通玉179六世代和DH世代4个穗部性状对比分析研究

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2022.02.009

摘要/Abstract

摘要：

对穗长平均优势较大的通玉179的F₁（PH6WC×29,Reid）进行了单倍体自然加倍规模化育种,并组建六世代群体,就穗长、行粒数、穗行数、穗粒数进行了六世代和DH世代最适模型的遗传参数分析。结果表明,六世代分离世代穗长多基因遗传力为0;行粒数、穗行数和穗粒数主基因遗传力范围分别为56.80%~97.82%、0~58.59%和65.08%~93.70%。DH世代穗长、行粒数、穗行数和穗粒数主基因遗传力分别为99.21%、96.35%、98.24%和93.36%。以上说明常规育种母本系选育应以行粒数为首要目标,从而达到最大穗粒数。DH育种应以穗长为目标,同时兼顾穗行数,有效实现最大穗粒数的育种目标。

关键词: 玉米, 通玉179, 穗部性状, 六世代, DH世代, 遗传参数

Abstract:

F₁ (PH6WC×29, Reid) with higher average ear length advantage of Tongyu 179 was selected for haploid natural doubling large-scale breeding, and the six generation populations were established. The genetic parameters of the optimal genetic model for ear length, grain number per row, row number per ear and grain number per ear in six generations and DH generation were analyzed. The results showed that the polygenic inheritance of the ear length was 0 and the main genetic inheritance of grain number per row, row number per ear and grain number per ear were 56.80%-97.82%, 0-58.59% and 65.08%-93.70%, respectively, in the sixth generation. The heritability of the main genes for ear length, grain number per row, row number per ear and grain number per ear were 99.21%, 96.35%, 98.24% and 93.36% in the DH generation, respectively. The results showed that the grain number per row should be the primary goal when breeding female parent lines in conventional breeding in order to achieve the maximum grain number per ear. DH breeding should aim at ear length and at the same time take into account row number per ear in order to achieve the goal of the maximum grain number per ear more effectively.

Key words: Maize, Tongyu 179, Ear traits, Six generations, DH generation, Genetic parameter

李忠南, 王越人, 车丽梅, 邬生辉, 曲海涛, 宋涛, 李福林, 李光发. 通玉179六世代和DH世代4个穗部性状对比分析研究[J]. 作物杂志, 2022 (2): 64–68

Li Zhongnan, Wang Yueren, Che Limei, Wu Shenghui, Qu Haitao, Song Tao, Li Fulin, Li Guangfa. Comparative Analysis and Research of Four Ear Traits of Six Generations and DH Generation of Tongyu 179[J]. Crops, 2022(2): 64–68

图/表 6

表1

表2

表3

表4

最适模型适合性检验

性状 Trait	世代 Generation	统计量Statistic
性状 Trait	世代 Generation	U₁²	U₂²	U₃²	_nW²	D_n
穗长 Ear length	P₁	0.2263（0.646）	1.8527（0.174）	12.9770^**（0）	2.0055^**（0）	0.0907（0.361）
穗长 Ear length	F₁	2.6858（0.101）	2.0649（0.151）	0.3591（0.549）	4.2190^**（0）	0.0237（1）
	P₂	0.4404（0.507）	2.3064（0.129）	12.2809^**（0）	2.2773^**（0）	0.1145（0.134）
	B₁	0.0357（0.850）	0.0060（0.938）	0.1774（0.674）	0.2145（0.244）	0.0038（1）
	B₂	5.3623^*（0.021）	6.5819^*（0.011）	1.6734（0.196）	4.7410^**（0）	0.0727（0.057）
	F₂	10.1430^**（0）	6.3448^*（0.012）	5.1033^*（0.024）	6.1470^**（0）	0.0860^**（0.005）
	DH	0（0.998）	98.2266^**（0）	1570.9810^**（0）	134.3810（0.308）	0.0005（1）
行粒数 Grain number per row	P₁	16.0480^**（0）	23.5649^**（0）	15.2270^**（0）	18.0102（0.057）	0.0022（1）
行粒数 Grain number per row	F₁	83.2569^**（0）	112.1474^**（0）	49.2907^**（0）	29.7110（0.107）	0.0029（1）
	P₂	54.5706^**（0）	45.5487^**（0）	2.6067（0.106）	21.9070（0.075）	0.0078（1）
	B₁	0.0270（0.870）	0.1958（0.658）	1.2867（0.257）	0.1439（0.442）	0.0076（1）
	B₂	1.6154（0.204）	0.4177（0.518）	5.4626^*（0.019）	0.7451^**（0）	0.0027（1）
	F₂	0.0001（0.992）	0.0340（0.854）	0.4900（0.484）	0.2276（0.224）	0.0021（1）
	DH	0.0754（0.784）	103.2528^**（0）	1566.7230^**（0）	134.3860（0.308）	0.0005（1）
穗行数 Row number per ear	P₁	14.7270^**（0）	22.0520^**（0）	15.3749^**（0）	17.9550（0.057）	0.0043（1）
穗行数 Row number per ear	F₁	17.0569^**（0）	52.4496^**（0）	168.3091^**（0）	23.5920（0.082）	0.0030（1）
	P₂	14.3016^**（0）	20.6278^**（0）	12.3939^**（0）	17.6255（0.055）	0.0073（1）
	B₁	0.0016（0.968）	9.4124^**（0）	154.4696^**（0）	6.3598^**（0）	0.0450（0.499）
	B₂	0.0213（0.884）	3.7900（0.052）	52.1590^**（0）	4.5330^**（0）	0.0537（0.284）
	F₂	0.0706（0.790）	3.2592（0.071）	68.0725^**（0）	5.4729^**（0）	0.0743^*（0.023）
	DH	0.0002（0.989）	98.5384^**（0）	1572.3470^**（0）	134.3990（0.308）	0.0005（1）
穗粒数	P₁	44.3706^**（0）	42.2680^**（0）	0.0429（0.836）	21.0414（0.071）	0.0019（1）
Grain number per ear	F₁	148.9927^**（0）	149.9990^**（0）	2.9412（0.086）	35.7189（0.129）	0.0030（1）
	P₂	66.0026^**（0）	51.9872^**（0）	6.8855^**（0）	22.9570（0.079）	0.0044（1）
	B₁	0.2273（0.634）	0.1435（0.705）	11.3015^**（0）	0.3447（0.107）	0.0022（1）
	B₂	0.4854（0.486）	0.0313（0.860）	3.9625^*（0.047）	0.5211^*（0.036）	0.0030（1）
	F₂	0.3508（0.554）	0.0109（0.917）	3.5224（0.061）	0.3070（0.136）	0.0025（1）
	DH	2.5923（0.107）	128.8881^**（0）	1534.7460^**（0）	134.6150（0.308）	0.0005（1）

表4

表5

果穗4个性状六世代遗传参数估计值

遗传参数 Genetic parameter	穗长 Ear length			行粒数 Grain number per row			穗行数 Row number per ear			穗粒数 Grain number per ear
遗传参数 Genetic parameter	B₁	B₂	F₂	B₁	B₂	F₂	B₁	B₂	F₂	B₁	B₂	F₂
$σ p 2$	12.10	68.13	55.25	66.71	205.12	176.56	12.80	30.91	27.17	18 494.98	36 053.83	35 318.08
$σ mg 2$				37.89	186.52	172.71	0	18.11	14.37	12 037.24	33 783.77	32 749.94
$σ pg 2$	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0.00	0.00	0.00
$σ 2$	84.76	84.76	84.76	81.90	81.90	81.90	12.80	12.80	12.80	16 019.98	16 019.98	16 019.98
$h mg 2$ (%)				56.80	90.93	97.82	0	58.59	52.89	65.08	93.70	92.73
$h pg 2$ (%)	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0.00	0.00	0.00

表5

表6

果穗4个性状DH世代遗传参数估计值

遗传参数 Genetic parameter	估计值Estimate value
遗传参数 Genetic parameter	穗长 Ear length	行粒数 Grain number per row	穗行数 Row number per ear	穗粒数 Grain number per ear
$σ p 2$	23.0599	38.2098	12.7941	7076.1736
$σ mg 2$	22.8783	36.8140	12.5690	6606.4600
$σ 2$	0.1816	1.3958	0.2251	469.7136
$h mg 2$ (%)	99.21	96.35	98.24	93.36

表6

参考文献 12

[1]	李忠南, 王克伟, 王越人, 等. 玉米品种先玉335的血缘系谱及主要农艺性状遗传分析. 玉米科学, 2018, 26(3):32-39.
[2]	包和平, 李颖, 李春成. 高淀粉玉米郑单958主要农艺性状主基因+多基因遗传分析. 吉林农业大学学报, 2010, 32(3):245-248.
[3]	李忠南, 王越人, 邬生辉, 等. 玉米品种穗轴重和出籽率等性状的相关及遗传关系研究. 玉米科学, 2012, 20(5):33-39.
[4]	李光发, 李忠南, 王越人, 等. 玉米PH6WC组合与产量相关性状的灰色关联分析. 玉米科学, 2013, 21(6):45-48.
[5]	向道权, 黄烈键, 曹永国, 等. 玉米产量性状主基因-多基因遗传效应的初步研究. 华北农学报, 2001, 16(3):1-5.
[6]	李忠南, 王越人, 邬生辉, 等. 玉米主要性状GCA效应值的因子分析. 作物杂志, 2018(2):25-29.
[7]	石明亮, 孙权星, 陈小晖, 等. 玉米产量相关性状的遗传分析与育种应用. 福建农业学报, 2012, 27(12):1292-1297.
[8]	李忠南, 王越人, 张艳辉, 等. 玉米DH系15D969超多穗行数的遗传分析. 作物杂志, 2020(5):89-93.
[9]	李忠南, 王越人, 邬生辉, 等. 玉米单倍体自然加倍花粉结实力遗传的初步研究. 作物杂志, 2021(2):57-61.
[10]	盖钧镒, 章元明, 王建康. 植物数量性状遗传体系. 北京: 科学出版社, 2003.
[11]	孔繁玲. 植物数量遗传学. 北京: 中国农业大学出版社, 2006.
[12]	Zhang M T, Edward H. Doubled haploids. Biotechnology in Agriculture and Forestry, 2009, 63:127-142.

相关文章 15

[1]	曹丽茹, 鲁晓民, 王国瑞, 党尊, 邱天, 邱建军, 田云峰, 王振华, 党永富. 叶面喷施炭吸附聚谷氨酸对玉米生长发育的影响[J]. 作物杂志, 2022, (2): 158–166
[2]	李洋, 任孝慈, 李晓伟, 李伟堂, 黄威, 何中国, 王佰众. 食用向日葵产量与籽粒主要性状配合力及遗传分析[J]. 作物杂志, 2022, (2): 75–80
[3]	房孟颖, 闫鹏, 卢霖, 王庆燕, 董志强. 乙矮合剂对不同氮水平夏玉米氮代谢及产量的调控效应[J]. 作物杂志, 2022, (2): 96–103
[4]	刘子刚, 卢海博, 武敏桦, 赵海超, 魏东, 黄智鸿. 化控剂玉黄金对春玉米抗倒伏性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (1): 142–146
[5]	段雅娟, 曹士亮, 于滔, 李文跃, 杨耿斌, 王成波, 刘宝民, 刘长华. 玉米自交系萌发期耐盐性鉴定[J]. 作物杂志, 2022, (1): 213–219
[6]	冯素芬, 刘元剑, 许蕊淇, 张薇. 云南省近年审定鲜食玉米品种的主要性状分析[J]. 作物杂志, 2022, (1): 220–226
[7]	周德龙, 孟令聪, 郑淑波, 王楠, 李穆, 王薪淇, 卢实, 王敏, 刘文国, 路明. 一种快速高效检测转基因玉米方法的建立[J]. 作物杂志, 2022, (1): 65–69
[8]	黄莉群, 马玥, 戚新蕾, 孙秋玉, 董佳玉, 李冠甲, 马占鸿. 玉米品种对不同地区玉米南方锈菌的抗性评价[J]. 作物杂志, 2021, (6): 205–210
[9]	李安, 舒健虹, 刘晓霞, 蒙正兵, 王小利, 赵德刚. 干旱胁迫下枯草芽孢杆菌对玉米种子抗旱性及生理指标的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 217–223
[10]	刘威, 周剑雄, 谢媛圆, 张旭, 熊又升, 徐祥玉, 袁家富, 熊汉锋. 氮肥一次性基施对夏播鲜食甜玉米产量、品质和氮素利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 134–139
[11]	张艳茹, 杨子和, 杨荣, 韩建, 焦金龙, 赵丽, 吴元奇. 对热带玉米种质群体控制双亲混合选择适应性的评价[J]. 作物杂志, 2021, (5): 14–19
[12]	曹丽茹, 王国瑞, 张新, 魏良明, 魏昕, 张前进, 邓亚洲, 王振华, 鲁晓民. 玉米HSP90基因家族的全基因组鉴定与分析[J]. 作物杂志, 2021, (5): 28–34
[13]	裴志超, 周继华, 徐向东, 兰宏亮, 王俊英, 郎书文, 张伟强. 干旱处理对不同玉米品种叶片光合速率和抗氧化特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (5): 95–100
[14]	王庆彬, 聂振田, 卢洁春, 彭春娥, 张民, 孟慧, 刘治国, 耿全政. 宛氏拟青霉提取物对夏玉米产量及氮素利用的影响[J]. 作物杂志, 2021, (4): 166–171
[15]	冯艳飞, 杨威, 任国鑫, 邓杰, 李文龙, 高树仁. 黑龙江省部分玉米杂交种的综合评价[J]. 作物杂志, 2021, (4): 46–50

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

世代 Generation	穗长Ear length (cm)					行粒数Grain number per row
世代 Generation	平均值 Mean	最大值 Max.	最小值 Min.	变异系数 CV (%)	JB P	平均值 Mean	最大值 Max.	最小值 Min.	变异系数 CV (%)	JB P
P₁	15.08	19.00	12.50	11.15	0.2102	27.29	35	20	13.18	0.6089
P₂	19.09	23.00	16.50	8.37	0.1668	34.80	42	25	11.84	0.3826
F₁	23.94	27.00	21.00	8.51	0.2985	45.48	51	35	8.77	0.1186
B₁	16.78	26.00	7.00	20.06	0.7220	29.18	47	9	27.49	0.0304
B₂	18.35	26.00	10.00	16.66	0.4910	29.60	49	14	26.19	0.0300
F₂	18.47	25.50	9.00	15.89	0.0252	30.99	48	11	22.62	0.3938
DH	17.51	25.00	10.00	15.05	0.8492	21.69	48	6	31.34	0.0209
世代 Generation	穗行数Row number per ear					穗粒数Grain number per ear
世代 Generation	平均值 Mean	最大值 Max.	最小值 Min.	变异系数 CV (%)	JB P	平均值 Mean	最大值 Max.	最小值 Min.	变异系数 CV (%)	JB P
P₁	15.15	18	12	8.56	0.9413	412.31	560	308	13.69	0.7665
P₂	12.33	14	10	9.90	0.8189	428.69	560	260	14.63	0.4147
F₁	13.76	16	12	11.35	0.3850	623.60	768	504	11.84	0.4953
B₁	13.98	20	8	12.94	0.0148	411.37	792	104	32.65	0.0617
B₂	12.69	18	8	11.54	0.0831	377.84	736	140	30.47	0.0169
F₂	13.28	18	8	12.35	0.1332	413.81	810	154	27.95	0.1131
DH	12.99	20	6	17.22	0.3742	287.71	680	48	39.00	0.0024

世代 Generation	穗长-行粒数 Ear length-grain row	穗长-穗行数 Ear length-row ear	穗长-穗粒数 Ear length-grain ear	行粒数-穗行数 Grain row-row ear	行粒数-穗粒数 Grain row-grain ear	穗行数-穗粒数 Row ear-grain ear
B₁	0.8589^**	0.1703^**	0.7856^**	0.2442^**	0.9206^**	0.5876^**
B₂	0.7138^**	0.0545	0.6325^**	0.2012^**	0.9247^**	0.5482^**
F₂	0.7400^**	0.1264^*	0.6457^**	0.2114^**	0.8899^**	0.6221^**
DH	0.5039^**	0.3222^**	0.5130^**	0.3876^**	0.9115^**	0.7061^**

世代 Generation	性状 Trait	模型 Model	AIC值 AIC value
六世代 Six generation	穗长	PG-AD	9 042.4230
六世代 Six generation	行粒数	MX2-ADI-AD	15 579.5220
	穗行数	MX2-ADI-ADI	11 609.6518
	穗粒数	MX2-ADI-AD	26 735.8812
DH世代 DH generation	穗长	4MG-AI	3 760.0759
DH世代 DH generation	行粒数	4MG-AI	8 009.2805
	穗行数	4MG-AI	4 116.3295
	穗粒数	4MG-AI	19 987.0925