玉米自交系大斑病抗性及出苗率的回交改良研究.pdf

1、本研究以西南地區(qū)骨干玉米自交系R08為輪回親本，18個(gè)優(yōu)良自交系為供體親本，采用不同回交和自交次數(shù)選育出遺傳背景與R08相近，但相互之間又存在一定差異的BC1F3和BC2F2各18個(gè)R08回交改良選系。2008年，以上述選系及其與R08已組配出審定雜交種的另一親本為測驗(yàn)種，按不完全雙列雜交設(shè)計(jì)配制的測交組合為供試材料，采用田間試驗(yàn)與SSR分子標(biāo)記相結(jié)合的方法，對回交改良選系的遺傳變異、大斑病抗性、田間出苗率和主要農(nóng)藝性狀的配合力進(jìn)行分析

2、；2009年，以繼續(xù)自交所得BC1F5和BC2F4回交改良選系為供試材料，對其大斑病抗性和田間出苗率進(jìn)行再次鑒定。通過兩年兩地點(diǎn)試驗(yàn)，探討了不同回交次數(shù)和不同供體對R08的改良效果。主要結(jié)果如下：
　　 1、SSR分析表明，篩選出的40個(gè)SSR分子標(biāo)記在玉米10條染色體上分布比較均勻，在供試材料中共檢測到136個(gè)多態(tài)性等位基因位點(diǎn)，其中有93個(gè)在回交后代單株中出現(xiàn)而在輪回親本R08中缺失，這些位點(diǎn)在改良后代中出現(xiàn)的頻率為0.06

3、5～0.889，平均0.284，而且在BC1F3選系出現(xiàn)的平均頻率(0.280)與BC2F2選系(0.289)基本相當(dāng)；不同供體相同回交次數(shù)選系與R08的遺傳相似系數(shù)在BC1F3選系中變幅為0.773～0.920，平均0.842，在BC2F2選系中變幅為0.738～0.899，平均0.835。分析結(jié)果表明，相同供體不同回交次數(shù)所創(chuàng)造的遺傳變異沒有明顯的差異，相同回交次數(shù)不同供體選系間存在較大的差異。與大斑病抗性基因Ht2和Ht3緊密連鎖

4、的4個(gè)SSR分子標(biāo)記對17個(gè)參試供體的區(qū)分能力差別較大，這4對SSR引物在大斑病抗性明顯不同的改良系中擴(kuò)增出與輪回親本R08相同的條帶，且同一引物在與R08大斑病抗性相同的改良系中也可擴(kuò)增出與R08相同的條帶，表明所得這些條帶并非大斑病抗性特異性條帶，無法利用這些標(biāo)記對本研究的供試材料進(jìn)行大斑病抗性基因的輔助選擇。
　　 2、回交改良選系大斑病抗性的研究表明，不同供體對R08大斑病抗性有顯著的影響，不同回交次數(shù)在低代和高代表現(xiàn)有

5、一定差異。36個(gè)BC1F3和BC2F2改良系中，有29個(gè)選系表現(xiàn)為抗或高抗大斑病，26個(gè)BC1F5和BC2F4改良系中，有16個(gè)選系表現(xiàn)為中抗大斑?。幌嗤w不同回交次數(shù)選系的比較顯示，對大斑病抗性的改良，在低代時(shí)回交1次選系(BC1F3)優(yōu)于回交2次選系(BC2F2)，在高代時(shí)回交1次選系(BC1F5)與回交2次選系(BC2F4)差異不顯著；相同回交次數(shù)不同供體選系的比較表明，供體不同回交后代選系大斑病抗性存在顯著的差異，綜合分析低代

6、和高代回交改良系的大斑病抗性表現(xiàn)，供體魯原92、川321、313、雙741、835和齊319對R08的大斑病抗性改良作用較大，它們可能是改良玉米自交系大斑病抗性的優(yōu)良供體，但在利用這些供體時(shí)，需要注意把握回交的次數(shù)。
　　 3、回交改良選系田間出苗率研究表明，不同供體及不同回交次數(shù)對R08的出苗率有顯著的影響。在36個(gè)BC1F3和BC2F2改良系中，有28個(gè)選系的田間出苗率顯著或極顯著高于R08，26個(gè)BC1F5和BC2F4改良

7、系中，有10個(gè)選系的田間出苗率顯著或極顯著高于R08;相同供體不同回交次數(shù)選系的比較顯示，對出苗率的改良，在低代時(shí)回交1次選系(BC1F3)優(yōu)于回交2次選系(BC2F2)，在高代時(shí)回交1次選系(BC1F5)比回交2次選系(BC2F4)稍差；相同回交次數(shù)不同供體選系的比較表明，供體不同回交后代選系出苗率存在顯著的差異，綜合分析低代和高代回交改良系的田間出苗率表現(xiàn)，供體沈137、齊319、雙741、黃野四、313、CAL73、獲唐黃和K14

8、對提高R08出苗率有較好的影響，它們可能是改良玉米自交系田間出苗率的優(yōu)良供體。
　　 4、BC1F3和BC2F2選系的一般配合力(GCA)分析表明，R08經(jīng)不同供體及不同回交次數(shù)改良后，各改良系GCA表現(xiàn)存在差異。從總體水平看，大部分改良系多數(shù)產(chǎn)量性狀的GCA與R08相比并無下降或有所提高；相同供體不同回交次數(shù)選系的比較顯示，BC1F3和BC2F2選系各產(chǎn)量性狀GCA表現(xiàn)大體相當(dāng)；相同回交次數(shù)不同供體選系的比較表明，不同供體對產(chǎn)

9、量性狀GCA改良有較大的影響，其中以供體川321、昌7-2和K14表現(xiàn)為優(yōu)，它們的回交后代選系不僅單株產(chǎn)量GCA效應(yīng)值顯著或極顯著高于R08，且多數(shù)產(chǎn)量構(gòu)成性狀的GCA效應(yīng)值為正。
　　 5、185個(gè)組合單株產(chǎn)量特殊配合力(SCA)和雜種優(yōu)勢分析表明，由BC1F3和BC2F2選系所配組合SCA效應(yīng)值顯著或極顯著高于分類對照的分別有9個(gè)和7個(gè)，顯著或極顯著低于分類對照的分別有8個(gè)和12個(gè)，說明BC1F3和BC2F2選系與各測驗(yàn)種所

10、配組合的SCA表現(xiàn)差異不明顯；單株產(chǎn)量分類對照優(yōu)勢分析表明，有49個(gè)組合超分類對照8％，其中BC1F3選系所配組合23個(gè)，BC2F2選系所配組合26個(gè)，兩者差異不大；統(tǒng)一對照優(yōu)勢分析表明，改良系與測驗(yàn)種ES40、975-12和18-599組配易出現(xiàn)高產(chǎn)組合，就強(qiáng)優(yōu)勢組合的父本而言，BC1F3選系出現(xiàn)9次，BC2F2選系出現(xiàn)11次。進(jìn)一步驗(yàn)證了BC1F3和BC2F2選系間多數(shù)產(chǎn)量性狀配合力表現(xiàn)差異不明顯，且均有可能出現(xiàn)比R08更優(yōu)異的選系

11、。
　　 6、綜合分析表明，不同供體及不同回交次數(shù)對R08的改良效應(yīng)存在一定的差異，回交1次選系(BC1F3)與回交2次選系(BC2F2)多數(shù)產(chǎn)量性狀的GCA大體相當(dāng)，且SSR分子標(biāo)記研究結(jié)果表明，相同供體的BC1F3和BC2F2選系在遺傳變異方面沒有明顯的差異，從低代(BC1F3、BC2F2)和高代(BC1F5、BC2F4)選系大斑病抗性及出苗率的表現(xiàn)來看，雜合效應(yīng)對其有一定的影響，且以對出苗率的影響較大；SSR分析表明，相同