全 文 :Vol. 30 , No. 11
pp. 1102 - 1107 Nov. , 2004
作 物 学 报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 11 期
2004 年 11 月 1102~1107 页
MS1 与 MS12HS 两种选择方法在玉米群体 ZZ4 中的改良效果比较
Ⅰ. 主要农艺性状的变化
彭泽斌 田志国 刘新芝 Ξ
(中国农业科学院作物育种栽培研究所 ,北京 100081)
摘 要 对中综 4 号 (ZZ4)完成了 4 轮改良 S12半同胞联合家系选择 (简称 MS12HS)和 4 轮改良 S1 后代选择 (简称 MS1) 。
结果表明 ,以籽粒产量为主要目标的 MS12HS选择 ,每轮群体自身产量获得 3. 6 %的遗传增益 ,群体 S1 后代籽粒产量可获
得 6. 6 %的增益 ;MS1 选择每轮群体则可获得 4. 0 %的遗传增益 ,群体 S1 后代籽粒产量可获得 7. 3 %的增益。单穗籽粒产
量的提高 ,从穗部性状看 ,主要来自穗长和每行粒数的提高 ,其次是穗粗和穗行数的改良。两种方法对出籽率虽都有显
著改良 ,但每轮遗传增益只有 0. 5 %。两种方法对千粒重均未明显改良。在产量性状得到改良的同时 ,抗倒伏性、抗青枯
性、植株保绿度等性状也获得了极显著的相关改良 ,每轮倒伏率下降 15. 5 % (MS12HS) 和 14 % (MS1) ,青枯病株率下降
813 %(MS12HS)和 10. 4 %(MS1) ,保绿度均下降 5 %。在改良产量的同时 ,两种方法均伴随着株高、穗位的增加。
关键词 玉米 ;群体改良 ;改良 MS12HS联合家系选择
中图分类号 : S513
Improvement Effect of MS1 and MS12HS Recurrent Selection on Maize Population
ZZ4 Ⅰ. Changes of Major Agronomic Traits
PENG Ze2Bin , TIAN Zhi2Guo , LIU Xin2Zhi
( Institute of Crop Breeding and Cultivation , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100081 , China)
Abstract Four cycle of modified S12HS recurrent selection (MS12HS) and modified S1 progeny (MS1) recurrent selection
aiming at improvement of grain yield in ZZ4 maize ( Zea mays L. ) population have been completed in northern China. The
responses to major agronomic traits for two methods in ZZ4 were evaluated in 2000 at four locations. Analysis of variance in2
dicated that significantly progress( P < 0. 05) was available among populations for all traits . The grain yields of the cycle 4
populations in ZZ4 with two methods were significantly( P < 0. 01) higher than that of the original population( C0) . The
gains of grain yields per cycle were 3. 6 % and 4. 0 % for MS12HS and MS1 selection methods respectively , giving an esti2
mate of least square of b = 163. 4 kgΠha and 181. 1 kgΠha per cycle , respectively. There seems a stronger response to se2
lection in the average grain yield of S1 progeny of population per cycle , the gains were increased by 6. 6 %(MS12HS) and
7. 3 %(MS1) as the gains in term of b were 249. 7 kgΠha and 256. 4 kgΠha for MS12HS and MS1 selection methods respec2
tively. The increase of grain yield per plant relied mainly upon the increases of ear length and number of kernels per row ,
secondly upon ear diameter and number of rows per ear. But the shelling ratio and 1 0002kernel weight were less increased.
The correlated response of the other major agronomic traits was gained with selection by two methods. The plant height and
ear height were increased cycle by cycle , but the resistances of lodging and wilting ect . were increased with selection by
both two methods. The mean days to silk emergence and pollen shedding for the population with 4 cycle selections were
about two days late than that of the original population(C0) .
Key words Maize ( Zea mays L. ) ; Population improvement ; Modified S12HS recurrent selection
遗传基础狭窄是当今世界各国玉米育种共同面 临的难题 ,我国尤为突出 ,加强玉米种质资源的扩Ξ基金项目 : 国家“九五”攻关项目 (962002202205202) 。
作者简介 : 彭泽斌 (1962 - ) ,男 ,硕士 ,副研究员 ,主要从事玉米遗传育种及其理论研究。Tel : 010262171219 ; E2mail : pzebin @x263. net
Received(收稿日期) : 2003206227 ,Accepted(接受日期) :2003212222.
增、改良与创新日趋重要 ,玉米群体改良是其中的重
要组成部分。在我国玉米杂交种的普及率已达
95 %以上。玉米群体改良的主要目标已从在生产上
直接利用转至为玉米杂交育种提供基础材料。因
此 ,玉米群体改良的目标与方法必须做相应的调整。
玉米群体改良的方法很多 ,但均有不足[1 ] ,1988 年
我们根据这些方法的优点与不足 ,提出了改良 S1 后
代选择法[2~5 ] 。改良 S1 后代选择法具有选择效果
好、周期短、改良后的群体遗传基础丰富的优点 ,但
由于其缺乏对改良后代进行测交鉴定 ,对改良群体
的配合力 ,尤其是特殊配合力效果有限。为此 ,1991
年我们又提出了改良 MS12HS 联合家系 (简称 MS12
HS)选择法。本研究以新合成的玉米群体中综 4 号
(ZZ4) 为基础群体 ,通过 MS12HS 选择与 S1 选择的
比较研究 ,探讨了 MS12HS选择的改良效果。
1 材料与方法
1. 1 基础材料
基础材料中综 4 号 ( ZZ4) C0 由 18 个不同类型
的自交系 (表 1) 经双列杂交后 ,获得 153 个正交 (含
少量反交)组合 ,经 2 次田间授粉合成。为国外种质
为主的群体。
表 1 中综 4 号基础材料及系谱来源
Table 1 Maize inbred line and their pedigree of ZZ4
编号 No. 自交系 Inbred lines 来源 Source
1 掖 478 Ye478 U8112 ×5003 U8112 ×5003
2 U8112 U8112 美国玉米杂交种 USA hybrid
3 L3189 L3189 U8112 ×5003 U8112 ×5003
4 武 125 Wu125 美 78599 PN78599
5 PN3358 PN3358 美 3358 PN3358
6 PN78599 PN78599 美 78599 PN78599
7 PN87002 PN87002 美 87002 PN87002
8 PN78689 PN78689 美 78689 PN78689
9 PN78607 PN78607 美 78607 PN78607
10 PN78580 PN78580 美 78580 PN78580
11 87003 87003 U8112 ×L3189 U8112 ×L3189
12 直 17 Zhi 17 地方种质 Local germplasm
13 直 19 Zhi 19 地方种质 Local germplasm
14 中黄 22 Zhonghuang 22
15 掖 515 Ye 515 黄早四×(华风 100 ×矮 C103) Huangzao 4 ×(Huafeng 100 ×AiC103)
16 D 黄 212 D huang 212 D729 ×黄早四 D729 ×Huangzao 4
17 汶黄 Wenhuang 黄早四×文青 1331 抗 Huangzao 4 ×Wenqing 1331
18 吉 853 Ji853 黄早四×? Huangzao 4 ×?
1. 2 选择方法
改良 S1 后代轮回选择法 (简称 MS1) 过去已做
过详细介绍[4 ] ,这里介绍改良 S12HS 联合家系选择
法 (简称 MS12HS) 。第一季 ,选择约 800 个自交果
穗 ,同时以自交株花粉给测验种做测交 ,形成 700~
800 个自交后代及相应的测交组合 ,从中选择 300 个
自交后代及相应的测交组合 ,进行 S1 后代及相应的
测交后代鉴定 ;第二季 ,S1 后代合成与鉴定。取参
试 S1 家系各等量种子混匀做父本 ,S1 家系做母本 ,
按 4 母∶1 父种植 ,母本去雄 ,父本不良株亦去雄 ,同
时进行测交后代的鉴定 ,最后参照测交鉴定及 S1 后
代鉴定的结果 ,从母本中选出优良穗行的优良单株
组成下一轮群体。每个穗行选择 15 个果穗。本研
究用改良 S1 后代轮回选择法及改良 S1 半同胞联合
家系选择法完成了对 ZZ4 各 4 轮的改良 (表 2) 。本
研究所用的测验种为自交系综系 140 ,选自中综 2 号
群体。中综 2 号为国内自交系合成的群体 ,其选育
的自交系与国外种质为主的 ZZ4 亲缘关系较远。
表 2 中综 4 号各轮群体鉴定家系数及入选率
Table 2 Number of S1 lines in the population per
cycle and their selection ratio
轮次
Cycle
参试 S1 组合数
及测交组合数
Number of S1 lines
and tested hybrids
入选系个数
Selected lines
MS1 MS12HS 入选率Selected ratioMS1 MS12HS
C1 300 20 20 6. 7 6. 7
C2 280 20 20 7. 1 7. 1
C3 320 20 20 6. 3 6. 3
C4 310 20 20 6. 5 6. 5
1. 3 鉴定方法
2000 年在北京昌平中国农科院试验基地、安徽
省金寨县梅山镇科技站、河南省鹿邑县老庄乡科技
站、山东省滨州市农业局土肥站 4 个点对中综 4 号
3011 11 期 彭泽斌等 :MS1 与 MS12HS两种选择方法在玉米群体 ZZ4 中的改良效果比较 Ⅰ.
C0、MS1C1、MS1C2、MS1C3、MS1C4、MS12HSC1、MS12
HSC2、MS12HSC3、MS12HSC4 九个群体及其对应的 S1
后代进行田间鉴定。田间设计采取随机区组排列 ,2
行区 ,4 次重复 ,行长 5 m ,行距 0. 7 m ,株距 0. 25 m ,
每行 21 株 ,取中间 15 株定点观察记载和收获后考
种。田间记载性状有株高、穗位高、抽丝期、散粉期、
雄穗分枝数、全株叶片数、抗倒性、抗青枯性、植株保
绿度 ,室内考种性状有单株籽粒产量、穗长、穗粗、穗
行数、每行粒数、千粒重、出籽率、小区产量等。在山
东省滨州市农业局土肥站还另外设计了耐旱、耐贫
瘠鉴定。实验结果按小区平均值计算 ,作多点联合
方差分析。选择响应 ( R) 、现实遗传力 ( h) 、选择差
( S) 、选择增益 (ΔG) 等遗传参数均按郭平仲 (1987)
提出的方法计算[19 ] 。
2 结果与分析
2. 1 产量性状的选择响应
2. 1. 1 籽粒产量及其遗传参数 MS1、MS12HS 两
种选择方法对中综 4 号籽粒产量的 4 轮改良结果列
于表 3。结果表明 ,MS1 选择法籽粒产量从 C0 的
4 504 kgΠhm2 提高到 C4 的 5 230 kgΠhm2 ,平均每轮提
高 181. 5 kgΠhm2 ;MS12HS 法籽粒产量从 C0 的 4 504
kgΠhm2 提高到 C4 的 5 159 kgΠhm2 (4. 0 %) ,平均每轮
提高 163. 8 kgΠhm2 (3. 6 %) 。S1 法用最小二乘法估
算的线性响应 b 为 181. 1 kgΠhm2 ,与实际选择增益
(ΔG)相吻合。MS12HS法用最小二乘法估算的线性
响应 b 为 163. 4 kgΠhm2 ,与每轮群体籽粒产量的实
际选择响应 (ΔG)很接近 (表 3) 。
表 3 中综 4 号各轮 MS1 选择、MS12HS 选择群体产量及遗传参数
Table 3 Average grain yield and other genetic traits of ZZ4 C0 , C1 , C2 , C3 and C4 for two methods
轮次
Cycle
选择差
S (kgΠhm2) 选择响应R (kgΠhm2) 现实遗传力h ( %) 变异系数CV ( %) 产量Yield(kgΠhm2)
MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS
C0
C1
C2
C3
C4
LSD0. 05
LSD0. 01
ΔG
%
b
379. 5
344. 6
406. 7
313. 2
402. 6
342. 3
321. 6
307. 2
209
183
176
158
185
148
176
146
55. 1
51. 5
43. 3
50. 5
46. 0
43. 2
54. 7
47. 5
41. 2
35. 3
38. 7
38. 2
35. 6
41. 2
37. 2
38. 3
34. 5
36. 3
4 504
4 713
4 896
5 072
5 230
181. 0
238. 0
181. 5
4. 0
181. 1
4 504
4 689
4 837
5 013
5 159
173. 5
228. 2
163. 8
3. 6
163. 4
两种选择方法从 C1 到 C4 均实现了较高的选择
响应与现实遗传力 (表 3) 。MS1 法 C1 轮的选择响
应为 209 kgΠhm2 , C4 轮选择响应仍达 158 kgΠhm2 ;
MS2HS法 C1 轮的选择响应为 185 kgΠhm2 ,C4 轮仍有
146 kgΠhm2 。同时 ,两种方法现实遗传力除 MS1 法
稍有下降外 ,MS12HS选择各轮群体的遗传力变化不
大。经两种选择方法改良的各轮群体 ,变异系数除
在 C1 轮略有下降外 ,基本变化不大 (表 3) 。MS1 法
C0 变异系数为 41. 2 % ,到了 C4 轮下降为 35. 6 % ;
MS12HS法 C4 的变异系数为 3613 %。这说明两种选
择方法改良的各轮群体均保留了丰富的遗传变异。
仔细比较表 3 两种方法的选择响应和现实遗传
力 ,可发现 MS1 法略高于 MS12HS 法 ,说明测交鉴定
的结果对 S1 后代的鉴定有一定的影响。从两种方
法各轮的选择差亦可看出 ,MS1 法每轮的选择差 ,除
C1 外均高于 MS12HS法。 21112 各轮群体 S1 产量的变化及群体籽粒产量的近交衰退效应 中综 4 号经 MS12HS 法选择及MS1 法选择后 ,随着选择轮次的增加 ,各轮群体 S1的产量均逐轮提高 ,平均每轮分别增加 23812 kgΠhm2 (或 616 %) ( P < 0101) 、26518 kgΠhm2 (或 713 %)( P < 0101) ,线性回归系数分别为 24917 kgΠhm2 、25614 kgΠhm2 与实际选择增益ΔG 相吻合 (表 4) 。因此 ,两种改良方法均继承了 S1 后代选择法可提高群体耐自交能力的优点。表 4 中两种选择方法的各轮改良群体均出现了很多 S1 产量高于基础群体 C0产量平均值的单株 ,且随着选择轮次的增加 ,这种单株逐轮增多 , MS12HS 法平均每轮增加 32218 株Πhm2 ,MS1 法平均每轮增加 40815 株Πhm2 。这进一步证明两种选择方法保留了 S1 后代选择法可提高群体耐自交能力的特点 (表 4) 。
4011 作 物 学 报 30 卷
表 4 两种选择方法各群体 S1 籽粒产量平均值及近交衰退值
Table 4 Average S1 grain yield of the populations per cycle and the value of inbreeding depression for two methods in ZZ4
轮次
Cycle
群体 S1 籽粒产量
Grain yield of S1(kgΠhm2) HYS11)(No1Πhm2) 近交衰退值2)Value of inbreeding depression(kgΠhm2)
MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS
C0 3620. 4 3 620. 4 615 615 883. 6 883. 6
C1 3974. 4 3 805. 9 1231 1048 738. 6 883. 1
C2 4179. 6 4 207. 8 1876 1642 716. 4 629. 2
C3 4411. 2 4 397. 7 2131 1837 660. 8 615. 3
C4 4683. 6 4 573. 2 2249 1906 585. 8 656. 8
LSD0. 05 163. 2 163. 2 105. 7 105. 7 56. 7 56. 7
LSD0. 01 214. 4 214. 4 138. 9 138. 9 74. 5 74. 5
ΔG 265. 8 238. 2 408. 5 322. 8 - 74. 5 - 56. 7
% 7. 3 6. 6 66. 4 52. 5 - 8. 4 - 6. 4
b 256. 4 249. 7 416. 8 336. 5 - 67. 3 - 72. 1
注 :1) HYS1 指 S1 产量超过基础群体 C0 单株平均产量的耐自交株数。2) 近衰退值 = Cn 的平均值 - CnS1 的平均产量。
Notes :1) HYS1 means the number of S1 plants that grain yield surpass of the C0 population. 2) Value of inbreeding effect = Average grain yield of population
per cycle - Average grain yield of S1 progeny per cycle.
随着选择轮次的增加 ,两种方法改良群体的近
交衰退逐轮减弱。基础群体 C0 的 S1 产量近交衰退
值为 88316 kgΠhm2 ,到了 C4 轮 MS12HS、MS1 法分别
为 65618 kgΠhm2 、58518 kgΠhm2 ,平均每轮分别减少
614 %、814 % (表 4) 。这是两种方法保留了 S1 后代
选择法可提高群体耐自交能力的特点的又一佐证。
比较两种选择方法 (表 4) ,从各轮群体的 S1 产
量、高产 S1 单株数 (产量超过基础群体 C0 单株产量
平均值的 S1 株数) 及近交衰退值看 ,MS12HS 法对改
良群体耐自交能力的效果较 MS1 法稍差。以前我们
的研究得到 MS1 法对改良群体耐自交能力的效果较
S1 后代选择法稍差[3 ] 。S1 后代选择法各轮群体 S1
产量的增加速率一般在 1415 %左右[10 ,12 ,16 ] 。可见 ,
MS12HS选择法较 S1 后代选择法在改良群体耐自交
能力方面已有明显下降。
21113 穗部性状的选择响应 经过 4 轮的改良 ,
两种方法改良的群体穗部性状均发生了显著的变
化 ,其中穗长、行粒数变化最大 (表5) 。穗长从C0的
1416 cm 分别增加到 1615 cm (MS1) 、1614 cm (MS12
HS) ( P < 0101) ,MS12HS选择穗长平均每轮增益 0145
cm(相对增益 311 %) ;MS1 选择则平均每轮增益 0148
cm(相对增益 312 %) 。用最小二乘法估算的线性响
应 (0147 和 0144)与实际选择增益基本一致。行粒数
的变化趋势与穗长完全一致 (表 5) 。MS12HS 选择响
应平均每轮 1113 cm (3160 %) ,MS1 选择响应平均每
轮 1110 cm(3153 %) 。线性回归 ( b) 与实际遗传增益
(ΔG)相吻合 (表 5) 。
穗粗、穗行数也获得了较高的选择响应 (表 5) 。
穗粗从 C0 的 417 cm 分别增加到 C4 的 511 cm
(MS1) 、510 cm (MS12HS) ( P < 0101) ,穗行数则从
1414 分别增加到 1513 cm (MS1) 、1514 cm (MS12HS)
( P < 0101) 。
出籽率、千粒重是变化最小的两个穗部性状。
出籽率从 C0 的 84 %提高到 C4 的 86 % ,虽达极显著
水平 ,但相对选择响应每轮仅 015 %。经 4 轮选择
后 ,千粒重虽有所提高 ,但两种方法均未达显著水平。
表 5 中综 4 号各轮群体穗部性状平均值
Table 5 Means of ear traits in ZZ4 populations per cycle
轮次
Cycle
穗长
Ear length(cm)
穗粗
Ear diam(cm)
穗行数
No. of rowsΠear 行粒数No. of kernel row 出籽率Shelling ratio ( %) 千粒重1 0002kernel weight (g)
MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS
C0 14. 6 14. 6 4. 7 4. 7 14. 4 14. 4 31. 2 31. 2 84 84 280. 3 280. 3
C1 15. 7 15. 4 4. 8 4. 8 14. 7 14. 6 34. 1 33. 7 85 85 281. 2 281. 2
C2 15. 8 15. 9 4. 8 4. 9 14. 7 14. 9 35. 0 34. 7 85 85 287. 7 287. 6
C3 16. 3 16. 5 5. 0 4. 9 15. 1 14. 8 35. 8 35. 3 86 86 285. 5 287. 1
C4 16. 5 16. 4 5. 1 5. 0 15. 3 15. 4 35. 6 35. 7 86 86 287. 2 290. 6
LSD0. 05 0. 76 0. 76 0. 12 0. 12 0. 75 0. 75 2. 26 2. 26 1. 21 1. 21 13. 7 13. 7
LSD0. 01 1. 00 1. 00 0. 16 0. 16 0. 99 0. 99 2. 97 2. 97 1. 59 1. 59 18. 0 18. 0
ΔG 0. 48 0. 45 0. 1 0. 1 0. 23 0. 25 1. 10 1. 13 0. 5 0. 5 1. 73 2. 58
% 3. 2 3. 1 2. 1 1. 5 1. 6 1. 7 3. 53 3. 60 0. 6 0. 6 0. 62 0. 92
b 0. 44 0. 47 0. 1 0. 07 0. 22 0. 22 1. 05 1. 06 0. 5 0. 5 1. 81 2. 65
1995 年我们曾报道了 MS1 选择法对中综 3 号 (ZZ3)玉米群体的改良结果[3 ] ,ZZ3 经过 3 轮的 MS1
5011 11 期 彭泽斌等 :MS1 与 MS12HS两种选择方法在玉米群体 ZZ4 中的改良效果比较 Ⅰ.
改良 ,穗部性状的改良主要集中在穗长、千粒重上。
分析认为 , ZZ3 为多穗行马齿型群体 ,C0 群体果穗
粗 ,穗行数多 ,籽粒较小。因此 ,穗长、粒重较易得到
改良。而本研究的中综 4 号 ( ZZ4) 为一个穗行数偏
少的半硬粒群体 ,原始群体 C0 的果穗较细 ,籽粒较
大。因此 ,对粒重改良效果较差。
2. 2 田间性状的选择响应
2. 2. 1 农艺性状 由表 6 可见 ,中综 4 号经过两
种方法 4 轮的改良 ,株高、穗位均得到了显著的提
高。株高从 C0 的 205 cm 分别提高到 219 cm(MS1) 、
218 cm(S12HS) ,平均每轮提高 3. 5 cm(MS1) 、3. 3 cm
(MS12HS) ,达极显著水平 ;穗位从 C0 的 85 cm 分别 提高到 89 cm(MS1) 、90 cm(MS12HS) ,平均每轮提高1. 0 cm(MS1) 、1. 3 cm (MS12HS) ,达显著水平。这与S1 后代选择法[1 ] ,彭泽斌等 (1995) MS1 选择法在中综 3 号上的选择结果一致[3 ,4 ] 。抽丝期、散粉期经 4轮改良后均推迟 2 d 左右 ,达显著水平 ,但ΔG 没有达到显著水平。随着选择轮次的增加 ,两种选择方法改良后的群体 ,随着群体产量的提高 ,雄穗分枝数逐轮减少 ,这与哈洛威 ( 1989) 在 BSK、BS12、BS2、BS16、BSTL 五个群体 ,用 S1 选择法、测交法选择所得的结果一致[18 ] 。经 4 轮选择后的 C4 群体 ,单株叶片数均有一定程度的增加 ,但没达到显著水平。
表 6 中综 4 号各轮群体田间农艺性状平均值
Table 6 Means of agronomic traits of ZZ4 populations per cycle with two methods
轮次
Cycle
株高
Plant height (cm)
穗位高
Ear height (cm)
抽丝期
Days to silk emergence
(d)
散粉期
Days to pollen shedding
(d)
雄穗分枝数
No. of branches of tassel
单株叶片数
No. of leaf per plant
MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS
C0 205 205 85 85 61 61 59 59 19. 2 19. 2 18. 5 18. 5
C1 210 212 87 86 61 61 59 59 18. 5 18. 9 19. 0 19. 0
C2 212 212 87 87 62 62 59 60 17. 1 17. 2 18. 9 19. 3
C3 215 216 88 87 63 62 61 61 15. 2 16. 1 19. 5 19. 3
C4 219 218 89 90 63 63 61 62 14. 8 15. 3 19. 7 19. 6
LSD0. 05 2. 8 2. 8 1. 7 1. 7 1. 2 1. 2 1. 1 1. 1 1. 6 1. 6 1. 5 1. 5
LSD0. 01 3. 7 3. 7 2. 2 2. 2 1. 6 1. 6 1. 4 1. 4 2. 1 2. 1 2. 0 2. 0
ΔG 3. 5 3. 3 1. 0 1. 3 0. 5 0. 5 0. 5 0. 8 - 1. 1 - 1. 0 0. 25 0. 28
% 1. 7 1. 6 1. 2 1. 5 0. 8 0. 8 0. 8 1. 3 5. 7 5. 2 1. 4 1. 5
单就 MS12HS、MS1 两种方法的比较而言 ,MS12
HS选择法在以产量为主要目标性状的改良中 ,株
高、穗位高、抽丝期、散粉期、雄穗分枝数、单株叶片
数等性状的变化与 MS1 选择法基本一致。
21212 抗性的变化 由表 7 可见 ,两种选择方法
改良后的群体 ,经 4 轮选择后 ,抗倒伏性、抗青枯性
均得到了显著的提高。基础群体 C0 的倒伏率为
1213 % ,到了 C4 轮分别仅为 516 % (MS1) 和 418 % ,
达极显著水平 ;青枯株率 C0 为 1213 % ,C4 分别仅为 712 %(MS1) 、812 % (MS12HS) ,差异达极显著水平。两种选择方法在以产量为主要目标性状的改良中 ,对群体的耐旱性、耐贫瘠性没有相关选择响应。成熟期植株保绿度的大小是玉米综合抗性的重要指标。两种群体改良方法 C3、C4 轮的植株保绿度均比 C0 提高了 1 级 ,说明在以产量为主要目标性状的改良中 ,随着群体产量的逐轮提高 ,群体的综合抗性亦逐轮增强。
表 7 中综 4 号各轮群体抗性的变化
Table 7 Resistant traits of ZZ4 population per cycle with two methods
轮次
Cycle
倒伏率
Lodging( %)
青枯株率
% of wilted plant ( %)
耐旱性
Drought tolerance
耐瘠性
Infertility tolerance
植株保绿度
Stay green
MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS MS1 MS12HS
C0 12. 7 12. 7 12. 3 12. 3 5 5 5 5 5 5
C1 9. 2 9. 9 11. 2 10. 6 5 5 5 5 5 5
C2 6. 8 6. 1 8. 2 7. 8 5 5 5 5 6 5
C3 4. 2 6. 3 9. 7 9. 2 5 5 5 5 6 6
C4 5. 6 4. 8 7. 2 8. 2 5 5 5 5 6 6
LSD0. 05 1. 6 1. 6 1. 5 1. 5 0. 7 0. 7
LSD0. 01 2. 1 2. 1 2. 0 2. 0 0. 92 0. 92
ΔG 1. 78 2. 0 1. 3 1. 0 0. 25 0. 25
% 14. 0 15. 5 10. 4 8. 3 5. 0 5. 0
6011 作 物 学 报 30 卷
3 讨论
改良 S12MHS 联合家系选择法 (MS12HS) 把 MS1
法和 HS 法有机地结合在一起 ,既保留了 MS1 法的
优点 ,又把 HS 法对群体配合力改良的特殊效果融
合进来。因此 ,理论上是一种比较理想的玉米群体
改良方法。
本研究以中综 4 号为基础材料 ,通过 MS12HS、
MS1 两种方法改良效果的比较研究 ,发现这两种方
法在改良玉米群体产量方面具有几乎相同的效果 ,
MS12HS法改良效果略差一点。在产量性状得到改
良的同时 ,两种方法在穗部性状及株高、穗位、抽丝
期、散粉期、抗性等田间农艺性状方面均获得了同步
的选择效应。
现代玉米育种中玉米群体改良的主要用途是创
新育种材料 ,从中选出优良自交系。自交系的自身
产量在现代商业玉米育种中十分重要 ,自交系自身
产量过低 ,直接影响杂交种的推广应用。S1 后代选
择法、MS1 选择法的主要优点之一就是可有效地改
良群体 S1 产量 ,提高群体的耐自交能力[3 ,4 ] 。MS12
HS法有效地继承了这一优点。随着选择轮次的增
加 ,还出现了大量地 S1 单株产量超过基础群体 C0
单株平均产量的植株 ,从这样的单株容易选出高产
自交系。
References
[1 ] Peng Z2B(彭泽斌) , Liu X2Z(刘新芝) . Modified method of S1 com2
bined recurrent selection in maize improvement. Anhui Agricultural Sci2
ences (安徽农业科学) ,1992 ,20 (1) :26 - 31
[2 ] Peng Z2B(彭泽斌) , Liu X2Z(刘新芝) . Evaluation of mass selection
vs. modified S1 line recurrent selection in maize population Zhongzong
No. 3. Scientia Agricultura Sinica (中国农业科学) ,1993 ,26 (1) :22 -
31
[3 ] Peng Z2B(彭泽斌) , Liu X2Z(刘新芝) , Chen Y2H(陈彦惠) , Liu X
(刘祥) . Studies on modified S1 progenies recurrent selection in maize
population improvement Ⅰ. Direct and correlated responses. Acta Agro2
nomica Sinica (作物学报) ,1995 ,21 (6) :695 - 701
[4 ] Peng Z2B(彭泽斌) , Liu X2Z(刘新芝) , Chen Y2H(陈彦惠) , Liu X
(刘祥) . Studies on modified S1 progenies recurrent selection in maize
population improvement Ⅱ. Genetic variance , combining ability and het2
erosis. Acta Agronomica Sinica (作物学报) ,1996 ,22 (4) :465 - 469
[5 ] Peng Z2B(彭泽斌) , Zhang S2H(张世煌) . Problems and strategies in
maize population improvement. Scientia Agricultura Sinica (中国农业科
学) ,2000 ,33 (suppl) : 27 - 33
[ 6 ] Peng Z2B(彭泽斌) , Liu X2Z(刘新芝) , Sun F2L (孙福来) . Effects of
grid mass selection in ZZ3 maize population. Acta Agronomica Sinica (作
物学报) ,2000 ,26 (5) :618 - 622
[7 ] Lonnquist J H , Lindsey M F. Topcross versus S1 line performance in
maize. Crop Sci , 1964 , 4 :580 - 584
[8 ] Burton J W , Pwnny L H , Hallauer A R , Eberhart S A. Evaluation of
synthetic population developed from a maize variety ( BSK) by two
methods of recurrent selection. Crop Sci , 1971 ,11 : 361 - 365
[9 ] Genter C F. Comparison of S1 and testcross evaluation after tow cycle of
recurrent selection in maize. Crop Sci , 1973 ,13 :524 - 527
[10 ] Burno Albrecht , Dudley J W. Divergent selection for stalk quality and
grain yield in an adapted ×exotic maize population cross , Crop Sci ,
1987 ,27 :487 - 493
[11 ] Dhiuon B S , Khehra A S. Modified S1 recurrent selection in maize im2
provement. Crop Sci , 1989 ,29 :226 - 228
[12 ] West D R , Compton W A , Thomas M A. A comparison of replication
S1 per se vs. reciprocal full2sib index selection in corn Ⅰindirect re2
sponse to population densities , Crop Sci , 1980 , 20 : 35 - 41
[13 ] Genter C F , Alexander M W. Comparative performance and test—cross
of corn. Crop Sci , 1962 ,2 :516 - 519
[14 ] Shivaji Pandey , Diallo A O , Islam T M T , Deutsch J . Response to full
sib selection in four medium maturity maize populations. Crop Sci ,
1987 ,27 :532 - 537
[15 ] Choo T M , Kannenberg L W. Relative efficiencies of population im2
provement methods in corn : Asimulatipon study. Crop Sci , 1979 ,19 :
179 - 185
[16 ] Tanner A H , Smith O S. Comparison of haf2sib and S1 recurrent selec2
tion in the yellow dent maize population. Crop Sci , 1987 , 27 :509 -
513
[17 ] Moll R H , Smith O S. Genetic variance and selection responses in an
advanced generation of maize. Crop Sci , 1981 ,21 :387 - 391
[18 ] Hallauer A R(哈洛威) . Theory and Practice for Recurrent Selection in
Maize Population(玉米轮回选择的理论与实践) . Beijing : Agricul2
ture Press , 1989. 47 - 102(in Chinese)
[19 ] Guo P2Z(郭平仲) . Study of Qualitative Genetics(数量遗传分析) .
Beijing : Beijing Normal College Press , 1987(in Chinese)
7011 11 期 彭泽斌等 :MS1 与 MS12HS两种选择方法在玉米群体 ZZ4 中的改良效果比较 Ⅰ.