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玉米配合力测定

评价玉米自交系(品种群体)传递其产量和其他性状给杂种子代潜力的方法。自交系配合力的高低可在所有性状上反映出来,通常以它的杂种一代的产量做为主要衡量指标。产量高的为高配合力系,产量低的为低配合力系。用一个遗传基础广泛的品种与自交系杂交来测定后者的配合力

评价玉米自交系(品种群体)传递其产量和其他性状给杂种子代潜力的方法。自交系配合力的高低可在所有性状上反映出来,通常以它的杂种一代的产量做为主要衡量指标。产量高的为高配合力系,产量低的为低配合力系。

用一个遗传基础广泛的品种与自交系杂交来测定后者的配合力,是1929年R.L.戴维斯(Davis)提出的并为M.T.詹金斯(Jenkins)等人所证实。1942年美国G.F.斯普赖格(Sprague)等又把配合力分解为一般配合力和特殊配合力两部分。一般配合力是指一个自交系在一系列杂交组合中的平均产量表现,表示该系产生最优杂交组合可能性的大小;而特殊配合力则指一个自交系在某一特定单交组合中的产量表现。反映该组合的潜在应用价值。

数量遗传学的研究说明,一般配合力主要取决于基因的加性效应,而特殊配合力主要取决于基因的显性(包括超显性)和上位性效应。在随机交配玉米品种群体和杂交种中,加性效应普遍存在,一般是遗传变异的主要成分,显性效应居第二位,上位性效应是相对次要。但在特定的组合中,显性、超显性和上位性效应可能更为重要。

以利用杂交优势为主要目的的玉米育种,选育优良自交系是一个中心环节。自交系的优劣,不仅要从它自身的生长势、生产力以及对病虫害的抵抗性等进行考查,更重要的是要看它是否具有较高的配合力。即由它组成的杂交一代能否产生强大的生长优势,获得高产的籽粒和其它产物。选育自交系时,通常根据目测对植株外部性状和产量构成性状进行选择。大量的相关研究表明,自交系生育期、株高、穗位、穗长、穗粗、粒行数等与其杂交种的相应性状有不同程度的相关,但自交系本身的产量与杂交种产量之间的相关系数则很低。因此,不能根据自交系的外部性状对其配合力和杂交种的产量作出准确的预测。最可靠的办法是通过实际组配来测定配合力

配合力测定的时间,在自交早代或晚代均可。早代测定是在选株自交的当代(S0)或自交的最初两代(S1和S2)进行,晚代测定是在连续多代自交后,自交系的基因型接近纯合、性状基本稳定时进行。实验表明,玉米群体内不同单株之间的一般配合力存在差异,能在自交过程中较早地趋于稳定。因此,通过早代测定就能提前把高配合力的自交早代系筛选出来,以便集中精力在这些材料中继续自交和选择,从而提高育种效率。

早代测定的目的在于了解自交早代的一般配合力,因而通常使用遗传基础比较广泛的群体或天然授粉品种作为测验种。一般作法是在被测的早代系自交的同时,以其花粉与测验种授粉,获得测交种(亦称顶交种),下年进行产量鉴定。根据测交种的产量表现,对早代系的配合力作出评价。60年代以前,玉米育种的重点是培育双交种,所以十分强调一般配合力的重要性。随着育种的重点转向三交种单交种自交系的特殊配合力就显得相对重要起来。

晚代测定的目的在于确定稳定的被测系在杂交种生产中的利用价值,偏重于了解自交系的特殊配合力和由它组配的最优组合。采用的测验种为自交系单交种。习惯的做法是把若干被测系进行双列杂交,组配成(n为自交系数)各种可能的单交组合,根据它们的产量表现估算出各个系的一般配合力和特殊配合力。另一种简便有效的做法是以生产上推广的若干个单交种或其亲本自交系作测验种,与被测系组配成各种三交或单交组合,从杂交种的产量表现估算出亲本自交系的一般配合力和各个组合的特殊配合力。这两种做法,都可以在评价自交系配合力的同时,选育出新的杂交种来取代原来的推广种。