玉米籽粒和秸秆品质性状的遗传研究

【摘要】：在对192份玉米自交系品质测定的基础上,从8822、Z508、Z512、SW和M等5个不同的育种基础群体中各选出3个蛋白质含量有一定差异的稳定株系,共15个自选系作母本,以分属5个不同杂优类群的常规系作父本测验系,按照NCⅡ交配设计,配制成75个杂交组合,分别在河南的郑州和许昌种植F1代杂交种。利用近红外分析技术对杂交种籽粒的蛋白质、淀粉、脂肪、赖氨酸含量以及秸秆的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤性纤维(ADF)、中性洗涤性纤维(NDF)含量进行了分析,同时对主要穗部性状和籽粒产量进行了测定和分析,结果表明: 1)总体而言,玉米籽粒4种品质性状中,除淀粉含量表现一定正向杂种优势外,其它性状均未表现正向优势甚至表现一定负向优势,但各个组合4种品质性状变异广泛,均有一定的超亲优势组合出现。因此,在优质玉米杂交种选育过程中,可以通过选择合适的双亲以选育具有较强优势的优质组合。 2)籽粒品质中蛋白质、淀粉和赖氨酸含量主要受加性效应控制,加性方差(包括VA和VAm)分别占遗传主效应方差(VG)的74.05%、65.74%和66.67%,适宜在早代的选择,而油分含量主要受细胞质效应的影响,种子(胚乳)效应也有一定影响,但不受母体效应影响。穗部性状出籽率和百粒重受父本加性效应影响较大,其余性状主要受母本的加性效应作用。 3)在秸秆品质中,粗脂肪、NDF的遗传主要以加性效应为主,ADF的遗传加性和显性均占有一定分量,粗蛋白的遗传以显性效应为主。选育高粗脂肪和高粗蛋白含量的杂交种,亲本自交系的一般配合力要高;而在ADF和NDF含量选择上,为了提高消化率,在保持抗倒伏的前提下,亲本ADF和NDF含量的一般配合力效应不宜高。 4)穗部各性状遗传力不同,穗行数的狭义遗传力最高(82.08%),其次是穗粗(53.86%)、行粒数(51.46%)和小区产量(40.29%),而干穗重(38.45%)、穗长(36.69%)、出籽率(21.14%)和轴粗(20.40%)的较低,在20%到39%之间;百粒重的狭义遗传力仅为6.96%。据此,对遗传力不同的性状,在不同时代选择,以提高选择效率。 5)本研究材料中,籽粒产量与蛋白含量之间相关性虽不显着,但仍表现有一定的正相关关系,因此在变异广泛的群体中,通过基因重组,选育高产高蛋白的玉米是能够实现的,只是同时对多个优良性状进行聚合选择的难度远大于对单一性状的选择,随着分子标记辅助选择技术的应用,将会大大加快优良基因聚合的步伐;产量和秸秆品质之间也不存在必然关联,因此,培育秸秆品质好而且籽粒产量高的品种也是有可能的。 6)组合14×19和14×20不仅产量高,而且秸秆粗蛋白、粗淀粉含量高而秸秆ADF和NDF含量低,是比较理想的粮饲兼用玉米材料组合,14、19、20作为粮饲兼用玉米的自交系需要进一步研究。 【关键词】：玉米 籽粒 秸秆 品质性状 相关
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S513
【目录】：

• 致谢4-8
• 中文摘要8-9
• 1 文献综述9-18
• 1.1 粮饲兼用型玉米9-10
• 1.1.1 粮饲兼用型玉米生产概况9
• 1.1.2 粮饲兼用玉米的发展历程及研究进展9-10
• 1.1.3 粮饲兼用型玉米的营养价值10
• 1.2 玉米品质育种的重要性10-11
• 1.3 品质性状的研究进展11-16
• 1.3.1 玉米蛋白质含量的研究11-12
• 1.3.1.1 蛋白质含量的变异性11
• 1.3.1.2 蛋白质含量的遗传11-12
• 1.3.2 玉米淀粉含量的研究12-14
• 1.3.2.1 淀粉含量的变异性12
• 1.3.2.2 淀粉含量的遗传研究12-13
• 1.3.2.3 高淀粉育种研究进展13-14
• 1.3.3 玉米油份含量的研究14-15
• 1.3.3.1 油份含量的变异性14
• 1.3.3.2 油份含量的遗传研究14-15
• 1.3.3.3 高油玉米育种进展15
• 1.3.4 赖氨酸含量的遗传研究15-16
• 1.3.4.1 赖氨酸含量的变异性15
• 1.3.4.2 赖氨酸含量的遗传研究15-16
• 1.3.4.3 高赖氨酸玉米育种研究进展16
• 1.4 近红外反射光谱测定玉米完整子粒品质性状的研究16-17
• 1.5 不同性状相关性分析17-18
• 1.5.1 玉米籽粒蛋白与产量相关分析17
• 1.5.2 蛋白质与其它营养成分间的相关分析17-18
• 1.6 谷类作物胚乳遗传模型分析18
• 2 研究目的和意义18-20
• 3 材料与方法20-21
• 3.1 材料和方法20
• 3.2 田间试验设计20-21
• 3.3 籽粒和秸秆品质含量的测定21
• 3.4 统计分析方法21
• 4 结果与分析21-47
• 4.1 籽粒品质分析21-33
• 4.1.1 F_2 代籽粒品质联合方差分析21-22
• 4.1.2 籽粒品质性状的平均表现22
• 4.1.3 自交系的品质含量分析22-24
• 4.1.3.1 自交系蛋白质含量分析22-23
• 4.1.3.2 自交系淀粉含量分析23-24
• 4.1.3.3 自交系油份含量分析24
• 4.1.3.4 自交系赖氨酸含量分析24
• 4.1.4 自交系籽粒品质性状间的相关性分析24-25
• 4.1.5 F_2 籽粒品质性状的杂种优势分析25-26
• 4.1.5.1 F_2 籽粒蛋白质的杂种优势分析25
• 4.1.5.2 F_2 籽粒淀粉的杂种优势分析25
• 4.1.5.3 F_2 籽粒油份的杂种优势分析25
• 4.1.5.4 F_2 籽粒赖氨酸的杂种优势分析25-26
• 4.1.6 不同组合类型杂交后代的品质表现26-31
• 4.1.6.1 不同组合类型杂交后代的蛋白质含量26
• 4.1.6.2 不同组合类型杂交后代的淀粉含量26
• 4.1.6.3 不同组合类型杂交后代的油份含量26-30
• 4.1.6.4 不同组合类型杂交后代的赖氨酸含量30-31
• 4.1.7 籽粒品质性状的遗传效应分析31-32
• 4.1.8 籽粒品质性状与秸秆品质性状相关分析32-33
• 4.2 产量及穗部性状分析33-40
• 4.2.1 产量及相关性状的联合方差分析33
• 4.2.2 穗部性状的配合力方差分析33
• 4.2.3 穗部性状的一般配合力效应分析33-35
• 4.2.4 穗部性状的特殊配合力效应分析35-37
• 4.2.5 不同基因型的产量性状分析37-38
• 4.2.6 籽粒产量的配合力方差分析38
• 4.2.7 籽粒产量的配合力效应分析38-39
• 4.2.8 产量及相关性状的遗传参数估计39
• 4.2.9 杂交组合产量及穗部性状间相关性分析39-40
• 4.2.10 籽粒的产量与品质性状相关分析40
• 4.3 秸秆品质分析40-47
• 4.3.1 秸秆品质性状联合方差分析40-41
• 4.3.2 不同组合秸秆品质性状间表型相关性分析41
• 4.3.3 秸秆品质性状的配合力分析41
• 4.3.4 组合间秸秆品质性状的差异分析41-45
• 4.3.5 特殊配合力效应分析45-46
• 4.3.7 秸秆品质性状与产量相关分析46-47
• 5 结果与讨论47-50
• 5.1 玉米种质资源中籽粒品质性状的评价与利用47
• 5.2 籽粒品质的杂种优势表现47-48
• 5.3 籽粒、秸秆品质及产量相关性状的遗传48
• 5.4 品质与产量相关性48-50
• 参考文献50-55
• 英文摘要55-56

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