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Direct Selection Response for Flowering Traits in Four Tropical and Subtropical Maize Populations by Mass Selection

四个热带亚热带玉米群体开花期性状对混合选择的直接选择响应



全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(1): 28−35 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由引进国际先进农业科学技术计划(948计划)项目资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 潘光堂, E-mail: pangt@sicau.edu.cn
Received(收稿日期): 2009-07-22; Accepted(接受日期): 2009-10-08.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.00028
四个热带亚热带玉米群体开花期性状对混合选择的直接选择响应
张德贵 1,2 李新海 2 李明顺 2 谢传晓 2 郝转芳 2 白 丽 2 张世煌 2
潘光堂 1,*
1四川农业大学玉米研究所, 四川雅安 625014; 2中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081
摘 要: 通过两年两点试验, 对 4 个热带亚热带群体的原始群体 C0 和经适应性改良后的各轮次群体(C1~C4)开花期
性状的选择响应进行了研究。结果表明, 海南点不同轮次多数开花性状差异不显著; 在北京点, 热带群体 POB43 和
SUWAN-1的抽丝期分别从 99.2 d和 90.7 d缩短为 79.5 d和 76.2 d, 平均每轮提前 4.9 d和 3.6 d, 散粉期从 90.8 d和
77.8 d缩短为 76.7 d和 74.7 d, 平均每轮提前 3.5 d和 0.8 d, 抽丝散粉间隔(ASI)分别从 8.3 d和 12.8 d缩短为 2.8 d和
3.5 d, 平均每轮缩短 1.4 d和 2.3 d; 亚热带群体 POB69和 POB70的抽丝期分别从 78.3 d和 81.8 d缩短为 69.2 d和 69.0
d, 平均每轮提前 2.3 d和 3.2 d, 散粉期分别从 71.0 d和 72.5 d缩短为 67.5 d和 68.0 d, 平均每轮提前 0.9 d和 1.1 d, 抽
丝至散粉间隔(ASI)分别从 7.3 d和 9.3 d缩短为 1.7 d和 2.7 d, 平均每轮缩短为 1.4 d和 1.7 d。抽丝期和散粉期的选
择响应幅度不同, 散粉期提前的幅度较小, 因而散粉至抽丝间隔(ASI)缩短。开花期性状的选择响应和 RD 值随改良
轮次增加而减少, 说明控制双亲授粉的混合选择法有效地改良了供试群体在温带的适应性。
关键词: 热带群体; 亚热带群体; 混合选择; 选择响应; 光周期敏感性
Direct Selection Response for Flowering Traits in Four Tropical and Subtropi-
cal Maize Populations by Mass Selection
ZHANG De-Gui1,2, LI Xin-Hai2, LI Ming-Shun2, XIE Chuan-Xiao2, HAO Zhuan-Fang2, BAI Li2,
ZHANG Shi-Huang2, and PAN Guang-Tang1,*
1 Maize Research Institute, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China; 2 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural
Sciences, Beijing 100081, China
Abstract: Selection responses were characterized among 4 circles in 2 tropical populations and 2 subtropical populations at two
locations during 2006–2007. Analysis of variance indicated that the difference for most flowering traits was not significant among
different cirles in the same population in Hainan, while significant progress (P<0.05) was available among populations for flow-
ering traits under evaluation in Beijing. The mean days from seedling to silking for tropical POB43 and SUWAN-1 advanced re-
spectively from 99.2 and 90.7 to 79.5 and 76.2, with average of 4.9 and 3.6 in advance per circle, days to anthesis advanced re-
spectively from 90.8 and 77.8 to 76.7 and 74.7, with average of 3.5 and 0.8 in advance per circle, and the mean ASI advanced
respectively from 8.3 and 12.8 days to 2.8 and 3.5, averaged 1.4 and 2.3 days in advance per circle. The mean days to silking for
subtropical POB69 and POB70 advanced respectively from 78.3 and 81.8 to 69.2 and 69.0, with average of 2.3 and 3.2 in advance
per circle, days to an- thesis advanced respectively from 71.0 and 72.5 to 67.5 and 68.0 with average of 0.9 and 7.0 days in ad-
vance per circle, and the mean ASI advanced respectively from 7.3 and 9.3 days to 1.7 and 2.7 days, averaged 1.4 and 1.7 days in
advance per circle. The selection responses obtained in this paper indicated that controlling bi-parental mass selection effectively
improved the adaptabil- ity of the four tropical and subtropical maize populations.
Keywords: Tropical maize; Subtropical maize; Mass selection; Selection response; Photoperiod-sensitive
20 世纪中叶以来, 发掘利用热带、亚热带玉米
种质丰富的遗传多样性, 拓宽玉米遗传改良和杂种
优势利用的种质基础, 已成为国内外玉米育种者的
共识, 而对于地处温带的中国来说, 利用外来种质,
特别是热带、亚热带玉米种质来改良和拓展现有种
质的基础, 显得尤为重要。热带、亚热带玉米种质
第 1期 张德贵等: 四个热带亚热带玉米群体开花期性状对混合选择的直接选择响应 29


在温带地区种植通常表现出不适应性, 如雌雄开花
不协调、空秆率高等, 大多不能作为直接选系的原
始材料 [1-2], 这是玉米种质具有光周期敏感性造成
的。为了使热带、亚热带玉米种质适应温带生态条
件, 需要进行种质的适应性改良。在群体改良方案
中, 混合选择法既可以保持群体内的遗传变异, 又
可以防止近交衰退。许多热带、亚热带玉米群体通
过混合选择法进行改良获得了良好效果[3-7]。中国农
业科学院作物育种与栽培研究所采用控制双亲授粉
的混合选择法成功改良了国际小麦玉米改良中心
(CIMMYT)的两个亚热带优质蛋白玉米基因库
POOL33和 POOL34, 改良后的基因库分别被命名为
中群 13和中群 14[8-9]。
本研究以热带玉米群体 POB43 和 SUWAN-1、
亚热带群体 POB69和 POB70的原始群体 C0及采用
控制双亲授粉混合选择法改良的不同轮次群体为材
料, 以 POOL33和 POOL34为对照, 通过两年两点试
验分析其在适应性改良过程中开花期性状的变化 ,
旨在研究供试群体通过控制双亲授粉混合选择法改
良的效果。
1 材料与方法
1.1 试验材料
POB43、SUWAN-1、POB69和 POB70的 C0与
采用接力式改良法和控制双亲授粉混合选择法改良
的各轮次群体 C1、C2、C3、C4; 群体 POOL33 的
C0和 C6 (中群 13), POOL34的 C0和 C6 (中群 14),
共计 24个群体。群体遗传特性见表 1。
1.2 试验方法
1.2.1 试验材料的选择 接力式改良法是根据群
体的适应性从南到北进行的。这些群体来源于热带、
亚热带, 如果直接在北方改良效果可能不好, 优良
基因可能会被淘汰, 供试材料首先在我国西南地区
四川省进行改良, 根据相应的改良效果逐步向北推
移, 以保证材料的优良基因在进行适应性改良时不
被大量淘汰。
控制双亲授粉的混合选择法是每个轮次种植
5 000株, 对抽丝散粉较早、雌雄协调性好的植株进
行套袋, 分区采粉, 充分混合后, 异区授粉。收获期,
在田间淘汰病株和结实较差的果穗 , 选择成熟饱
满、抗病、穗位适中、结实性较好的果穗 400~500
个, 最后决选出 300个果穗, 混合脱粒, 留作下年基
础群体的种子。次年异地种植, 仍采用控制双亲授
粉的混合选择法。
1.2.2 田间试验设计 2006—2007 年在北京顺
义、海南三亚采用 α-lattic design种植, 3次重复, 2
行区, 行长 5.0 m, 行距 0.60 m, 株距 0.40 m, 按穴
点播, 密度为 37 500株 hm−2。记载散粉期和抽丝期

表 1 供试群体遗传组成及特性
Table 1 Genetic composition and characteristic of the populations
群体
Population
遗传组成
Genetic composition
生态类型
Ecological type
特点
Characteristic

POB43 由 Tuxpeño, 古巴硬粒, 黄粒 ETO和来自热带晚熟黄
硬粒型基因库 POOL25的 15个家系合成
热带晚熟高秆马齿型白
粒群体
墨西哥, 中、南美洲, 西非、中非和东
非高温潮湿热带地区具高产潜力

SUWAN-1 利用 36份优良热带亚热带和温带种质构建而成 热带黄色硬粒群体 抗叶斑病, 高抗霜霉病, 丝黑穗病, 茎
秆粗壮, 根系发达, 抗倒伏, 耐涝, 抗
旱力强

POB69 来自 POB41, 由 30%~40%的温带种质和 60%~70%的
热带种质合成
亚热带中晚熟硬粒型黄
粒群体
产量潜力大, 中等株高, 籽粒硬质; 赖
氨酸和色氨酸含量比普通玉米高近两


POB70 用 POOL 34选系和温热黄马齿高油 QPM的 C4选系
合成
亚热带中晚熟马齿型黄
粒群体
遗传基础广泛, 株型好; 籽粒硬质, 蛋
白质品质显著优于同型普通玉米

POOL33 POOL31 中的黄色或桔黄色硬粒型籽粒和欧洲、中
国、墨西哥、中南美洲和美国的温带黄色硬粒型复合
种, 及其他欧洲、中国、墨西哥、南美洲和美国种质
亚热带中早熟硬粒型黄
粒基因库
着重于产量及抗穗腐、茎腐及叶部病
害改良

POOL34 墨西哥低地和旱地种质, 及美国玉米带、美国南部、
南斯拉夫、匈牙利、中国、黎巴嫩、危地马拉、洪都
拉斯、智利、安提瓜和巴布达、古巴、多米尼加、秘
鲁和巴基斯坦种质杂交后形成
亚热带中早熟马齿型黄
粒基因库
着重于矮秆、产量及抗穗腐、茎腐及
叶部病害改良
30 作 物 学 报 第 36卷

(小区 50%的植株散粉或抽丝的日期)。
1.2.3 田间数据分析方法 海南和北京分属于温
带和热带两个完全不同的生态区。首先对所调查的
开花期性状进行单点两年的方差分析, 然后结合最
小显著差数法 (least significant difference method,
LSD)和直线回归分析法, 对同一群体不同改良轮次
的开花期性状进行比较。
以小区开花期性状观察值为单位, 利用 SAS 软
件(SAS manual, 1990)对单个试验点的数据进行方差
分析和直线回归分析。
RD(%)=100×(L−S)/S, 为长短日照条件下某一
性状的相对差值, 是评价光敏感性的一个量化指标,
其中 L是某一性状在长日照条件下的值, S是该性状
在短日照条件下的值[9-10]。
2 结果与分析
2.1 热带亚热带群体不同轮次开花性状的差异
分析
方差分析表明, 在北京除 POB69散粉期各轮次
间差异不显著外 , POB43、SUWAN-1、POB69 和
POB70 的改良群体(C4)与原始群体 C0 的其他开花
期性状各轮次间存在着显著或极显著差异。在海南
点, 除 POB69 的抽丝期、散粉期, POB70 散粉期各
轮次间差异显著外, POB43、SUWAN-1、POB69 和
POB70 的改良群体(C4)与原始群体 C0 的其他开花
期性状各轮次间差异均不显著(表 2)。t测验表明, 在
北京中群 13 与 POOL33、中群 14 与 POOL34 的开
花期性状存在着显著差异, 在海南差异不显著(表 3)。
2.2 热带亚热带群体不同轮次开花性状的选择
响应
POB43、SUWAN-1、POB69 和 POB70 四个群
体各轮次的抽丝期、散粉期和散粉至吐丝间隔期
(ASI)在温带和热带环境下的变化见图 1、图 2 和图
3。从图 1 可看出, 在温带环境下, 各个群体抽丝期
明显提前, 且抽丝期的提前幅度比散粉期提前的幅
度大, 抽丝期的提前表明群体适应性提高。而在热
带环境下, 4个群体的开花期性状在各轮次间无明显
差异。
就抽丝期而言, 在温带环境, 热带群体 POB43
和 SUWAN-1分别由原始群体的 99.2 d和 99.7 d缩
短到 79.5 d和 76.2 d, 分别早抽丝 19.6 d和 14.5 d,
平均每轮提前 4.9 d和 3.6 d; 亚热带群体 POB69和
POB70 改良群体 C4 比原始群体 C0 分别缩短 9.1 d
和 12.8 d, 平均每轮提前 2.3 d和 3.2 d, 4个群体抽丝
期的线性回归响应分别为−5.1 d、−3.5 d、−2.2 d和
−2.9 d (表 4)。这个结果高于对照群体 POOL33 和
POOL34改良效果, 中群 13比 POOL33早抽丝 11.0 d,
平均每轮提前 1.8 d, 中群 14比 POOL 34早抽丝 9.5
d, 平均每轮提前 1.6 d (表 3)。
4 个群体的散粉期对控制双亲授粉混合选择的响
应也不相同(图 2)。在温带地区, 热带群体 POB43和
SUWAN-1 的改良群体 C4 比原始群体 C0 分别提早
散粉 14.1 d和 3.1 d, 平均每轮提前 3.5 d和 0.8 d, 线
性回归响应分别为−3.8 d 和−0.8 d; 亚热带群体
POB69和 POB70的改良群体 C4比各自原始群体 C0
的散粉期分别提前 3.5 d和 4.5 d, 平均每轮提前 0.9
d和 1.1 d (表 4)。中群 13比 POOL33早散粉 5.6 d, 平
均每轮提前 0.9 d, 中群 14比 POOL34早散粉 4.8 d,
平均每轮提前 0.8 d (表 3)。
4个群体不同轮次的 ASI发生了显著的缩短(图
3), 热带群体 POB43和 SUWAN-1的 ASI分别从 8.3
d和 12.8 d缩短为 2.8 d和 3.5 d, 平均每轮缩短 1.4 d
和 2.3 d; 亚热带群体 POB69和 POB70的 ASI分别
从 7.3 d和 9.3 d缩短为 1.7 d和 2.7 d, 平均每轮缩短
1.4 d和 1.7 d (表 4)。结合图 1和图 2可以看出, 无
论是热带群体(POB43和 SUWAN-1)还是亚热带群体
(POB69 和 POB70)的散粉期和抽丝期总选择响应,
均表现出抽丝期明显大于散粉期。相对而言, 从抽
丝期和散粉期的提前幅度来看, ASI的缩短是由抽丝
期的提前引起的, 即抽丝期的提前幅度大于散粉期
的提前幅度, 进一步引起 ASI 的缩短, 增强了植株
的雌雄协调性。中群 13的 ASI比 POOL33缩短 5.0 d,
平均每轮缩短 0.8 d, 中群 14 的 ASI 比 POOL34 缩
短 4.6 d, 平均每轮缩短 0.8 d (表 3)。
2.3 热带亚热带群体不同轮次开花性状光敏性
RD值的变化
在温带环境下, 热带和亚热带玉米种质的每个
性状都会出现光周期敏感反应, 不同的性状对光周
期变化的敏感程度不同。某一性状在长短日照条件
下的相对差值(RD 值)越大, 表明该性状光敏感性越
强; 相反, RD值越小, 则该性状光敏感性越弱[9-10]。
从 RD值的变化看, 各个群体抽丝期、散粉期和 ASI
的 RD 值具有相同的变化趋势, 即随着改良轮次的增
加, 各个群体开花期性状的 RD值在逐渐减小(图 4)。


表 2 热带亚热带玉米群体不同轮次的一点两年试验联合方差分析
Table 2 Union analysis of variance among circles over two years and one location in tropical maize and subtropical populations
播种至抽丝天数 Days to silking 播种至散粉天数 Days to anthesis 散粉至吐丝间隔天数 ASI 试验地点
Location
变异来源
Variance source
df
POB 43 SUWAN-1 POB69 POB70 POB 43 SUWAN-1 POB69 POB70 POB 43 SUWAN-1 POB69 POB70

重复 Replicate 4 9.87 3.63 21.53 13.01** 8.07 2.67 9.33 3.33 7.63 2.37 3.07 9.33**
年份 Year 1 128.13* 6.53 229.63** 20.19** 132.30** 61.63 240.83** 440.83** 0.83 9.63 0.13 5.63
轮次 Circle 4 434.17* 189.12** 82.28** 45.58** 235.25** 11.50* 12.33 25.28** 28.37** 86.22** 32.12** 23.28**
年份×轮次
Year×circle
4 10.80 22.95 15.72 116.44** 8.05 14.13** 4.83 3.08 3.33 25.22* 28.88** 9.72**
北京
Beijing
误差 Error 16 4.28 2.76 9.32 2.08 7.15 2.67 4.33 2.96 5.43 3.62 5.65 1.75

重复 Replicate 4 1.47 2.13 1.30 0.57 4.23 5.67 0.73 2.23 0.87 2.00 0.77* 2.37
年份 Year 1 433.20** 589.63** 529.20** 710.53** 440.33** 832.13* 396.03** 563.33** 1.63 7.50* 1.20* 0.53
轮次 Circle 4 1.45 2.70 4.63* 6.53 0.55 4.00 15.11** 5.97* 0.17 1.60 0.12 0.83
年份×轮次
Year×circle
4 0.95 2.80 9.20** 4.87 3.08 0.97 15.28** 1.00 0.80 2.58 0.45 0.28
海南
Hainan
误差 Error 16 3.80 1.93 1.34 3.53 3.44 2.70 1.03 1.61 1.78 1.25 0.18 2.11


表 3 中群 13与 POOL33、中群 14与 POOL34开花期性状的比较
Table 3 t-test of flowering period traits in POOL33 and POOL34
播种至抽丝天数 Days to silking 播种至散粉天数 Days to anthesis 散粉至抽丝间隔天数 ASI
试验地点
Location
群体名称
Population 平均值
Mean
t值
t-value
平均选择响应
ΔG
平均值
Mean
t值
t-value
平均选择响应
ΔG
平均值
Mean
t值
t-value
平均选择响应
ΔG

中群 13 ZHONGQUN13 71.8 69.2 3.0
POOL33 82.8
8.92** −1.8
74.8
3.28* −0.9
8.0
3.66* −0.8
中群 14 ZHONGQUN14 71.3 68.2 3.2
北京
Beijing
POOL34 80.8
5.96** −1.6
73.0
2.37* −0.8
7.8
3.49** −0.8

中群 13 ZHONGQUN13 54.2 53.8 1.9
POOL33 60.3
1.69 −1.0
58.5
1.64 −0.8
3.8
2.15 −0.3
中群 14 ZHONGQUN14 55.7 54.5 1.2
海南
Hainan
POOL34 57.8
0.65 0.4
55.8
0.39 −0.2
2.3
1.70 −0.2
*和**:P = 0.05和 P = 0.01水平上差异显著。
* and **: significantly different at P = 0.05 and P = 0.01, respectively; ΔG: the average selection response per circle; ASI: anthesis and silking interval.
32 作 物 学 报 第 36卷



图 1 4个群体不同轮次间抽丝期的变化(北京和海南)
Fig. 1 Changes of days to silking among different circles in four populations (Beijing and Hainan)



图 2 4个群体不同轮次间散粉期的变化(北京和海南)
Fig. 2 Changes of days to anthesis among different circles in the four populations (Beijing and Hainan)

热带群体 POB43和 SUWAN-1抽丝期的 RD值
从 55.6和 56.9降到 26.2和 28.5, 线性回归响应分别
为−7.5 和−6.7, 亚热带群体 POB69 和 POB70 的 RD
值从 41.8和 46.0降到 21.0和 27.6, 线性回归响应分
别为−4.9 和−4.2; 热带群体 POB43 和 SUWAN-1 散
粉期的 RD值从 39.3和 28.6降到 19.3和 20.9, 线性
回归响应分别为−5.5 和−1.8, 亚热带群体 POB69 和
POB70的 RD值从 32.0和 33.0降到 27.4和 24.9, 线
性回归响应分别为−0.3 和−2.6; 热带群体 POB43 和
SUWAN-1 ASI的 RD值从 453.3和 374.1降到 64.7
和 25.0, 线性回归响应分别为−105.7 和−88.6, 亚热
带群体 POB69 和 POB70 的 RD 值从 329.4 和 611.1
降到 13.3 和 191.7, 线性回归响应分别为−87.5 和
−59.1(表 5)。
第 1期 张德贵等: 四个热带亚热带玉米群体开花期性状对混合选择的直接选择响应 33




图 3 4个群体不同轮次间抽丝期和散粉期间隔天数的变化(北京和海南)
Fig. 3 Changes of ASI among different circles in the four populations (Beijing and Hainan)

表 4 开花期性状的选择响应
Table 4 Response of flowering traits in the tropical and subtropical populations
播种至抽丝天数 Days to silking (d) 播种至散粉天数 Days to anthesis (d) 雌雄间隔天数 ASI (d)
群体
Population
轮次
Circle 平均值
Mean
平均选
择响应
ΔG
线性回归
响应
b
平均值
Mean
平均选择
响应
ΔG
线性回归
响应
b
平均值
Mean
平均选择
响应
ΔG
线性回归
响应
b

C0 99.2 90.8 8.3
C1 94.8 88.2 6.7
C2 83.8 79.8 5.0
C3 82.7 78.7 4.0
C4 79.5 76.7 2.8
POB43
LSD0.05 2.53
–4.9 –5.1
3.27
–3.5 –3.8
2.85
–1.4 –1.4

C0 90.7 77.8 12.8
C1 85.3 76.7 8.7
C2 81.0 75.3 6.3
C3 79.5 74.7 4.2
C4 76.2 74.7 3.5
SUWAN-1
LSD0.05 2.03
–3.6 –3.5
2.00
–0.8 –0.8
2.33
–2.3 –2.3

C0 78.3 71.0 7.3
C1 77.8 71.0 6.8
C2 74.0 70.0 4.2
C3 73.8 69.7 4.0
C4 69.2 67.5 1.7
POB69
LSD0.05 3.74
–2.3 –2.2
2.55
–0.9 –0.8
2.91
–1.4 –1.4

C0 81.8 72.5 9.3
C1 72.3 68.3 4.0
C2 70.5 68.2 2.3
C3 69.3 67.2 2.5
C4 69.0 68.0 2.7
POB70
LSD0.05 1.88
–3.2 –2.9
2.25
–1.1 –1.0
2.58
–1.7 –1.5
34 作 物 学 报 第 36卷



图 4 4个群体开花期性状 RD值的变化趋势
Fig. 4 Changes of RD for silking, anthesis, and ASI among different circles in the four populations

表 5 热带亚热带群体开花期性状光敏感性 RD值的变化
Table 5 Photoperiod-sensitive RD changes on flowering traits in tropical and subtropical maize
群体
Population
吐丝期
Days to silking
线性回归
响应
b
散粉期
Days to anthesis
线性回归响应
b
抽丝至散粉间隔
ASI
线性回归
响应
b

C0 55.6 39.3 453.3
C1 47.7 36.1 415.4
C2 32.0 23.1 284.6
C3 31.3 21.6 135.3
POB43
C4 26.2
−7.5
19.3
−5.5
64.7
−105.7

C0 56.9 28.6 374.1
C1 43.8 25.1 278.3
C2 36.6 24.9 320.0
C3 34.1 22.4 90.9
SUWAN-1
C4 28.5
−6.7
20.9
−1.8
25.0
−88.6

C0 41.8 32.0 329.4
C1 36.0 25.0 423.1
C2 31.4 27.3 207.7
C3 29.0 31.0 180.0
POB69
C4 21.0
−4.9
27.4
−0.3
13.3
−87.5

C0 46.0 33.0 611.1
C1 28.3 29.4 335.0
C2 25.8 28.2 133.3
C3 23.3 22.6 223.1
POB70
C4 27.6
−4.2
24.9
−2.6
191.7
−59.1
Photoperiod-sensitive RD(%): the relative difference between the number of days under long-day and short-day conditions for a trait,
RD(%) = 100×(L–S)/S, L means days under long-day conditions and S means days under short-day conditions

3 讨论
3.1 供试群体开花期性状发生了显著的选择响
应, 但选择响应程度因群体不同而异
本文开花期性状对混合选择的响应结果与前人
的研究相似, Hallauer 和 Sears[4]对来自哥伦比亚的
ETO 复合品种进行 4 轮混合选择, 抽丝期平均每轮
提早 3.8 d。Genter[5]把 25个墨西哥玉米种族(races)
合并成一个群体, 然后经过 10 轮混合选择, 使抽丝
期提早 11 d, 产量增加 171%。Troyer和 Brown[6]用
混合选择法对 3 个晚熟半外来种质群体进行 5 轮改
良, 平均每轮的开花期提早 1.8 d, 综合农艺性状也
得到明显改善。夏九成等[11]对热带群体墨白 964 四
轮混合选择响应研究表明 , 抽丝期平均每轮提前
0.71 d, 散粉期平均每轮提早 0.53 d, ASI平均每轮缩
短 0.17 d。笔者推测不同群体改良效果不同可能主
要是两个原因造成的。一是群体的生态类型不同 ,
POB43 和 SUWAN-1 抽丝期的选择响应明显高于
POB69和 POB70, POB43和 SUWAN-1是热带群体,
光周期变化的敏感性更强烈, 因而在适应性改良过
程中, 选择响应更高一些, 而 POB69、POB70 是亚
热带类型, 光周期变化的敏感性弱一些, 因而选择
响应要低一些, 从开花期性状的 RD 值及其响应也
得出相同的结论, 热带群体的 RD 值明显高于亚热
带群体的 RD值; 二是群体的遗传组成差异, POB43
和 SUWAN-1 同为热带群体, 但其选择响应明显高
第 1期 张德贵等: 四个热带亚热带玉米群体开花期性状对混合选择的直接选择响应 35


于后者。这可能是由于 POB43种质的遗传组成更复
杂, 遗传基础更广泛。
3.2 改良过程中, 不同轮次的选择响应程度不同
中群 13 和中群 14 分别由 POOL33 和 POOL34
经过控制双亲授粉的混合选择而成。在本研究中 ,
中群 13比 POOL33早抽丝 11.0 d, 平均每轮提前 1.8
d, 中群 14比 POOL34早抽丝 9.5 d, 平均每轮提前
1.6 d。两个群体的平均选择响应显著低于张世煌等[8]
的研究结果(平均每轮响应分别为–3.2 d和–3.4 d)。
这是由于选择轮次越多, 群体的光敏感性越低, 选
择响应幅度就随之降低。后者是三轮的选择响应, 而
本研究是六轮的选择响应, 平均选择响应必然会低
于后者; 其他 4 个群体也表现类似的结果, POB43、
SUWAN-1 和 POB70 的抽丝期在前两轮平均每轮分
别提前 7.7 d、4.9 d和 5.7 d, 显著高于四轮的平均提
前天数(分别为 4.9 d、3.6 d和 3.2 d); 同样散粉期在
前两轮平均每轮分别提前 5.5 d、1.3 d和 2.2 d, 显著
高于 4 轮平均的提前天数(分别为 3.5 d、0.8 d 和
1.1 d)。
4 结论
控制双亲授粉的混合选择法可有效降低热带、
亚热带群体对光周期变化的敏感性。经过 4 轮控制
双亲授粉的混合选择, 4个热带亚热带群体的抽丝期
和散粉期提前, ASI 缩短, 雌雄协调性得到显著改
善。供试群体的生育期特性和适应性已能满足温带
地区的玉米育种要求。
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