甜玉米籽实含糖量的配合力分析

甜玉米籽实含糖量的配合力分析 张 连 发( ) 吉林农业大学农学系, 长春 130118( ) 吉林省种子公司, 长春 130062 摘 要 采用不完全双列杂交研究了6个母本3个父本甜玉米自交系籽实含糖量的配合力效应。结果 明, 父母本一般配合力和特殊配合力效应均方都显著。根据各亲本的表现把亲本5033归为一般配合力高而 特殊配合力方差大的最理想类型; 亲本5012 和5011 属一般配合力高而特殊配合力方差小的类型; 亲本 5018、5034、5028和5024为一般配合力低, 但特殊配合力方差高的类型; 亲本5023和5009属一般配合力效应 和特殊配合力方差都低的类型, 最缺少实用价值。 关键词 甜玉米, 配合力, 含糖量 Com b in in g A b il ity of Gra in Suga r Con ten t in Swee t Corn Q iao C h ungu i W ang Yu lan Yu H ang M a J ingyo ng W ang S iyuan (), , 130118D ep a r tm en t o f A g ro nom yJ ilin A g r icu ltu ra l U n ive r sityC hangchun 甜玉米作为一种新兴的经济作物, 近十几年来在国内外发展较快。然而, 关于甜玉米数量性状遗传的研究国内〔1, 5〕外报道甚少。1988年以来, 我们通过各种育成了一批甜玉米优良自交系, 本试验通过系统地研究其籽实含 糖量的配合力, 以充分明确这些亲本自交系的应用价值, 为甜玉米高糖分育种提供依据。 料与方法1 材 1991年秋, 在海南省南繁基地选用9个籽实含糖量差异较大的甜玉米优良自交系, 以其中6个为母本、 3个为父本按不完全双列杂交方式配制18个组合。1992年按二因素交叉遗传设计和随机区组排列、2次重复在吉林农业大学试 行距65, 株距35。正常田间管理, 验站进行田间试验。4月26日播种, 人工点播。小区为5行区,cm cm8月20日收获。自 ( 每小区中间3行的中间区段随机选取甜玉米鲜果穗进行籽实含糖量的测定 由吉林省分析测试联合中心长春农业分 〔2—4〕) 中心测定。所有配合力和有关统计分析与计算均按莫惠栋、郭平仲等介绍的方法, 在本校 1500夏普计算机- PC 上完成。 2 结果与讨论 211 配合力效应的方差分析 为节省篇幅及简明起见, 本文把18个杂交组合间的方差分析和配合力方差分析并为一步进行, 其结果见表1。 从表1 可见, 甜玉米各杂交组合间籽实含糖量差异极显著。将组合间变异分解后, 母本一般配合力和父本一般配合 ( ) 力 均方也都达到极显著水平。父母本特殊配合力方差虽未达到5% 显著水平, 但 F 值 213832与5% 的临界值 () 2145非常接近。说明本研究所采用的母本自交系间、 父本自交系间及不同父母本杂交组合间籽实含糖量的表现, 即配合力效应各不相同。因此, 有必要进一步分析各个亲本的一般配合力效应和不同父母本间的特殊配合力效应, 作为评价亲本优劣的依据。 212 亲本自交系配合力效应分析 配合力分析中, 只有当各配合力效应值与零的差异显著, 才有必要对不同效应值之间进行多重比较, 进而评价 表1 甜玉米籽实含糖量的配合力方差分析 ( )变 异 来 源 自 由 度 平 方 和 均 方 F 值 期望均方 固定模型 区 组 杂交组合 2 2 312322 1 1416944 1416944 + 18 Ρe K r 母本一般配合力 父3 32 2 17 417568 36716322 2116254 + 2Ρe K c 本一般配合力 父母 3 32 2 5 17711256 3514251 717922 + 6K Ρe f本特殊配合力 误 3 32 8211622 4110811 2 2 910363 差 Ρe + 12K m 10813445 1018345 10 213832 2 2 总 变 异 + 2 Ρe K f m 7712856 415462 17 2 Ρe 35 表2 各亲本的一般配合力效应和特殊配合力效应 特殊配合力效应值 父 本 母本一般本合力 母 本 5023 5028 5033 (3 ) 3 3 111389 - 210278 018889 abcde - 317056 5009 abcde efd () () (3 ) + + 5011 116056 abcd - 118778 012722 abcde 115611 ab def3 3 0- 05012 15056 18778 013722 abcde 313611abcdecdefa 3 3 3 014611 5018 012722 abcde - 312778bc 310056 fa() 3 () (+ ) + 5024 - 015611 bcde 212889 - 113056 abc- 117278 c def3 - 013722 5034 - 114945 def bc 218556 - 113611 def ab 3 3 父本一般配合力 - 012056 b - 117389194451b a ( ) ( ) 注: “3 3 ”、“3 ”、“ 3 ”和 “ + ”分别表示在1% 、 5% 、 10% 和20% 概率水平上与0的差异显著。凡是后面 标有同字母的配合力效应值之间在5% 概率水平上差异不显著。 表2 中测定各配合力效应值与0的差异显著性, 以及测定各有关配合力效应值之间的差异显著性所需的误计算如下: 母本一般配合力效应值标准误、父本一般配合力效应值标准误、特殊配合力效应值标准误、母本一般配 合力效应值差数标准误、父母本一般配合力效应值差数标准误、具有共同母本及具有共同父本的特殊配合力差数标 准误分别为017946、 013554、 111238、 112310、 018705、 119464和117409。 由表2 可见, 各亲本及亲本间的一般配合力效应值及特殊配合力效应值达到显著水平的较多。如果把显著水平 降低到20% , 则有50% 的配合力效应值显著。不论是一般配合力还是特殊配合力, 正向和负向效应值都有较为突出 者。说明本试验所选用的亲本及其杂交组合对于甜玉米糖分育种具有很重要的实用价值。可望育成籽实含糖量适宜 的杂交种。从配合力效应值 差数来看, 父本的一般配合力效应值间、母本一般配合力效应值间以及父母本特殊配合 力效应值间均存在很大差异, 有的达到显著水平。这给杂交育种的选择工作提供了科学的依据。根据吉林省目前以 提高籽实含糖量为育种目标的实际要求, 以母本自交系5012和5011作亲本可望配制出籽实含糖量高的杂交种, 而 以母本自交系5009和5024作亲本则很可能降低杂交种的籽实含糖量。同理, 父本自交系5033可提高杂交种的籽实含 糖量, 而5028可降低含糖量。由本文的特殊配合力效应值及其差异显著性测验结果可知, 杂交种 5018×5028、 5034 ×5033、 5024×5033 为高糖分组合, 杂交种5009×5028、 5011×5033和5024×5028 的籽实含糖量一定很低。 杂交时的后裔都较为整齐一致, 和由一般配合力预期的相仿, 并无特别例外的组合。因此, 根据籽实含糖量的配合 () () 力可将甜玉米亲本大体上划分成4种类型: 1一般配合力效应高, 特殊配合力方差大; 2一般配合力效应高, 特 殊 ( ) ( ) 配合力方差小; 3一般配合力效应低, 特殊配合力方差大; 4一般配合力效应低, 特殊配合力方差小。其中 ( ) ( ) 1是最理想的亲本类型, 因为它可同时利用一般配合力和特殊配合力, 从而选出杂种优势特别突出的组合; 2 () 是较好的亲本, 其一般配合力高, 具有“广谱”适应性; 3只能利用其特殊配合力, 个别的特定组合可能含糖量高; ( ) 4杂种含糖量低而较为整齐, 缺少利用价值。据此原理, 计算各亲本的特殊配合力效应方差, 连同亲本的一般配 合力效应值一并列于表3。对各亲本利用价值的综合评定结果列于表3的最后一列。其中各母本的特殊配合力方差和 各父本的特殊配合力方差的合并估值都是: 1018345 - 415462 δ2 K= = 311442 f m 2 即与随机误差同义。另外, 由于随机误差的影响,有2个亲本的特殊配合力方差是负值, 可认为等价于0, 表3 各杂交亲本利用价值的综合评定 +特殊配合力方差 亲本归类 亲 本 一般配合力效应 3 3 母本自交系 5009 - 317056 ( ) 112053 d4() 3 5011 ( )2 1115611 11947 ab3 3 5012 ( )- 111319 2 313611 a5018 ( )810314 3 014611 bc() + 5024 ( ) ( ) 213753 4, 3- 113056 c5034 ( )3 412258 - 013722 bc 父本自交系 5023 ( )- 012056 4 - 016890 b3 5028 ( ) ( ) - 117389216479 4, 3b3 5033 ( )1 413293 119445 a 注: 本表所用的符号同表2。 表3中亲本5012、5011和5033具有较高的一般配合力效应。亲本5018的特殊配合力方差特别突出, 5034和5033的2 δ 而5024和5028的特殊配合力方差虽然小于方差平均数311442, 但也 特殊配合力方差大于方差平均数 K= 311442,f m () 与之接近。因此, 亲本5033属第 1种类型, 是一般配合力效应高、 特殊配合力方差大的最理想亲本; 亲本5012和 () 5011属一般配合力效应高、特殊配合力方差小的类型 2; 亲本5018和5034是一般配合力效应低、特殊配合力方差 () () 大的第 3种类型, 且5024和5028也可近似地看成类型 3; 而亲本5009和5023的一般配合力效应低、特殊配合力 方差又小, 缺少实际利用价值。 参 考 文 献 〔1〕王玉兰等, 19921 甜玉米配合力的研究, 四平农业科技, 4: 4—71 〔2〕马育华, 19821 植物育种的数量遗传学基础, 南京: 江苏科学技术出版社, 376—437页1 〔3〕郭平仲, 19931 数量遗传分析, 北京: 首都师范大学出版社, 264—313页1 ( ) 〔4〕莫惠栋, 19921 农业试验统计 第二版, 上海: 上海科学技术出版社, 196—307页1 〔5〕1 —10451, 1990, 30: 1041T racy W F C rop Science 本文于1993年7月31日收到。