全 文 ：Vol131 , No13
pp 1 361 - 367 　Mar1 , 2005作 　物 　学 　报ACTA AGRONOMICA SINICA第 31 卷 第 3 期2005 年 3 月 　361～367 页
高油玉米自交系的杂种优势群划分和优势模式分析
姜海鹰　陈绍江 3 　高兰锋　邢吉敏 3 3 　宋同明　戴景瑞 Ξ
(中国农业大学国家玉米改良中心 ,北京 100094)
摘　要 : 以分属Lancaster、Reid、塘四平头、旅大红骨和外引种质群等 5 个不同杂种优势群的代表性自交系 Mo17、7922、
K12、丹 340 和 8701 为测验种 ,以来自于 BHO、ALEXHO、RYD HO、SYN DO 等 4 个不同高油群体的 20 个自交系为被测系 ,
利用 NCⅡ设计分析了被测系的配合力、杂种优势群、杂种优势模式及其在生产实际中的利用价值。结果表明 , 20 个高
油自交系可分为 2 个杂种优势群 ,第一群主要为 RYD HO(Reid 高油)和 SYN DO ( Synthetic Diseased Oil)群体选系 ;第二群
主要为 ALEXHO(Alexander high oil)和 BHO(北农大高油)群体选系。根据高油玉米种质的杂种优势类群和杂种优势利用
模式划分结果 ,综合分析得出高油玉米种质与普通玉米种质杂种优势利用的 9 种模式 ,即 ALEXHO ×外引种质 ,
ALEXHO ×Reid ,ALEXHO ×旅大红骨 ,BHO ×外引种质 ,BHO ×Reid ,RYD HO ×Lancaster ,RYD HO ×塘四平头 ,SYN DO ×外
引种质 ,SYN DO ×旅大红骨。其中 ALEXHO ×外引种质、ALEXHO ×Reid、ALEXHO ×旅大红骨、BHO ×外引种质、BHO ×
Reid 为 5 种主要模式。ALEXHO 和 BHO 为选育优良高油玉米自交系的主要群体。
关键词 : 高油玉米 ;自交系 ;配合力 ;杂种优势群 ;杂优模式
中图分类号 : S513
Analysis on Heterotic Groups and Heterotic Patterns of High Oil Corn Inbred Lines
J IANG Hai2Ying , CHEN Shao2Jiang 3 , GAO Lan2Feng , XINGJi2Min 3 3 , SONG Tong2Ming , DAI Jing2Rui
( National Maize Improvement Center of China , China Agricultural University , Beijing 100094 , China)
Abstract :The primary objective of this study was to estimate heterotic groups and heterotic pattern of a set of 20 newly elite
high oil corn inbred lines from four high oil corn populations named BHO(Beijing High oil) , ALEXHO(Alexander High
Oil) , RYDHO ( Reid Yellow Dent High Oil) and SYN DO ( Synthetic Diseased Oil) 1 Five normal corn inbred lines
Dan340 , Mo17 , 7922 , 8701 , K12 were adopted as testers , which were the typical representatives of five main heterotic
groups named Lüda Red Cob , Lancaster , Reid , Exotic germplasm and Tangsipingtou in China1 100 crosses from NC Ⅱ
design were grown in a randomized complete2block design experiment with three replications at three locations in 20021 The
combining ability of 20 high oil corn inbred lines derived from four high oil corn populations was analyzed based on the data
from the experiment1 Cluster analysis was done based on SCA (Special combining ability) data1 The results showed that the
20 lines could be classified into two heterotic groups1 Inbred lines from RYD and SYN DO could be taken as one group ,
whose heterotic performance was similar to that of Reid , inbred lines from BHO and ALEXHO as another , whose heterotic
performance was similar to that of Lancaster1 The heterotic patterns among normal corn and high oil maize population were
also analyzed1 ALEXHO ×Exotic germplasm , ALEXHO ×Reid , ALEXHO ×Lüda Red Cob , BHO ×Exotic germplasm ,
and BHO ×Reid were valuable heterotic patterns in high oil corn breeding1
Key words : High oil corn ; Inbred lines ; Combing ability ; Heterotic group ; Heterotic pattern
　　随着社会经济的发展和人民生活水平的提高 ,
对玉米生产的要求已由片面追求高产向高产、优质
与高效并重的方向转变。高油玉米将高产与优质结
合起来 ,具有较高的附加值[1 ] 。经过近 20 年的研
究 ,中国农业大学最近已培育出多个具有育种价值
的高油玉米群体和大量高油玉米自交系。由于我国
高油玉米主要是利用普通自交系 ×高油自交系的单
交种模式 ,因此 ,了解高油玉米种质特别是新选种质
与普通玉米种质的杂种优势关系 ,明确新选高油系
与普通系之间的组配方式 ,系统研究高油系的杂优
类群及杂种优势利用模式 ,对保持我国在此研究领
域的领先优势 ,加快高油玉米育种步伐 ,以及高油玉
基金项目 : 国家自然科学基金 (30170564)资助。
作者简介 : 姜海鹰 (1969 - ) ,中国农业大学在读博士 ,研究方向 :作物遗传育种。3 通讯作者 :陈绍江 ,博士 ,教授。3 3 目前在中种集团承德
长城种子司工作。
Received(收稿日期) :2003212215 ,Accepted(接受日期) : 20042042041

米种质资源的高效利用具有重要意义。
1 　材料与方法
111 　试验材料
　　选用 Mo17、7922、K12、丹 340 (以下简称为 340)
和 8701 5 个普通玉米自交系为测验种 ,分别代表我
国温带玉米主要杂种优势群 Lancaster、Reid、塘四平
头、旅大红骨和外引种质 (或外杂选种质群 ,见表
1) [2～7 ] 。被测系为来自于 4 个不同高油玉米群体的
20 个新选高油自交系 (见表 2) 。
表 1 测验种的系谱来源及油分含量
Table 1 Pedigree and oil content of 5 testers
自交系
Line
系谱
Pedigree
杂优类群
Heterotic group
油分含量
Oil content ( %)
Mo17 18722 ×C103 Lancaster 3101
7922 美国 3382 二环系 Reid 4139
K12 黄早四衍生系 塘四平头 2100
340 旅 9 ×有稃玉米 旅大红骨 3191
8701 87001 二环系 外引种质 3158
表 2 待测高油自交系的来源及油分含量
Table 2 Pedigree and oil content of 20 high2oil inbred lines
自交系
Line
系谱来源
Pedigree
油分含量
Oil content ( %)
GY302 ALEXHO 10192
GY798 ALEXHO 9113
GY220 ALEXHO 10113
GY462 ALEXHO 10189
GY923 ALEXHO 10166
BY843 BHO(北农大高油) 12195
BY815 BHO(北农大高油) 11134
BY4846 BHO(北农大高油) 11157
BY832 BHO(北农大高油) 7137
BY807 BHO(北农大高油) 14140
RY2830 RYD HO (Reid 高油) 8105
RY2846 RYD HO (Reid 高油) 10161
RY697 RYD HO (Reid 高油) 9121
RY740 RYD HO (Reid 高油) 8137
RY783 RYD HO (Reid 高油) 10193
SY1032 SYN DO 7125
SY1039 SYN DO 10114
SY1077 SYN DO 7190
SY2985 SYN DO 8141
SY3073 SYN DO 8160
112 　田间试验设计
2001 年冬季在海南岛按 NC Ⅱ设计 ,以 5 个普通
自交系为母本、20 个高油自交系为父本 ,组配 100
个杂交组合。试验采用 1 年 3 点 (北京昌平、河北承
德、辽宁沈阳) 完全随机区组设计 ,3 次重复 ,单行
区 ,行长 5 m ,行距 0166 m ,株距 013 m ,种植密度约
为 50 000 株/ hm2 ,每重复随机种植 2 行农大 108 作
为对照。每行随机选取 4 株套袋自交 ,其籽粒用于
油分等品质性状的分析。试验调查农艺性状、产量
性状和品质性状等 ,以小区平均单株粒重计算产量
并换算为公顷产量进行统计分析。
113 　数据统计分析模型与方法
11311 　方差分析　　用 SAS统计软件的 ANOVA 程
序对产量数据进行方差分析 ,只有当统计模型测验
显著时 ,才进行下一步的配合力分析。
11312 　配合力分析 　　根据孔繁玲[8 ]一年多点试
验中 NC Ⅱ试验设计方法的配合力与环境互作效应
值的数学模型 ,设 p ×q 个测交组合在 k 个地点 l 次
完全随机区组中种植 ,则第 i 亲本 ( i = 1 ,2 ,3 ⋯⋯p)
与第 j 亲本杂交的测交组合 ( j = 1 , 2 , 3 ⋯⋯q) 在 k
( k = 1 ,2 ,3 ⋯⋯k) 地点、l ( l = 1 ,2 ,3 ⋯⋯l) 区组的样
本线性模型为 Yijkl = y + V ij + Ek + ( V E) ijk +
eijkl ,其中 :V ij = gi + gj + S ij ,则上式可写成 : Yijkl = y
+ gi + gj + S ij + Ek + ( V E) ijk + eijkl 。
据此模型依次估计总体平均数、环境效应、基因
型×环境互作效应、区组效应和随机试验误差并分
别估计亲本的一般配合力 ( GCA) 效应和特殊配合力
( SCA)效应。
11313 　聚类分析 　　根据产量特殊配合力结果 ,用
DPS软件对高油自交系进行聚类分析[9 ] 。数据处理
方式为规格化转换 ,聚类距离采用卡方距离 ,聚类方
法为离差平方和方法。
2 　结果与分析
211 　联合方差分析
　　3 个试验点的产量联合方差结果表明 ,地点间、
组合间、地点与组合互作差异极显著 ,说明组合间产
量存在极显著差异 ,且环境对产量的影响较大 ,品种
与环境存在显著的互作效应。20 个被测系、5 个测
验种以及被测系 ×测验种的互作间差异均达到极显
著水平 (见表 3) 。将地点 ×组合项分解为地点 ×测
验种、地点 ×被测系、地点 ×被测系 ×测验种的差异
时 ,3 项均达到极显著水平 ,说明地点与组合间的互
作效应是因地点与测验种、地点与被测系、地点与测
验种 ×被测系间的互作效应所产生的。组合间产量
方差分析差异显著 ,说明可进一步进行配合力分析。
组合与地点间存在极显著的互作效应 ,说明在进行
配合力分析与计算时需充分考虑环境效应的影响 ,
应采用适当的统计模型与方法以消除环境效应和环
境误差对配合力分析结果的干扰。
263 　　　　作 　　物 　　学 　　报 第 31 卷 　

表 3 2002 年 3 个地点产量方差分析
Table 3 Combined ANOVA for yield at three sites
变异来源
Source
自由度
df
平方和
SS
均方
MS
F 值
F value
显著水平
Pr > F
模型 Model 305 887 195104 2 908184 　5185 3 3 < 1000 1
　　地点 Site 2 333 792192 166 896146 335138 3 3 < 1000 1
　　地点内重复 R(s) 6 7 329123 1 221154 2145 3 01023 6
　　组合 Cross 99 356 926131 3 605131 7124 3 3 < 1000 1
　　　　测验种 Tester 4 174 023113 43 505178 87143 3 3 < 1000 1
　　　　被测系 Line 19 105 577113 5 556169 11117 3 3 < 1000 1
　　　　测验种×被测系 Tester ×Line 76 77 326105 1 017145 2104 3 3 < 1000 1
　　地点×组合 Site ×Cross 198 189 146159 955129 1192 3 3 < 1000 1
　　　　地点×测验种 Site ×Tester 8 41 768139 5 221105 10149 3 3 < 1000 1
　　　　地点×被测系 Site ×Line 38 35 353102 930134 1187 3 3 01001 5
　　　　地点×被测系×测验种 Site ×Line ×Tester 152 112 025118 737101 1148 3 3 01007 0
误差 Error 594 295 592140 497163
总变异 Corrected Total 899 1 182 787140
　　注 : 3表示α= 0105 水平下显著 , 3 3表示α= 0101 水平下显著。
Notes : 3 Significant at 0105 probability level1 3 3 Significant at 0101 probability level1
212 　配合力分析
21211 　产量性状的一般配合力效应分析　　5 个测
验种中产量 GCA 效应值 (见表 4) 最高的为 8701
(1015) ,其次为 340 (810) 和 7922 (719) ,产量 GCA 效
应值最低的为 K12 (016) 和 Mo17 ( - 2710) 。被测系
中有 11 个高油自交系产量 GCA 效应值较高 (为正
值) ,其大小依次为 BY832 ( 1910) 、BY815 ( 1619) 、
SY1039 (1515) 、SY1077 (1015) 、GY302 (715) 、RY783
(710) 、BY4846 ( 419) 、SY1032 ( 217) 、GY220 ( 213) 、
GY462 (118) 、BY807 (017) ;其余 9 个自交系的产量
GCA 效 应 值 较 低 ( 为 负 值 ) , 依 次 为 SY3073
(
- 1913) 、BY843 ( - 1614) 、RY2846 ( - 1319) 、GY798
(
- 1216) 、RY697 ( - 1212) 、SY2985 ( - 816) 、RY2830
(
- 312) 、RY740 ( - 214) 、GY923 ( - 015) 。
表 4 产量性状的一般配合力和特殊配合力效应值
Table 4 GCA and SCA of 20 high2oil lines and 5 testers of yield traits
被测系
High2oil line 340 7922 8701 K12 Mo17 GCA2m
BY832 - 514 116 - 917 912 414 1910
RY2830 - 1219 113 - 118 515 810 - 312
RY2846 - 2210 110 917 - 011 1114 - 1319
SY2985 012 211 - 714 - 017 518 - 816
SY3073 110 - 613 - 1317 1413 417 - 1913
BY843 - 812 711 1218 - 510 - 616 - 1614
BY815 - 019 711 - 216 217 - 613 1619
GY220 519 - 810 1119 115 - 1112 213
GY798 2019 618 - 814 - 814 - 1019 - 1216
BY4846 - 419 - 511 2316 - 1719 412 419
RY697 014 010 018 714 - 816 - 1212
RY740 - 912 014 316 613 - 111 - 214
GY302 2519 - 112 816 - 1915 - 1318 715
BY807 - 419 117 - 1217 911 617 017
RY783 010 - 1317 - 718 218 1188 710
SY1032 - 214 718 - 1718 812 412 217
SY1039 - 412 - 711 - 017 618 513 1515
SY1077 616 - 713 - 518 - 211 817 1015
GY462 711 1016 112 - 911 - 918 118
GY923 619 113 1615 - 1019 - 1318 - 015
GCA2f 810 719 1015 016 - 2710 010
21212 　高油自交系与普通自交系的特殊配合力效
应分析 　　根据产量平均值数据 (见表 5) 从中筛选
出 10 个强优势组合和 10 个弱优势组合 (见表 6) ,强
优势组合均比对照农大 108 (8 54912 kg/ hm2) 增产
9 %以上 ,最多增产 1912 % ;弱优势组合则比对照减
产 2215 %～3415 %。通过对这些数据的比较可以发
现 ,在 10 个强优势组合中有 5 个组合的母本为
8701 ,这一结果再次说明 8701 不但一般配合力较高
而且它与高油种质的特殊配合力也较高 ,其所代表
的外引种质与高油种质间存在较强的杂种优势。在
前 10 位的组合中 ,340 所组配的杂交种占 2 个 ,说明
旅大红骨系统也是高油种质强优势组合的重要组配
方向。此外前 10 位组合中有 2 个 7922 所组配的组
合 ,由此可见Reid系统也可作为高油杂交种的测配
表 5 100 个组合的 3 点平均产量
Table 5 Mean yield of 100 crosses in three environments(kg/ hm2)
组合
Cross 340 7922 8701 K12 Mo17
平均
Mean
BY832 9 19914 9 54717 9 10516 9 56011 7 93715 9 07011
RY2830 7 71616 8 42510 8 39219 8 26914 7 00910 7 96216
RY2846 6 72513 7 87618 8 43611 7 45415 6 64616 7 42719
SY2985 8 09810 8 19011 7 84417 7 68813 6 62915 7 69011
SY3073 7 60818 7 23811 6 99317 7 90615 6 04312 7 15811
BY843 7 29110 8 05416 8 46314 7 08217 5 61814 7 30210
BY815 9 32412 9 71817 9 36213 9 13715 7 30015 8 96816
GY220 8 92614 8 23011 9 35117 8 34014 6 32316 8 23414
GY798 8 93519 8 22911 7 59718 7 10412 5 59815 7 49311
BY4846 8 51912 8 51017 10 07119 7 50418 7 22715 8 36618
RY697 7 93315 7 90913 8 07410 7 91413 5 73310 7 51218
RY740 7 94111 8 42010 8 70311 8 34716 6 59812 8 00210
GY302 10 18811 8 83119 9 44515 7 55413 6 45215 8 49414
BY807 8 31319 8 64012 8 04416 8 64517 7 14318 8 15716
RY783 8 87110 8 18319 8 60511 8 64510 8 06012 8 47311
SY1032 8 53512 9 03911 7 88714 8 69718 7 11218 8 25415
SY1039 9 08912 8 94016 9 38410 9 26819 7 81012 8 89816
SY1077 9 37718 8 67910 8 87719 8 57217 7 72818 8 64712
GY462 8 96716 9 13712 8 79315 7 79115 6 36914 8 21118
GY923 8 84018 8 56018 9 44317 7 58516 6 05511 8 09712
平均 Mean 8 52012 8 51811 8 64319 8 15316 6 76919 8 12111
363　第 3 期 姜海鹰等 :高油玉米自交系的杂种优势群划分和优势模式分析 　　　

表 6 10 个强优势与弱优势组合的产量、油分及其产量 SCA
Table 6 Yield , oil content and SCA of the first and last 10 crosses
组合
Cross
高油系
来源
Group
产量
Yield
(kg/ hm2)
超对照
优势
Yield over
CK( %)
特殊配
合力
SCA
油分
Oil
( %)
组合
Cross
高油系
来源
Group
产量
Yield
(kg/ hm2)
超对照
优势
Yield over
CK( %)
特殊
配合力
SCA
油分
Oil
( %)
340 ×GY302 ALEXHO 10 18811 1912 2519 7185 Mo17 ×GY798 ALEXHO 5 59815 - 3415 - 1019 7171
8701 ×BY4846 BHO 10 07119 1718 2316 8152 Mo17 ×BY843 BHO 5 61814 - 3413 - 616 7107
7922 ×BY815 BHO 9 71817 1317 711 8127 Mo17 ×RY697 RYD HO 5 73310 - 3219 - 816 5193
K12 ×BY832 BHO 9 56011 1118 912 4144 Mo17 ×SY3073 SYN DO 6 04312 - 2913 417 6181
7922 ×BY832 BHO 9 54717 1117 116 6113 Mo17 ×GY923 ALEXHO 6 05511 - 2912 - 1318 6165
8701 ×GY302 ALEXHO 9 44515 1015 816 8156 Mo17 ×GY220 ALEXHO 6 32316 - 2610 - 1112 7135
8701 ×GY923 ALEXHO 9 44317 1015 1615 7198 Mo17 ×GY462 ALEXHO 6 36914 - 2515 - 918 6194
8701 ×SY1039 SYN DO 9 38410 918 - 017 7119 Mo17 ×GY302 ALEXHO 6 45215 - 2415 - 1318 6126
340 ×SY1077 SYN DO 9 37718 917 616 6153 Mo17 ×RY740 RYD HO 6 59812 - 2218 - 111 7150
8701 ×BY815 BHO 9 36213 915 - 216 8115 Mo17 ×SY2985 SYN DO 6 62915 - 2215 518 6174
方向之一。K12 ×BY832 组合虽然产量较高 ,但其籽
粒油分含量只有 4144 % ,达不到高油玉米含油量高
于 6 %的标准。
通过对高油自交系分析发现 ,产量居前 10 位的
组合中 ,有 5 个组合的高油亲本来自 BHO 群体的 3
个高油自交系 BY4846、BY815 和 BY832 ,说明 BHO
群体选系具有较高的配合力。有 3 个强优势组合的
高油亲本来自 ALEXHO 群体的 2 个高油系 GY302
和 GY923 ,因此 ,ALEXHO 群体也是选育高油玉米自
交系的重要来源。还有 2 个组合来自 SYN DO 群体
的 SY1039 和 SY1077 ,说明 SYN DO 群体有进一步改
良和利用的潜力。在 10 个弱优势组合中 ,母本全部
为Mo17 ,父本则包含全部 4 个高油群体选系 ,因此
高油种质与Lancaster 系统的杂种优势最低 ,该类群
难以与本试验所用的高油自交系组配出强优势组
合 ,可能两者具有较近的亲缘关系。试验所用的 5
个 RYD HO 高油群体选系与 5 个测验种的配合力均
较低 ,未能组配出强优势组合 ,应探索新的杂种优势
利用模式。
213 　杂种优势类群划分及杂种优势模式分析
21311 　杂种优势类群划分 　　以产量 SCA 效应值
直接作为配合距离 ,对 20 个被测高油自交系的聚类
结果表明 (见图 1) ,被测系可以分为 2 个杂种优势
群、5 个亚群。第一亚群包括 BY832、BY807、SY2985
和 SY1032 ,该亚群种质前 2 个来源于 BHO 群体 ,后
两个来源于 SYN DO 群体 ,与 8701 的 SCA 最低。第
二亚群包括 RY2830、RY740 和 RY2846 ,均来源于
RYD HO ,与 340 的 SCA 最低。第三亚群为 SY3073、
SY1039、SY1077 和 RY783 ,前 3 个高油系来自 SYN
DO ,后 1 个自交系来自 RYD HO ,与 7922 的 SCA 最
低。第四亚群包括 BY843、BY815、RY697、GY220 和
BY4846 ,该亚群中 RY697 来自 RYD HO、GY220 来自
ALEXHO ,其余 3 个高油系来自 BHO ;第五亚群包括
GY798、GY462、GY302 和 GY923 ,该亚群种质来自
ALEXHO。第四和第五亚群与 Mo17 的 SCA 最低。
前 3 个亚群主要来源于 SYN DO 和 RYD HO 群体 ,后
两个亚群主要来源于 ALEXHO 和 BHO 群体。除
BY832、BY807 和 RY697 三个自交系外 ,其划分结果
基本与系谱相符。
图 1 高油自交系聚类图
Fig11 Dendrogram of 20 high2oil inbred lines clustered by SCA
21312 　被测高油自交系的杂种优势模式及其在育
种和生产上的利用 　　将表 4 结果进行整理后 ,得
到 4 个高油群体与 5 个测验种的产量配合力平均值
之间的关系 (见表 7) 。平均 GCA 效应值最高的为
BHO 群体选系 ( 510) , 其次为 SYN DO 群体选系
(012)和 ALEXHO 群体选系 ( - 013) ,而 RYD HO 群
体选系的平均 GCA 效应值最低 ( - 419) 。ALEXHO
群体选系总体上与 340 间具有较高的优势 ,与 Mo17
463 　　　　作 　　物 　　学 　　报 第 31 卷 　

间优势值较低。BHO 群体选系与 7922、8701 间的优
势较高 ,与 340 间的优势值最低。RYD HO 群体选
系和 SYN DO 群体选系两者与 Mo17 间的优势值均
较高 ,其次为 K12 ,但 RYD HO 群体选系与 340 间的
优势值最低 ,而 SYN DO 群体选系与 8701 间的杂种
优势最低。进一步对强优势组合的分析 (见表 6) 也
可以看出 ,4 个高油群体中 BHO 群体的后代选系配
合力最高 ,其次为 ALEXHO 和 SYN DO 群体选系 ,
RYD HO 群体选系的配合力最低。
表 7 高油自交系来源与 5 个测验种之间的产量配合力关系
Table 7 Combining ability relationships among 4
high2oil populations and 5 testers
高油群体
High2oil population 340 7922 8701 K12 Mo17 GCA2m
ALEXHO 1313 119 519 - 913 - 1119 - 013
BHO - 418 215 213 - 014 015 510
RYD HO - 817 - 212 019 414 517 - 419
SYN DO 013 - 212 - 911 513 517 012
GCA2f 810 719 1015 016 - 2710
　　通过对 20 个被测系的 SCA 效应值进行归类整
理 (见表 8) 后发现 ,来自 ALEXHO 群体的 5 个自交
系与 340 的 SCA 效应值全部为正值 ,均表现出较强
的杂种优势 ,而与 Mo17 的 SCA 均为负值。此外该
系统与外引种质和 Reid 种质也具有较高的杂种优
势 ,该群体选系最适宜的杂交组配方向为旅大红骨
系统 ,与外引种质和Reid种质组配也可能选育出优
表 8 20 个高油系的 SCA 归类与利用
Table 8 Classifications and utilization of 20
high2oil inbred lines based on SCA
被测系
Line
正向 SCA
自交系
Line with
positive SCA
负向 SCA
自交系
Line with
negative SCA
系谱
来源
Pedigree
适宜组
配类群
Heterotic
combiantion
GY220 8701 340 K12 Mo17 7922 ALEXHO 外引种质
GY798 340 7922 Mo17 K12 8701 ALEXHO 旅大红骨
GY302 340 8701 K12 Mo17 7922 ALEXHO 旅大红骨
GY462 7922 340 8701 Mo17 K12 ALEXHO Reid
GY923 8701 340 7922 Mo17 K12 ALEXHO 外引种质
BY832 K12 Mo17 7922 8701 340 BHO 塘四平头
BY843 8701 7922 340 K12 Mo17 BHO 外引种质
BY815 7922 K12 Mo17 340 8701 BHO Reid
BY4846 8701 Mo17 K12 340 7922 BHO 外引种质
BY807 K12 Mo17 7922 8701 340 BHO 塘四平头
RY2830 Mo17 K12 7922 340 8701 RYD HO Lancaster
RY2846 Mo17 8701 7922 K12 340 RYD HO Lancaster
RY697 K12 8701 340 Mo17 7922 RYD HO 塘四平头
RY740 K12 8701 7922 340 Mo17 RYD HO 塘四平头
RY783 Mo17 K12 340 7922 8701 RYD HO Lancaster
SY2985 Mo17 7922 340 8701 K12 SYN DO Lancaster
SY3073 K12 Mo17 340 8701 7922 SYN DO 塘四平头
SY1032 K12 7922 Mo17 8701 340 SYN DO 塘四平头
SY1039 K12 Mo17 7922 340 8701 SYN DO 塘四平头
SY1077 Mo17 340 7922 8701 K12 SYN DO Lancaster
良组合。来源于 BHO 群体的 5 个自交系与 340 的
SCA 全部为负值 ,该群体选系与外引种质、塘四平头
和 Reid 均具有较高的配合力 ,为其适宜的杂交组配
方向。RYD HO 群体的 5 个选系与 340 和 7922 的优
势较低 ,与 Mo17 和 K12 的优势值较高 ,其适宜的组
配方向为 Lancaster 和塘四平头系统。来自 SYN DO
群体的 5 个选系与 8701 的 SCA 效应值全部为负值 ,
该群体选系最适宜的杂交组配方向为Lancaster 和塘
四平头系统。
3 　讨论
311 　杂优类群
　　王懿波等[6 ]根据配合力并结合育种实践 ,将我
国玉米种质分为改良 Reid、Lancaster (Mo17 和自 330
两个亚群) 、四平头、旅大红骨和其他 (外杂选、综合
品种选、Suwan 和低纬度种质 4 个亚群) 5 个杂种优
势群 9 个亚群。范弘伟等[10 ] (2001) 根据群体杂交
种的含油量和产量的配合力表现 ,将 5 个高油群体
划分为 Reid 群 ( RYD HO) 、抗病综合品种群 ( SYN
DO)和Lancaster 群 (BHO , ALEXHO , AIHO) 3 个杂种
优势类群。从本试验结果来看 ,高油种质总体上可
划分为两大杂种优势群、5 个亚群。RYD HO 和 SYN
DO可划入一个杂种优势群 ,该群与 340、7922 和
8701 间的杂种优势均较低 ,从总体上可划为 Reid
群。ALEXHO 和 BHO 可划为 Lancaster 群 ,该群与
Mo17 的杂种优势最低。在 4 个高油群体中有 3 个
群体源自美国 ,而美国种质主要为 Reid 和Lancaster ,
本试验也反映了这一点。BHO 是由中综 2 号经多
代轮回选择而成的国内高油群体 ,其组成较为广泛 ,
以Lancaster 为主 ,还包括 Reid、旅大红骨和外杂选种
质。对产量 SCA 聚类与 5 个亚群的 SCA 分析后发
现 ,高油自交系的 SCA 组配方向与其系谱并不完全
一致。产生这一结果的原因可能是由于群体的遗传
基础丰富 ,导致新选出的高油自交系间存在较大差
异 ,因此自交系的杂种优势类群与群体有所不同。
铁双贵等[11 ]对我国西南地区玉米优良地方种质、人
工合成群体配合力效应及遗传潜势研究发现 ,人工
合成群体遗传变异丰富、遗传基础复杂 ,杂种优势类
群的划分存在明显的交叉。本试验对高油自交系
SCA 的聚类结果表明高油群体内存在丰富的遗传变
异 ,同一群体选育的高油自交系 SCA 方向有较大差
异 ,不同群体选系的分类结果也有交叉现象存在。
312 　高油玉米种质的杂种优势利用模式
高油玉米种质与常规玉米类群的杂种优势组合
563　第 3 期 姜海鹰等 :高油玉米自交系的杂种优势群划分和优势模式分析 　　　

主要配对模式为外引种质 ×ALEXHO 或外引种质 ×
BHO , ALEXHO 和 BHO 均属于 Lancaster 群 ,因此该
模式可归纳为外引种质 ×Lancaster。排名前 10 位的
组合中该类组合占有一半 ,现在已有的高油杂交种
高油 115 (1145 ×GY220) 、高油 202 (8701 ×GY220) 、
高油 647 (1147 ×GY462) 、高油 601 (8701 ×GY923) 均
属于这种模式 ,这是高油玉米杂交种选育的主要模
式。这类组合的特点是外引种质本身的 GCA 高 ,与
Lancaster 群具有较高的 SCA 。尽管 340 和 7922 的
GCA 低于 8701 ,但旅大红骨 ×ALEXHO、Reid ×BHO
的平均 SCA 分别高于外引种质 ×ALEXHO 和外引
种质 ×BHO ,说明旅大红骨与 ALEXHO、Reid 与 BHO
间的特殊配合力效应较高 ,若能从这两个杂优群中
选育出配合力更高的自交系 ,则这两种模式完全可
能成为高油玉米杂交种选育的新杂种优势模式 ,旅
大红骨 ×ALEXHO 模式已育成的杂交种有高油 6 号
(F349 ×GY237) 。Reid ×ALEXHO 是另一种重要的
杂优模式 ,目前该模式已育成的杂交种有高油 8 号
(8112 ×GY237) 、通油 1 号 (7922 ×GY246) 、吉星油
199 (C8605 ×GY246) 。SYN DO 高油群体适宜的杂优
模式是外引种质或旅大红骨。4 个高油玉米群体
中 ,RYD HO 高油本身的 GCA 较低 ,与外引种质、旅
大红骨和 Reid 三个 GCA 较高的类群间优势较低 ;与
Lancaster 和塘四平头的平均 SCA 较高 ,但其 GCA 较
低 ,无法选育出强优势组合。今后在继续提高 RYD
高油群体含油量的同时应注意加强对该群体配合力
的选择。本试验结果表明 (见表 4 和表 9) ,高油系
一般配合力、普通系一般配合力和高油系 ×普通系
的特殊配合力中必须三者同时都较高或至少有两项
较高时才可能组配出高产组合 ,并且两者的油分配
合力也应较高。高油群体的遗传组成较为广泛 ,从
同一群体中选出的自交系其杂种优势模式并不完全
相同 ,有些来自不同群体的自交系却具有相同的杂
优模式 ,甚至属于同一杂种优势群的普通自交系与
高油自交系间仍有一定的优势 ,因此对高油玉米种
质杂种优势群和杂种优势模式的划分不是一成不变
的 ,应具体材料具体分析。
本试验参照国内普通玉米杂种优势群划分和杂
种优势利用模式结果[12 ] ,将数据综合分析后总结出
高油玉米种质与普通玉米种质杂种优势利用的 9 种
模式 , 即 ALEXHO ×外引种质 , ALEXHO ×Reid ,
ALEXHO ×旅大红骨 ,BHO ×外引种质 ,BHO ×Reid ,
RYD HO ×Lancaster ,RYD HO ×塘四平头 ,SYN DO ×
外引种质 ,SYN DO ×旅大红骨。其中 ALEXHO ×外
引种质、ALEXHO ×Reid、ALEXHO ×旅大红骨、BHO ×
外引种质和 BHO ×Reid 为 5 种主要模式。ALEXHO
和 BHO 为高油玉米自交系选育的主要群体。
313 　油分与产量关系
玉米籽粒油分含量对产量的影响一直没有定
论 ,Lambert R J 和 Alexander D E[13 ,14 ]观察到当高油
杂交种油分含量达到 70～120 g·kg - 1 (即 7 %～
12 %) 时 , 油分含量与籽粒产量表现为负相关。
Miller R L [15 ]对 RYD 群体的选择结果表明 ,当籽粒
含油量由 4104 %提高到 10191 %时 ,其产量并没有
随含油量的逐渐增加而显著变化。本试验 100 个组
合籽粒含油量范围为 4144 %～8152 % ,与产量的相
关系数 r = 01160 5 ,在 P = 0105 水平不显著。说明
本试验所用的高油玉米杂交种在该范围内籽粒油分
含量与产量间无显著相关关系 ,油分含量的提高不
会对产量产生显著影响。通过比较强优势组合和弱
优势组合的含油量也可以说明这一点 ,多数强优势
组合的含油量高于弱优势组合的含油量。表明在一
定的含油量范围内 ,种质自身对产量的影响超过油
分对产量的影响 ,也就是说高油育种时 ,可以通过强
化高油和普通种质的选择来提高高油杂交种的产
量。
314 　环境因素
目前高油玉米种质的选育只在北京进行 ,且均
属于中晚熟种质 ,而高油玉米的推广应用主要分布
在东北和华北地区。从育种实践来看 ,现有高油种
质的适应地区也主要是东北和华北地区 ,综合上述
因素 ,试验选择了基本上可以代表这一区域特点的
北京、承德、沈阳作为试验点 ,以考察这些高油种质
的表现。本试验的联合方差分析结果表明 ,地点与
组合间存在显著的互作关系 ,即环境与基因型间存
在显著互作。若用产量数据直接进行配合力计算 ,
则因环境效应的存在而影响结果的准确性 ,其特殊
配合力数据无法用于杂种优势群的划分。这一问题
可通过增加试验年限和试验点数来消除 ,但受客观
条件和试验经费的限制 ,通常难以达到这一要求。
本试验通过采用适当的统计模型和方法 ,消除环境
效应对配合力的影响 ,以去除环境效应后各组合的
基因型值进行配合力计算和分析 ,特别适用于试验
年限和试验点较少的情况 ,其结果也与育种实践相符。
致　谢 : 衷心感谢中国农业大学孔繁玲教授、沈阳
663 　　　　作 　　物 　　学 　　报 第 31 卷 　

农业大学张宝石教授对试验和数据统计分析等方面
的指导和建议。
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