论文摘要
了解糯玉米光合性状和穗部性状的遗传机制,可以为糯玉米高光效育种和产量育种提供重要的理论基础。本试验以8个遗传基础不同的糯玉米自交系(JN2、JN4、JN7、JN8、JN10、JN12、JN14、JN15)为亲本,2009年采用完全双列杂交的方法组配了56个杂交组合,2010年在吉林农业大学试验田种植8个亲本自交系及F1杂交组合,并对吐丝后期的光合速率、蒸腾速率、叶绿素SPAD值、棒三叶叶面积等光合性状及穗长、穗粗、秃尖长度、穗行数、行粒数、百粒重、小区产量等穗部性状进行了杂种优势、配合力、遗传参数等研究,并对各性状的遗传相关进行了分析,对参试亲本和杂交组合进行了评价,筛选出了较好亲本自交系和优势组合,主要研究结果如下：1.杂种优势分析对56个杂交组合的中亲优势和超亲优势分析表明,除秃尖长度外,其他性状无论是中亲优势还是超亲优势,正向优势组合数目均大于负向优势。在光合性状方面,JN2×JN8、JN4×JN12、JN7×JN8、JN8×JN14、JN10×JN7、JN12×JN2、JN14×JN10等组合具有较强的杂种优势；穗部性状方面,JN2×JN14、JN4×JN8、JN7×JN4、JN12×JN2、JN12×JN8、JN14×JN2、JN14×JN4等组合具有较强的杂种优势,这些组合的杂种优势为正向且值较大(秃尖长度除外),利用价值较大。杂交组合各数量性状的优势指数大小依次为小区产量>行粒数>蒸腾速率>秃尖长度>穗长>光合速率>叶面积>百粒重>穗粗>穗行数>叶绿素SPAD值,优势指数变异系数的大小依次为秃尖长度>蒸腾速率>小区产量>光合速率>行粒数>叶面积>穗长>穗行数>百粒重>穗粗>叶绿素SPAD值。表明光合速率、蒸腾速率、叶面积、秃尖长度、行粒数、小区产量具有较大的优势指数和变异系数,育种中对这几个性状有较大的选择余地,其他性状选择余地相对要小些。2.配合力分析同一性状不同亲本自交系的GCA效应有较大差异。在光合性状方面,自交系JN2和JN7的GCA效应较高,性状综合表现较好,在糯玉米高光效育种中可作为较好亲本；在穗部性状方面,JN7、JN8、JN10综合表现较好,在糯玉米产量育种中有较好的利用价值。同一性状不同杂交组合的SCA效应差异较大。在光合性状方面,JN2×JN8、JN4×JN14、JN7×JN10、JN8×JN14、JN10×JN15等为表现较好组合；穗部性状中,JN2×JN12、JN2×JN15、JN4×JN8、JN7×JN12、JN7×JN14等为表现较好的组合。同一性状不同组合的RCA效应有较大差异。除了穗长性状外,其他性状的RCA效应均达到了极显著水平,细胞质基因在性状的遗传表达中发挥着重要作用。在光合性状中,JN14×JN2、JN15×JN10等为较好的高光效反交组合；穗部性状中,JN12×JN2、JN15×JN10等为较好的产量育种组合。同一性状不同杂交组合TCA效应在较大差异。JN2×JN8、JN2×JN14、JN4×JN12等组合在光合性状方面TCA效应表现较好,JN7×JN8 JN7×JN14、JN2×JN10等组合在产量性状方面表现较好。3.性状表现与配合力类型的关系不同配合力类型对杂交组合的性状表现起着不同程度的作用。11个性状中,除了光合速率外,其他各性状杂交组合与母本的相关均较父本密切,因此在对双亲的选择上应重视对母本的选择。各数量性状的总配合力与杂交组合的表现均达到了极显著的相关,因此可以利用总配合力效应来预测各性状的表现情况。4.遗传力分析试验中各数量性状的遗传组成存在差异,基因所起的作用也不一致。光合速率、蒸腾速率、小区产量的广义遗传力都非常高,说明性状表现主要受遗传因素影响;叶面积、穗长、穗粗、穗行数受遗传因素影响较小；叶绿素SPAD值、秃尖长度、行粒数、百粒重受遗传因素影响也较小,环境因素影响较大。叶面积遗传中基因的加性效应较为重要,其他性状中基因的非加性效应更为重要。各数量性状狭义遗传力均不高,各性状的遗传稳定性差,基因的非加性效应对性状表现影响较大,对性状进行选择时应在高代进行。5.遗传相关及通径分析小区产量除了与秃尖长度有一定的负相关外,与其他性状均有显著或极显著的正相关,行粒数对小区产量的影响最大,其次是穗长和穗粗。因此,在糯玉米育种中,应充分考虑各数量性状与小区产量的相关性,特别是行粒数、穗长、穗粗、百粒重相关关系较大的性状要放在优先考虑的位置,重视对这些性状的选择,其他相关程度不大的性状可适当放宽选择。