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温带和热带玉米群体杂种优势关系的初步研究

作　者: 邓凌（韦华）
导　师: 张世煌
学　校: 中国农业科学院
专　业: 作物遗传育种学
关键词: 玉米配合力杂种优势群杂种优势模式
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

种质的遗传基础狭窄是我国玉米(Zea mays L.)育种的主要限制因素。解决这个问题的根本途径是对种质资源进行分类研究和整理，在明确杂种优势群和杂种优势模式的基础上，有针对性地进行种质扩增和改良。目前国内玉米种质资源研究侧重于自交系，对遗传基础丰富的群体材料则缺乏系统研究，限制了种质扩增和改良研究的范围，进而影响了玉米商业化育种的发展。本试验采用NCⅡ设计组配试验材料，根据不完全区组设计(α-Lattice Design)安排田间试验，从农艺性状和产量配合力等方面系统地研究27个具有代表性的国内、外群体的种质基础，根据农艺性状的一般配合力(GCA)效应评价群体的应用价值和利用潜力，再根据产量特殊配合力效应(SCA)和系谱追踪划分杂种优势类群。主要研究结果如下： (1)产量及主要农艺性状GCA结合对照杂种优势分析结果表明来自CIMMYT的热带、亚热带玉米群体的一般配合力普遍高于国内种质，其中Stay Green、Pob501、Pob21、Pob43、Pob32、Suwan1等群体农艺性状优良，具有很高的产量潜力；国内群体WBM-C4、中综5号、豫综5号、中综3号、中综4号、吉综A等性状优良，也有较高的产量潜力。 (2)在黄淮海夏播区杂种优势模式(掖478×黄早四)背景下所做的NCⅡ分析结果表明，在14份CIMMYT群体中，Pob45、Pob501、Stay Green、Pob49、Pob69、Pob70与PA种质遗传关系较近，可以用这些群体改良PA种质；Pob28、Pob32、Pob46、Pob21、Suwan1、Pob43与四平头种质的遗传关系较近，可以用这些群体改良四平头种质。在13份国内群体中，豫综5号、中综4号、东农群体C5、中综3号、辽旅综、吉综A、中群14、中群13接近PA群；陕综1号、陕综3号、WBM-C4、金皇后、中综5号属于四平头群。 (3)在华北春播区主要杂种优势模式(丹340×Mo17)背景下所做的NCⅡ分析结果表明，Pob45、Pob43、Pob501、Pob46、Stay Green、Pob28、Pob70与旅大红骨种质的遗传关系较近；Pob49、Pob69、Pob32、Pob21、Suwan1与Lan种质遗传关系较近。在13份国内群体中，金皇后、中综4号、中综5号、辽旅综、吉综A、东农群体C5、中群13属于旅大红骨群；中综3号、豫综5号、中群14、陕综1号、陕综3号、WBM-C4属于Lan群。 (4)在试验中，Pool19表现出产量GCA相对较低，这个群体与我国核心种质之间的遗传关系有待于进一步验证。 (5)用代表核心种质的标准测验种测验玉米群体和开放授粉品种(OPV)的配合力，可以研究其遗传关系，合理地划分杂种优势群和鉴别杂种优势模式。

全文目录

中文摘要  6-7
Abstract  7-8
1 文献综述  8-18
  1.1 我国玉米种质资源的利用现状及存在的问题  8-9
    1.1.1 我国玉米生产和育种的种质基础  8
    1.1.2 种质基础狭窄的危害  8-9
    1.1.3 种质扩增的必要性  9
  1.2 群体改良  9-12
    1.2.1 群体改良的作用  9
    1.2.2 群体改良的方法  9-10
    1.2.3 国内外群体改良研究进展  10-12
    1.2.4 群体改良存在的问题  12
  1.3 杂种优势模式  12-16
    1.3.1 杂种优势模式在育种中的作用  12
    1.3.2 划分杂种优势群的研究方法  12-13
    1.3.3 杂种优势模式的研究进展  13-16
      1.3.3.1 国外研究进展  13-14
      1.3.3.2 我国的研究进展  14-16
  1.4 今后研究的方向  16
    1.4.1 根据杂种优势模式扩增育种材料的种质基础  16
    1.4.2 研究种质的杂种优势关系  16
    1.4.3 利用地方种质  16
  1.5 本研究的内容和意义  16-18
2 材料与方法  18-21
  2.1 供试材料  18-19
  2.2 试验设计  19
  2.3 统计分析方法  19-21
    2.3.1 方差分析  19-20
    2.3.2 配合力分析  20
    2.3.3 杂种优势分析  20
    2.3.4 杂种优势关系分析  20
    2.3.5 研究杂种优势模式和分析数据时的环境背景设置  20-21
3 结果与分析  21-59
  3.1 方差分析  21-22
  3.2 供试群体评价  22-43
    3.2.1 不同测验种背景下供试群体产量和主要性状的配合力效应分析  22-31
      3.2.1.1 供试群体产量GCA效应(3种测验种背景下)  22-23
      3.2.1.2 供试群体株高GCA效应(3种测验种背景下)  23-24
      3.2.1.3 供试群体抽丝期GCA效应(3种测验种背景下)  24-25
      3.2.1.4 供试群体结穗率GCA效应(3种测验种背景下)  25-26
      3.2.1.5 供试群体倒伏率GCA效应(3种测验种背景下)  26-27
      3.2.1.6 供试群体百粒重GCA效应(3种测验种背景下)  27-28
      3.2.1.7 供试群体行粒数GCA效应(3种测验种背景下)  28-30
      3.2.1.8 供试群体穗行数GCA效应(3种测验种背景下)  30-31
    3.2.2 对CIMMYT热带、亚热带群体的综合评价  31-37
      3.2.2.1 热带、亚热带群体及测验种产量及农艺性状的GCA效应  31-34
      3.2.2.2 热带、亚热带群体与温带测验种组合的对照优势分析  34-37
    3.2.3 国内群体的综合评价  37-43
      3.2.3.1 国内群体及测验种产量及农艺性状的GCA效应  37-41
      3.2.3.2 十三个国内群体与4个标准测验种杂交组合的对照优势  41-43
  3.3 供试群体与4个测验种的杂种优势反应  43-53
    3.3.1 CIMMYT热带、亚热带群体与4个标准测验种的杂种优势反应  43-49
      3.3.1.1 不同环境条件下CIMMYT的热带、亚热带群体的杂种优势反应  43-45
      3.3.1.2 以华北春播区(丹340×Mo17)模式为背景分析群体与测验种的杂种优势关系  45-47
      3.3.1.3 以黄淮海地区(掖478×黄早四)模式为背景分析群体与测验种的杂种优势关系  47-48
      3.3.1.4 两种杂种优势模式背景下CIMMYT热带、亚热带群体的杂种优势关系比较  48-49
    3.3.2 国内群体的杂种优势反应  49-53
      3.3.2.1 不同环境条件下国内群体的杂种优势反应  49-50
      3.3.2.2 以(丹340×Mo17)模式为背景，分析国内群体与测验种的杂种优势关系  50-52
      3.3.2.3 以(掖478×黄早四)模式为背景，分析国内群体与测验种的杂种优势关系  52
      3.3.2.4 两种杂种优势模式背景下国内群体的杂种优势关系比较  52-53
  3.4 在两种杂种优势模式的背景下，综合分析供试群体的杂种优势关系  53-59
4 讨论  59-64
  4.1 CIMMYT热带、亚热带群体的杂种优势关系  59-60
  4.2 国内地方种质  60
  4.3 杂种优势模式  60-61
  4.4 有关种质改良的讨论  61-62
    4.4.1 有关Pob21、Pob32利用的讨论  61
    4.4.2 有关Pob501、Pob502利用的讨论  61-62
    4.4.3 有关QPM群体利用的讨论  62
  4.5 群体之间的遗传关系  62
  4.6 研究群体遗传多样性的方法  62-64
5 结论  64-65
参考文献  65-69
附表  69-72
致谢  72

温带和热带玉米群体杂种优势关系的初步研究

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