爆裂玉米主要数量性状遗传特性的研究

摘要

本文利用了主要数量性状差异较大的9个爆裂玉米自交系为试验材料。以Griffing完全双列杂交方法Ⅰ配制成81份组合，利用F<,1>代获取的试验数据分析了产量、膨胀倍数与爆裂玉米主要15个数量性状的杂种优势、亲本的一般配合力、特殊配合力、反交效应、广义遗传力和狭义遗传力及产量、膨胀倍数与主要数量性状间的相关和通径分析。并对亲本和组合进行了评价，筛选出了骨干亲本白交系和优势组合，试验结论如下： (1) 杂种优势：爆裂玉米F<,1>代的杂种优势是普遍存在的，绝大多数性状都表现出正向超中优势或正向超亲优势都远远大于负向部分。显性度和优势指数分析表明：15个数量性状(除秃尖长外)都呈现正向优势的组合数目大于呈现负向优势组合的数目，并且除秃尖长外所有的性状呈正向超亲优势的组合数目都多于呈负向超亲优势的组合数目。所有性状无论正向还是负向，都是部分显性的组合数目所占比例大于超显性的组合。呈正向优势的表现高于呈负向优势的表现。 优势指数的平均值大小依次是：小区产量>行粒数>穗长>膨化体积>百粒重>穗位高>株高>穗粗>爆花率>茎粗>膨胀倍数>穗行数>出籽率>淀粉含量>秃尖长。优势指数的变异系数依大小顺序表现为：秃尖长>膨胀倍数>膨化体积>小区产量>淀粉含量>爆花率>行粒数>穗长>穗位高>百粒重>穗行数>株高>穗粗>茎粗>出籽率。因此，对于这15个数量性状的选择，以膨胀倍数、膨化体积、小区产量、淀粉含量、爆花率、行粒数的选择的余地较大，而其他性状选择的余地较小。 (2) 一般配合力、特殊配合力和反交效应：株高、穗位高、穗长、穗行数、行粒数、淀粉含量、出籽率、小区产量、膨化体积、爆花率、膨胀倍数的一般配合力和特殊配合力方差均达到显著或极显著水平。同一亲本不同性状的一般配合力效应值有很大的差异，同一性状不同亲本之间的特殊配合力也有很大的差异。爆裂玉米的高产和品质育种须双亲都具有较高的一般配合力或双亲之一有较高的一般配合力，但也不排除从一般配合力都不高的双亲获得较高特殊配合力组合的可能。 产量和大多数农艺性状的正反交，只有株高、穗位高、出籽率、百粒重这几个农艺性状的差异显著，说明有细胞质基因参与了这些性状的遗传。 (3) Y01可作为高产育种的良好亲本，Y02、Y04、Y09可作为品质育种是良好的亲本。1×5、1×8、6×7、1×9、2×7、4×9为以高产为育种目标的优良组合；3×5、3×4、7×8、1×2、4×6、5×6为以提高爆裂品质为育种目标的优良组合。 (4) 回归分析表明：F<,1>代与母本的相关程度显著高于与父本的相关程度，所以选择亲本时要注意母本的目标性状不能过低。总配合力的效应值大小的趋势与F<,1>代的表现趋于一致。因此，总配合力效应值也可以作为预测F<,1>代杂种优势表现的一个重要指标。 (5) 广义遗传力(h<,B><'2>)由大到小表现为膨胀倍数>穗位高>株高>爆花率>膨化体积>百粒重>出籽率>穗粗>穗行数>行粒数>小区产量>穗长>秃尖长>淀粉含量>茎粗；狭义遗传力(h<,N><'2>)由大到小表现为膨胀倍数>穗位高>百粒重>穗粗>出籽率>膨化体积>穗行数>爆花率>株高>穗长>小区产量>行粒数>秃尖长>茎粗>淀粉含量。广义遗传力和狭义遗传力较高，可在早代进行选择；广义遗传力和狭义遗传力较低，受环境影响较大，不宜在早代选择。 (6) 产量与主要数量性状的相关分析和通径分析：相关系数大小依次为：行粒数>穗长>穗粗>百粒重>株高>茎粗>出籽率>穗行数>穗位高>秃尖长>淀粉含量，除秃尖长和淀粉含量与小区产量为负相关外，其它主要数量性状与小区产量均呈不同程度的正相关，行粒数、穗长、穗粗、百粒重、株高、茎粗、出籽率与产量达到了极显著正相关，穗行数、穗位高与小区产量达到了显著正相关。因此，在选育高产爆裂玉米品种时，应把影响产量最大的行粒数、穗长、穗粗、百粒重等性状的选择放在优先位置，而对秃尖长、淀粉含量的选择尺度可适当放宽。 直接通径系数的大小依次为：行粒数>百粒重>穗行数>穗粗>株高>茎粗>穗长>秃尖长>出籽率。其中以行粒数对产量的影响最大。 (7) 膨胀倍数与主要数量性状的相关分析和通径分析：相关系数大小依次为：膨化体积>爆花率>淀粉含量>行粒数>穗位高>穗长>茎粗>小区产量>株高>穗行数>出籽率>秃尖长>百粒重>穗粗。其中膨化体积、爆花率与膨胀倍数达到了极显著正相关；穗粗、百粒重、秃尖长、出籽率与膨胀倍数达到了极显著负相关，穗行数、株高与膨胀倍数达到了显著负相关，而且小区产量与膨胀倍数的相关系数也为较大的负值。提高百粒重可以增加玉米花的体积，但百粒重与膨胀倍数、爆花率呈显著负相关，增大百粒重会使膨胀倍数和爆花率显著下降。膨胀倍数与小区产量呈负相关，而且相关系数也较大，因此要协调好爆裂品质和产量的关系。 直接通径系数大小依次为：膨化体积>行粒数>穗行数>爆花率>穗位高>穗长>穗粗>茎粗>淀粉含量>株高>秃尖长>出籽率>小区产量>百粒重。提高爆裂品质应首先选择在膨化体积、行粒数、穗行数、爆花率等几个性状的表现较好的亲本。 (8) 粒色之间的爆花率达到了显著水平，膨胀倍数达到了极显著水平。黄色籽粒的膨爆特性要显著的好于红色的籽粒。

目录

文摘

英文文摘

声明

一、前言

1.1爆裂玉米的起源及国内外研究现状

1.2爆裂玉米的品质性状

1.3爆裂玉米的膨爆机理

1.4爆裂玉米品种的选育方法

1.5我国爆裂玉米育种面临的挑战

1.6研究的目的和意义

二、材料与方法

2.1试验材料

2.2试验设计与方法

2.2.1试验设计

2.2.2试验测定与方法

2.3统计分析方法

2.3.1主要数量性状平均值

2.3.2方差分析

2.3.3显性度(相对杂种优势)和优势指数

2.3.4配合力分析

2.3.5遗传力分析

2.3.6产量、膨胀倍数与主要数量性状的相关和通径分析

三、结果与分析

3.1 F1代主要数量性状平均值及方差分析

3.1.1 F1代主要数量性状平均值

3.1.2 F1代主要数量性状差异显著性分析

3.2主要数量性状的杂种优势分析

3.2.1平均优势(超中优势)和超亲优势

3.2.2主要数量性状的显性度和优势指数分析

3.3配合力分析

3.3.1一般配合力、特殊配合力及反交效应的显著性测验

3.3.2一般配合力效应分析

3.3.3一般配合力效应差数的多重比较

3.3.4特殊配合力效应分析

3.3.5反交效应分析

3.3.6配合力类型、总配合力与杂种F1代表现的关系

3.4主要数量性状的遗传力估计

3.5产量、膨胀倍数与主要数量性状的遗传相关和通径分析

3.5.1产量、膨胀倍数与主要数量性状的遗传相关分析

3.5.2产量、膨胀倍数与主要数量性状的通径分析

3.6膨胀倍数、爆花率和粒色的关系

四、讨论

4.1爆裂玉米主要数量性状的杂种优势

4.2爆裂玉米主要数量性状的配合力

4.3爆裂玉米主要数量性状的遗传力估计

4.4产量、膨胀倍数与主要数量性状的遗传相关和通径分析

4.5膨胀倍数、爆花率和粒色的关系

4.6爆裂玉米种质资源的改良和创新

4.7爆裂玉米育种的研究展望

五、结论

参考文献

附表

致谢

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