西南及四川區(qū)試玉米組合遺傳多樣性分析與育種對(duì)策探討.pdf

1、玉米遺傳基礎(chǔ)狹窄一直是眾多育種工作者十分關(guān)注并著力解決的問(wèn)題，為進(jìn)一步拓寬育成品種的遺傳基礎(chǔ)，需進(jìn)行玉米品種的遺傳多樣性評(píng)價(jià)。而如何提高玉米單產(chǎn)是玉米育種工作者的首要任務(wù)，其育種目標(biāo)在不同時(shí)期、不同性狀上應(yīng)該突出什么樣的重點(diǎn)，是育種工作者一直關(guān)心的問(wèn)題。為了探討上述問(wèn)題，本研究以2005年國(guó)家區(qū)試(西南組和武陵山區(qū)組)組合、四川省區(qū)試組合和四川省引種試驗(yàn)組合及對(duì)照品種川單13和農(nóng)大108共186個(gè)組合為供試材料，采用表型性狀分析、SSR

2、標(biāo)記和系譜法對(duì)這186個(gè)區(qū)試及引種試驗(yàn)玉米組合進(jìn)行了研究，結(jié)果表明： 1、 186個(gè)組合間株高、穗位高、播種至抽絲天數(shù)、播種至散粉天數(shù)、雌雄間隔天數(shù)(ASI)、穗長(zhǎng)、禿尖、籽粒深度、軸徑、穗行數(shù)、行粒數(shù)、單株產(chǎn)量、收獲數(shù)果穗含水量、出籽率、百粒重、容重性狀的變異系數(shù)分別為5.74％、12.06％、2.63％、2.36％、8..50％、9.68％、57.99％、10.57％、9.32％、’7.90％、10.54％、16.19％、1

3、0.35％、2.46％、10.92％和4.93％，Shannon.’Weaver多樣性指數(shù)分別為1.9927、1.7249、2.0226、2.0003、1.8708、1.8859、1.8226、1.1 190、1.7470、2.0044.、1.7383、1.9126、1.8187、1.5733、2.1623和2.0939，表明上述性狀變異都在一個(gè)較小的范圍內(nèi)。 2、 186個(gè)組合的16個(gè)農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀表型聚類(lèi)分析表明，各組合間的

4、相似系數(shù)變幅為0.0000～1.0000，平均相似系數(shù)為0.6508。其中，相似系數(shù)在0.0000～0.4000的組合有894.對(duì)，占全部組合的5.2％，相似系數(shù)在0.4001～0.6000的組合有4354對(duì)，占全部組合的25.3％；相似系數(shù)在0.6001～1.0000的組合有11957對(duì)，占全部組合的69.5％。當(dāng)相似系數(shù)為0.5893時(shí)，可將186個(gè)組合分成8類(lèi)。第1類(lèi)包括川單13和農(nóng)大108共有161個(gè)組合，占全部參試組合的86.

5、6‰第2類(lèi)包括2個(gè)組合，占全部參試組合的1.1‰第4類(lèi)包括10個(gè)組合，占全部參試組合的5.4％；第6類(lèi)包括7個(gè)組合，占全部參試組合的3.8％；第7類(lèi)只包括3個(gè)組合，占全部參試組合的1.6％；第3、5、8類(lèi)都只有1個(gè)組合。結(jié)果表明，組合間平均相似系數(shù)較大，所聚類(lèi)型較少，且大多數(shù)組合集中在第1類(lèi)，說(shuō)明參試組合間相似程度較高，遺傳差異較小，遺傳基礎(chǔ)相對(duì)狹窄。 3、從115對(duì)引物中共篩選出60對(duì)擴(kuò)增條帶清晰、具明顯多態(tài)性的共同引物，這些

6、引物分別分布于玉米的10條染色體上，平均每條染色體為6.0對(duì)。60對(duì)引物共檢測(cè)到608個(gè)等位基因變異，每對(duì)引物檢測(cè)到3～23個(gè)等位基因，平均為10.1個(gè)。統(tǒng)計(jì)分析表明，SSR多態(tài)信息量(PIC)分布范圍為0.5179～0.9256，平均值為0.7826；各組合間的遺傳相似系數(shù)變幅為0.6067～0.9162，平均值為0.7722，其中相似系數(shù)大于0.7000的組合有16499對(duì)，占96.9％。當(dāng)相似系數(shù)為0.7776時(shí)，可將供試組合分成

7、10類(lèi)。第1類(lèi)包括川單13和農(nóng)大108共15個(gè)組合，占參試組合的8.1％；第4類(lèi)包括88個(gè)組合，占參試組合的47.3％；第8類(lèi)包括47個(gè)組合，占參試組合的25.3％；第9類(lèi)包括2個(gè)組合，占參試組合的1.1％；第10類(lèi)包括29個(gè)組合，占參試組合的15.6％；第2、3、5、6和7類(lèi)都只有1個(gè)組合?？梢钥闯?，參試組合間遺傳相似系數(shù)變幅較小，且平均值較大，遺傳相似系數(shù)較大的組合所占比例高，所聚類(lèi)型較少，且多數(shù)組合集中在第4、8和10類(lèi)，同樣說(shuō)明

8、參試組合間相似程度較高，遺傳差異較小，遺傳基礎(chǔ)相對(duì)狹窄。 4、系譜分析表明，51個(gè)系譜清楚的組合中確定與美國(guó)先鋒公司20世紀(jì)80年代末和90年代初選育推廣的“Y 78599”、“Y 7865”、“Y 78698”等雜交種有密切親緣關(guān)系的有36個(gè)組合，占70.58％。根據(jù)表型聚類(lèi)結(jié)果，51個(gè)組合表型相似系數(shù)變幅為0.0928～0.9721，平均值為0.6734，相似系數(shù)大于0.6000的組合有960對(duì)，占全部組合的75.29％，且

9、94.12％的組合都集中在第1類(lèi)。根據(jù)SSR分析結(jié)果，51個(gè)組合遺傳相似系數(shù)變幅為0.6192～0.8799，平均值為0.7686，遺傳相似系數(shù)大于0.7000的組合有1196對(duì)，占93.80％，且82.25％的組合集中在第4、8和10類(lèi)。以上分析結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明這些組合都集中在單一的遺傳基礎(chǔ)之上。 5、對(duì)17個(gè)單株產(chǎn)量顯著或極顯著高于對(duì)照品種川單13的高產(chǎn)組合分析表明，高產(chǎn)組合的株高、穗位高、籽粒深度、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)和出籽

10、率性狀的變異系數(shù)都在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，分別為3.89％、5.92％、6.01％、7.58％、7.02％、10.17％和2.57％。高產(chǎn)組合間的表型相似系數(shù)平均值為0.7228，相似系數(shù)大于0.6000的組合有122對(duì)，占全部組合的89.71％。17個(gè)高產(chǎn)組合間的遺傳相似系數(shù)平均值為0.7708，遺傳相似系數(shù)大于0.7000的組合有132對(duì)，占全部組合的97.06％。說(shuō)明經(jīng)過(guò)區(qū)域試驗(yàn)的篩選，高產(chǎn)組合的的遺傳多樣性可能會(huì)進(jìn)一步降低。

11、 6、對(duì)17個(gè)高產(chǎn)組合的分析表明，這些組合的穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、籽粒深度和出籽率均極顯著或顯著優(yōu)于對(duì)照品種川單13，播種至抽絲天數(shù)、播種至散粉天數(shù)、軸徑、禿尖、果穗含水量、百粒重和容重與對(duì)照差異均不顯著。相關(guān)分析表明，各性狀與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)由大到小依次為穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、穗位高、株高、出籽率、籽粒深度、穗行數(shù)。除穗長(zhǎng)與單株產(chǎn)量極顯著正相關(guān)(r=0.70418)、行粒數(shù)與單株產(chǎn)量顯著正相關(guān)(r=0.5271)外，其余性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)