育種計劃中對現有遺傳變異的最大化利用,取決於對自交系進行高效的雜種優勢群劃分,尤其是在脅迫條件下。本研究採用實用育種方法確定了高粱列當(Striga)抗性的遺傳方式,並提出了一種基於多性狀一般配合力的加權雜種優勢群劃分方法(WHGCAMT),同時比較了該方法與其他現有方法在高粱列當侵染環境和適宜環境中對自交系進行雜種優勢群劃分的有效性。採用雙列雜交設計IV,由21個自交系和4個標準測驗種共組配了300個雜交組合。
將這些雜交組合連同6個對照,採用18×17 α-晶格設計、2次重複,在2個地點的人工高粱列當侵染環境和無高粱列當環境中進行評價。利用DArTtag SNP標記對自交系進行了基因分型。採用R軟件對錶型和基因型數據進行分析。方差分析表明,雜交種、一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)及其與環境互作的均方均達到顯著水平。在產量及其他測定性狀上均檢測到顯著的正向和負向GCA與SCA效應。然而,在籽粒產量及大多數測定性狀中,觀察到加性基因作用所佔比例大於非加性基因作用。
分子方差分析還表明,群內和群間均存在顯著的遺傳差異。除HSCA外,各種方法中群間雜交種與群內雜交種的平均籽粒產量差異均達到顯著水平。對所有方法的群間與群內雜交種進行兩兩比較表明,在大多數情況下,WHGCAMT與其他所有方法之間均存在顯著差異。WHGCAMT在高粱列當侵染條件下持續產生更高產的群間雜交種和更低產的群內雜交種,其育種效率相較於HSCA、HSGCA、HGCAMT和分子標記法分別提高了55.8%、4.3%、15.7%和11.4%。
因此,WHGCAMT能夠在早熟玉米自交系中提供更為精確、可靠且具有生物學意義的雜種優勢群劃分。
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🏷️ 玉米育種 雜種優勢群 獨腳金抗性 多性狀加權方法 一般配合力 SNP分型