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中国农业科学 2005,38(4):671-677
Scientia Agricultura Sinica
CIMMYT 亚热带优质蛋白玉米自交系的配合力和
杂种优势群分析
1 1 2 1 1 1 1
李明顺 ，张世煌 ，潘光堂 ，李新海 ，夏先春 ，田清震 ，白 丽
（1 中国农业科学院作物育种栽培研究所/农业部作物遗传育种重点实验室，北京 100081；2 四川农业大学玉米研究中心，雅安 625014）
摘要：采用 NCII 设计，以齐 205、CA375 和 CA339 为测验种，与 22 个来自于 CIMMYT 的亚热带 QPM 自交系配
制 66 个测交组合，经过两年完全区组田间试验，分析 22 个 CIMMYT 自交系的配合力和杂种优势群。结果表明，
CML181、CML182、CML194、CML179、CML193 产量一般配合力较高，在我国的 QPM 种质改良中有较大的应用价值。
来源于群体 Pool32、UWO417、WOMTA、CYO 和 Pool33 的自交系与 CA375、CA339 之间的亲缘关系较近，可划在同一
个杂种优势群，定为 QA 群。来源于群体 Pool34 和 UYO 的自交系与齐 205 的亲缘关系较近，可划在同一杂种优势
群，定为 QB 群。
关键词：优质蛋白玉米；自交系；配合力；杂种优势群
Combining Ability and Heterotic Grouping of CIMMYT Subtropical
Quality Protein Maize Lines
LI Ming-shun1, ZHANG Shi-huang1, PAN Guang-tang2, LI Xin-hai1, XIA Xian-chun1,
TIAN Qing-zhen1, BAI Li1
(1Institute of Crop Breeding and Cultivation, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Genetics and
Breeding, Ministry of Agriculture, Beijing 100081; 2Institute of Maize Research, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014 )
Abstract: Combining ability and heterotic groups of 22 CIMMYT subtropical quality protein maize (QPM) inbred lines were
analyzed based on the data of design II, in which the CIMMYT QPM lines were crossed with 3 QPM testers Qi205, CA375 and
CA339 used successfully in China. Field experiments were conducted in two years. The results indicated that a high general
combining ability (GCA) of inbred lines CML181, CML182, CML194, CML179 and CML193 was observed and these inbred lines
will be used in QPM breeding efforts in China. Inbred lines from populations Pool32, UWO417, WOMTA, CYO and Pool33 were
classified into the same heterotic group QA as CA375 and CA339 due to the minor genetic distance among them, while inbred lines
from populations Pool34 and UYO showed closer genetic distance with Qi205, and were clustered into the heterotic group QB.
Key words: High quality protein maize; Inbred lines; Combining ability; Heterotic groups
特用玉米种质基础狭窄是全球性问题。中国优质 国际小麦玉米改良中心(CIMMYT)根据种质的生
蛋白玉米（QPM）的种质基础以（齐 205×CA375） 育期、籽粒色泽和生态类型分组，分别探讨了热带、
为代表的杂种优势模式为主，自交系大多来源于中群 亚热带种质的杂种优势和配合力，鉴定出一大批有较
13（改良 Pool33）和中群 14（改良 Pool34）这两个群 大增产潜力的优良种质，其中包括 20 多个 QPM 群体、
体，潜藏着遗传脆弱性，很难有效地提高杂交种的抗 基因库和一系列 QPM 自交系，具有优质、抗病、抗
病性和配合力水平，因此扩增 QPM 的种质基础已成 逆等优良性状[1]。90 年代 CIMMYT 发放了 33 个热带
为当务之急。 和 22 个亚热带 QPM 自交系，这批自交系是从多个群
收稿日期：2004-06-24
基金项目：农业部“948”项目（991007）资助
作者简介：李明顺（1973-） ，男，河北昌黎人，主要从事玉米遗传育种及种质改良研究。张世煌为通讯作者，Tel：010-68918596；Fax：010-68975212；
E-mail：cshzhang@public.bta.net.cn
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672 中 国 农 业 科 学 38 卷
体中选育出的农艺性状较好、配合力较高、具有多种 与我国 QPM 自交系之间的配合力分析为基础，探讨
抗病基因的优良种质。亚热带种质较热带种质的光周 以下几个问题：（1）22 个亚热带 QPM 自交系的产量
期敏感性弱，易被改良，能较快地适应温带环境和用 配合力；（2）这些亚热带 QPM 自交系与我国 QPM
于温带玉米育种研究。利用 CIMMYT 的亚热带 QPM 种质之间的遗传关系；（3）通过创建半外来种质的方
自交系可以扩增我国 QPM 的种质基础，增加优良基 法，扩增我国 QPM 的种质基础，提高杂种优势利用
因频率，提高种质改良效率。 潜力。
国内学者对我国普通玉米种质的配合力及遗传基
础做了较深入的分析，建立了较为清晰的杂种优势群 1 材料与方法
和模式[2~6]。种质扩增和改良研究已经从过去以农艺性 1.1 材料
状和育种经验为基础的初步探索阶段，发展为现在依 国内 3 个 QPM 自交系： 205、
齐 CA375 和 CA339
据杂种优势群和模式的原理进行系统研究，育种效率 为测验种。其中 CA375 和 CA339 来源于改良的 Pool 33
正在逐步提高。番兴明通过分析配合力研究了 群体，属于 QA 杂种优势群； 205 含 Pob70 和 Mo17
齐
CIMMYT 的热带 QPM 自交系与云南种质之间的遗传 种质，属于 QB 杂种优势群，与 CA375、CA339 有较
关系[7]，而我国温带和亚热带 QPM 种质之间遗传关系 强的杂种优势。QB×QA 代表了我国生产上 QPM 的
尚没有进行系统研究，这阻碍了 QPM 种质的扩增和 杂种优势利用模式。被测系为张世煌博士于 1995 年引
改良。以代表我国 QPM 杂种优势利用模式的自交系 入我国的 22 个来自 CIMMYT 亚热带群体的 QPM 自
为测验种，研究外来 QPM 种质与我国种质之间的杂 交系，系谱见表 1。
种优势关系，划分杂种优势群，为有效地利用外来
1.2 方法
QPM 种质，合成半外来种质提供理论基础。
1.2.1 田间试验设计 1997、1998 年冬在海南省三
本研究以 CIMMYT 的 22 个亚热带 QPM 自交系
表1 22 个亚热带 QPM 自交系的系谱和主要性状
Table 1 Pedigree and traits of 22 subtropical QPM lines
自交系 系 谱 生育期 籽粒颜色 籽粒型 抗病性
Lines Pedigree Mature Color Kernel Resistance
CML173 Pob 68c1HC180-1-3-1-1-B-2-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent P.sorghi
CML174 Pob 68c1HC249-1-4-4-2-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent P.sorghi
CML175 Pob 68c0HC77-2-3-7-B-2-3-1-B-1-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML176 (P63-12-2-1/Pob 67-5-1-1)-1-2-B-B 晚 Late maturity 白 White 硬粒 Flint E.turcicum
CML177 Pool 32QMH84-22-1-1-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML178 Pool 32QMH12-3-1-B-1-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML179 Pool 32QMHB5-2-1-B-2-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML180 (Pool32Q/EV8444SRBC4)#-B-#-B-B-2l-2-B-B 中 Moderate maturity 白 White 马齿 Dent E.turciajm,P.sorgh i
CML181* UW0417-B-2-1-1-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML182* WOMTA1-B-1-1-1-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML183 Pool 32QMH36-3-2-2-1-1-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghl
CML184 Pool 32QMH30-2-2-B-1-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML185 Pob 68c1HC221-3-3-2-3-B-B-B 晚 Late maturity 白 White 马齿 Dent
CML186 Pob 67c2HC26-1-2-1-B-B 晚 Late maturity 白 White 硬粒 Flint E.turcicum
CML187 Pool 33QMH2-1-1-2-B-B 晚 Late maturity 黄 Yellow 硬粒 Flint E.turcicum,P.sorghi
CML188 Pool 33QMH2-1-2-2-B-B 晚 Late maturity 黄 Yellow 硬粒 Flint E.turcicum,P.sorghi
CML189 Pool 34QMH17-2-1-1-B 中 Moderate maturity 黄 Yellow 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML190 Pool 34QMH1O3-1-1-2B 晚 Late maturity 黄 Yellow 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML191 Pool 34QMH146-1-1-4-B 晚 Late maturity 黄 Yellow 硬粒 Flint E.turcicum,P.sorghi
CML192 Pool 34QMH174-3-1-2-B-B 晚 Late maturity 黄 Yellow 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML193* CYO162-B-1-1-B 晚 Late maturity 黄 Yellow 马齿 Dent E.turcicum,P.sorghi
CML194* UYO11-3-2-1-B 晚 Late maturity 黄 Yellow 马齿 Dent E.turclcum,P.sorghi
* 来自南非的 QPM 群体 Derived from South African QPM population
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4期 李明顺等：CIMMYT 亚热带优质蛋白玉米自交系的配合力和杂种优势群分析 673
亚市依据 NCII 设计，分别以测验种为母本，被测系 的杂种优势群。
为父本组配测交组合。田间试验地点为四川雅安，采 （3）平均优势 H1（%）=（F1-X1）/ X1×100，
用两年（1998、1999）完全区组设计，3 次重复，单 X1 为所有测交组合产量平均值。
行区，株距 0.3 m，行距 0.6 m，行长 4.8 m，折合为
每公顷 55 558 株。本研究针对产量及产量构成因素进 2 结果与分析
行分析。 2.1 联合方差分析
1.2.2 统计分析 两年田间试验联合方差分析表明(表 2)，两年间产
（1）采用郭平仲的方法[8]，根据 NCII 资料计算 量及构成因素的方差达极显著水平，说明不同年份间
一般配合力（GCA）效应和特殊配合力（SCA）效应。 产量及构成因素的差异极显著。组合间，除百粒重其
GCAf=Tf/mr-Tc/mfr 它各性状均达极显著水平，表明 66 个组合中产量、行
GCAm=Tm/fr-Tc/mfr 粒数和穗行数差异极显著。组合产量与年份的互作方
SCAij=Tij/r-Tf/mr-Tm/fr+Tc/mfr 差极显著，表明不同组合在不同年份差异极显著。测
（f=母本数，m=父本数，r=重复数） 验种的产量及各构成因素方差均达极显著水平。被测
（2）根据产量 SCA 效应值划分杂种优势群。SCA 系产量、行粒数和穗行数方差达极显著水平。
较低的划入同一杂种优势群，SCA 效应高的属于不同
表2 两年田间试验的联合方差分析（1998，1999）
Table 2 Combined ANOVA in two years (1998, 1999)
变异来源 自由度 产量 百粒重 行粒数 穗行数
Source DF Yield (g) 100-Kernel weight (g) Kernels / row Rows / ear
年份 Years 1 81892.9** 1012.5** 285.9** 81.9**
组合 Genotypes 65 1211.4** 133.6 61.0** 5.1**
重复 Replications 2 3516.8* 160.3 74.9** 1.5
年份×组合 Y×G 65 551.3** 124.4 8.5 1
误差 Error 262 505.7 104.5 8.8 0.9
测验种 Testers 2 4663.3** 532.8** 293.4** 86.8**
被测系 Lines 21 1969.1** 111.7 126.8** 4.9**
测验种×被测系 T×L 42 1338.2** 125.5 16.9** 1.3
误差 Error 330 779.5 111.5 10 1.2
*，**分别表示在 0.05、0.01 水平上差异显著 Indicating significance at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively
2.2 配合力分析 效应较高（1.62 粒），齐 205 的穗行数 GCA 效应较
对 22 个 QPM 自交系的 GCA 分析结果(表 3)表明： 高（0.85 行）。
（1）单株产量：CML181、CML182、CML194、 产量 SCA 效应的分析表明（表 4），在 66 个组
CML179、CML193 的单株产量 GCA 效应较高，依次 合中，有 33 个组合的单株产量 SCA 为正值，其中
为 23.47、16.60、16.03、12.83 和 9.28 g。 CA375 × CML190 、 齐 205 × CML181 、 CA375 ×
（2）行粒数：CML178、CML180、CML194、 齐 齐
CML185、 205×CML178、 205×CML180、CA339
CML182、CML193 的行粒数 GCA 效应较高，依次为 ×CML192 的产量 SCA 较高，依次为 16.86、16.42、
2.92、2.85、2.63、2.46 和 2.31 粒。 12.58、10.91、10.42 和 10.42 g。产量 SCA 较低的组
（3）穗行数：CML191、CML177、CML192 的 合有齐 205×CML190、CA339×CML181、齐 205×
穗行数 GCA 效应较高，分别为 0.95、0.64 和 0.57 行。 CML185 、 CA375 × CML178 、 CA339 × CML173 、
3 个测验种的 GCA 效应分析结果表明： 205 的
齐 CA375×CML177，依次为-25.55、-16.25、-14.03、
产量 GCA 效应较高（4.87 g），CA375 的行粒数 GCA -13.14、-11.89 和-10.44 g。
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674 中 国 农 业 科 学 38 卷
表3 22 个 QPM 自交系和 3 个测验种的产量、行粒数和穗行 表4 66 个 QPM 组合的单株产量 SCA 及其亲本 GCA 括号内）
（
数 GCA 效应值（1998，1999） 效应值（g）
Table 3 GCA effects of 22 QPM lines and 3 testers on yield, Table 4 SCA effects on yield of 66 QPM testcrosses and GCA
kernels per row and rows per ear (1998, 1999) effect on yield of parents
齐 205 Qi205 CA375 CA339
被测系 产量 行粒数 穗行数
（4.87） （-6.19） （1.32）
Lines Yeild (g) Kernel per row Rows per ear
CML173（-11.40） 4.19 7.7 -11.89
CML173 -11.4 -2.13 0.32
CML174（-4.18） 3.67 -6.17 2.5
CML174 -4.18 1.61 0.2
CML175（-6.88） -4.83 -2.27 7.1
CML175 -6.88 1.28 0.24
CML176（6.97） -7.43 8.48 -1.05
CML176 6.97 -0.29 0.24
CML177（-9.52） 3.81 -10.44 6.63
CML177 -9.52 0.64 0.64
CML178（2.78） 10.91 -13.14 2.23
CML178 2.78 2.92 -0.15
CML179（12.83） 4.41 -4.64 0.23
CML179 12.83 -0.71 -0.71
CML180（-12.88） 10.42 -4.52 -5.9
CML180 -12.88 2.85 -1.07
CML181（23.47） 16.42 -0.17 -16.25
CML181 23.47 1.63 -0.6
CML182（16.60） 2.79 -0.5 -2.29
CML182 16.6 2.46 0.32
CML183（-6.52） -4.65 -2.84 7.48
CML183 -6.52 0.41 -0.12
CML184（-2.50） 3.04 -2.7 -0.34
CML184 -2.5 -2.76 -0.14
CML185（1.37） -14.03 12.58 1.45
CML185 1.37 0.57 -0.1
CML186（0.80） 2.39 -0.35 -2.04
CML186 0.8 -1.05 -0.33
CML187（-17.93） -0.93 5.88 -4.95
CML187 -17.93 -2.25 0.09
CML188（-4.03） 3.92 0.58 -4.5
CML188 -4.03 -0.43 0.15
CML189（-12.12） 1.96 2.76 -4.72
CML189 -12.12 -4.42 0.24
CML190（-3.12） -25.55 16.86 8.68
CML190 -3.12 -1.31 -0.57
CML191（-4.77） -1.75 -3.29 5.03
CML191 -4.77 -2.98 0.95
CML192（5.75） -3.21 -7.2 10.42
CML192 5.75 -0.97 0.57
CML193（9.28） 3.06 0.31 -3.37
CML193 9.28 2.31 0.23
CML194（16.03） -8.6 3.06 5.53
CML194 16.03 2.63 -0.34
Qi205 4.87 -0.31 0.85
表5 QPM 群体与测验种的产量 SCA 效应值（g）
CA375 -6.19 1.62 -0.77
Table 5 SCA effects on yield of QPM germplasm at
CA339 1.32 -1.31 -0.08
population levels
齐 205 改良 Pool33
2.3 杂种优势群分析 Qi205 Improved Pool33
系谱分析表明（表 1）供试材料分别属于 9 个群 Pool 34 -7.83 7.83
体。以同一群体来源的各自交系的测交组合平均产量 UYO -6.83 6.83
代表群体产量，计算群与测验种之间的产量 SCA 效应 Pool 32 3.12 -3.12
UWO417 11.97 -11.97
（表 5）。根据 9 个群体与齐 205、改良 Pool33 群体
WOMTA 1.72 -1.72
（CA375 与 CA339 两个测验种的平均值）之间的产量
Pool 33 0.72 -0.72
SCA 效应分析表明：Pool32 群体、UWO417 群体、
CYO 1.87 -1.87
WOMTA、Pool 33 和 CYO 群体与改良 Pool 33 群体的
Pob 67 -2.28 2.28
产量 SCA 较低；Pob68、Pob67、Pool34 和 UYO 群体 Pob 68 -2.48 2.48
与齐 205 的产量 SCA 较低。
Pool32 群体与改良 Pool33 产量 SCA 为-3.12 g 与 CML178、CML179、CML180、CML183、CML184
齐 205 为 3.12 g，因此，Pool32 群体和改良 Pool33 为 与 CA375 的 SCA 均为负值，依次为-10.44、-13.14、
同一杂种优势群， QA 群。
即 Pool32 群体中 CML177、 -4.64、-4.52、-2.84 和-2.70 g；CML180、CML184 与
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CA339 的特殊配合力也为负值，除 CML183 外其他 5 和-14.03 g；Pob67 群的衍生系 CML176、CML186 与
个自交系与齐 205 均为正值。由此说明，Pool32 群体 齐 205 的产量 SCA 为-7.43 和 2.39 g。这种不同方向的
的 6 个自交系与 CA375、CA339 亲缘关系较近，可以 SCA 效应表明群体 Pob68 和 Pob67 的遗传基础比较丰
划入 QA 群。这些自交系与齐 205 之间的杂种优势较 富，衍生的自交系差异较大，本试验结果尚不能确定
强，用该 6 个自交系改良 CA375、CA339 有望增加与 这两个群体及其衍生品系与我国 QPM 种质之间的遗
齐 205 的杂种优势，提高抗病性。 传关系，还需要进一步试验分析才能判断这些种质的
UWO417 群体与改良 Pool33 的产量 SCA 为-11.97 利用价值，制定出改良和利用的策略。
g，与齐 205 有很高的产量 SCA（11.97 g）。因此，
CML181 与 CA375、CA339 亲缘关系较近。同样， 表6 66 个 QPM 测交组合产量平均值 (kg·ha-1)
WOMTA 群体与改良 Pool33 的产量 SCA 为负值，与 Table 6 Yield of 66 QPM hybrids
Qi205 CA375 CA339
齐 205 为正值。这表明 CML181 和 CML182 两个自交
CML173 6 153.5 5 733.0 5 078.8
系都应属于 QA 杂种优势群。这两个群体来自南非，
CML174 6 527.1 5 366.5 6 278.1
产 量 GCA 依 次 最 高 ， 用 这 两 个 种 质 的 材 料 改 良
CML175 5 902.7 5 432.7 6 383.4
CA375、CA339 及姊妹系，不但改善抗病性，还有可
CML176 6 527.9 6 797.1 6 698.0
能提高产量配合力和杂种优势利用水平。
CML177 6 235.0 4 832.9 6 212.1
Pool33 群体与齐 205 的产量 SCA 为 0.72 g，与改
CML178 7 314.0 5 366.1 6 649.4
良 Pool33 群体为-0.72 g，由此证明，Pool33 群体和改 CML179 7 513.1 6 393.4 7 097.2
良 Pool33 群体为同一杂种优势群，即 QA 群。但来自 CML180 6 415.3 4 974.3 5 326.4
Pool33 群体的 CML187、CML188 与 CA375、CA339 CML181 8 770.6 7 231.5 6 773.2
划归同一群进行改良。 CML182 7 631.5 6 833.6 7 169.1
CYO 群体与改良 Pool33 群体的产量 SCA 为 CML183 5 935.8 5 418.3 6 422.7
-1.87g，CYO 群体与改良 Pool33 群体为同一杂种优势 CML184 6 585.3 5 650.8 6 214.9
群。CYO 群体的 CML193 与齐 205、CA375、CA339 CML185 5 848.5 6 714.3 6 526.7
的产量 SCA 分别为 3.06、0.31、-3.37 g。因此，CML193 CML186 6 731.7 5 964.3 6 300.9
可以用于对 CA375、CA339 的改良研究。 CML187 5 505.8 5 269.6 5 101.3
CML188 6 549.4 5 747.2 5 898.7
Pool34 群体与齐 205 的产量 SCA 为-7.83 g，
CML189 5 988.3 5 419.0 5 437.8
Pool34 群体和齐 205 为同一杂种优势群，即 QB 群。
CML190 4 960.9 6 702.2 6 678.1
来自 Pool34 群体的 CML190、CML191、CML192 与
CML191 6 190.3 5 490.5 6 055.8
齐 205 的产量 SCA 依次为-25.55、-1.75 和-3.21 g；
CML192 6 695.8 5 858.2 7 269.0
CML189、 CML190 与 CA375 的产量 SCA 依次为
CML193 7 238.3 6 474.4 6 700.2
2.76 g 和 16.86 g；CML190、CML191、CML192 与
CML194 6 966.1 7 001.4 7 567.9
CA339 的产量 SCA 依次为 8.68、5.03 和 10.42 g。由
此推定，CML189、CML190、CML191、CML192 与
齐 205 亲缘关系较近，应归入 QB 群，可用于改良齐 2.4 杂种优势分析
205 及其姊妹系。 平均优势 H1 为各组合产量与所有测交组合产量
UYO 群体与齐 205 的产量 SCA 为-6.83 g，UYO 平均值的差值，根据 66 个组合的产量（表 6）、平均
群 体 与 齐 205 为 同 一 杂 种 优 势 群 。 UYO 群 体 的 平均优势 H1（表 7）的结果，按照平均优势 H1≥15%
CML194 与齐 205、CA375、CA339 的产量 SCA 依次 为强优势组合的原则选出 8 对强优势组合，同时列出
为-8.60、3.06 和 5.53 g，表明 CML194 与齐 205 亲缘 8 对最弱优势组合。 205×CML181、 205×CML182、
齐 齐
关系较近。CML194 的产量 GCA 很高（16.03 g），因 齐 齐
CA339×CML194、 205×CML179、 205×CML178、
此，用 CML194 改良齐 205 可提高其产量配合力。 CA339×CML192、 205×CML193 和 CA375×CML181
齐
Pob68 群的衍生系 CML173，CML174，CML175， 为 8 个 强 优 势 组 合 ； CA375×CML177 、 齐
CML185 与齐 205 的产量 SCA 依次为 4.19、
3.67、
-4.83 205×CML190、CA375×CML180、CA339×CML173、
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676 中 国 农 业 科 学 38 卷
CA339 × CML187 、 CA339 × CML180 、 CA375 × 表 8 8 个 QPM 测交组合中强、弱优势组合
CML174 和 CA375×CML189 等 8 个弱优势组合。强、 Table 8 8 higher and 8 lower heterosis combinations
产量 特殊 平均优势 H1
弱优势组合产量和特殊配合力及对照组合产量列于表 组合
Yields 配合力 Heterosis H1
8。由此表明 22 个亚热带 QPM 种质在我国具有很高 Combinations
(kg·ha-1) SCA
的改良利用价值和丰产潜力。 弱优势组合中齐 205
强、 8 个强优势组合 8 combinations with higher heterosis
有 5 个强优势组合 1 个弱优势组合，这说明齐 205 与 齐 205×CML181 Qi205×CML181 8 772.6 16.42 39.59
CIMMTY 种质的杂种优势较强。 齐 205×CML182 Qi205×CML182 7 633.7 2.79 21.46
CA339×CML194 7 567.0 5.53 20.45
表7 66 个 QPM 测交组合的产量平均优势值（%） 齐 205×CML179 Qi205×CML179 7 511.4 4.41 19.57
Table 7 Heterosis of 66 QPM testcrosses
齐 205×CML178 Qi205×CML178 7 311.4 10.91 16.4
平均优势 H1 Heterosis H1
CA339×CML192 7 267.0 10.42 15.69
齐 205 Q205 CA375 CA339
齐 205×CML193 Qi205×CML193 7 239.2 3.06 15.2
CML173 -2.07 -8.76 -19.17
CA375×CML181 7 233.7 -0.17 15.09
CML174 3.88 -14.59 -0.08
8 个弱优势组合 8 combinations with lower heterosis
CML175 -6.06 -13.54 1.59
CA375×CML177 4 833.5 -10.44 -23.08
CML176 3.89 8.18 6.60
齐 025×CML190 Qi205×CML190 4 961.3 -25.55 -21.05
CML177 -0.77 -23.08 -1.13
CA375×CML180 4 972.4 -5.90 -20.83
CML178 16.40 -14.60 5.83
CA339×CML173 5 078.0 -11.89 -19.17
CML179 19.57 1.75 12.95
CA339×CML187 5 100.2 -4.95 -18.81
CML180 2.10 -20.83 -15.23
CA339×CML180 5 328.0 -5.90 -15.23
CML181 39.59 15.09 7.80
CA375×CML174 5 366.9 -6.17 -14.59
CML182 21.46 8.76 14.10
CA375×CML189 5 416.9 2.76 -13.75
CML183 -5.53 -13.77 2.22
CML184 4.81 -10.07 -1.09
CML185 -6.92 6.86 3.87 势反应对 88 个自交系进行系统研究。在本研究中，22
CML186 7.14 -5.08 0.28 个 CIMMYT 的 QPM 自交系来源于 9 个群体，如果只
CML187 -12.37 -16.13 -18.81 根据这 22 个自交系与 QPM 测验种之间的杂种优势反
CML188 4.24 -8.53 -6.12 应，而忽略系谱分析，很可能会使某些来源相同的自
CML189 -4.69 -13.75 -13.46 交系向不同的方向改良，造成种质基础的进一步混乱。
CML190 -21.05 6.67 6.28 因此，以系谱为研究背景分析 9 个供试群体与我国
CML191 -1.48 -12.62 -3.62
QPM 测验种之间的配合力，然后进一步分析被测系与
CML192 6.56 -6.77 15.69
我国 QPM 自交系之间的杂种优势反应，有助于制定
CML193 15.20 3.04 6.64
改良方案。
CML194 10.87 11.43 20.45
在本研究中，同一杂种优势群的不同自交系与其
它种质杂种优势反应不尽相同，两个测验种 CA375，
3 讨论 CA339 与一部分被测系之间的产量 SCA 结果差异较
划分玉米自交系的杂种优势群能明显地提高育种 大，例如 CML177、CML187、CML189、CML191、
效率，增加选择强优势组合的机会。分析杂种优势群， CML192。这样的结果和其它研究结果相似，Abel 的
应根据系谱和已确定的杂种优势模式为研究背景，从 研究结果表明，同一杂种优势群的不同自交系具有不
而避免种质资源和杂种优势模式的混乱，给育种带来 同的杂种优势反应[10]。这些自交系需要进一步系谱分
不必要的困难。Vasal 等对分属 4 个群体的 88 个自交 析，根据系谱分析，CML177 来源于群体 Pool32，根
系进行杂种优势和配合力的研究，以每个群体所有自 据 Pool32 群体与改良 Pool33 的划分杂种优势群结果
交系的产量平均值作为群体产量探讨四个群体的杂种 表明 CML177 应和 CA375、
CA339 为同一杂种优势群。
优势和配合力[9]。这样可根据系谱、配合力和杂种优 CML187 来源于 Pool33，CML189、CML191、CML192
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4期 李明顺等：CIMMYT 亚热带优质蛋白玉米自交系的配合力和杂种优势群分析 677
来源于 Pool34，因此，CML187 应和来源于改良 Pool33 中国农业科学, 2000, 33（增刊）: 34-39.
的 CA375、CA339 为同一杂种优势群；CML189、 Zhang S H, Peng Z B, Li X H. Heterosis and germplasm enhancemant,
CML191、CML192 应和齐 205 为同一杂种优势群。 improvement and development of maize. Scientia Agricultura Sinica,
通过产量 SCA 结果和系谱联合分析划分的杂种优势 2000, 33(Suppl): 34-39. (in Chinese)
群结果更有利于外来种质在本国的利用，提高选育自 [4] 李明顺, 张世煌, 李新海, 潘光堂, 白 丽, 彭泽斌. 根据产量特
交系和组配优质杂交种的效率。 殊配合力分析玉米自交系杂种优势群. 中国农业科学, 2002, 35(6):
本研究结果表明，群体 Pob67、Pob68 与中国 QPM 600-605.
[7]
种质的遗传关系模糊。前人研究 表明 Pob 68 与 Li M S, Zhang S H, Li X H, Bai L, Peng Z B. Preliminary study on
Pool32 为强优势组合，Pool34 与 Pob 67 有强杂种优势， heterotic groups among maize inbred lines based on SCA. Scientia
由此推测用 Pob 68 改良齐 205， Pob 67 改良 CA375、
用 Agricultura Sinica, 2002, 35(6): 600-605. (in Chinese)
CA339 可能更有利于育种需要。但这需要进一步验证。 [5] 彭泽斌, 刘新芝, 傅骏骅, 李连诚, 黄长玲. 玉米自交系杂种优势
类群与杂优模式的初步研究. 作物学报, 1998, 24 (6): 711-717.
4 结论 Peng Z B, Liu X H, Fu J H, Li L C, Hung C L. Heterotic groups and
patterns of maize inbred lines established by RAPDs. Acta
在 22 个 CIMMYT 亚热带 QPM 自交系中，
Agronomica Sinica, 1998, 24(6): 711-717.(in Chinese)
CML181、CML182、CML194、CML179、CML193
[6] 王懿波, 王振华, 陆利行, 王永普, 张新, 田曾元. 中国玉米种质
产量一般配合力较高，在我国的 QPM 种质改良中有
杂种优势利用模式研究. 中国农业科学, 1997, 30(4): 16-24.
较大的应用价值；来源于群体 Pool32、UWO417、
Wang Y B, Wang Z H, Lu L X, Wang Y P, Zhang X, Tian Z Y. Studies
WOMTA、CYO 和 Pool33 的自交系与 CA375、CA339
on the heterosis utilizing models of main maize germplasms in China.
之间的亲缘关系较近，可划在同一个杂种优势群，定
Scientia Agricultura Sinica, 1997, 30(4): 16-24.(in Chinese)
为 QA 群；来源于群体 Pool34 和 UYO 的自交系与齐
[7] 番兴明, 潭 静, 黄必华, 刘 峰. 优质蛋白玉米自交系产量的特
205 的亲缘关系较近，可划在同一杂种优势群，定为
殊配合力及其杂种优势模式的初步分析. 作物学报, 2001, 27(6):
QB 群。群体 Pob68 和 Pob67 的遗传基础比较丰富，
986-992.
衍生的自交系差异较大，本试验结果尚不能确定这两
Fan X M, Tan J, Huang B H, Liu F. Analyses of combining ability and
个群体及其衍生品系与我国 QPM 种质之间的遗传关
heterotic patterns of quality protein maize inbreeds. Acta Agronomica
系，还需要进一步试验分析才能判断这些种质的利用
Sinica, 2001, 27(6): 986-992.(in Chinese)
方法。
[8] 郭平仲. 数量遗传分析. 北京: 首都师范大学出版社, 1993.
References Guo P Z. Quantity Genetic Anlysis. Beijing: Capital Normal
[1] CIMMYT. A complete listing of maize germplasm from CIMMYT. University Press, 1993. (in Chinese)
Maize Program Special Report, Mexico DF, Mexico. 1998. [9] Vasal S K, Srinivasan G, Han G C, F Gonzalez C, David L, Beck D L,
[2] 袁力行, 傅骏骅, 张世煌, 刘新芝, 彭泽斌, 李新海. 利用 RFLP 和 Crossa J. Heterotic patterns of eighty-eight white. Subtropical
SSR 标记划分玉米自交系杂种优势群的研究. 作物学报, 2001, CIMMYT maize lines. Maydica, 1992, 37: 319-327.
27(2): 149-156. [10] Abel B C, Pollak L M. Rank comparisons of unadapted maize
Yuan L X, Fu J H, Zhang S H, Liu X Z, Peng Z B, Li X H. Heterotic populations by testers and per se evaluation. Crop Science, 1991, 31
grouping of maize inbred lines using RFLP and SSR markers. Acta (3): 650-656.
Agronomica Sinica, 2001, 27(2): 149-156. (in Chinese)
[3] 张世煌, 彭泽斌, 李新海. 玉米杂种优势和种质扩增、改良和创新. (责任编辑 孙雷心)
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