玉米自交系的光周期特性研究和育种潜力分析

• 作 者: 朱正梅
• 机 构: 华南农业大学
• 出 处: 华南农业大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 玉米 SSR分子标记 杂种优势 光周期敏感性 双列杂交 育种潜力

本文以17个CIMMYT自交系和20个国内自交系为材料，利用SSR分子标记、表型性状观测、加性效应分析等三种技术手段和聚类分析的统计学方法，研究了玉米杂种优势群划分。根据玉米光周期敏感性状在长短日照下的相对差值(RD％)比较了这些性状的敏感性程度，并以此作为指标对自交系的光周期敏感性进行分析。同时按照部分双列杂交设计预测了自交系的育种潜力，以期给饲用玉米的育种提供一条新的方向。主要结果如下：
1、调查了37个自交系在长日照和短日照两个个环境下抽雄、散粉、吐丝、株高、穗位高等光周期敏感相关性状，将RD％值作为衡量光周期敏感性的指标，并对其作主成分分析。结果表明，敏感度综合排名在前五位的是来自CIMMYT(国际玉米和小麦改良中心)群体玉米T14、T16、T1、T3、T15；排名在最后五位的是国内玉米W5、W12、W15、W16、W17。根据各个性状5个主成分的特征向量平均值的比较，可得出9个性状敏感程度的顺序为：株高>茎粗>叶面积>抽雄期>总叶片数>散粉期>吐丝期>穗位高>雄穗分枝数。
2、 37个自交系按照部分双列杂交设计配成69个杂交组合，分别调查开花期、株高、整株鲜重、干苞重等性状，并采用朱军等提出的AD(加性-显性效应)模型分析数据。通过3个产量性状的加性效应(一般配合力)和加性×环境互作效应的比较，结果显示，(1)CIMMYT群体的3个产量性状的加性效应平均值都明显大于国内群体，表明CIMMYT群体的增产潜力普遍高于国内群体；(2)3个产量性状的加性×环境互作效应随着性状和环境的不同而不同，表明受光周期的影响，国内外玉米群体对不同目标性状的育种潜力有可能不同。
3、对37个玉米自交系进行了SSR分析，31对引物共检测出135个等位基因变异，每对引物检测出2～12个等位基因，平均每个位点4.35个，平均多态性信息量为0.66。UPGMA的聚类结果显示，37个自交系可被划分为11大杂种优势类群，分类结果与系谱基本一致。
4、以69个杂交组合两个环境下的整株鲜重为标准，对表型性状、SSR标记、和加性效应3种聚类结果进行比较，结果显示，加性效应聚类结果和整株鲜重相关性最大，表明根据加性效应得出的杂种优势群对选择整株鲜重的指导意义最大。