o2近等基因系杂交组合及对应亲本杂交组合的主成分和配合力分析

摘要

普通玉米胚乳蛋白质结构不合理,所以改良普通玉米的不足一直是育种家努力的目标。本研究利用18个o2近等基因系(o2-NILs)和与其对应的18个农艺性状优良具有代表性的普通玉米自交系,各组配33对杂交组合。2009年冬季于海南、2010年春季于北京和山东3个试验点种植,本文对这3个试验点的o2-NILS和普通玉米自交系这两个类型杂交组合的产量和农艺性状进行比较,主要结果如下:
　　 1.对3个试验点两个类型组合的产量和农艺性状进行了主成分分析,根据3个点两个类型主成分的特征值、方差贡献率、累计方差贡献率,结果发现,除海南点普通类型和山东点普通类型性状主成分分析需要6个主成分才能包含所有田间及室内考种性状信息外,北京点(o2／nor)类型、海南点o2类型和山东点o2类型均需要5个主成分就可以使方差贡献率达到85％以上,且可包含产量及农艺性状表现的所有信息。
　　 2.对3个试验点o2类型组合的产量和农艺性状进行了主成分聚类分析,结果表明:3个试验点o2类型利用平均连锁聚类分析方法,根据协方差矩阵特征根将北京点的33个组合分别分为4类；海南点分为5类；山东点分为4类。分为同类的组合性状表现一致。
　　 3.两个类型产量和各农艺性状的方差分析显示,只有基因型与两个类型互作达到显著或极显著水平。两个类型的产量和各农艺性状GCA效应值方差分析结果表明,只有地点之间的各农艺性状方差差异均不显著,说明这些性状受环境的影响较小。SCA与两个类型互作的方差表明,产量和各农艺性状均达到显著或极显著水平。说明两个类型之间的SCA差异较明显。
　　 4.两个类型的产量比较显示,o2-NILs杂交组合平均产量在北京试验点、海南试验点和山东试验点比普通玉米组合分别低13.75％、10.51％和17.54％,3个试验点平均低13.94％,o2-NILs组合整体产量低于普通玉米组合。两个类型的各农艺性状比较显示,o2-NILs杂交组合各性状均值低于普通自交系杂交组合。推论株高、穗位高、穗长、穗粗、出籽率和百粒重等这些与产量相关性状的降低,有可能最终导致o2-NILs组合产量低于普通玉米组合。
　　 5.比较两个类型的配合力效应,结果表明,o2对自交系的百粒重和含水量GCA影响较大,其它性状的GCA在18个自交系中的变化均没有超过50％。o2-NILs和普通玉米的组合中,产量SCA效应值均较高的组合是CAL58(o2／nor)×吉477(o2／nor),未来育种中应关注此组合。

目录

文摘

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主要符号缩写表

1 引言

1.1 世界玉米生产概况

1.2 优质蛋白玉米发展状况

1.3 我国优质蛋白玉米发展历史

1.4 优质蛋白玉米(QPM)育种研究进展

1.4.1 优质蛋白玉米目前的发展情况

1.4.2 我国QPM的研究进展

1.4.3 我国优质蛋白玉米的发展及存在的问题

1.5 QPM主成分分析

1.5.1 主成分分析

1.5.2 主成分聚类分析

1.6 配合力的研究

1.6.1 配合力的测定方法

1.6.2 QPM配合力的研究

1.7 本研究的目的、意义和内容

1.7.1 研究目的和意义

1.7.2 研究内容

1.8 技术路线

2 材料和方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

2.2.1 测交组合的组配

2.2.2 田间试验

2.3 性状测定

2.3.1 田间性状调查和室内考种

2.4 数据分析

2.5 主成分与聚类分析

3 结果与分析

3.1 两个类型各性状的主成分分析

3.2 O2组合的主成分聚类分析

3.2.1 北京试验点o2类型聚类分析

3.2.2 海南试验点o2类型聚类分析

3.2.3 山东试验点o2类型聚类分析

3.3 方差分析

3.3.1 两个类型各性状杂交组合间的方差分析

3.3.2 两个类型各性状的GCA方差分析

3.3.3 两个类型各性状的SCA方差分析

3.4 两个类型的产量和农艺性状分析

3.5 两个类型的GCA效应分析

3.5.1 产量GCA效应分析

3.5.2 株高GCA效应分析

3.5.3 穗位高GCA效应分析

3.5.4 穗长GCA效应分析

3.5.5 穗粗GCA效应分析

3.5.6 秃尖GCA效应分析

3.5.7 穗行数GCA效应分析

3.5.8 行粒数GCA效应分析

3.5.9 百粒重GCA效应分析

3.5.10出籽率GCA效应分析

3.5.11含水量GCA效应分析

3.6 两个类型产量的SCA效应分析

4 讨论

5 结论

参考文献

附录

致谢

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