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作物杂志,2023, 第4期: 104–109 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.016

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

遮阴条件下玉米自交系配合力与遗传效应分析

袁刘正1,2(), 王会强1,2(), 王秋岭1,2(), 朱世蝶1,2, 赵月强1,2, 袁曼曼1,2, 王会涛1,2, 张运栋1,2, 柳家友1,2(), 袁永强1,2   

  1. 1漯河市农业科学院，462000，河南漯河
    2河南省玉米防灾减灾工程技术研究中心，462000，河南漯河
  • 收稿日期:2022-02-08 修回日期:2022-07-27 出版日期:2023-08-15 发布日期:2023-08-15
  • 通讯作者: 柳家友，主要从事玉米育种研究，E-mail：jiayou.liu@126.com
  • 作者简介:袁刘正，主要从事玉米耐阴育种及相关逆境生理研究，E-mail：yuanliuzheng@126.com；|王会强为共同第一作者，主要从事玉米耐阴育种研究，E-mail：huiqiang715@sina.com；|王秋岭为共同第一作者，主要从事玉米耐阴育种研究，E-mail：lnkwql@163.com
  • 基金资助:
    国家玉米产业技术体系建设专项(nycytx-02-70);河南省科技攻关―玉米耐阴种质创制及新品种选育(232102 110182)

Analysis of Combining Ability and Genetic Effect of Maize Inbred Lines under Shading Condition

Yuan Liuzheng1,2(), Wang Huiqiang1,2(), WangQiuling 1,2(), Zhu Shidie1,2, ZhaoYueqiang 1,2, Yuan Manman1,2, Wang Huitao1,2, Zhang Yundong1,2, Liu Jiayou1,2(), Yuan Yongqiang1,2   

  1. 1Luohe Academy of Agricultural Sciences,Luohe 462000, Henan, China
    2The Maize Disaster Prevention and Mitigation Engineering Research Center of Henan Province, Luohe 462000, Henan, China
  • Received:2022-02-08 Revised:2022-07-27 Online:2023-08-15 Published:2023-08-15

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2

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64

摘要：

为了利用杂种优势改良玉米品种的耐阴性，以10个耐阴性不同的玉米自交系为亲本，按照NC II4×6遗传交配设计，对遮阴和自然光照下玉米的产量及穗部性状的配合力、遗传参数进行分析。结果表明，产量、穗长、秃尖长、穗粗、穗行数、行粒数和百粒重7个性状在自然光照和遮阴处理下差异均达极显著水平，遮阴处理下昌改3、R2005、LYM35、LYM10这4个自交系的一般配合力较高，特殊配合力也较高，杂种优势也强，可作为玉米耐阴性遗传改良的候选亲本。LYM35×昌改3在遮阴处理下的特殊配合力效应值较高，在遮阴处理下表现优异，是耐阴性较强的组合。遗传参数分析表明，产量、穗长、穗粗、秃尖长和穗行数在遮阴处理下的狭义遗传力相对较高，可以在早代进行耐阴选择，行粒数和百粒重的狭义遗传力较低，广义遗传力较高，应在育种高世代进行选择。

关键词: 玉米, 杂种优势, 耐阴性, 配合力, 狭义遗传力, 广义遗传力

Abstract:

In order to improve the tolerance of maize varieties with heterosis,ten inbred lines with different shading tolerance were used as parents, combining ability and genetic parameters of yield and ear characteristics under shading and natural light were analyzed according to NC II 4×6 genetic mating design. The results showed that there were extremely significant differences in yield, ear length, bald tip length, ear diameter, row number per ear, grain number per row and 100-grain weight under natural light and shade treatments. The four inbred lines of Changgai3, R2005, LYM35 and LYM10 had high general combining ability, high special combining ability and strong heterosis under shading treatments, which could be used as candidate parents for shading resistance genetic improvement of maize. The special combining ability effect value of LYM35×Changgai3 was higher in shading treatments, and it showed excellent performance in shading treatments. Genetic parameter analysis showed that the narrow heritabilities of yield, ear length, ear diameter, bald tip length and row number per ear under shading treatments were relatively high, which could be selected for shading tolerance in early generations. The narrow-sense heritabilities of grain number per row and 100-grain weight were low, but the general heritabilities were high, selection should be made in high breeding generations.

Key words: Maize, Heterosis, Tolerance of shade, Combining ability, Narrow-sense heritability, General heritability

表1

供试玉米自交系材料及来源

编号
Number		 名称
Name		 血缘关系
Kinship
1 昌改3 昌7-2改良系
2 R2005 78599选系
3 LYF9 先锋杂交种选系
4 Y1803 LIBC 4×4CV⊕/4CV
5 LYF5 LH220Ht×6WC⊕/6WC⊕
6 LYM35 PHW17×6WC⊕/6WC/6WC/漯7007/漯7007
7 Y101 R2005×郑58选系
8 LYM90 豫1122×H3659Z
9 LYM11 PHK35×6WC
10 LYM10 德单5号杂交种选系

表2

不同处理产量及不同性状配合力的方差分析（F值）

变异来源
Source of
variation		 自由度
Degreeof
freedom		 产量
Yield		 穗长
Ear
length		 穗粗
Ear
diameter		 秃尖长
Bald tip
length		 穗行数
Row number
per ear		 行粒数
Grainnumber
per row		 百粒重
100-grain
weight
CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY
区组Group 2 2.28 0.24 2.42 2.64 2.26 0.80 1.51 3.15 0.07 2.84 0.79 1.80 2.11 1.82
组合Combination 23 11.09** 23.33** 89.92** 4.63** 13.25** 3.63** 105.44** 4.84** 8.89** 18.10** 4.17** 24.47** 13.25** 13.20**
亲本1 Parent 1 3 5.15* 5.20* 20.84** 6.49** 4.03* 5.62** 4.47* 8.21** 7.40** 9.06** 3.54* 3.11 29.13** 1.21
亲本2 Parent 2 5 0.79 1.07 1.21 0.97 3.16* 2.49 1.84 1.64 4.24* 0.50 0.37 0.92 1.91 0.81
亲本1×亲本2
Parent 1×parent 2		 15 7.42** 14.92** 24.74** 2.71** 7.10** 1.89 64.47** 2.33* 3.50** 9.32** 3.49** 19.47** 2.72** 13.39**

表3

不同处理下产量及不同性状的GCA效应

自交系
Inbred
line		 产量
Yield		 穗长
Ear length		 穗粗
Ear diameter		 秃尖长
Bald tip length		 穗行数
Row number per ear		 行粒数
Grainnumberper row		 百粒重
100-grainweight
CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY
昌改3 Changgai 3 21.28 50.14 -7.15 -10.81 4.62 5.33 -61.81 -45.89 8.83 12.06 5.62 20.60 -7.05 -3.53
R2005 8.73 14.34 -2.35 -2.53 1.66 4.43 0.14 45.83 1.01 4.70 -0.31 -2.75 -4.90 3.87
LYF9 -27.01 -30.59 -8.08 -8.75 -3.56 -2.30 -9.48 -15.58 -0.87 -5.06 -9.57 -10.66 -2.11 -2.48
Y1803 -3.00 -33.88 17.57 22.09 -2.71 -7.46 71.15 15.63 -8.98 -11.69 4.26 -7.19 14.06 2.13
LYF5 -1.84 -20.00 5.87 6.19 -2.91 -6.01 -32.11 20.21 -7.99 -2.40 1.41 -11.29 5.10 1.00
LYM35 1.36 18.72 1.43 6.64 -2.31 0.58 1.84 2.24 -2.80 -0.63 3.45 -8.23 0.69 -5.67
Y101 3.89 -5.21 0.92 -10.10 -4.83 -4.35 -66.05 -39.24 -6.51 -3.15 0.67 -5.30 -4.19 -1.15
LYM90 -18.28 -25.84 -2.67 -5.57 6.43 7.91 23.06 -6.03 8.34 4.41 -2.66 9.08 -0.58 3.71
LYM11 10.57 0.27 -3.95 5.76 2.68 1.62 54.46 4.42 6.26 2.98 -3.81 5.69 -0.11 3.65
LYM10 4.30 32.05 -1.59 -2.92 0.94 0.25 18.81 18.41 2.70 -1.21 0.94 10.06 -0.92 -1.54

表4

不同处理下产量及不同性状的SCA效应

组合
Combination		 产量
Yield		 穗长
Ear length		 穗粗
Ear diameter		 秃尖长
Bald tip length		 穗行数
Row number per ear		 行粒数
Grainnumberper row		 百粒重
100-grainweight
CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY
LYF5×昌改3
LYF5×Changgai 3		 -3.21 -40.27 -0.62 -5.14 -1.92 -0.78 -6.08 -37.74 -3.49 -3.43 -1.28 -0.82 1.07 2.96
LYM35×昌改3
LYM35×Changgai 3		 5.59 62.74 0.43 -1.77 0.24 -3.58 27.86 8.97 -7.49 -2.70 4.01 7.80 -0.48 6.94
Y101×昌改3
Y101×Changgai 3		 16.44 -11.96 6.38 18.10 1.47 1.35 27.86 28.25 2.15 4.81 9.23 -1.23 2.74 -5.29
LYM90×昌改3
LYM90×Changgai 3		 -17.05 -73.88 -4.92 -24.05 3.40 -2.57 -27.30 -28.48 3.93 -0.50 -5.07 -14.32 4.87 1.14
LYM11×昌改3
LYM11×Changgai 3		 -15.35 50.50 -4.00 2.56 -4.75 -1.59 -16.27 23.13 3.64 1.19 -7.17 -0.40 -8.81 -9.06
LYM10×昌改3
LYM10×Changgai 3		 13.57 12.88 2.73 10.30 1.56 7.17 -6.08 5.87 1.26 0.63 0.28 8.97 0.61 3.31
LYF5×R2005 10.71 37.90 9.73 9.84 2.14 2.58 -0.14 22.11 -0.42 2.18 4.37 28.86 3.32 0.86
LYM35×R2005 27.42 1.37 -1.24 -0.60 2.65 11.22 33.80 -12.19 2.10 -2.01 4.51 10.55 2.59 5.64
Y101×R2005 -23.67 2.65 -0.22 2.30 -1.43 1.31 -0.14 -3.37 2.84 0.93 -3.02 -8.63 -2.52 9.86
LYM90×R2005 28.79 44.47 4.91 4.29 3.61 -5.26 -38.33 16.99 3.44 3.11 8.98 -1.42 -6.82 -0.70
LYM11×R2005 -30.08 -67.12 -12.34 -19.41 -3.26 -6.56 -45.97 16.56 -7.54 -3.20 -11.02 -33.05 1.56 -12.34
LYM10×R2005 -13.17 -19.27 -0.84 3.58 -3.72 -3.29 50.78 -40.11 -0.42 -1.01 -3.83 3.70 1.87 -3.32
LYF5×LYF9 -1.02 -0.46 -7.39 -4.64 -1.98 2.68 -58.42 -26.23 3.83 8.44 -1.55 -12.82 -5.50 0.38
LYM35×LYF9 -12.14 -31.14 0.65 2.68 0.54 -4.16 -41.44 24.40 -2.55 3.67 -3.04 -2.07 1.83 0.04
Y101×LYF9 -12.76 24.20 -3.99 5.06 -3.72 -3.34 -7.50 -13.82 -8.34 -10.56 -9.75 15.53 -1.77 -4.20
LYM90×LYF9 -17.05 -2.65 -0.65 -3.54 -7.65 -1.06 157.99 47.92 -5.37 -14.87 -10.22 -18.31 2.76 -3.72
LYM11×LYF9 28.58 26.76 7.72 2.37 4.89 1.31 7.78 -50.29 1.46 -0.43 10.99 14.07 4.67 11.05
LYM10×LYF9 14.39 -16.71 3.66 -1.93 7.91 4.57 -58.42 18.03 10.96 13.75 13.57 3.60 -1.99 -3.54
LYF5×Y1803 -6.48 2.83 -1.72 -0.05 1.75 -4.48 64.64 41.86 0.07 -7.18 -1.55 -15.22 1.11 -4.20
LYM35×Y1803 -20.87 -32.97 0.16 -0.32 -3.43 -3.48 -20.23 -21.19 7.94 1.04 -5.48 -16.29 -3.95 -12.62
Y101×Y1803 19.99 -14.89 -2.17 -25.46 3.67 0.68 -20.23 -11.06 3.34 4.81 3.54 -5.66 1.55 -0.37
LYM90×Y1803 5.32 32.05 0.66 23.30 0.65 8.90 -92.36 -36.43 -2.00 12.25 6.32 34.05 -0.81 3.29
LYM11×Y1803 16.85 -10.14 8.62 14.48 3.12 6.84 54.46 10.61 2.45 2.44 7.20 19.38 2.58 10.35
LYM10×Y1803 -14.80 23.11 -5.56 -11.95 -5.76 -8.46 13.72 16.21 -11.80 -13.37 -10.02 -16.27 -0.49 3.55

表5

不同处理下主要性状的遗传参数

项目
Item		 产量
Yield		 穗长
Ear
length		 穗粗
Ear
diameter		 秃尖长
Bald tip
length		 穗行数
Row number
per ear		 行粒数
Grainnumber
per row		 百粒重
100-grain
weight
CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY CK ZY
加性方差
Additive variance		 12704.54 6729.55 3.60 3.43 0.02 0.06 0.06 0.22 0.91 1.74 3.20 6.45 7.57 0.22
非加性方差
Non-additive variance		 15905.85 8971.07 1.04 2.36 0.04 0.04 0.10 0.11 0.61 1.16 5.39 17.38 1.02 5.78
环境方差
Environmental variance		 7434.10 1932.97 0.13 4.14 0.02 0.12 0.01 0.24 0.73 0.42 6.48 2.82 1.78 1.40
一般配合力方差
Variance of GCA (%)		 44.41 43.47 77.78 59.19 54.90 70.89 44.48 70.47 72.45 60.07 37.20 27.05 88.60 3.59
特殊配合力方差
Variance of SCA (%)		 55.59 56.53 22.22 40.81 45.10 29.11 55.52 29.53 27.55 39.93 62.80 72.95 11.40 96.41
广义遗传力
General heritability (%)		 79.38 89.14 97.27 58.29 81.85 50.30 97.44 60.00 75.14 87.41 56.97 89.41 83.44 81.07
狭义遗传力
Narrow-sense heritability (%)		 35.25 38.75 75.66 34.50 44.93 35.66 43.34 42.28 54.44 52.51 21.20 24.18 73.92 2.91
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