金皇后等8个玉米群体配合力和杂种优势分析
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摘要
拓宽种质基础对玉米育种水平的进一步提高具有重要意义。挖掘地方优良种质，及时鉴定和评价所收集和改良的种质，明确这些种质之间的遗传关系，探索新的杂种优势模式则是拓宽种质资源的关键所在。本研究以8个群体为材料，按照双列杂交设计组配成28个组合，将所组配组合材料在郑州、西华两地采用完全随机区组设计安排试验，同时以分属于不同玉米优势群的骨干自交系为材料对金皇后综合种测交，并组配15个组合材料，在海南乐东县九所镇按照完全随机区组试验种植。在两组试验中调查了17个田间性状9个穗部性状，获得了大量数据，采用计算机软件对性状配合力和杂种优势进行了分析，取得了一系列创新性成果：对于充分利用地方优良种质，拓宽我国玉米育种遗传基础，具有指导意义。
结果表明：8个群体之间在产量、主要农艺性状及配合力等方面均存在显著差异，群体间的杂种优势关系也各不相同。通过综合分析和对比，筛选4个较为优良的群体：豫综5号、金皇后综合种、黄墨49和自T36。并根据杂交种的产量、双亲一般配合力、特殊配合力及综合农艺性状等指标，提出了豫综5号×自T36和金皇后×热带、亚热带种质两个潜在的杂种优势模式，针对模式的缺点提出了相应的改良措施。
4个优良群体具体特征为：(1)在8个群体中，具有美国种质血缘的豫综5号群体综合性状最好，突出表现为群体自身产量高，出籽率高，千粒重大，穗长、穗粗和穗行数中等，株高、穗位高和熟期等农艺性状均较好，产量一般配合力居第2位，二南24群、自T36群与豫综5号间杂种优势较大。(2)具有温热种质来源的黄墨49群，自身产量和一般配合力在8个群体中最高，并表现出较好的抗倒性和抗
病性，穗粗、穗行数、行粒数、千粒重和出籽率均表现出相对较好的
一般配合力效应，千粒重一般配合力效应尤为突出，居S个群体首位，
但穗位偏高，与Lancas北r群、金皇后综合种间的产量杂种优势较大。
门）具有我国地方优良种质的金皇后综合种在育种上具有较大的潜
在利用价值，虽然自身产量和产量GCA在8个群体中居中等水平，但
是它具有果穗大，穗行数最多，株高和穗位低，生育期早，产量特殊
配合方差大等优点。它与代表当前中国玉米主要种质类群自交系的配
合力高低 依次为：热带种质、塘四平头、Re i d、Lancas上er、旅大红
骨。金皇后与自T36群间的产量杂种优势最大，该群体的配合力仍需
进一步改良提高。
豫综5号X自T36组合小区产量在以豫综5号为亲本之一的组合
中居首位，所有春插组合中居第二位。本组合果穗大，千粒重大，出
籽率高，抗病性好。本模式缺点是表现出一定的雌雄不协调性。改良
的重点在于进一步改善自T36群的穗位高等光周期敏感性状。金皇后
＼热带、亚热带种质模式是在综合本研究两个试验结果基础上提出
的。本模式所含组合金皇后X黄墨49小区产量居所有组合首位，且
在穗行数等性状上比较突出。金皇后X自T36的小区产量也较高，且
在穗长、穗粗和千粒重性状上较为突出。金皇后X热带、亚热带种质
自交系的平均产量为4．967kg，居试验二不同类型种质间测交组合首
位。综合本研究的两个试验结果，金皇后x热带、亚热带种质是一对
二 潜在的杂种忧势模式。本模式的缺点是亲本金皇后综合种的一般配合
力不高，提高金皇后综合种的一般配合力应作为本模式进一步改良利
用的主攻方向。
It is necessary for breeder to broad the germplasm base of maize
breeding. Knowledge of the breeding potential of maize collection and new heterotic patterns can contribute to a widening of the genetic base. The objectives of this study were to (1) evaluate the breeding potential of eight improved maize populations in differential levels, and (2) provide further information to clarity the relationships among them. Two field experiments were conducted in this study. One China landraces (Goldqueen) and seven populations (YuzongS, 525, Huangmo49, Ernan24, Lancaster, BSSS, and ZiT36) were crossed in a diallel mating system. The parents and 28 hybrids were evaluated in two environments for grain yields and the other main agronomic traits. The other field experiment was testcross between Goldqueen and 15 inlines that are often used in maize breeding programs in China.
Results showed that the grain yields, combining ability and the main agronomic traits o f t he e ight m aize p opulations w ere s ignificant. It was d ifferent for h eterotic relations among eight materials. The best materials were populations, YuzongS, Huangmo49, ZiT36 and Goldqueen. Two potential heteroic patterns, YuzongS X ZJT36, Goldqueen X Tropical germplasm, were also put forward. Corresponding measure of improvement were put forward according to the defects of pattern.
The characters of YuzongS, Huangmo49, ZiT36 and Goldqueen were: (1) Among 8 populations, YuzongS origined from the American maize germplasm had the best comprehensive traits, especially in grain yields, kernel production per plant and weight of 1000 kernel. The plant height, ear height and days to harvest were also signficient and its ear length, ear diameter and kernel rows were average. YuzongS' yield GCA was in the seat of the mumber 2. The hybrid YuzongS XZiT36 showed better high-parent heterosis value. (2) Huangmo49 containing subtropical germplasm had the best mean grain yields along with GCA. The GCA of its traits, ear diameter, kernel rows, weights of 1000 kernel and kernel production per plant had better than the other populations, especially in the GCA of weight of 1000 kernel. But higher ear height was its mainful shortcoming. The population of Huangmo49 had better heterosis with the populations, Goldqueen Landrace and Lancaster. (3) The excellent landrace, Goldqueen, its mean grain yields and GCA
of grain yields were in the middle rank among 8 populations. All of its traits, good kernel rows lower plant height and ear height were its excellent characters. The excellent heterotic pattern was Goldqueen x tropical, subtropical germplasms. .The further measures of improving its GCA was also summerized.
The second experiment showed that Goldqueen Landrace can be used in maize breeding program in China. Its combining ability with the lines representing main corn germplasms in China was tropical germplasm, Tangsansipingtou, Reid, Lancaster and Liudahonggu.
结果表明：8个群体之间在产量、主要农艺性状及配合力等方面均存在显著差异，群体间的杂种优势关系也各不相同。通过综合分析和对比，筛选4个较为优良的群体：豫综5号、金皇后综合种、黄墨49和自T36。并根据杂交种的产量、双亲一般配合力、特殊配合力及综合农艺性状等指标，提出了豫综5号×自T36和金皇后×热带、亚热带种质两个潜在的杂种优势模式，针对模式的缺点提出了相应的改良措施。
4个优良群体具体特征为：(1)在8个群体中，具有美国种质血缘的豫综5号群体综合性状最好，突出表现为群体自身产量高，出籽率高，千粒重大，穗长、穗粗和穗行数中等，株高、穗位高和熟期等农艺性状均较好，产量一般配合力居第2位，二南24群、自T36群与豫综5号间杂种优势较大。(2)具有温热种质来源的黄墨49群，自身产量和一般配合力在8个群体中最高，并表现出较好的抗倒性和抗
病性，穗粗、穗行数、行粒数、千粒重和出籽率均表现出相对较好的
一般配合力效应，千粒重一般配合力效应尤为突出，居S个群体首位，
但穗位偏高，与Lancas北r群、金皇后综合种间的产量杂种优势较大。
门）具有我国地方优良种质的金皇后综合种在育种上具有较大的潜
在利用价值，虽然自身产量和产量GCA在8个群体中居中等水平，但
是它具有果穗大，穗行数最多，株高和穗位低，生育期早，产量特殊
配合方差大等优点。它与代表当前中国玉米主要种质类群自交系的配
合力高低 依次为：热带种质、塘四平头、Re i d、Lancas上er、旅大红
骨。金皇后与自T36群间的产量杂种优势最大，该群体的配合力仍需
进一步改良提高。
豫综5号X自T36组合小区产量在以豫综5号为亲本之一的组合
中居首位，所有春插组合中居第二位。本组合果穗大，千粒重大，出
籽率高，抗病性好。本模式缺点是表现出一定的雌雄不协调性。改良
的重点在于进一步改善自T36群的穗位高等光周期敏感性状。金皇后
＼热带、亚热带种质模式是在综合本研究两个试验结果基础上提出
的。本模式所含组合金皇后X黄墨49小区产量居所有组合首位，且
在穗行数等性状上比较突出。金皇后X自T36的小区产量也较高，且
在穗长、穗粗和千粒重性状上较为突出。金皇后X热带、亚热带种质
自交系的平均产量为4．967kg，居试验二不同类型种质间测交组合首
位。综合本研究的两个试验结果，金皇后x热带、亚热带种质是一对
二 潜在的杂种忧势模式。本模式的缺点是亲本金皇后综合种的一般配合
力不高，提高金皇后综合种的一般配合力应作为本模式进一步改良利
用的主攻方向。
It is necessary for breeder to broad the germplasm base of maize
breeding. Knowledge of the breeding potential of maize collection and new heterotic patterns can contribute to a widening of the genetic base. The objectives of this study were to (1) evaluate the breeding potential of eight improved maize populations in differential levels, and (2) provide further information to clarity the relationships among them. Two field experiments were conducted in this study. One China landraces (Goldqueen) and seven populations (YuzongS, 525, Huangmo49, Ernan24, Lancaster, BSSS, and ZiT36) were crossed in a diallel mating system. The parents and 28 hybrids were evaluated in two environments for grain yields and the other main agronomic traits. The other field experiment was testcross between Goldqueen and 15 inlines that are often used in maize breeding programs in China.
Results showed that the grain yields, combining ability and the main agronomic traits o f t he e ight m aize p opulations w ere s ignificant. It was d ifferent for h eterotic relations among eight materials. The best materials were populations, YuzongS, Huangmo49, ZiT36 and Goldqueen. Two potential heteroic patterns, YuzongS X ZJT36, Goldqueen X Tropical germplasm, were also put forward. Corresponding measure of improvement were put forward according to the defects of pattern.
The characters of YuzongS, Huangmo49, ZiT36 and Goldqueen were: (1) Among 8 populations, YuzongS origined from the American maize germplasm had the best comprehensive traits, especially in grain yields, kernel production per plant and weight of 1000 kernel. The plant height, ear height and days to harvest were also signficient and its ear length, ear diameter and kernel rows were average. YuzongS' yield GCA was in the seat of the mumber 2. The hybrid YuzongS XZiT36 showed better high-parent heterosis value. (2) Huangmo49 containing subtropical germplasm had the best mean grain yields along with GCA. The GCA of its traits, ear diameter, kernel rows, weights of 1000 kernel and kernel production per plant had better than the other populations, especially in the GCA of weight of 1000 kernel. But higher ear height was its mainful shortcoming. The population of Huangmo49 had better heterosis with the populations, Goldqueen Landrace and Lancaster. (3) The excellent landrace, Goldqueen, its mean grain yields and GCA
of grain yields were in the middle rank among 8 populations. All of its traits, good kernel rows lower plant height and ear height were its excellent characters. The excellent heterotic pattern was Goldqueen x tropical, subtropical germplasms. .The further measures of improving its GCA was also summerized.
The second experiment showed that Goldqueen Landrace can be used in maize breeding program in China. Its combining ability with the lines representing main corn germplasms in China was tropical germplasm, Tangsansipingtou, Reid, Lancaster and Liudahonggu.
引文
1 吴景锋：我国主要玉米杂交种种质基础评述，中国农业科学，1983年第2期
2 曾三省：中国玉米杂交种的种质基础，中国农业科学，1990，23(4)：1-9
3 王建革：杂种优势模式对玉米育种的影响，玉米科学，1995，3(1)
4 吴景锋：我国玉米杂交种发展的主要历程差距和对策，玉米科学，1995，3(1)
5 王懿波等：中国玉米主要种质杂种优势利用模式研究，中国农业科学，1997，30(1)
6 周柱华等：玉米育种研究的发展方向，作物杂志，1998(增刊)
7 张祖新等：8个玉米综合种的双列杂交分析，作物品种资源，1997年第3期
8 张世煌等：玉米育种研究的发展方向，作物杂志，1997(5)
9 徐东春等：河南省玉米杂交种种质基础及杂优模式群构建，玉米科学，1998年第3期
10 彭泽斌等：我国玉米杂交育种现状，作物杂志，1998(增刊)
11 胡学安等：热带亚热带玉米种质的研究与利用，国外农学-杂粮作物，1999，19(3)
12 王懿波：中国玉米主要种质的改良与杂优模式的利用，玉米科学，1999，7(1)：18
13 张世煌等：玉米育种目标的诱导创新因素，玉米科学，2000，8(3)：21～25
14 滕海涛等：玉米种质创新的技术途径，玉米科学，2000，8(3)：21～25
15 张世煌等：玉米育种的需求分析与技术发展方向，中国农业科学，2000，33(增刊)：1～8
16 田志国：我国玉米育种问题浅析及对策，玉米科学，2000，8(2)：15～17
17 许学明等：玉米杂交育种的历史回顾与展望，玉米科学，2000，8(1)
18 张世煌等：玉米杂种优势与种质扩增改良和创新，中国农业科学，2000，33(增刊)：34～39
19 张新等：常用玉米自交系优势类群划分及种质创新，中国农学通报，2000，16(3)
20 刘纪麟：三峡地区玉米地方品种杂种优势群的初探，作物杂志，1998(增刊)
21 刘勋甲等：4个玉米合成群体句其亲本群体的遗传变异比较与利用，作物学报，1999，14(2)
22 吴渝生等：我国玉米育种双列杂交和配合力分析的研究进展，云南农业大学学报，1999，14(2)
23 池书敏等：几个常用玉米自交系的优势类群分析，河北农业大学学报，1995，18(1)
24 戴景瑞：发展玉米育种科学 迎接21世纪挑战，作物杂志，98(6)
25 吴敏生等：玉米优良自交系优势群划分的初步研究，中国农业大学学报，1998，3(5)
26 薛守旺等：化学诱变及其在玉米育种上的应用，玉米科学，1998年第2期
27 周柱华等：辐照方法在玉米育种上的应用，玉米科学，1997，5(1)
28 刘新芝等：RAPD在玉米类群划分研究中的应用，中国农业科学，1997，30(3)：44—51
29 张志国：浅议玉米种质改良创新，国外农学—杂粮作物，1996年第5期
30 张祖新等：玉米10份地方品种和4份外来群体同工酶位点的遗传多样性，华中农业大学学报，1995，14(4)
31 刘治先：热带亚热带玉米种质的改良研究进展，玉米科学，2000，8(3)：28—32
32 李新海等：热带亚热带玉米种质的研究与利用，中国农业科学，2000，33(增刊)：20～26
33 柏光晓等：贵州玉米种质资源研究现状与对策，种子，1999年第1期
34 李新海等：10个热带亚热带玉米群体配合力效应研究，玉米科学，2001，9(1)：1—5
35 LuHong, etc. Evaluation of combining ability and heterosis among 27 local
varieties from southwest China in maize, Journal of Huazhong Agricultural University, 13(6):545～552, 1994
36 周洪生：21世纪初我国玉米遗传育种及玉米生产的发展战略，玉米科学，1996，4(4)
37 王永普等：温热带玉米种质改良的现状与发展趋势，作物杂志，1998(增刊)
38 郭庆法等：玉米育种核心种质的构建与有效利用，中国农业科学，2000，33(增刊)
39 佟屏亚：中国玉米改良史话(六)，种子世界，34-36(12)1986
40 张世煌：在玉米育种方案中利用外来种质的途径，作物杂志，1992(3)
41 卢庆善：美国玉米杂交育种50年，辽宁农业科学，1990，3
42 曾三省等：黄早四在我国玉米育种和生产中的重要地位，玉米科学，1996，4(1)
43 王琳：国外玉米品种类群杂种优势研究的回顾，玉米科学，1997，5(3)
44 陈庆华等：玉米群体改良在创造新种质资源和选系中的效应与方法探讨，辽宁农业科学，1998年第2期
45 池书敏等：玉米优势类群划分及其杂交模式的研究——过氧化物酶酯酶和醇溶蛋白多态性的聚类分析，华北农学报，1998，13(2)：35～41
46 李春霞等：黑龙江省玉米品种发展历程及其遗传组成分析，玉米科学，1999，7(1)：36～40
47 赵殿轩：京、津、冀、鲁、豫主要玉米优势种质组合模式及其演化趋向，华北农学报，1999，14(4)：25-29
48 史新海等：山东省玉米种质基础、杂种优势群的划分和杂种优势模式的研究，玉米科学，1999，7(4)：11-15
49 黄开健：广西玉米杂交种种质基础和杂优模式分析，西南农业学报，2000，13(3)
50 彭泽斌，张世煌：玉米群体改良的问题与对策，中国农业科学，2000，33(增刊)：27—33
50 唐祈林等：用玉米近缘材料创造玉米新种质，中国农业科学，2000，33(增刊)：62—66
51 李明顺等：玉米半外来种质的构建与利用，中国农业科学，2000，33(增刊)：15-19
48 孙海昆等：河北省玉米种质基础及杂种优势利用模式的分析，玉米科学，2001，9(2)：35-37
49 陈泽辉等：热带温带玉米自交系和贵州地方种选系的配合力及杂交组合组配方式的研究，玉米科学，2001，9(2)：26—29
50 陈景堂等：应用清蛋白PAGE技术进行玉米自交系类群划分的初步研究，玉米科学，2001，9(2)：18—21
51 陈彦惠：玉米遗传育种学，河南科学技术出版社。
52 J.C. perez-Velasquez, etc., Analysis of Diallel Crosses among Colombian Landeraces and Improved Populations of Maize, Crop Sci. 35:572-578(1995)
53 F.M. San Vicente, etc Analysis of Diallel Crosses Among Improved Tropical White Endosperm Maize Pouplation, Maydica 43(1998):147-153
53 李德新：浅谈青贮玉米育种目标的选定，黑龙江畜牧科技，1994—2
54 L.M. Pollak etc. Evaluation of Heterotic Patterns among Caribbean and Tropical XTemperate Maize Populations Published in Crop. Sci. 31:1480～1483(1991)
55 M. A. Gutierrez-Gaitan etc. Testcross Evaluation of Mexican Maize Populations Crop Science, Vol, 26, January-February 1986
56 赵永亮等，玉米轮回选择基础群体的评判，华北农学报1997，12(2)：33～38
57 Albrecht, B. J. W. Dudley, 1987, Evaluation of four maize populations containing different proportions of exotic germplasm, Crop Sci., 27:480-—486
58 M. Oyervides-Garcia, Evaluation of Improved Maize Population in Mexico and the U.S. Corn Belt, Crop Sci. Vol, 25,1985.
59 赵久然，郭景伦等，应用RAPD分析标记技术选配强优势玉米杂交组合的研究，玉米科学1999，7(2)：12—15
60 袁力行等，利用RFLP、SSR、AFLP和RAPD标记分析玉米自交系遗传多样性的比较研究，遗传学报，27(8)：725—733，2000
61 黄益勤，李建生，利用RFLP标记划分45份玉米自交系杂种优势群的研究，中国农业科
学 2001，34(3)：244-250
2 曾三省：中国玉米杂交种的种质基础，中国农业科学，1990，23(4)：1-9
3 王建革：杂种优势模式对玉米育种的影响，玉米科学，1995，3(1)
4 吴景锋：我国玉米杂交种发展的主要历程差距和对策，玉米科学，1995，3(1)
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7 张祖新等：8个玉米综合种的双列杂交分析，作物品种资源，1997年第3期
8 张世煌等：玉米育种研究的发展方向，作物杂志，1997(5)
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11 胡学安等：热带亚热带玉米种质的研究与利用，国外农学-杂粮作物，1999，19(3)
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16 田志国：我国玉米育种问题浅析及对策，玉米科学，2000，8(2)：15～17
17 许学明等：玉米杂交育种的历史回顾与展望，玉米科学，2000，8(1)
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21 刘勋甲等：4个玉米合成群体句其亲本群体的遗传变异比较与利用，作物学报，1999，14(2)
22 吴渝生等：我国玉米育种双列杂交和配合力分析的研究进展，云南农业大学学报，1999，14(2)
23 池书敏等：几个常用玉米自交系的优势类群分析，河北农业大学学报，1995，18(1)
24 戴景瑞：发展玉米育种科学 迎接21世纪挑战，作物杂志，98(6)
25 吴敏生等：玉米优良自交系优势群划分的初步研究，中国农业大学学报，1998，3(5)
26 薛守旺等：化学诱变及其在玉米育种上的应用，玉米科学，1998年第2期
27 周柱华等：辐照方法在玉米育种上的应用，玉米科学，1997，5(1)
28 刘新芝等：RAPD在玉米类群划分研究中的应用，中国农业科学，1997，30(3)：44—51
29 张志国：浅议玉米种质改良创新，国外农学—杂粮作物，1996年第5期
30 张祖新等：玉米10份地方品种和4份外来群体同工酶位点的遗传多样性，华中农业大学学报，1995，14(4)
31 刘治先：热带亚热带玉米种质的改良研究进展，玉米科学，2000，8(3)：28—32
32 李新海等：热带亚热带玉米种质的研究与利用，中国农业科学，2000，33(增刊)：20～26
33 柏光晓等：贵州玉米种质资源研究现状与对策，种子，1999年第1期
34 李新海等：10个热带亚热带玉米群体配合力效应研究，玉米科学，2001，9(1)：1—5
35 LuHong, etc. Evaluation of combining ability and heterosis among 27 local
varieties from southwest China in maize, Journal of Huazhong Agricultural University, 13(6):545～552, 1994
36 周洪生：21世纪初我国玉米遗传育种及玉米生产的发展战略，玉米科学，1996，4(4)
37 王永普等：温热带玉米种质改良的现状与发展趋势，作物杂志，1998(增刊)
38 郭庆法等：玉米育种核心种质的构建与有效利用，中国农业科学，2000，33(增刊)
39 佟屏亚：中国玉米改良史话(六)，种子世界，34-36(12)1986
40 张世煌：在玉米育种方案中利用外来种质的途径，作物杂志，1992(3)
41 卢庆善：美国玉米杂交育种50年，辽宁农业科学，1990，3
42 曾三省等：黄早四在我国玉米育种和生产中的重要地位，玉米科学，1996，4(1)
43 王琳：国外玉米品种类群杂种优势研究的回顾，玉米科学，1997，5(3)
44 陈庆华等：玉米群体改良在创造新种质资源和选系中的效应与方法探讨，辽宁农业科学，1998年第2期
45 池书敏等：玉米优势类群划分及其杂交模式的研究——过氧化物酶酯酶和醇溶蛋白多态性的聚类分析，华北农学报，1998，13(2)：35～41
46 李春霞等：黑龙江省玉米品种发展历程及其遗传组成分析，玉米科学，1999，7(1)：36～40
47 赵殿轩：京、津、冀、鲁、豫主要玉米优势种质组合模式及其演化趋向，华北农学报，1999，14(4)：25-29
48 史新海等：山东省玉米种质基础、杂种优势群的划分和杂种优势模式的研究，玉米科学，1999，7(4)：11-15
49 黄开健：广西玉米杂交种种质基础和杂优模式分析，西南农业学报，2000，13(3)
50 彭泽斌，张世煌：玉米群体改良的问题与对策，中国农业科学，2000，33(增刊)：27—33
50 唐祈林等：用玉米近缘材料创造玉米新种质，中国农业科学，2000，33(增刊)：62—66
51 李明顺等：玉米半外来种质的构建与利用，中国农业科学，2000，33(增刊)：15-19
48 孙海昆等：河北省玉米种质基础及杂种优势利用模式的分析，玉米科学，2001，9(2)：35-37
49 陈泽辉等：热带温带玉米自交系和贵州地方种选系的配合力及杂交组合组配方式的研究，玉米科学，2001，9(2)：26—29
50 陈景堂等：应用清蛋白PAGE技术进行玉米自交系类群划分的初步研究，玉米科学，2001，9(2)：18—21
51 陈彦惠：玉米遗传育种学，河南科学技术出版社。
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