随着玉米生产规模化的发展,高密度、适宜机械化收获已成为育种的主要目标,玉米的抗倒性则更应成为遗传育种的主要研究内容之一。
贾志森等(1992)通过测定茎秆拉弯强度,认为拉力值的大小能够真实反映出植株在田间生长状态下的抗倒伏能力,综合体现出茎秆强度。
本研究选用代表4种不同种质类群的常见自交系HD586、PH4CV、08LF、昌7-2、郑58、PH6WC、K17作为父本,从多年的育种材料中选择8个稳定的自交系作为母本,按照NCⅡ交配设计,组配成56个杂交组合。
选用丰产性好、推广面积大、收获时籽粒含水量高不适宜籽粒机收的郑单958和同样丰产性好、推广面积大,但相对适宜籽粒机收的先玉335作为对照,对56个组合的茎秆强度进行分析。
由表1可见,郑单958的茎秆强度为80.99N,先玉335的茎秆强度为77.86N。56个组合的茎秆强度变异范围为28.06N-110.89N,与郑单958相比,有21个组合表现为增强,其中组合2、组合4、组合28增强表现为显著,组合1、组合3、组合32、组合44增强表现为极显著。
在产量性状上,组配的56个组合变异范围是1.59kg-3.27kg,对照郑单958的产量平均值为2.97kg,先玉335的产量平均值为3.07kg。
56个组合产量总体平均值为2.86kg,低于郑单958和先玉335。与郑单958相比,31个组合表现为增产,其中组合4、组合18、组合29、组合35、组合41增产达到显著水平,组合28、组合50增产达到了极显著水平;与先玉335先比,有18个组合表现为增产,只有组合28达到极显著水平,其余的差异都不显著。
表1 56个杂交组合茎秆强度及产量平均值及变异范围
注:CK1是郑单958、CK2是先玉335此外,对茎秆强度进行配合力方差分析(表2),从中可知,母本茎秆强度的一般配合力方差达到了极显著水平,特殊配合力方差也达到了极显著的水平,说明茎秆强度都受加性效应和非加性效应的影响。
一般配合力方差与特殊配合力方差的比值均在2以上,进一步说明该性状的遗传主要受控于基因的加性作用;茎秆强度父本一般配合力的方差与母本一般配合力的方差比值小于1,说明茎秆强度主要受母本的加性效应作用大。
对56个组合的茎秆强度进行配合力分析,将结果列于表3。由表3可知,母本中ZX1的一般配合力效应值最大,达到12.91,表现为极显著水平;其次是ZX7,其一般配合力效应值分别为5.6,表现为显著水平;父本中08LF的一般配合力效应值最大,为5.5,其次是昌7-2,其一般配合力效应值为5.03,它们均达到了正的显著的水平。母本中一般配合力效应值最低的是ZX8,为-7.54,达到了负的极显著的水平,其次是ZX6、ZX3,它们的一般配合力效应值分别为-6.46、-5.69,其一般配合力效应值均达到了负的极显著水平;父本中PH4CV的一般配合力效应值最低,为-12.07,其一般配合力效应值达到了负的极显著水平。
由此可知,自交系ZX1、ZX7、08LF和昌7-2更容易配出茎秆强度强的组合。由56个组合特殊配合力效应值可以看出,组合ZX2×PH4CV的特殊配合力效应值最高,为33.18,其次是ZX7×PH4CV、ZX3×HD586、ZX4×K17和ZX8×08LF,其特殊配合力效应值分别为30.57、21.23、20.85和19.13,并且均达到了正的极显著水平。
ZX1的一般配合力效应值最大,但是组合ZX1×PH6WC的特殊力效应值却达到了负的极显著水平,说明在茎秆强度方面,一般配合力和特殊配合力没有必然的相关性,说明了基因互作的复杂性。
即两个一般配合力效应都高的亲本所组配的组合的特殊配合力效应不一定就高,两个亲本的一股配合力较低或一高一低组配的组合的特殊配合力效应值也有可能很高,说明基因间相互作用非常重要。
从这个意义上说,在配组杂交组合时,即便该性状上是优良的基因,也需要一定范围的测交才能够选出该性状优良的组合,只有在了解亲本的自身特点的基础上广泛测交,才有望获得强优势的杂交组合。