早熟玉米群体选系抗性评价及杂种优势关系分析

摘要

玉米种质资源遗传基础狭窄已经成为我国玉米育种可持续发展的重要限制因素之一,尤其是早熟种质缺乏严重。因此必须加强引进早熟外来种质以拓宽和创新玉米种质资源。掌握外来种质选系的遗传表现及与本地种质的杂种优势关系是玉米种质资源有效利用的重要手段。为此,本试验以从中国农业科学院作物科学研究所引进的加拿大早熟玉米群体中选出的61个群体选系和7个黑龙江省早熟玉米自交系为试验材料,在田间人工接种的条件下评价了61份农艺性状优良的加拿大早熟玉米群体选系对黑龙江省主要玉米病害丝黑穗病和大斑病的抗性;同时采用不完全双列杂交设计配制杂交组合,分析了加拿大早熟玉米群体选系的配合能力,以及与黑龙江省早熟玉米自交系间的杂种优势关系,其结果对其在黑龙江省及我国早熟玉米区的有效利用具有重要的理论和实践价值。主要研究结果如下:
　　 (1)农艺性状评价表明,61份群体选系的成熟期变幅为103～112天,均属于极早熟材料。在供试群体选系中EP2-5、EP9-3和EP17-4、EP17-12和EP17-7这5个选系的单株产量、产量构成因子等性状表现相对较好,育种中可以优先加以利用。
　　 (2)玉米丝黑穗病人工接种鉴定结果表明,61份加拿大早熟玉米群体选系中表现高抗的选系为EP14-1、EP16-5和EP17-8,占供试材料的4.9％;表现抗病的选系共18个,占供试材料29.5％;表现中抗的选系31个,占供试材料的50.8％;表现感病的选系共9个,占供试材料的14.8％,供试材料整体表现抗性较好,抗病材料占85.2％,无高感材料。玉米大斑病人工接种鉴定结果表明,鉴定的61份材料中有6份表现为高感,占鉴定材料总数的9.8％;有28份材料表现为感病,占鉴定材料总数的45.9％1有8份材料表现为抗病,占鉴定材料总数的13.1％;有19份材料表现为中抗,占鉴定材料总数的31.2％;供试材料中无高抗选系。
　　 (3)对黑龙江省早熟常用玉米自交系和加拿大早熟玉米群体选系的一般配合力分析表明,一般配合力表现较好的选系有EP9-3、EP13-1、EP14-5、EP15-3、EP17-4、EP17-11、EP17-13等7个。这些选系在两点环境下,与产量相关的GCA效应均表现很好,效应值很高,用这些选系做亲本所组配的杂种后代增产潜力较大。单株产量特殊配合力排在前10位的分别是EP17-15×K10、EP17-13×K10、EP16-5×KL298、EP17-7×甸11A、EP10-1×东46、EP17-11×合344、EP17-3×甸11A、EP17-11×K10、EP12-1×KF53、EP17-5×K10、EP15-2×KL298。
　　 (4)根据单株产量特殊配合力将61个加拿大玉米群体选系划分为七个类群,与K10遗传关系较近的群体选系有10个,与KF53遗传关系较近的有5个,与KL298遗传关系较近的有11个,与甸11A遗传关系较近的有10个,与东46遗传关系较近的有10个,与合344遗传关系较近的有10个,与京七遗传关系较近的选系有5个。
　　 (5)427个杂交组合单株产量对照优势中,以德美亚1号为对照的161个杂交细合中有31个组合超过德美亚1号的产量,占19.3％,以绥玉七为对照的266个杂交组合中共有92个组合的产量超过绥玉七,占34.6％。单株产量排在前十位的杂交组合是K10×EP17-13、合344×EP17-11、K10×EP17-11、K10×EP17-15、合344×EP17-13、K10×EP17-5、K10×EP25-1、KL298×EP9-3、甸11A×EP17-7、K10×EP9-3,分别比各自对照增产44.94％、44.7％、44.61％、41.13％、33.92％、33.14％、32.57％、31.17％、29.11％、28.68％,这些组合有较高的增产潜力。涉及的选系群体主要为EP17和EP9。
　　 (6)本研究中加拿大玉米群体选系与Reid群体选系具有较强的产量杂种优势,主要杂种优势利用途径是K10×EP17-13、EP17-11、EP17-15、EP17-5、EP25-1、EP9-3。