無(wú)葉舌自交系雜交選育研究

近年來(lái)，由于各種疾病的影響，玉米產(chǎn)量不斷提高的原因不僅受到不同類(lèi)型種子的保護(hù)，而且還與緊湊、小雄穗、大葉間距、強(qiáng)莖、低穗位和大根系的防水品種有關(guān)。20世紀(jì)70年代,我國(guó)轉(zhuǎn)育無(wú)葉舌自交系雖進(jìn)行了多方努力但未獲成功,其原因主要是未能克服無(wú)葉舌抽雄不暢,莖稈不堅(jiān)易倒伏等不良性狀,其次是導(dǎo)入無(wú)葉舌基因的種質(zhì)遺傳背景狹窄,難以克服無(wú)葉舌供體的不良性狀。研究表明,無(wú)葉舌性狀受1對(duì)顯性基因控制本研究旨在利用無(wú)葉舌種質(zhì)選育優(yōu)良無(wú)葉舌自交系,探討無(wú)葉舌自交系的最佳組配方式,以期為利用無(wú)葉舌種質(zhì)選育耐密品種提供方法與依據(jù)。1材料和方法1.1試驗(yàn)材料1.1.1測(cè)試自我交系1.1.2試驗(yàn)的混合組合1.2測(cè)試方法1.2.1鄭65無(wú)葉舌遺傳背景交互系的建立以自交系鄭58為母本,以無(wú)葉舌自交系P178/lg和綜2/lg為父本,分別進(jìn)行雜交,再用鄭58多代回交,每代均選擇鄭58無(wú)葉舌遺傳背景的自交系;以昌7-2為母本、P178/lg為父本,再用昌7-2回交多代,每代均選擇昌7-2無(wú)葉舌遺傳背景的自交系。1.2.2組合見(jiàn)表12001年冬季在海南島按照NCⅡ設(shè)計(jì)以綜58/lg、鄭58/lg和鄭58作母本,以昌7-2、昌7-2/lg作父本,組配6個(gè)雜交組合。2012年試驗(yàn)采用1年2點(diǎn)(山西太原春播,河南鄭州夏播),完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),4行區(qū),行長(zhǎng)5m,行距0.66m,株距0.3m,密度7.5萬(wàn)株/hm2結(jié)果與分析2.1獨(dú)立的選擇和結(jié)果2.1.1昌7-2/lg選育無(wú)葉舌自交系2001年在海南以昌7-2×P178/lg為基礎(chǔ)群體,2002—2006年以昌7-2為輪回親本,在太原、海南分別進(jìn)行4次回交,4次自交選擇,最終育成無(wú)葉舌自交系昌7-2/lg(表3)。2.1.2葉舌自交系的制備2006年在太原以自交系鄭58為母本,以無(wú)葉舌自交系P178/lg和綜2/lg為父本,分別進(jìn)行雜交,每個(gè)組合5穗,同年冬在海南每個(gè)組合種植5個(gè)穗行,每行自交6株,選擇3個(gè)S2.2雄穗各部位枝生長(zhǎng)、穗上葉面積的關(guān)系昌7-2/lg自交系與昌7-2相比,穗上葉片夾角、雄穗分枝夾角、雄穗分枝數(shù)、株高、穗位高分別比昌7-2小14.75°,8.8°,7.5枝,9.2cm,9.4cm,而穗上葉面積則比昌7-2大14.6cm2.3組合力的表現(xiàn)2.3.1夏播產(chǎn)量和配合力實(shí)行滯后于綜合一般配合力(GCA)效應(yīng)分析結(jié)果表明(表6),不同親本,無(wú)論春播與夏播,一般配合力各不相同,同一親本播期不同,其一般配合力也不相同。供試親本產(chǎn)量一般配合力表現(xiàn)出正向和負(fù)向2類(lèi)效應(yīng),自交系春播產(chǎn)量一般配合力正向效應(yīng)由大到小的順序?yàn)椴?-2、綜58/lg、鄭58/lg,分別為4.2648,1.4482,1.2285;自交系夏播產(chǎn)量一般配合力正向效應(yīng)由大到小順序?yàn)椴?-2、綜58/lg、鄭58,分別為8.1087,3.6688,0.7368。由此可見(jiàn),昌7-2和綜58/lg無(wú)論春播還是夏播其一般配合力均為正向效應(yīng),而昌7-2/lg春、夏播均為負(fù)向效應(yīng),鄭58/lg僅在春播為正向效應(yīng),鄭58夏播表現(xiàn)為正向效應(yīng)。說(shuō)明這2個(gè)親本應(yīng)分別在組配春播和夏播組合時(shí)使用。特殊配合力效應(yīng)分析結(jié)果表明(表6),鄭58/lg×昌7-2、鄭58×昌7-2/lg無(wú)論春播還是夏播,其特殊配合力均為正向效應(yīng),春、夏播平均特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值分別為10.5和10.14。說(shuō)明利用無(wú)葉舌組配雜交種,雙親應(yīng)采用一方為普通系、另一親本為無(wú)葉舌的組配模式。2.3.2測(cè)量和繁殖的表現(xiàn)2.3.2.昌7-2春、夏播平均產(chǎn)量及差異從表7可以看出,比對(duì)照鄭單958增產(chǎn)5%以上的組合中,組合鄭58/lg×昌7-2春、夏播平均產(chǎn)量最高,達(dá)11151.30kg/hm2.3.2.舌有葉舌雜交的株高、雄穗各長(zhǎng)度分布從表8可以看出,無(wú)葉舌雜交種在倒伏性上表現(xiàn)為輕倒伏和重倒伏,有葉舌雜交種田間均表現(xiàn)為抗倒伏;無(wú)葉舌組合、有葉舌×無(wú)葉舌組合與有葉舌×有葉舌雜交種三者相比,其平均株高、雄穗分枝數(shù)相差不大,株高分別為264.0,262.4,260.9cm,雄穗分枝數(shù)分別為15.6,17.3,13.9枝;平均穗位高、穗上葉葉面積、葉夾角、雄穗分枝夾角這4個(gè)性狀均表現(xiàn)為有葉舌×有葉舌>有葉舌×無(wú)葉舌>無(wú)葉舌×無(wú)葉舌,平均穗位高分別為106.4,118.6,120.1cm,平均穗上葉面積分別為799.5,899.8,917.7cm2.4園培品種的產(chǎn)量、多特征利用無(wú)葉舌自交系昌7-2/lg與鄭58雜交后育成了玉米新品種大豐133,并于2012年通過(guò)了山西省審定。該品種在太原種植生育期為120d左右。株高253.0cm,穗位高96.1cm,穗長(zhǎng)20.4cm,穗行數(shù)17.2行,出籽率90.05%,百粒質(zhì)量41.0g。2011—2012年山西南部復(fù)播區(qū)域試驗(yàn),平均產(chǎn)量為10585.5kg/hm3討論3.1利用好dna無(wú)葉舌自交系主莖與葉片的夾角小,葉片直立,通風(fēng)透光好,穗上葉面積大,光能利用率高,是選育耐密品種的重要種質(zhì)資源,這對(duì)提高群體產(chǎn)量具有重要意義3.2采用無(wú)葉舌資源創(chuàng)新抗密繁殖材料耐密玉米種質(zhì)是耐密玉米育種的基礎(chǔ)。開(kāi)展耐密玉米種質(zhì)挖掘、創(chuàng)新與利用研究,對(duì)拓展玉米種質(zhì)基礎(chǔ),提高玉米耐密育種水平具有重要意義3.3供試自交系和材料玉米雜種優(yōu)勢(shì)群及其雜交模式的研究對(duì)于提高玉米育種效率具有重要意義,是玉米育種的重要基礎(chǔ)性工作,因此,受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視供試自交系有5個(gè)(表1)。自交系鄭58和昌7