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作物杂志,2023, 第5期: 66–70 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.05.010

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

玉米百粒重遗传育种效应研究

曲海涛1(), 李忠南2, 王越人1, 马艺文1, 相洋2, 邬生辉1, 谭倬3, 王纯3, 魏强3, 罗瑶1, 李光发1()   

  1. 1通化市农业科学研究院，135007，吉林梅河口
    2吉林省农业技术推广总站，130033，吉林长春
    3通化市种子管理站，134000，吉林通化
  • 收稿日期:2022-03-18 修回日期:2022-05-12 出版日期:2023-10-15 发布日期:2023-10-16
  • 通讯作者: 李光发，主要从事玉米遗传育种工作，E-mail：lgftn666@sina.com
  • 作者简介:曲海涛，主要从事玉米单倍体育种工作，E-mail：qhtnky@163.com
  • 基金资助:
    吉林省农业重点研发项目(20200402022NC);吉林省主粮作物良种科技创新重大专项―玉米单倍体育种技术研究(20210302004NC)

Study on Genetic and Breeding Effects of 100-Grain Weight in Maize

Qu Haitao1(), Li Zhongnan2, Wang Yueren1, Ma Yiwen1, Xiang Yang2, Wu Shenghui1, Tan Zhuo3, Wang Chun3, Wei Qiang3, Luo Yao1, Li Guangfa1()   

  1. 1Tonghua Academy of Agricultural Sciences, Meihekou 135007, Jilin, China
    2Agricultural and Technology Extension Station of Jilin Province, Changchun 130033, Jilin, China
    3Tonghua Seed Management Station, Tonghua 134000, Jilin, China
  • Received:2022-03-18 Revised:2022-05-12 Online:2023-10-15 Published:2023-10-16

RichHTML

10

PDF (PC)

214

摘要：

在自交授粉条件下，对PH6WC×PH4CV、PH6WC×B20、PH6WC×D1279 及亲本百粒重差异进行分析，并对PH6WC×D1279组建六世代群体（P1、P2、F1、B1、B2、F2），运用主-多基因混合模型遗传分析方法对百粒重遗传进行分析。结果表明，3个杂交种F1百粒重存在极显著差异，且极显著高于亲本;F1超高亲优势为11.56%~43.68%;百粒重遗传模型为2对主基因加、显、上模型;2对主基因为完全显性，上位性效应>显性效应>加性效应;主基因遗传率77.64%~80.86%。

关键词: 玉米, 百粒重, F1超高亲优势, 遗传育种

Abstract:

Under the condition of self-pollination, the differences of 100-grain weight of PH6WC×PH4CV, PH6WC×B20, PH6WC×D1279 and their parents were analyzed, and the six-generation populations (P1, P2, F1, B1, B2, F2) of PH6WC× D1279 were established, the genetic analysis of 100-grain weight was carried out by using the genetic analysis method of major gene polygene mixed model. The results showed that there were extremely significant differences in 100-grain weight among F1 of three hybrids and extremely significantly higher than those of their parents. The super high parental heterosis of F1 were 11.56%-43.68%; the genetic model of 100-grain weight was two pairs of major genes additive, dominance, epistasis model, and two pairs of major genes were completely dominant, epistatic effect > dominant effect > additive effect, the major gene heritabilities were 77.64%-80.86%.

Key words: Maize, 100-grain weight, F1 super high parental heterosis, Genetic breeding

表1

自交系的血缘及对应品种

自交系Inbred line 血缘系谱Consanguinity 来源Source 组合Combination 品种Variety
PH6WC PH01N×PH09B Reid，美国 PH6WC×PH4CV 先玉335（国审玉2004017）
PH4CV PH7V0×PHBE2 Lancaster，美国
B20 丹340×吉853 旅系×黄早四，中国（自育） PH6WC×B20 津单19（津审玉2010005）
D1279 B20×PH4CV DH系，中国（自育） PH6WC×D1279 通育189（蒙审玉2020014）

表2

百粒重方差分析

变异来源Source of variation 平方和Sum of squares 自由度Free degree 均方Mean square F值F value P值P value
区组间Between groups 0.26 2 0.13 0.33 0.7259
材料间Between materials 1118.75 6 186.46 472.05 0
误差Error 4.74 12 0.40
总变异Total variation 1123.75 20

表3

材料间百粒重差异显著水平和F1平均优势、超高亲优势

材料
Material		 平均值
Mean
(g)		 平均优势
Average
heterosis (%)		 超高亲优势
Super high parental
heterosis (%)
PH6WC×B20 46.53aA 51.56 39.02
PH6WC×D1279 44.70bB 31.47 11.56
PH6WC×PH4CV 40.13cC 47.27 43.68
D1279 40.07cC 33.48 19.72
B20 33.47dD
PH6WC 27.93eE
PH4CV 26.57fE

表4

六世代百粒重统计参数

世代
Generation		 平均值
Mean (g)		 最大值
Maximum (g)		 最小值
Minimum (g)		 标准差
Standard deviation		 标准误
Standard error		 变异系数
Coefficient of variation (%)		 JB
P
P1 31.76 36.50 25.30 2.7372 0.4765 8.62 0.5570
P2 41.86 47.60 36.50 2.4435 0.3078 5.84 0.4119
F1 45.07 52.40 34.70 4.0066 0.4398 8.89 0.3495
B1 39.05 51.60 26.40 4.4143 0.2360 11.30 0.9900
B2 41.15 55.90 24.50 5.4332 0.3116 13.20 0.0334
F2 39.76 55.30 21.60 5.4468 0.2233 13.70 0.0616

表5

六世代百粒重21种遗传模型的AIC值

模型
Model		 AIC值
AIC value		 模型
Model		 AIC值
AIC value
1MG-AD 34 105.77 MX1-AD-AD 32 690.71
1MG-A 34 399.93 MX1-A-AD 33 467.04
2MG-ADI 30 585.33 MX1-EAD-AD 33 735.01
2MG-AD 30 605.51 MX1-AEND-AD 33 729.25
2MG-A 30 644.22 MX2-ADI-ADI 31 230.06
2MG-EA 34 400.66 MX2-AD-AD 33 740.85
2MG-AED 33 840.33 MX2-A-AD 36 447.02
2MG-EEAD 34 388.67 MX2-EA-AD 30 593.28
PG-ADI 32 598.66 MX2-AED-AD 33 736.99
PG-AD 33 957.10 MX2-EEAD-AD 33 734.99
MX1-AD-ADI 32 602.66

表6

最适模型适合性检验

世代
Generation		 统计量Statistic
U12 U22 U32 nW2 Dn
P1 13.3466（0.67） 77.1740*（0.03） 449.5930*（0.02） 43.0787（0.06） 0.0017（1）
F1 0.9408（0.33） 18.9166*（0.04） 186.0660（0.06） 32.3370（0.06） 0.0010（1）
P2 11.9102（0.76） 53.2343*（0.03） 250.2280*（0.04） 37.8770（0.06） 0.0014（1）
B1 3.0687（0.08） 4.9838*（0.03） 4.6020（0.07） 5.6486（0.08） 0.0527（0.71）
B2 6.1330（0.07） 2.9306（0.09） 7.5289**（0.00） 7.9918（0.07） 0.0246（0.86）
F2 2.4195（0.11） 4.7903（0.08） 7.4547**（0.00） 5.7211（0.06） 0.0311（0.34）

表7

一阶遗传参数估计值

一阶参数First order parameter 估计值Estimate value
m 11.15
da -10.41
db 9.42
ha 28.84
hb 28.84
ha/da -2.77
hb/db 3.06
i -8.78
jab 9.71
jba -10.11
l -65.11

表8

二阶遗传参数估计值

二阶参数
Second order parameter		 估计值Estimate value
B1 B2 F2
σp2 381.25 438.86 375.53
σmg2 297.259 354.8615 291.5651
σ2 83.9769 83.9769 83.9769
hmg2 (%) 77.97 80.86 77.64
[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] 李忠南, 王越人, 王振萍, 等. 玉米杂交当代F0百粒重的遗传分析. 玉米科学, 2015, 23(1):78-84.
[3] 贾玉峰, 张新生, 赵明. 普通玉米单交种与高油玉米杂交当代子粒杂种优势效应的研究. 吉林农业大学学报, 2003, 25(5):490-494.
[4] 周芳, 史振声, 王志斌. 玉米杂交当代子粒性状及营养成分的变化. 辽宁农业科学, 2007(1):5-8.
[5] 孙振, 莫乔程, 程备久, 等. 玉米百粒重性状遗传、杂种优势与亲子相关分析. 作物杂志, 2012(2):31-35.
[6] 刘伟华, 罗红兵, 邱博. 玉米雄穗发育及其百粒重的QTL定位研究进展. 作物研究, 2015, 29(6):667-670.
[7] 2021年国家玉米品种区域试验总结第二章.全国农技推广网.
[8] 唐启义. DPS数据处理系统. 北京: 科学出版社, 2007.
[9] 孔繁玲. 植物数量遗传学. 北京: 中国农业大学出版社, 2006.
[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] 李忠南, 王越人, 李光发, 等. 玉米分蘖率的遗传研究. 玉米科学, 2016, 24(2):15-21.
[12] 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.
[13] 李忠南, 王越人, 车丽梅, 等. 通玉179六世代和DH世代4个穗部性状对比分析研究. 作物杂志, 2022(2):64-68.
[1] 曹庆军, 李刚, 杨浩, 娄玉勇, 杨粉团, 孔凡丽, 李辛琲, 赵新凯, 姜晓莉. 不同耕作方式对春玉米种床质量的影响及其与幼苗群体建成和产量的关系[J]. 作物杂志, 2023, (5): 249–254
[2] 于乐, 李林, 黄红娟, 黄兆峰, 朱文达, 魏守辉. 湖北省玉米田杂草种类组成及群落特征[J]. 作物杂志, 2023, (5): 272–279
[3] 杨宗莹, 肖贵, 张红伟. 利用玉米F1群体进行玉米全株鲜重的全基因组预测分析[J]. 作物杂志, 2023, (5): 43–48
[4] 杨密, 王美娟, 许海涛. 不同生态区玉米自交系苞叶动态发育差异性研究[J]. 作物杂志, 2023, (5): 81–90
[5] 袁刘正, 王会强, 王秋岭, 朱世蝶, 赵月强, 袁曼曼, 王会涛, 张运栋, 柳家友, 袁永强. 遮阴条件下玉米自交系配合力与遗传效应分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 104–109
[6] 郑飞, 陈静, 崔亚坤, 孔令杰, 孟庆长, 李杰, 刘瑞响, 张美景, 赵文明, 陈艳萍. 淮北不同生态区丰产稳产宜机收玉米新品种筛选[J]. 作物杂志, 2023, (4): 110–117
[7] 王丽萍, 白岚方, 王天昊, 王宵璇, 白云鹤, 王玉芬. 不同施氮水平对青贮玉米植株氮素积累和转运的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 165–173
[8] 李雨新, 卢敏, 赵久然, 王荣焕, 徐田军, 吕天放, 蔡万涛, 张勇, 薛洪贺, 刘月娥. 京津唐夏玉米区生产现状调研分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 174–181
[9] 刘松涛, 田再民, 刘子刚, 高志佳, 张静, 贺东刚, 黄智鸿, 兰鑫. 基于转录组测序揭示玉米抗倒伏相关基因和代谢通路[J]. 作物杂志, 2023, (4): 31–37
[10] 谢文锦, 李方明, 李宁, 杨海龙, 付俊, 张中伟, 高旭东, 丰光. 基于GGE双标图的北方地区鲜食糯玉米产量和品质性状及试点鉴别力分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 85–90
[11] 温胜慧, 杨俊伟, 王洋, 李公建, 翁建峰, 段灿星, 贾鑫, 王建军. 玉米抗真菌病害基因挖掘与分子育种利用研究进展[J]. 作物杂志, 2023, (3): 1–11
[12] 常青, 李立军, 渠佳慧, 张艳丽, 韩冬雨, 赵鑫瑶. 土默川平原麦后复种饲用玉米‖油菜模式的增产优势及氮素利用效率[J]. 作物杂志, 2023, (3): 167–174
[13] 郭书磊, 王瑛, 魏良明, 张新, 刘焱, 吴伟华, 卢道文, 雷晓兵, 王振华, 鲁晓民. 不同生态条件下玉米产量影响因素分析[J]. 作物杂志, 2023, (3): 205–214
[14] 高沐甜, 邱冠杰, 朱通通, 李瑞莲, 邓敏, 罗红兵, 黄成. 玉米―大刍草渗入系群体的剑叶遗传基础解析[J]. 作物杂志, 2023, (3): 51–57
[15] 李忠南, 王越人, 马艺文, 相洋, 邬生辉, 曲海涛, 李福林, 张淑琴, 李光发. 基于玉米DH系分离群体叶鞘、花丝、花药与穗轴颜色性状的遗传分析[J]. 作物杂志, 2023, (3): 75–79
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