全 文 ：Vol131 , No15
pp1 540 - 544 　May , 2005作 　物 　学 　报ACTA A GRONOM ICA SIN ICA第 31 卷 第 5 期2005 年 5 月 　540～544 页
优质蛋白玉米自交系主要农艺性状配合力分析
番兴明　陈洪梅　谭　静　杨峻芸　黄云霄　段智利 Ξ
(云南省农业科学院粮食作物研究所 ,云南昆明 650205)
摘 　要 : 按 Griffing 双列杂交方法 Ⅳ对 9 个优质蛋白玉米 (QPM) 骨干自交系进行组配 ,将获得的 36 个杂交组合在云南
省的昆明、保山、德宏 3 种不同生态条件下进行鉴定 ,对自交系的单株产量、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千
粒重和胚乳硬度进行配合力分析和遗传参数估算。结果表明 ,组合间各性状的 GCA 和 S CA 差异均极显著 ;各性状的加
性方差均大于非加性方差 ,加性方差占基因型方差比例的大小顺序是株高 > 穗位高 > 胚乳硬度 > 穗行数 > 千粒重 > 穗长
>行粒数 >穗粗 >单株产量 ;综合各性状表现 ,自交系 CML166、齐 205 利用潜力最高。本研究中综合利用潜力较高的自
交系大多是热带玉米种质或者是含有热带、亚热带玉米种质的自交系 ,而且热带硬质胚乳的 QPM 自交系能有效改良国
内 QPM 自交系粉质胚乳 ,这对我国 QPM 种质改良、扩增具有重要的指导意义。
关键词 : 优质蛋白玉米 ;自交系 ;配合力
中图分类号 : S513
Combining Abil ity of El ite Protein Quality Maize Inbreds for Main Agronomic
Characters
FAN Xing2Ming , CHEN Hong2Mei , TAN Jing , YAN G J un2Yun , HUAN G Yun2Xiao , DUAN Zhi2Li
( Instit ute of Food Crops , Y unnan Academy of A gricult ural Sciences , Kunming 650205 , Y unnan , China)
Abstract: The narrow genetic base and soft2endosperm kernel of quality protein maize ( QPM) are the main
constraints for QPM breeding in China1 To enhance and improve the existing Chinese QPM germplasm , it is
necessary to introduce exotic tropical and subtropical QPM germplasm1 The combining ability and hereditary
parameters of 9 elite QPM inbreds (4 tropical QPM inbreds and 5 temperate QPM inbreds) for main agronomic
characters were analyzed1 The 9 elite QPM inbreds were crossed by Griffing Ⅳ design and the 36 crosses were
evaluated in three different environments ( Kunming , Baoshan and Dehong of Yunnan Province) 1 The results
showed that the difference of general combining ability ( GCA ) and special combining ability ( S CA ) for yield per
plant , plant height , ear height , ear length , ear diameter , number of rows per ear , number of kernels per row ,
thousand2seed weight and endosperm hardness was highly significant1 The variance of additive effect was higher than
that of non2additive effect , the ratio of additive variance to genetic variance was plant height > ear height >
endosperm hardness > number of rows per ear > thousand2seed weight > ear length > number of kernels per row > ear
diameter > yield per plant1 The most potential inbreds in Yunnan are CML166 and Qi2051 It can be concluded from
the study that the promising inbreds almost were either tropical germplasm or the introgressing germplasm from
tropical germplasm1 The tropical hard2endosperm QPM germplasm could efficiently overcome the deficiency of
Chinese temperate soft2endosperm QPM germplasm1 The study provided valuable information for enhancement and
improvement of QPM germplasm1
Key words :Quality protein maize ; Inbred lines ; Combining ability
　　优质蛋白玉米 (QPM) 具有较高的营养价值 ,其
相关研究已成为玉米育种研究的重要课题。然而我
国 QPM 育种目前仍存在一些问题 ,如种质遗传基
础狭窄、大多数自交系呈粉质胚乳、抗病性较差、产
量较低、适应性较差等 ,不能完全满足我国玉米产区
复杂多变的自然条件 ,亟待挖掘新的种质资源 ,特别
是适宜温带地区的硬质胚乳 QPM 种质资源。研究
表明 ,热带亚热带玉米种质具有丰富的遗传多样性 ,Ξ基金项目 : 云南省“十五”重点攻关项目 (2001N G05)和云南省自然科学基金项目 (2004C0011Z) 。
作者简介 : 番兴明 (1963 - ) ,男 ,云南腾冲人 ,研究员 ,主要从事玉米遗传育种研究。Tel : 087125892503 ; Fax : 087125894923 ; E2mail :
fanxingm @public1km1yn1cn
Received(收稿日期) :2004204209 , Accepted(接受日期) :20042072081

植株根系发达、茎秆坚韧、抗逆能力强 ,且与温带种
质杂交有较强的杂种优势 ,因此在温带地区具有长
期利用的潜力[ 1 ,2 ] 。国 际 玉 米 小 麦 改 良 中 心
(CIMMYT)的玉米种质代表了玉米多样性中心绝大
部分的遗传基础 ,经过多年的改良 ,目前已培育出了
很多硬质胚乳的 QPM 自交系和杂交种[3～5 ] ,研究这
些材料与我国温带种质的遗传关系 ,对我国 QPM 种
质扩增以及改良国内 QPM 自交系粉质胚乳具有重要
意义。云南省农业科学院从 CIMMYT等机构引进了
大批热带亚热带 QPM 种质 ,并经过适应性改良 ,从中
选育出一批硬质、抗病、耐瘠、适应性广的自交系 ,培
育出了云优 167、云优 19、云优 105 等一批优良 QPM
杂交种。本研究对引自玉米多样性中心、并经过适应
性改良的热带 QPM 自交系和我国温带 QPM 自交系
的主要农艺性状进行配合力分析 ,旨在为我国优质蛋
白玉米种质的改良、扩增提供依据。
1 　材料与方法
选用 9 个 QPM 骨干自交系 ,其中包括云南省
及我国自育的温带 QPM 自交系 ,及引自 CIMM YT
的经适应性改良表现优良的热带亚热带 QPM 自交
系 ,其系谱来源及主要特性见表 1。
表 1 9 个 QPM 自交系的种质来源及特性
Table 1 Germplasm resources and characters of 9 QPM inbred lines
序号
No1 自交系Inbred 种质来源Germplasm resource 蛋白质含量Protein content ingrain ( %) 色氨酸含量Tryptophancontent in protein( %) 胚乳硬度Endospermhardness 生态适应型Ecologyadaptation
1 CML161 Pool25QPM 1112 0182 1 热带　Tropical
2 CML166 Pop66 1015 0188 1 热带　Tropical
3 CML171 Pool25QPM 1019 0190 1 热带　Tropical
4 YML8666 Pop66 1018 0186 1 热带　Tropical
5 齐 205Qi205
亚热带种质 Pop70QPM导入温带材料(潍矮 141 ×中系 017)
Subtropical germplasm Pop70QPM introgress temperate cross
( Wei’ai 141 ×Zhongxi017)
1116 — 3 温带　Temperate
6 YML204 Pop65 10 0180 3 温带　Temperate
7 CA10139 Pool33 1016 0190 3 温带　Temperate
8 长 709Πo2Chang709Πo2 长 709Chang709 — — 3 温带　Temperate
9 H152Πo2 黄早四、E28、Mo17 和来自 Mo17 亚群×自 330 亚群的 150混合种植 3 代 ,再经 8 代选择而来The basic population was composed of Huangzao4 ΠE28 Π
Mo17 Π150 (developed from Mo17 ×Zi330) after 32season OP ,
then the line was inbred after 8 selfed progeny selections
1211 — 3 温带　Temperate
　　9 个 QPM 自交系于 2001 年夏季按 Griffing 双
列杂交方法 Ⅳ配制 36 个杂交组合 ,2002 年在云南
省的昆明 (亚热带、高海拔地区) 、保山 (亚热带、低海
拔地区) 、德宏 (热带、低海拔地区) 3 种不同生态条
件下进行鉴定。鉴定试验采用随机区组排列 ,3 次
重复 ,1 行区 ,每小区行长 5 m ,行距 0175 m ,每行 22
株 ,每公顷约 60 000 株。
测定各试点的单株产量、株高、穗位高、穗长、穗
粗、穗行数、行粒数、千粒重和胚乳硬度。对这些数
据进行方差分析 ,当某一性状的差异检验为显著时 ,
才能进一步对该性状进行配合力分析。根据 Griffing
(1956) 方法 Ⅳ[6 ] 的固定模型进行一般配合力
( GCA )和特殊配合力 ( S CA )效应值及遗传参数的计
算。方差分析、配合力效应分析和遗传参数估算均
以 DPS 数据处理软件[ 7 ]完成。
2 　结果与分析
211 　方差分析
　　方差分析结果表明 ,各性状在杂交组合之间均
存在极显著差异 ;除胚乳硬度 ,其他各性状的环境、
环境与组合互作的差异达到极显著水平 ,说明环境
对这些性状的影响较大。因而有必要对各性状作配
合力分析。进一步对组合方差进行分解 ,将其变异
来源分解为来自亲本的 GCA 差异和 S CA 差异 ,结
果表明各性状的 GCA 和 S CA 均存在极显著差异。
145　第 5 期 番兴明等 :优质蛋白玉米自交系主要农艺性状配合力分析 　　　

表 2 参试组合产量( gΠ株) 、株高( cm) 、穗位高( cm) 、穗长( cm) 、穗粗( cm) 、穗行数、行粒数、千粒重( g) 和胚乳硬度的方差分析表
Table 2 Variance analyses of diallel crosses among 9 QPM inbred lines for yield ( gΠplant) ,plant height ( PH) ( cm) ,
ear height ( EH) ( cm) , ear length ( EL) ( cm) , ear diameter ( ED) ( cm) , number of rows per ear ( RΠE) ,
number of kernels per row ( KΠR) , thousand2seed weight ( TSW) ( g) and endosperm hardness ( ENH)
方差来源
Source
自由度
df
均方 MS
产量
Yield
株高
PH
穗位高
EH
穗长
EL
穗粗
ED
穗行数
RΠE 行粒数KΠR 千粒重TSW 胚乳硬度ENH
重复 Rep1 6 195184 51100 　　7126 3 3 1126 0103 0164 3 1162 196188 01111 1
环境 Env1 2 84 578155 3 3 309117 3 3 19116 3 3 23168 3 3 1126168 3 3 65 962103 3 3 01061 0
组合 Cross 35 3 172117 3 3 4 446116 3 3 18142 3 3 0157 3 3 17134 3 3 93145 3 3 6 537134 3 3 41956 9 3 3
GCA 8 835186 3 3 3 501150 3 3 1 933187 3 3 5163 3 3 0117 3 3 7113 3 3 28132 3 3 2 258191 3 3 181447 2 3 3
S CA 27 188177 3 3 67115 3 3 67139 3 3 0199 3 3 0103 3 3 0139 3 3 5107 3 3 272128 3 3 01829 5 3 3
组合×环境
Cross ×Env1 70 864120 3 3 577167 3 3 517122 3 3 4112 3 3 0110 3 3 2118 3 3 33130 3 3 1 706152 3 3 01053 0
误差 Error 210 217108 37107 2133 0182 0103 0123 2117 114167 01123 0
　　注 : 3 、3 3 分别表示在 0105 和 0101 水平上的差异显著。
Note : 3 , 3 3 significant at 0105 and 0101 probability levels , respectively1
212 　一般配合力效应分析
自交系各性状的 GCA 效应值见表 3。单株产量
GCA 效应值排列顺序为 CML166 > 齐 205 > CML161
> CML171 > YML8666 > YML204 > CA10139 > 长
709Πo2 > H152Πo2 , GCA 效应值为正值的自交系有
CML166、齐 205、CML161 和 CML171 , 说明利用
CML166、齐 205、CML161 和 CML171 较易组配出高
产组合。分析各自交系其余性状可知 ,CML166 的株
高、穗位高、穗粗、穗行数的 GCA 效应值均为极显著
正值 ,只有千粒重为负值 ,说明由 CML166 组配的杂
交种穗粗、穗行数具有明显优势 ,可用于改善穗粗和
穗行数性状 ,其主要缺点是株高、穗位高偏高 ,千粒重
GCA 偏低 ;齐 205 的株高、穗长和行粒数的 GCA 效
应值为极显著正值 ,只有穗位高为负值 ,说明由齐 205
组配的杂交种的穗长、行粒数具有明显的优势 ,可用
于改善穗长和行粒数性状 ,其主要缺点是植株偏高 ;
CML161 的株高、穗位高、穗长、行粒数、千粒重的
GCA 效应值为极显著正值 ,穗粗和穗行数为负值 ,说
明由 CML161 组配的杂交种穗长、行粒数、千粒重具
有明显优势 ,可用于改善穗长、行粒数和千粒重 ,其主
要缺点是株高、穗位高偏高 ,穗行数较少 ,果穗较细 ;
CML171 的株高、穗位高、千粒重的 GCA 效应值为极
显著正值 ,而穗粗和穗行数为负值 ,且达极显著水平 ,
说明由 CML171 组配的杂交种千粒重具有明显优势 ,
可用于改善粒重 ,其主要缺点是株高、穗位高偏高 ,穗
行数少 ,果穗细 ;自交系 YML8666 单株产量 GCA 效
应值为负值 ( - 1133 g) ,其穗粗、穗行数为极显著正
值 ,可用来改善穗粗、穗行数性状。
表 3 9 个优质蛋白玉米优良系产量( gΠ株) 、株高( cm) 、穗位高( cm) 、穗长( cm) 、穗粗( cm) 、穗行数、行粒数、千粒重(g)和胚乳硬度的 GCA 效应值
Table 3 Estimates of GCA effect of 9 QPM inbred lines for yield ( gΠplant) ,plant height ( PH) ( cm) ,ear height ( EH) ( cm) ,ear length ( EL) ( cm) ,
ear diameter ( ED) ( cm) , number of rows per ear ( RΠE) ,number of kernels per row( KΠR) ,thousand2seed weight ( TSW) ( g) and endosperm hardness ( ENH)
自交系
Inbred
一般配合力 GCA
产量
Yield
株高
PH
穗位高
EH
穗长
EL
穗粗
ED
穗行数
RΠE 行粒数KΠR 千粒重TSW 胚乳硬度ENH
1 9196 18100 3 3 17141 3 3 1129 3 3 - 0108 - 0126 2110 3 3 10188 3 3 - 0161 3 3
2 17132 3 3 33180 3 3 19134 3 3 0126 0127 3 3 1178 3 3 1151 3 - 6147 - 0161 3 3
3 2184 17112 3 3 10194 3 3 0110 - 0122 3 3 - 1151 3 3 0161 15124 3 3 - 0157 3 3
4 - 1133 12115 3 3 17172 3 3 - 1121 3 3 0118 3 3 0157 3 3 - 1153 3 - 0130 - 0163 3 3
5 11137 6119 3 - 1112 0199 3 0103 0124 1167 3 3 2135 0150 3 3
6 - 7128
- 15109 3 3 - 9149 3 3 - 0112 0103 - 0115 - 3158 3 3 32191 3 3 0150 3 3
7 - 9159
- 23151 3 3 - 16110 3 3 0112 0103 0192 3 3 - 1112 - 24182 3 3 0149 3 3
8 - 11128
- 17154 3 3 - 19129 3 3 0116 - 0109 - 1103 3 3 1191 3 3 - 10143 3 0146 3 3
9 - 12102
- 32112 3 3 - 19142 3 3 - 1149 3 3 - 0114 3 3 - 0155 3 - 1156 3 - 19137 3 3 0147 3 3
L SD0105 121358 51381 11371 01785 01137 01423 11262 91303 0130
L SD0101 161294 71095 11807 11035 01181 01557 11663 121266 0140
　　注 : 3 、3 3 分别表示在 0105 和 0101 水平上的差异显著。
Note : 3 , 3 3 Significant at 0105 and 0101 probability levels , respectively1
　　胚乳硬度配合力分析结果表明 ,4 个热带 QPM 自
交系的 GCA 效应值为极显著负值 ,而 5 个温带 QPM
自交系的 GCA 效应值为极显著正值 ,说明国内温带
QPM 自交系组配的后代多表现粉质胚乳 ,而 CIMMYT
的热带 QPM 自交系能有效增加籽粒胚乳硬度 ,是改良
国内 QPM 自交系粉质胚乳的重要种质资源。
213 　特殊配合力效应分析
36 个杂交组合各性状的 S CA 效应值见表 4。
单株产量 S CA 效应值变异范围在 - 22180 ～
29122 , S CA 效应值为显著、极显著正值的有
CML166 ×CML171 ( 29122) 、CML171 ×YML204
(25139) 、齐 205 ×CA10139 (20189) 、齐 205 ×H152Π
245 　　　　作 　　物 　　学 　　报 第 31 卷 　

o2 ( 15188 ) 、 YML8666 × H152Πo2 ( 13165 ) 和
CML161 ×YML204 (11184) ,说明这 6 对自交系之
间有较强的杂种优势 ,它们的产量分别位居第 1、4、
3、7、17 和 8 位。S CA 效应值为显著、极显著负值
的有 YML204 ×H152Πo2 ( - 22180) 、CML161 ×
CML171 ( - 20154 ) 、CML166 × YML8666 ( -
19199) 、CML171 ×CA10139 ( - 17177) 、CML166 ×
齐 205 ( - 15183)和齐 205 ×YML204 ( - 15177) ,说 明这 6 对自交系之间杂种优势较弱 ,它们的产量表现普遍较差 ,分别位居第 36、23、20、33、10 和 29 位。综合分析同一组合不同性状的 S CA 效应值 ,产量为较高正值 ,株高、穗位高不显著 ,其余性状多数为正值的组合有 : CML161 ×CML166、CML171 ×YML204、齐 205 ×H152Πo2、YML8666 ×H152Πo2等 ,这些组合均表现高产、株高、穗位适中 ,可作为进一步开发利用的苗头组合。
表 4 参试组合产量( gΠ株) 、株高( cm) 、穗位高( cm) 、穗长( cm) 、穗粗( cm) 、穗行数、行粒数、千粒重( g) 的 SCA 效应值
Table 4 Estimates of SCA effect among 9 QPM inbred lines for yield ( gΠplant) ,plant height ( PH) ( cm) , ear height ( EH) ( cm) ,ear length
( EL) ( cm) , ear diameter ( ED) ( cm) , number of rows per ear ( RΠE) ,number of kernels per row ( KΠR) and thousand2seed weight ( TSW) ( g)
组合
Cross
特殊配合力 S CA
产量
Yield
株高
PH
穗位高
EH
穗长
EL
穗粗
ED
穗行数
RΠE 行粒数KΠR 千粒重TSW 胚乳硬度ENH
1 ×2 4158
- 10162 3 3 3181 3 3 2164 3 3 0115 3 - 0137 1165 3 3 20164 3 3 0114
1 ×3
- 20154 3 3 - 12113 3 3 - 5119 3 3 - 1140 3 3 - 0122 3 3 - 0129 - 3175 3 3 - 29153 3 3 0128 3
1 ×4 10127 3128 3131 3 3 - 0146 0115 3 0149 3 - 1107 - 3101 0116
1 ×5 - 4147 3125 3132 3 3 - 0186 3 0101 0105 - 2128 3 3 12137 3 3 - 0118
1 ×6 11184 3 3 11192 3 3 12171 3 3 - 0107 - 0103 - 0123 2148 3 3 - 1137 - 0113
1 ×7 - 5100 3102
- 3159 3 3 - 0143 - 0112 0138 - 0123 - 14167 3 3 - 0112
1 ×8 0166 - 2140
- 7100 3 3 0117 0108 0104 0131 6155 - 0104
1 ×9 2167 3168
- 7128 3 3 0140 - 0102 - 0106 2189 3 3 9103 3 - 0111
2 ×3 29122 3 3 - 3120 2184 3 3 - 0104 - 0108 - 0195 3 3 0163 3187 0116
2 ×4
- 19199 3 3 2135 0190 - 0101 - 0101 - 0105 - 1139 3 - 4177 0128 3
2 ×5 - 15183 3 3 6122 3 1127 3 - 1188 3 3 - 0104 - 0122 - 2195 3 3 - 14148 3 3 - 0107
2 ×6 - 1193 - 2112
- 17150 3 3 - 0135 0108 0162 3 3 - 1124 3 10107 3 - 0113
2 ×7 0103 9142 3 3 8100 3 3 0137 0104 0119 1112 14181 3 3 - 0107
2 ×8 7119 0157 1144 3 - 0125 - 0111 0147 3 3109 3 3 - 11177 3 3 - 0104
2 ×9 - 3128 - 2162 - 0146 - 0148 - 0103 0131 - 0191
- 18137 3 3 - 0127
3 ×4 - 8115 2122 11118 3 3 - 0187 3 - 0120 3 3 - 0112 - 0175 - 16140 3 3 0113
3 ×5 - 1142
- 7158 3 3 2169 3 3 1104 3 3 - 0106 - 0141 3 2114 3 3 17193 3 3 - 0122
3 ×6 25139 3 3 10185 3 3 - 1130 3 0192 3 0119 3 3 0124 3179 3 3 17164 3 3 - 0127
3 ×7
- 17177 3 3 - 5140 3 - 6102 3 3 0155 - 0106 - 0125 - 0171 - 1191 - 0110
3 ×8 - 3103 8112 3 3 1119 0108 0117 3 3 0177 3 3 - 0149 9136 3 - 0102
3 ×9 - 3169 7113 3 3 - 5138 3 3 - 0129 - 0112 1102 3 3 - 0185 - 0196 0103
4 ×5 0197
- 5143 3 0154 - 0133 - 0102 0105 - 0133 - 12165 3 3 - 0116
4 ×6 - 1127 4144 6176 3 3 0124 0113 3 0110 - 0176 8113 - 0105
4 ×7 2196
- 13125 3 3 - 13150 3 3 - 0136 0131 3 3 1119 3 3 - 1121 3 18135 3 3 - 0110
4 ×8 1157 3176 - 8124 3 3 1142 3 3 - 0144 3 3 - 1169 3 3 2164 3 3 5188 - 0107
4 ×9 13165 3 2163 - 0195 0137 0108 0104 2189 3 3 4147 - 0119
5 ×6
- 15177 3 3 - 5151 3 - 17160 3 3 0159 - 0107 0113 - 1158 3 3 - 7172 0121
5 ×7 20189 3 3 19143 3 3 11122 3 3 1170 3 3 - 0102 - 0108 2113 3 3 1164 0111
5 ×8 - 0125
- 5127 3 - 1178 3 3 - 0150 - 0102 0138 0182 - 17160 3 3 0113
5 ×9 15188 3 3 - 5110 3 0142 0124 0111 0110 2106 3 3 20152 3 3 0118
6 ×7 6151
- 8139 3 3 2124 3 3 - 1163 3 3 - 0101 - 0167 3 3 - 0113 3174 0111
6 ×8 - 1197 - 3108 5196 3 3 0102 0108 - 0104 - 0196 3196 0108
6 ×9
- 22180 3 3 - 8111 3 3 8173 3 3 0127 - 0137 3 3 - 0116 - 1160 3 3 - 34144 3 3 0118
7 ×8 - 4168 - 4145 2173 3 3 - 0132 - 0101 0128 - 0195 - 19105 3 3 - 0103
7 ×9 - 2194 - 0137 - 1108 0111
- 0113 3 - 1103 3 3 - 0102 - 2192 0119
8 ×9 0152 2175 5199 3 3 - 0161 0124 3 3 - 0122 - 4147 3 3 22168 3 3 - 0101
L SD0105 111281 41912 11251 01716 01125 01386 11152 81492 0128
L SD0101 141874 61477 11650 01945 01165 01509 11518 111197 0136
　　注 : 3 、3 3 分别表示在 0105 和 0101 水平上的差异显著。
Note : 3 , 3 3 significant at 0105 and 0101 probability levels , respectively1
　　进一步对表 4 进行分析 ,两个硬质胚乳亲本杂
交得到的 F1 仍为硬质 ,两个软质胚乳亲本杂交得到
的 F1 仍为软质 ,但硬质度都有所降低 ;硬质与软质胚
乳亲本杂交得到的 F1 胚乳硬度高于双亲平均值 ,胚
乳硬度较软质胚乳亲本得到改良 ;同一硬质胚乳亲本
与不同软质胚乳亲本杂交得到的 F1 胚乳硬度存在差
异 ,说明硬质度在不同的遗传背景下表现不同。
214 　各性状遗传参数估算
各性状遗传参数估算见表 5。加性方差占基因
型方差比例的大小是株高 > 穗位高 > 胚乳硬度 > 穗
行数 > 千粒重 > 穗长 > 行粒数 > 穗粗 > 单株产量 ,
各性状的加性方差均大于非加性方差。其中株高、
穗位高、胚乳硬度、穗行数和千粒重的加性方差分别
占 93198 %、88182 %、84147 %、84128 %和 68164 % ,
说明这些性状主要表现加性效应遗传 ,可在早代对
这些性状进行选择 ;而穗长、行粒数、穗粗、单株产量
的加性方差和非加性方差几乎各占一半 ,说明这些
性状同时受加性效应和非加性效应控制。
345　第 5 期 番兴明等 :优质蛋白玉米自交系主要农艺性状配合力分析 　　　

表 5 各性状遗传参数估计值
Table 5 The hereditary parameters of different agronomic characters
产量
Yield
株高
PH
穗位高
EH
穗长
EL
穗粗
ED
穗行数
RΠE 行粒数KΠR 千粒重TSW 胚乳硬度ENH
δ2d 184188 981124 533128 1133 0104 1193 6165 567161 0165
δ2h 165184 62181 67111 0189 0103 0136 4183 259129 0102
δ2g 350172 1 044105 600139 2122 0107 2129 11147 826190 0167
δ2p 557111 1 083118 602193 3105 0109 2153 13162 943185 0179
V ge ( %) 52171 93198 88182 59191 57114 84128 57198 68164 84147
V se ( %) 47129 6102 11118 40109 42186 15172 42111 31136 82130
　　注 :δ2d —加性方差 ;δ2h —非加性方差 ;δ2g —基因型方差 ;δ2p —表现型方差 ; V ge —(加性方差Π基因型方差) ×100 ; V se —(非加性方差Π基因型
方差) ×100。
Notes : δ2d - additive variance ;δ2h - inadditive variance ;δ2g - genotypic variance ;δ2p - phenotypic variance ; V ge - (additive varianceΠgenotypic
variance) ×100 ; V se - (inadditive varianceΠphenotypic variance) ×100.
3 　结论和讨论
通过对参试自交系各性状的配合力分析 ,在本
研究中综合利用潜力较高的自交系大多是热带玉米
种质或者是含有热带亚热带玉米种质的自交系 ,而
用于研究的温带玉米自交系在云南省生态条件下综
合利用潜力大多较低。谭登峰等[ 9 ] 研究了 13 个我
国北方玉米群体和 14 个引进并改良的 CIMM YT
玉米群体 ,结果也发现 CIMM YT 群体的 GCA 效应
显著高于我国北方群体。造成我国温带 QPM 种质
利用潜力较低的主要原因可能是少数优良种质的利
用频率过高 ,导致 QPM 育种种质的遗传基础狭窄。
而且目前国内大多数 QPM 自交系为粉质胚乳 ,这
严重限制了 QPM 在我国的推广应用。本研究中胚
乳硬度配合力的分析结果表明 , CIMM YT 的热带
QPM 自交系能有效地增加籽粒胚乳硬度 ,是改良国
内 QPM 自交系粉质胚乳的重要种质资 源。
CIMM YT引进的热带 QPM 自交系不但含有高配
合力、抗病、抗逆、优质等玉米育种所期望的优良基
因 ,而且还含有高频率的修饰基因 ,是将来研究的重
点。一方面可作为优质蛋白玉米 o2 及其修饰基因
的供体与我国优良普通玉米自交系杂交 ,通过回交
加轮回选择的方法来选育新的 QPM 自交系 ;另一
方面 ,可根据本研究的 S CA 结果进行温、热种质互
导 ,培育优良的既具热带亚热带种质优良性状 ,又具
温带种质适应性的优良 QPM 自交系和杂交种。如
本研究中 CML171 ×CA10139 的 S CA 为极显著负
值 ,其杂种优势不明显 ,其中 CML171 具有胚乳硬质、
根系发达、抗病性好等优点 ,正好弥补了 CA10139 的
缺点 ,因此可用热带玉米自交系 CML171 来改良温带
玉米自交系 CA10139 ,培育新的优良 QPM 自交系。
本研究结果对于我国温带 QPM 种质的扩增、改良和
利用具有重大而深远的意义。
QPM 胚乳受 o2 修饰基因作用表现不同程度
的硬质 , o2 修饰基因是一多基因控制的复杂遗传体
系 ,属数量性状遗传。本研究表明胚乳硬度主要表
现加性效应遗传 ,选用硬质胚乳 QPM 自交系作亲
本能有效改良后代籽粒的胚乳硬度 ; 而 Wessel
Beaver[ 8 ]的研究结果认为 o2 修饰基因的显性效应
显著 ,加性效应不显著。研究结果不一致的主要原因
可能与研究材料的不同有关 ,即 o2 修饰基因的遗传
也同时受遗传背景的影响 ,在不同的遗传背景下表现
的遗传方式不同。本研究还表明同一硬质胚乳亲本
与不同软质胚乳亲本杂交得到的 F1 胚乳硬度存在差
异 ,证明 o2 修饰基因在不同的遗传背景下表现的遗
传方式不同 ,进一步验证了修饰基因遗传的复杂性。
References
[1 ] Vasal S K , Srinivasan G, Crossa J , Beck D L1 Heterosis and
combining ability of CIMM YT’s subtropical and temperate early2
maturity maize germplasm1 Crop Sci , 1992 , 32 : 884 - 890
[2 ] Beck D L , Vasal S K , Crossa J1 Heterosis and combining ability
among subtropical and temperate intermediate2maturity maize
germplasm1 Crop Sci , 1991 , 31 : 68 - 73
[ 3 ] Bjarnason M , Vasal S K1 Breeding of quality protein maize (QPM)1 Plant B reed , 1992 , 9 : 181 - 216
[ 4 ] Vasal S K , Srinivasan G, Pandey S , Gonzales F , Crossa J , Beck D
L1 Heterosis and combining ability of CIMM YT’s quality protein
maize germplasm1 Ⅰ1 Lowland tropical1 Crop Sci , 1993 , 33 : 46
- 51
[5 ] Vasal S K , Srinivasan G, Gonzales F , Beck D L , Crossa J1
Heterosis and combining ability of CIMM YT’s quality protein maize
germplasm1 Ⅱ. Subtropical1 Crop Sci , 1993 , 33 : 51 - 57
[6 ] Griffing B1 Concept of general and specific combining ability in
relation to diallel crossing systems1 A ust ralian Journal of
Biological Science , 1956 , 9 : 463 - 493
[7 ] Tang Q2Y (唐启义) , Feng M2G (冯明光) 1 Applied Statistical
Analysis and Data Processing System (实用统计分析及其数据处
理系统) 1 Beijing :Science Press ,2002 (in Chinese)
[8 ] Wessel B L , Lambert R J , Duley J W1 Genetic variability and
correlation in a modified endosperm texture opaque22 maize
population1 Crop Sci , 1985 , 25 : 129 - 132
[9 ] Tan D2F(谭登峰) , Yang A2G(杨爱国) , Pan G2T(潘光堂) , Rong
T2Z (荣廷昭) 1 Study on combining ability and clustering analysis
between the maize populations of CIMMYT and local China1 Journal of
Sichuan Agricultural University (四川农业大学学报) ,2002 ,20 (4) :
317 - 320 (in Chinese with English abstract)
445 　　　　作 　　物 　　学 　　报 第 31 卷