交系与同一普通玉米自交系间杂交组合各性状的SCA、总配合力和杂种优势均存在较大差异,且两个试点的表现趋势不完全一致。自交系总配合力与组配出超对照优势和超平均优势组合数及位次存在较好的一致性。3.在两组杂交组合中,高油玉米自交系GY246A和普通玉米自交系8085泰、246和87-1在两种环境条件下单株产量和籽粒含油量的GCA均为显著或极显著正值,表明利用这4个自交系较易组配出籽粒产量和含油量均较高的优良杂交组合;246×GY246B、Q1261×GY246A、478×GY956和ZPL06×GY220 4个组合单株产量和含油量的SCA效应均为显著或极显著正值,其中246×GY246B单株产量居首位,较对照增产25.96%,油分含量为6.6%,具有较高的潜在生产利用价值。4.利用120对SSR引物分别对两组试验29个和18个自交系之间共检测到429个和376个等位基因变异,平均每个位点的等位基因数为3.575个和3.133个,变化范围为2-9个和2-8个,平均多态性信息量为0.56和0.52,变化范围为0.121-0.845和0.188-0.837。两组自交系间的平均遗传距离为0.573和0.552,变化范围在0.101-0.720之间和0.101-0.701之间。说明两组供试自交系间均存在较大的遗传差异,研究结果具有较高的代表性。5.根据SSR数据将供试的29个玉米自交系划分为4个类群,第Ⅰ类群自交系间的遗传差异较大,可划分为3个亚群,87-1、S22、改3、许178、P138、齐319和246为第1亚群（Ⅰ-1）,郑58、248、478、9058、黄C和8984为第2亚群（Ⅰ-2）,8085泰为第3亚群（Ⅰ-3）。第Ⅱ类群包括综3、郑653、昌7-2、8622和鲁原92共5个自交系;第Ⅲ类群包括沈137和Q1261;第Ⅳ类群为高油玉米自交系。试验二中18个自交系分为4个类群,第Ⅰ类群包括ZPL01、ZPL09、ZPL10、ZPL06和ZPL02共5个南斯拉夫自交系;第Ⅱ类群包括ZPL03、ZPL05和ZPL04;ZPL07自成第Ⅲ类群;第Ⅳ类群为9个高油玉米自交系。显示出供试高油玉米自交系与不同优势类群和南斯拉夫普通玉米自交系均具有较大的遗传差异。两组自交系聚类结果与以往对普通玉米和南斯拉夫玉米自交系的研究结果,及其系谱关系和所属杂种优势类群基本一致,SSR分子标记可以用于高油玉米自交系及其与普通玉米自交系间的种质关系研究。6.两组试验材料中,SSR分子标记遗传距离与SCA效应值、对照优势及F1表型性状间的相关均不显著,分子标记遗传距离不能预测遗传基础比较广泛的高油玉米自交系与普通玉米自交系间的杂种优势。