玉米茎秆糖含量的遗传模式分析

较高的茎秆糖含量有助于提高青贮玉米的饲料品质和适口性。本研究以YXD053和98A-04两个高茎秆糖含量玉米自交系为母本,以Y6-1低茎秆糖含量玉米自交系为父本,通过自交、杂交及回交产生2个组合的6个世代(P1、P2、F1、F2、BC1和BC2);运用主基因+多基因混合遗传模型6个世代联合分析方法,探明控制玉米茎秆糖含量的遗传模型,并进行遗传参数估计。结果表明,玉米茎秆糖含量遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制。YXD053×Y6-1及98A-04×Y6-1组合的主基因遗传率分别为53.50%和52.63%,多基因遗传率分别为7.96%和17.31%,总遗传率分别为61.46%和69.94%,显性度(h/d)均小于1。茎秆糖含量以主基因遗传为主,且主基因又以加性效应为主,但环境因素对茎秆糖含量的遗传有一定的影响。这一研究结果为玉米茎秆糖含量性状的基因定位和育种选择提供了理论依据。

玉米茎秆糖含量与产量及主要农艺性状的关系

选用7个性状优良、茎秆糖含量差异较大的玉米自交系为亲本,按Griffing双列杂交方法Ⅳ配置21个组合。通过对21个组合的玉米茎秆糖含量、产量和主要农艺性状的测定,分析玉米茎秆糖含量性状与产量及主要农艺性状的关系。结果表明:(1)玉米茎秆糖含量与产量之间存在着不显著的遗传负相关关系,基因型相关系数r_g=-0.3031;环境条件对它们之间的关系有显著的正效应,环境相关系数r_e=0.2370,提高玉米茎秆糖含量可能不会对玉米产量产生负效应;(2)棒三叶面积与玉米茎秆糖含量之间有显著或极显著的正相关关系,即增加棒三叶面积可以提高玉米茎秆糖含量;(3)穗粗、穗行数、播种-吐丝天数、株高、穗上一叶面积和穗位叶面积6个性状以及部分性状的互作对茎秆糖含量影响较大,偏回归系数均呈极显著水平,它们的复相关系数R=0.8028,达极显著水平。玉米茎秆糖含量可能与许多性状有关,且关系复杂,同时还受到玉米生长环境因素的影响。

玉米茎秆糖含量的遗传分析

较高的茎秆糖含量有助于提高青贮玉米的饲料品质和适口性,本研究选用7个茎秆糖含量不同的玉米自交系为亲本,按Griffing双列杂交方法Ⅱ配置21个组合,对玉米茎秆糖含量性状的遗传进行分析。结果表明:在7个自交系中,Y53-164、YXD053-646和98A-04糖含量的一般配合力较高,可以提高杂种后代的茎秆糖含量,但特殊配合力存在明显的组合差异。玉米茎秆糖含量性状的遗传符合加性-显性-上位性模型,但以基因非加性效应为主,存在着显著的显性与上位性效应。控制茎秆糖含量遗传的增效等位基因为隐性,减效等位基因为显性。玉米茎秆糖含量的变异71.07%是由遗传控制的,但狭义遗传率不高(40.11%)。对茎秆糖含量的选择不宜早代进行,利用茎秆高糖自交系作为亲本并广泛测配有助于茎秆高糖杂交种的选育。

玉米棒三叶光合性状对茎秆糖含量的影响

以YXD053和98A-04两个茎秆高糖自交系及Y6-1茎秆低糖自交系为材料,分析玉米棒三叶光合性状对玉米茎秆糖含量的影响。结果表明,3个自交系茎秆糖含量在雄穗始花期基本一致,雄穗始花后21 d茎秆糖含量差异最大。不同茎秆糖含量玉米自交系光合参数特征明显,与茎秆低糖自交系Y6-1相比,茎秆高糖自交系YXD053和98A-04光合速率有较长的高光合功能持续期,且在子粒发育后期有较高的光合速率。茎秆低糖自交系Y6-1胞间CO_2浓度及蒸腾速率高于茎秆高糖自交系YXD053和98A-04,气孔导度及叶面积对茎秆糖含量的影响在2个茎秆高糖自交系之间表现不一致。乳熟期棒三叶光合速率可作为茎秆糖含量的选择指标。

玉米籽粒灌浆特性及其与茎秆糖分的关系

籽粒充实的优劣直接关系到粒质量和产量高低,以先玉335和郑单958及其亲本为材料,研究玉米果穗不同粒位籽粒灌浆特性并分析灌浆速率(平均)与茎秆糖分的关系。就不同粒位籽粒灌浆速率而言,上部最低,峰值时,上部与中部、下部差异最大,中部、下部差异较小,峰值前下部高于中部,峰值后下部稍低于中部。灌浆速率基本都表现低-高-低的变化趋势,但也存在基因型差异。不同粒位籽粒含水量都表现为下部>中部>上部,中部、下部差异较小;随着灌浆期的延长,籽粒含水率均呈逐渐下降趋势。茎秆糖分与灌浆速率之间存在密切关系,随着灌浆速率提高,茎秆糖分呈下降趋势;茎秆糖消耗量最大时,灌浆速率基本上处于峰值。