玉米辐射诱变后代效应.docx

玉米辐射诱变后代效应种质资源是玉米育种的物质基础长期以来育种家对现有种质资源做了大量研究选育了不少优良品种为玉米生产发展做出巨大贡献。目前我国仍存在育种用种质基础狭窄问题改良、创新和拓展种质资源仍然是当前玉米育种的主要方向［1～5］。理论和实践证明［6～10］辐射诱变育种是一种有效拓展玉米种质基础的途径。诱变产生的突变率是自然突变率的100～1000倍可导致基因突变、染色体结构和数目的变异及细胞质突变(叶绿体、线粒体等)筛选出自然界尚未出现和很难出现的基因型［11］。强化辐射诱变技术的利用有望突破玉米育种瓶颈选育出更加优良的玉米自交系和杂交种。玉米自交系R08和48－2是四川农业大学玉米研究所选育的近年在生产上利用广泛的优良骨干自交系组配了川单14号、正红2号等十多个优良杂交种为西南地区玉米生产发展做出了重要贡献。育种实践证明这2个玉米自交系具有优良的遗传基础为此四川农业大学农学院利用60Coγ射线处理R08和48－2风干种子以期从中选育具有利用价值的新系目前已育成101份新诱变自交系［12］。本研究以部分诱变系为材料对诱变系主要农艺经济性状的配合力进行比较研究进而评价这些新选系的育种利用潜力为诱变系的进一步改良和利用提供理论依据。1材料与方法1.1供试材料被测系P2分2组共24份材料R08组以R08及其9份诱变系48－2组以48－2及其13份诱变系诱变系是在四川省原子核应用技术研究所经150、200和250Gy3个剂量的60Coγ射线辐照处理R08和48－2种子后由四川农业大学农学院连续自交3代选育得到的M4选系。以生产上广泛利用的玉米骨干自交系P178、郑58、156、K169、K318、21－ES、昌7－2、698－3、K305为共同测验种P1(R08组的测验种不包括自交系156)。R08诱变系编号分别为11至1948－2诱变系编号分别为21至33。1.2试验方法2008年冬季按不完全双列杂交设计分别组配80个(即8×10)R08组和126个(即9×14)48－2组杂交组合。2009年春季分别种植R08组和48－2组F1杂交组合2组试验独立进行均采用随机区组设计3次重复单行区行长3.5m行距0.8m窝距0.5m每行7窝每窝定苗2株种植密度49500株/hm2施肥与田间管理同大田生产。参照国家玉米区域试验记载和测定标准每小区选中间10株进行田间调查和室内考种。田间考查性状:吐丝期(d)、株高(cm)、穗位高(cm)室内考种性状:穗长(cm)、穗粗(cm)、秃尖长(cm)、穗行数、行粒数、粒深(cm)、百粒重(g)出籽率(%)和单株产量(g)。1.3数据处理利用小区平均值对各组合考查性状进行方差分析F检验组合间差异显著的性状采用不完全双列杂交设计模型［13］作配合力方差分析对材料间一般配合力(GCA)和组合间特殊配合力(SCA)差异显著的性状进一步估算配合力效应并利用LSD法［14］比较诱变系各性状的配合力与相应基础材料的差异显著性所有数据均在Excel2003和DPS6.55上处理。2结果与分析2.1配合力方差分析分别对R08和48-2及其相应诱变系配制的杂交组合主要性状进行方差分析结果表明(表1)除48-2组的粒深外其余性状间差异均达到极显著水平说明所测性状(除48-2组的粒深)组合间存在真实差异。对差异显著的性状进行配合力方差分析可知R08组和48-2组测验种P1间的一般配合力(GCA)方差(除48-2组的粒深)均达到极显著差异水平;2组试验的被测系P2组间各性状GCA方差(除粒深)均达到显著或极显著差异水平;R08组各性状的特殊配合力(SCA)方差除出籽率外其余性状均达到显著或极显著水平48-2组除吐丝期、穗粗、秃尖长、穗行数和粒深外其余性状均达到显著或极显著水平。2.2R08组配合力效应分析2.2.1R08及其诱变系的一般配合力效应分析以基础材料R08各性状的GCA效应值为对照利用LSD法比较诱变系各性状GCA与R08的差异显著性结果表明(表2)同一性状不同诱变系的GCA效应值与R08存在较大差异。单株产量方面R08的GCA效应值为－7.14有7个诱变系与R08的差异显著或极显著其中诱变系11、12、15、17、18和19显著或极显著大于R08说明这6个诱变系的单株产量GCA改良效果较好它们比R08更易与供试测验种组配出高产组合;而诱变系16极显著小于R08单株产量GCA效应表现最差;诱变系13和14与R08无显著性差异。其他性状方面R08的吐丝期GCA为0.30诱变系13和19的吐丝期GCA极显著低于R08表明诱变系13和19在缩短组合生育期方面得到了较好改良其余诱