细胞核雄性不育突变对玉米配合力及杂种优势的影响研究

摘要

在作物杂交种子生产中，利用雄性不育可彻底解决母本去雄问题，对提高种子纯度，保证种子质量和降低生产成本具有重要意义。K305ms为玉米骨干自交系K305经60Co-γ射线辐射诱变育成的雄性不育材料，其育性受一个单隐性核基因控制。本研究选用K305ms群体中不育株(msms)、可育株(Msms)和野生型K305(MsMs)3种基因型，以及10个测验种采用不完全双列杂交模式组配的30个组合为材料，通过不同季节不同地点的田间试验，分析比较3种基因型对玉米主要性状配合力和杂种优势的影响，以期明确K305ms的应用潜力。主要研究结果如下:
　　1.3种基因型性状比较研究表明，K305ms群体中不育株(msms)和可育株(Msms)在吐丝期、株高和单株产量等所有考察的农艺、经济性状上均无显著差异，说明该核不育群体整齐、稳定一致。与野生型K305(MsMs)相比，不育株(msms)单株叶面积极显著增加，雄穗变小，利于干物质合成和积累;虽其穗长极显著增加，但出籽率和百粒重极显著减小，单株产量等其余性状差异均不显著。初步认为，用不育株(msms)作母本不会影响制种产量，并可节省人工去雄费用和提高种子纯度。
　　2.一般配合力(GCA)分析结果，3种基因型在穗长、秃尖长、穗行数、行粒数和百粒重等5个性状GCA上存在显著或极显著差异，单株产量等其余5个性状差异不显著;穗长、行粒数和百粒重等3个性状GCA与地点间存在显著的互作效应，单株产量等其余7个性状GCA与地点间的互作效应不显著。与K305(MsMs)相比较，不育株(msms)穗行数GCA表现极显著正效应，而秃尖长、穗长、行粒数和百粒重等4个性状GCA则呈极显著负效应;在K303ms群体中，其可育株(Msms)与不育株(msms)性状GCA的表现趋势基本一致。由此可见，以不育株(msms)作亲本，在增加杂交组合穗行数和缩短秃尖长方面具有较好的潜力。
　　3.特殊配合力(SCA)分析结果，除穗粗和出籽率外，单株产量等其余8个性状SCA均达显著或极显著差异;单株产量和穗位高等6个性状SCA与地点间存在极显著的互作效应，而株高等其余4个性状SCA与地点间的互作效应不显著。同一性状不同组合以及同一组合不同性状SCA效应表现复杂，在3种不同育性基因型组配的同型杂交组合中，绝大多数单株产量SCA在不同地点表现正负效应不同，其中K305(msms)×698-3在2个试验点均为极显著负效应，而K305(msms)×K389在2试验点表现显著或极显著正效应;说明母本育性基因型差异与产量SCA高低并无必然联系，育种中应通过多生态鉴定才能获得可靠结果。
　　4.产量杂种优势分析表明，与野生型K305(MsMs)配制的杂交组合单株产量相比较，K305ms群体中2种不同育性基因型相应的同型杂交种对照优势多数差异不显著，其杂种优势表现与地点存在极显著的互作关系;不育株(msms)与可育株(Msms)同型组合的杂种优势表现也不一致，实践上必须通过严格的比较鉴定和筛选。综合3个试验点联合分析结果，发现不育化杂交组合K305(msms)×K389产量对照优势达5.95％，增产效果显著，证明了K305ms具有进一步研究和开发利用前景。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 玉米雄性不育研究的意义

1．1．1．提升种业竞争力

1．1．2 提高玉米产业经济效益

1．2 玉米雄性不育概述

1．2．1 玉米雄性不育的概念

1．2．2 玉米雄性不育的分类

1．3 玉米细胞核雄性不育研究概况

1．3．1 玉米细胞核雄性不育基因

1．3．2 利用玉米细胞核雄性不育的主要途径

1．4 雄性不育对玉米自身性状的影响研究

1．5 雄性不育对玉米配合力的影响研究

1．6 雄性不育对玉米杂种优势的影响研究

2 目的与意义

3 材料与方法

3．1 研究材料

3．2 试验设计

3．3 测定项目与方法

3．4 数据统计与分析方法

3．4．1 亲本数据分析

3．4．2 杂交组合数据分析

4 结果与分析

4．1 三种基因型主要性状的比较

4．1．1 主要农艺性状的比较

4．1．2 主要经济性状的比较

4．2 配合力效应分析

4．2．1 组合间差异显著性检验

4．2．2 配合力联合方差分析

4．2．3 配合力效应分析

4．3 产量杂种优势分析

5 结论与讨论

5．1 核不育突变对玉米自身性状的影响

5．2 核不育突变对玉米配合力的影响

5．3 核不育突变对玉米产量杂种优势的影响

参考文献

致谢

附表

附图