根据产量特殊配合力分析玉米自交系杂种优势群

根据产量特殊配合力分析玉米自交系杂种优势群

李明顺1 ,张世煌1 ,李新海1 ,潘光堂2 ,白　丽1 ,彭泽斌1

(1 中国农业科学院作物育种栽培研究所 , 北京　100081 ; 2四川农业大学玉米研究所 ,雅安　625014)

摘要 :采用 NCII 设计 ,以 Mo17、B73、黄早四、丹 340、K12、K22 为测验种 , 12 个自交系为被测系 ,通过两年、两点

完全区组试验设计 ,分析了 18 个玉米自交系的配合力和杂种优势群。结果表明 ,18 个自交系可分为 5 群 ,即兰卡斯

特 (Mo17 和 P138) 、瑞得 (B73、8112 、铁 7922 和掖 107) 、四平头 (黄早四、K12 和 515) 、旅大红骨 (丹 340、E28、自 330、

S37 和 8293)和 PA 群 ( K22、CA156、掖 478 和沈 5003) 。在 72 个杂交组合中 , K12 ×8293、B73 ×S37、B73 ×8293、K22 ×

S37、Mo17 ×8293、Mo17 ×S37、丹 340 ×铁 7922、丹 340 ×P138、丹 340 ×S37 为 9 个强优势组合。K12、S37、8293 和丹

340 的产量一般配合力高 ,参与组配的强优势组合较多。因此 ,这 4 个自交系及其衍生系在我国玉米育种和生产中会

有较大的应用潜力。

关键词 :玉米 ;自交系 ;配合力 ;杂种优势群

Study on Heterotic Group s Among Maize InbredLines Based on SCA

L I Ming2shun1 , ZHAN G Shi2huang1 , L I Xin2hai1 , PAN Guang2tang2 , BAI Li1 , PEN G Ze2bin1

(1 Institute of Crop B reeding and Cultivation , Chinese Acaclemy of A gricultural Sciences , Beijing 100081 ;2

Institute of M aize , S ichuan A gricultural U niversity , Ya’an 625014 )

Abstract : The combining ability and heterotic groups of 18 maize inbred lines used predominantly in China

were analyzed based on the data from 22year and 22location experiments. Design II and testers of Mo17 , B73 ,

Huangzao4 , Dan340 , K12 , K22 were adopted. The results indicated that 18 inbred lines were classified into 5

heterotic groups , i. e. Lancaster ( Mo17 and P138) , Reid (B73 , 8112 , Tie7922 and Ye107) , Sipingtou

( Huangzao4 , K12 and 515) , Lüda Red Cob ( Dan340 , E28 , Zi330 and 8293) and PA group ( K22 , CA156 ,

Ye478 and Shen5003) . The combinations of K12 ×8293 , B73 ×S37 , B73 ×8293 , K22 ×S37 , Mo17 ×8293 ,

Mo17 ×S37 , Dan340 ×Tie7922 , Dan340 ×P138 and Dan340 ×S37 performed best among 72 entries. Inbred

lines K12 , S37 , 8293 and Dan340 were good combiners and are involved to produce high yielding hybrids. They

will be the predominant lines in maize breeding and commercial production in China.

Key words : Maize ; Inbred lines ; Combing ability ; Heterotic group

收稿日期 :2001210218

基金项目 :亚洲开发银行 AMBIONET 中国项目资助

作者简介 :李明顺 (19732) ,男 ,河北昌黎人 ,研究实习员 ,主要从事玉米遗传育种及种质改良研究。张世煌为本文联系作者 , Tel : 010268918596 ;

Fax : 010268975212 ; E2mail : cshzhang @public. bta. net . cn

　　近年来 ,玉米育种家已经普遍接受杂种优势群

与杂种优势模式的概念 ,并开展了相应的研究。我

国学者曾对生产上大量使用的 15 个骨干自交系进

行遗传多样性分析 ,区分出四平头、旅大红骨、兰卡

斯特、瑞得 4 个杂种优势群[1～3 ] 。最近的研究表明 ,

以掖 478 为代表的 PA 种质与 4 大类群有明显的遗

传距离 ,应独立为一个亚群[4 ] 。我国每年选育大量

性状优良、配合力较高的新自交系 ,但其中有一些系

谱不完整 ,与主要杂种优势群之间的关系尚缺乏系

统研究 ,其利用价值受到一定的限制 ,降低了选育强

优势组合的机会。而对骨干自交系做遗传多样性分

析 ,构建杂种优势模式可以明显提高选育强优势杂

中国农业科学　2002 ,35 (6) :600 - 605

Scientia Agricultura Sinica

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交组合的效率 ,并促进种质扩增研究。

本研究旨在利用 NCII 设计的田间试验数据 ,

根据产量特殊配合力划分某些杂种优势反应尚不明

确的自交系与骨干系之间的杂种优势群 ;在供试材

料中筛选强优势组合和一般配合力较高的自交系 ;

探讨在杂种优势群之间预测强优势组合的可能性。

1 　材料与方法

1 . 1 　试验材料

本试验选用 18 个普通玉米自交系 (表 1) ,其中

Mo17、B73、黄早四、K12、丹 340、K22 为测验种 ,代

表玉米生产上常用的兰卡斯特、瑞得、四平头、旅大

红骨和 PA 种质群。被测系为国内不同地区骨干杂

交组合的亲本或有应用潜力的新自交系。

1 . 2 　田间试验设计

1997 年冬和 1998 年冬在海南省三亚市以测验

种为母本 ,被测系为父本 ,组配 72 个杂交组合。试

验采用两年 (1998、1999 年) 两点 (北京昌平、四川雅

安)完全区组设计 ,3 次重复 ,单行区 ,行距 0. 6m ,株

距 0. 3m ,行长 4. 8m ,折合 55 558 株/ ha。试验调查

15 个农艺性状和产量性状 ,以单株粒重计算产量。

本文针对产量和产量构成因子进行分析。

表 1 　18 个参试自交系

Table 1 　Pedigree of 18 inbred lines

序号Code

自交系Lines

系谱Pedigree

序号Code

自交系Lines

系谱Pedigree

1 Mo17 18722 ×C103 10 掖 107 XL80 衍生系Ye107 Derived from XL80

2 B73 Reid 11 沈 5003 美国 3147 二环系

Shen5003 Recycle of 3147

3 黄早四四平头 12 515 (华风 100 ×矮 C103) ×黄早四

Huangzao4 Sipingtou ( Huafeng100 ×AiC103) ×Huangzao4

4 丹 340 旅 9 ×有稃玉米 13 U8112 美国种质

Dan340 Lü9 ×Podcorn American germplasm

5 K12 黄早四衍生系 14 S37 Suwan 1

Derived from Huangzao4

6 K22 掖 478 衍生系 15 铁 7922 美国 3382 二环系

Derived from Ye478 Tie7922 Recycle of 3382

7 自 330 Oh43 ×可利 67 16 CA156 Pool 33 群体

Zi330 Oh 43 ×Creole 67 Pool33

8 E28 A619 ×旅 9 宽 17 P138 78599 衍生系

A619 ×Lü9kuan Derived from 78599

9 掖 478 8112 ×沈 5003 18 8293 丹 340 衍生系

Ye478 8112 ×Shen5003 Derived from Dan340

1 . 3 　统计方法

1 . 3 . 1 　以小区性状均值为单位进行配合力分

析[5 ] 。

gcaf = T f / m r - Tc/ m f r

gcam = Tm / f r - Tc/ mf r

scaij = T ij/ r - T f / m r - Tm / f r + Tc/ mf r

式中 , f = 母本数 , m = 父本数 , r = 重复数。

1 . 3 . 2 　根据产量特殊配合力划分杂种优势群。在

测验种固定的情况下 ,特殊配合力较低的划入同一

杂种优势群。

2 　结果与分析

2 . 1 　联合方差分析

由表 2 可见 ,4 个性状在年份、地点间的产量方

差均达极显著水平 ,表明年份和地点对产量影响较

大。产量、百粒重、行粒数和穗行数的组合间方差极

显著 ,说明不同组合间 4 个性状有极显著的差异。

测验种、被测系方差均达极显著差异 ,表明测验种、

被测系间的一般配合力有极显著差异。测验种与被

测系互作方差极显著 ,表明组合间的特殊配合力差

异极显著。

2 . 2 　配合力分析

根据两年试验数据进行一般配合力效应 ( GCA)

分析。结果列于表 3。

2 . 2 . 1 　产量的一般配合力效应 : K12 和丹 340 的

GCA 在测验种中较高 ,依次为 13. 0 和 10. 2g。在被

测系中 8293、S37、P138 和铁 7922 的 GCA 较高 ,分

别为 28. 9、26. 0、13. 6 和 11. 1g。

1066 期　　　　　　　　　　　　　李明顺等 :根据产量特殊配合力分析玉米自交系杂种优势群　　　　　　　




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表 2 　4 个性状两年两点联合方差分析

Table 2 　Combine ANOVA for 4 traits at two environments in two years

变异来源Sources

自由度Degree of freedom

产量Yield(g)

百粒重100 2kernel weight (g)

行粒数Kernels / row

穗行数Rows / ear

年份　Years 1 10715. 36 3 3 22. 3845 130. 3614 3 58. 482 3 3

重复　Replications 2 2239. 69 3 103. 084 3 3 6. 1277 0. 5742

组合　Hybrids 71 5393. 209 3 3 133. 7096 3 3 139. 2136 3 3 29. 457 3 3

年份×组合　Y×H 71 1368. 4814 3 3 17. 896 23. 7436 3. 385

误差　Error 598 653. 9247 14 20. 974 2. 673

地点　Environments 1 57109. 55 3 3 889. 54 3 3 6620. 38 3 3 947. 61 3 3

测验种　Testers 5 7652. 95 3 3 692. 848 3 3 286. 28 3 3 222. 385 3 3

被测系　Lines 11 15874. 85 3 3 261. 138 3 3 223. 59 3 3 44. 6596 3 3

测验种×被测系　T ×L 55 3045. 799 3 3 46. 097 3 3 72. 66 3 3 4. 98 3 3

误差　Error 659 647. 478 13. 029 11. 33 1. 384

表 3 　18 个玉米自交系的产量和产量构成因子的一般配合力效应

Table 3 　GCA of 18 Maize lines for yield and yield component traits

自交系Lines

产量Yield(g)

百粒重1002 kernel weight (g)

行粒数Kernels/ row

穗行数Rows/ ear

Mo17 - 0. 883 - 0. 395 4. 398 - 2. 52

B73 - 0. 763 - 2. 454 0. 425 0. 551

黄早四　Huangzao 4 - 5. 146 - 0. 152 - 0. 579 - 0. 797

丹 340 　Dan340 10. 183 0. 659 - 1. 951 1. 258

K12 13. 025 4. 438 - 0. 6 0. 299

K22 - 16. 417 - 2. 096 - 1. 694 1. 279

自 330 　Zi330 - 2. 95 - 0. 851 - 0. 582 0. 121

CA156 - 2. 525 - 0. 965 - 1. 088 0. 636

E28 - 9. 333 - 3. 283 0. 671 0. 443

掖 478 　Ye 478 - 19. 808 - 0. 776 0. 294 - 1. 199

掖 107 　Ye107 - 5. 717 2. 494 - 3. 052 - 1. 331

沈 5003 　Shen5003 - 15. 958 - 0. 67 - 1. 152 - 0. 856

515 - 13. 133 - 1. 451 - 1. 926 - 0. 037

8112 - 10. 058 - 0. 088 0. 299 - 1. 387

S37 25. 967 3. 262 2. 373 0. 499

铁 7922 　Tie7922 11. 067 - 1. 348 2. 361 - 0. 002

P138 13. 55 1. 049 1. 308 - 0. 567

8293 28. 9 2. 627 - 1. 681 3. 682

2 . 2 . 2 　百粒重的一般配合力效应 :测验种 K12 和

丹 340 的 GCA 较高 ,分别为 4. 4 和 0. 7g。在被测

系中 S37、8 - 93、掖 107 和 P138 的 GCA 较高 ,分别

为 3. 3、2. 6、2. 5 和 1. 0g。

2 . 2 . 3 　行粒数的一般配合力 :测验种 Mo17 和 B73

的 GCA 较高 ,分别为 4. 4 和 0. 4 粒。在被测系中

S37、铁 7922 和 P138 的 GCA 较高 ,分别为 2. 4、2. 4

和 1. 3 粒。

2 . 2 . 4 　穗行数的一般配合力 :测验种丹 340 和 B73

的 GCA 较高 ,分别为 1. 3 和 0. 6 行。在被测系中 8293、CA156、S37 和 E28 的 GCA 较高 ,依次为 3. 7、

0. 6、0. 5 和 0. 4 行。

综上分析 ,测验种 K12 的产量 GCA 高是由于

百粒重的 GCA 最高 ,丹 340 的 GCA 是由于百粒重

和穗行数的 GCA 较高。在被测系中 , S37 的产量

GCA 高是由于 3 个产量构成性状均较高 ,铁 7922

是由于行粒数的 GCA 较高 , P138 是由于百粒重和

行粒数 GCA 较高 , 8293 是由于百粒重和穗行数

GCA 较高。

产量特殊配合力 (SCA)分析表明 ,在 72 个组合

中 ,有 40 个组合的特殊配合力为正值 ,其中丹 340 ×

铁 7922、丹 340 ×8112、Mo17 ×S37、B73 ×P138、B73 ×

8 - 93、B73 ×515、K22 ×自 330、K12 ×自 330、B73 ×

S37、K12 ×掖 478、Mo17 ×8293 的 SCA 较高。SCA 较

低的有丹 340 ×8293、B73 ×铁 7922、B73 ×8112、丹

340 ×S37、K12 ×掖 107、K22 ×CA156、K22 ×掖 478、

Mo17 ×P138、黄早四 ×自 330、K22 ×沈 5003、丹 340

×自 330、Mo17 ×沈 5003、K12 ×S37 (表 4) 。

206 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中　国　农　业　科　学　　　　　　　　　　　　　　　　　35 卷




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表 4 　72 个杂交组合的产量 SCA 效应

Table 4 　SCA for yield of 72 combinations(g)

Mo17 B73 黄早四Huangzao4

丹 340Dan340

K12 K22

自 330 　Zi 330 - 2. 367 3. 613 - 17. 854 - 16. 933 16. 575 16. 967CA156 2. 908 2. 688 5. 421 0. 442 10. 85 - 22. 308E28 - 4. 783 - 6. 954 3. 629 - 6. 85 2. 358 12. 6掖 478 　Ye 478 - 5. 808 - 6. 879 9. 004 9. 825 15. 433 - 21. 575掖 107 　Ye 107 10. 55 - 6. 871 12. 913 6. 033 - 25. 908 3. 283沈 5003 　Shen 5003 - 16. 258 6. 521 7. 454 8. 375 11. 233 - 17. 325515 - 4. 633 17. 646 - 2. 471 - 9. 55 - 13. 192 12. 28112 4. 042 - 28. 879 - 6. 246 35. 075 - 7. 417 3. 425S37 24. 967 15. 796 - 13. 471 - 26. 25 - 15. 592 14. 55铁 7922 　Tie 7922 - 2. 583 - 34. 604 8. 779 40. 9 - 9. 092 - 3. 4P138 - 21. 167 18. 963 - 10. 654 12. 767 1. 825 - 1. 7338293 15. 133 18. 963 3. 496 - 53. 833 12. 925 3. 317

2 . 3 　杂种优势群分析

根据系谱关系 (表 1) 和产量 SCA (表 4) 对供试

材料进行杂种优势群分析。结果表明 ,这些材料可

以分为 5 个杂种优势群或亚群。第一群为兰卡斯特

种质 ,包括 Mo17 和 P138 , 其组合 SCA 为 - 21. 2g。

第二群为瑞得种质 ,包括 B73、铁 7922、8112 和掖

107 ,其中测验种 B73 与被测系铁 7922、8112 和掖

107 的 SCA 分别为 - 34. 6、- 28. 9 和 - 6. 9g。第三

群为四平头种质 ,包括黄早四、K12 和 515 ,其中

K12 与 515 的 SCA 为 - 13. 9g ,黄早四与 515 的

SCA 为 - 2. 5g。第四群为旅大红骨种质 ,包括丹

340、E28、自 330、S37 和 8293 ,其中测验种丹 340 与

被测系 E28、自 330、S37 和 8293 的 SCA 分别为

- 6. 9、- 16. 9、- 26. 3 和 - 53. 8g。第五群为 PA 种

质 ,包括 K22、掖 478、CA156、沈 5003 ,其中测验种

K22 与被测系掖 478、CA156 和沈 5003 的 SCA 分

别为 - 21. 6、- 22. 3 和 - 17. 3g (表 5) 。铁 7922、

8112 和掖 107 均来自美国杂交种 ,与 B73 划在一群

有一定的合理性。515、K12 都是黄早四衍生系 ,属

于四平头群。E28、自 330 均划入旅大红骨群。K22

为掖 478 的衍生系 ,掖 478 为沈 5003 的衍生系 ,因

此这 3 个自交系聚为一群。由此来看 ,依据 SCA 聚

类的结果与系谱基本一致。

对于系谱不完整或与这 5 个种质群没有直接亲

缘关系的自交系 ,可根据 SCA 划入对应类群 ,这样

做有利于提高育种效率。例如 P138 与 Mo17 的遗

传关系较近 ,在本研究中划入同一群。S37 来源于

Suwan 1 ,但与丹 340 配合力较低 ,因此推测与旅大

红骨群的遗传距离较近 ,应属同一群 ,这和育种家的

经验相符。同理 ,8293 属于旅大红骨群。CA156 来

源于亚热带种质 Pool 33 ,但与 K22 配合力较低 ,因

表 5 　18 个玉米自交系的杂种优势群

Table 5 　Heterotic groups of 18 inbred lines

类群名称Heterotic group

测验种Testers

被测系Lines

兰卡斯特群 Mo17 P138

Lancaster

瑞得群 B73 8112、铁 7922 Tie7922、

Reid 掖 107 Ye107

四平头群黄早四 Huangzao4 515

Sipingtou K12

旅大红骨群丹 340 Dan340 自 330 Zi330、

Lüda Red Cob E28、S37、8293

PA K22 掖 478 Ye478、

沈 5003 Shen5003、CA156

此划入 PA 群。

本试验存在一些明显的误差 ,在四川的试验中

掖 107 与 B73 的 SCA 最低 ,而北京的试验结果却是

掖 107 与 K12 的 SCA 最低。这种误差是由于掖

107 与 K12 的杂交组合在北京倒伏严重 (88. 6 %) 所

致。另外 ,Mo17 与 E28 在北京严重感病 ,它们的组

合产量偏低。其它自交系和杂交种的结果在两点之

间基本一致 (结果未列) 。

2 . 4 　杂种优势分析

根据产量平均值 (表 6)衍生出表 7 ,给出 9 个强

优势 (超过 72 个组合产量平均值的 25 %) 和弱优势

杂交组合 (低于 72 个组合产量平均值的 20 %) ,其

中 K12 ×8293 产量最高 (9 583. 8kg/ ha) ,其余依次

为B73 ×S37、B73 ×8293、K22 ×S37、Mo17 ×8293、

Mo17 ×S37、丹 340 ×铁 7922、丹 340 ×P138、丹 340

×S37 ; 9 个弱优势组合为 B73 ×8112、K22 ×掖

478、K22 ×沈 5003、丹 340 ×自 330、Mo17 ×沈

5003、B73 ×铁 7922、K22 ×CA156、B73 ×掖 107、

Mo17 ×掖 478。分析表明 ,强优势组合的亲本大多





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数来自不同的杂种优势群 (表 7) ;所有组合的两亲

本中至少有一个具有较高的一般配合力 ,3 个产量

构成因子具有互补性 (表 3) 。因此归纳出强优势组

合的 3 个特征 ,即 :两亲本来自不同的杂种优势群 ;

两亲本至少有一个具有较高的产量一般配合力 ; 3

个主要产量构成因子具有互补性。分析表明 ,弱优

势组合的亲本大部分来自同一个杂种优势群 ,说明

杂种优势群内不容易找到强优势组合 ,这也说明划

分玉米种质杂种优势群的重要性。

表 6 　72 个组合的产量平均值

Table 6 　Yield of 72 hybrids(kg/ ha)

Mo17 B73 黄早四Huangzao4

丹 340Dan340

K12 K22

自 330 　Zi330 6172. 5 6767. 0 5539. 1 4728. 0 7889. 2 6739. 2CA156 6283. 6 7011. 4 7105. 9 6894. 7 8072. 6 5005. 8E28 5850. 3 5539. 1 6333. 6 6239. 2 7528. 1 7039. 2掖 478 　Ye478 5411. 3 5644. 7 6689. 2 6389. 2 7405. 9 4328. 0掖 107 　Ye107 6194. 7 5322. 5 6889. 2 6028. 0 5966. 9 6044. 7沈 5003 　Shen5003 4822. 4 6189. 2 6205. 8 5972. 5 7194. 8 4561. 3515 5739. 1 6517. 0 5533. 6 5550. 2 6028. 0 6178. 08112 6200. 3 4216. 9 5994. 7 7405. 9 7255. 9 6294. 7S37 8917. 1 9450. 4 7711. 5 8394. 8 7800. 3 9033. 7铁 7922 　Tie7922 6667. 0 4955. 8 7767. 0 8733. 7 8267. 0 6639. 2P138 6065. 8 8302. 9 6413. 2 8567. 0 8116. 9 6284. 18293 8936. 2 9157. 6 8052. 5 5719. 8 9585. 0 7416. 8

表 7 　9 个强、弱优势组合的产量及其特殊配合力

Table 7 　SCA and yield of 9 higher and 9 lower heterosis combinations

9 个强优势组合　Hybrids of higher heterosis

组合Hybrids

产量Yield(kg/ ha)

特殊配合力SCA (g)

9 个弱优势组合　Hybrids of lower heterosis

组合Hybrids

产量Yield(kg/ ha)

特殊配合力SCA (g)

K12 ×8293 9583. 8 12. 925 B73 ×8112 4216. 9 - 28. 879B73 ×S37 9450. 4 15. 796 K22 ×掖 478 4328. 0 - 21. 575

K22 ×Ye478B73 ×8293 9156. 0 18. 963 K22 ×沈 5003 4561. 3 - 17. 325

K22 ×Shen5003K22 ×S37 9033. 7 14. 55 丹 340 ×自 330 4728. 0 - 16. 933

Dan340 ×Zi330Mo17 ×8293 8933. 7 15. 133 Mo17 ×沈 5003 4822. 4 - 16. 258

Mo17 ×Shen5003Mo17 ×S37 8917. 1 24. 967 B73 ×Tie7922 4955. 8 - 34. 604

B73 ×铁 7922丹 340 ×铁 7922 8733. 7 40. 9 K22 ×CA156 5005. 8 - 22. 308Dan340 ×Tie7922丹 340 ×P138 8567. 0 12. 767 B73 ×掖 107 5322. 5 - 6. 871Dan340 ×P138 B73 ×Ye107丹 340 ×S37 8394. 8 - 26. 25 Mo17 ×掖 478 5411. 3 - 5. 808Dan340 ×S37 Mo17 ×Ye478

3 　讨论3 . 1 　我国玉米种质的杂种优势群

我国主要根据系谱、特殊配合力和分子标记等

方法把玉米种质划分为 4～5 个杂种优势群[1～4 ,6 ] 。

划分杂种优势群是为了提高育种效率 ,而过多的杂

种优势群非但不能提高育种效率 ,反而增加了选育

强优势组合的难度和工作量。同时 ,给群体改良和

导入外来种质带来困难 ,使种质扩增和改良研究进

展缓慢。

根据我国的玉米种质状况 ,目前至少需要 4 个

测验种测试外来材料 ,导入外来种质 ,只能使 1/ 4 种

质基础得到改良或扩增。如果不以当地种质为基础

进行改良 ,不但难度大 ,而且有可能又增加一个种质

群 ;当地种质基础比较狭窄 ,若不进行遗传改良 ,最

终可能会被淘汰。20 世纪 70～80 年代流行的获白

种质后来被淘汰就是一例[7 ] 。因此 ,适当合并杂种

优势群 ,简化杂种优势模式 ,有利于提高育种效率和

种质扩增。本研究以 K22 为测验种将掖 478、沈

5003、CA156 划分为 PA 种质。用 B73 为测验种来

衡量 ,SCA 仍然很低。因此可将 PA 亚群整体并入

瑞德群。同样 ,以黄早四和 K12 为测验种划分的 2

个类群表现相同的趋势 ,因此合并为一个亚群 ,统称

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四平头。这些合并措施和育种家的经验非常一致 ,

具有实践基础。

3 . 2 　根据产量 SCA 划分杂种优势群的可靠性

育种材料的广泛交流和各地育种方法的差异造

成玉米育种材料的遗传关系相当混乱。同时由于忽

视杂种优势群在育种中的作用 ,给系统地研究玉米

的杂种优势群带来很大困难。分子标记技术的发展

给杂种优势研究带来新的希望 ,众多试验结果表明 ,

在亲缘关系近的组合中分子标记遗传距离与杂种优

势呈高度相关 ,而在亲缘关系远的组合中则相关性

不显著或仅有弱相关[8 ] 。因此 ,当两个材料之间的

产量 SCA 很低时 ,通常认为遗传距离很近 ———即视

为同一杂种优势群。本试验根据这一原则划分杂种

优势群 ,结果表明划分结果与系谱基本一致。有些

结果与育种实践不相符 ,是由于个别测验种的适应

性差和环境影响造成的。以本试验为例 ,测验种

K12 不抗倒伏 , K12 与掖 107 的组合也不抗倒伏 ;

Mo17 和 E28 在北京种植容易感病 ,这造成 Mo17 ×

E28 和 K12 ×掖 107 两个组合的产量很低 ,给试验

带来误差。因此用产量特殊配合力划分杂种优势

群 ,应选定合适的标准测验种 ,采用多年多点试验 ,

减少地点和年份造成的试验误差。在设计和安排田

间试验时 ,要尽量避免干旱和严重病害等逆境因素。

3 . 3 　测验种的选择

根据产量 SCA 分杂种优势群可有效地将未知

来源的种质归类 ,鉴定亲缘关系 ,便于快速组配高产

组合。NCII 设计可有效地缩小试验规模 ,因而能够

大量地测试种质。但该方法需要确定每个杂种优势

群相应的标准测验种[9 ] 。选择标准测验种正确与

否直接关系到试验结果的可靠性。

根据育种工作的要求 ,划分杂种优势群所采用

的标准测验种应符合以下 4 个条件 : (1)标准测验种

应在生产中广泛使用 ; (2)能够代表或构成主要的杂

种优势模式 ; (3)能有效地区分不同的材料 ; (4)具有

较好的适应性。我国目前生产上主要使用兰卡斯

特、瑞得、四平头、旅大红骨和 PA 等 5 个杂种优势

群 (或亚群) 。本试验选用 Mo17、B73、丹 340、黄早

四、K12 和 K22 为测验种。这 6 个自交系可清晰地

把被测系划入相应的杂种优势群 ,因此适合作测验

种。测验种的多少关系到试验规模和可靠性 ,减少

测验种数量有利于扩大试验规模 ,但测验种过少又

会造成试验结果的偏差。张世煌等把我国种质归纳

为 3 群 ,并提出了 Mo17、丹 340、黄早四和掖 478 为

我国当前使用的标准测验种[9 ] 。K22 来源于掖478 ,且掖 478 在生产中利用面积远远大于 K22 ,因

此用掖 478 作为 PA 群的标准测验种对育种研究更

有利。K12 来源于黄早四 , GCA 高 ,但不抗倒伏会

给试验带来误差 ,由此黄早四更适合作为四平头群

的标准测验种。

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根据产量特殊配合力分析玉米自交系杂种优势群