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光合速率是评价作物光合优势的重要指标,历来为研究者所重视。作物光合效率高低直接影响作物光合产量与生物产量的多少。吉林省是我国玉米育种及生产的优势省份之一,探索玉米杂交种及其亲本的遗传规律,对拓宽育种材料的遗传背景,实现育种材料的挖掘和再利用有重要意义。本研究通过两年试验,对8个玉米自交系及其组配的16个F1代杂交组合的叶片光合速率及相关生理性状进行了分析,主要取得如下结论:1、8个亲本自交系及其16个杂交组合的穗位叶光合速率Pn、SPAD值、可溶性糖、可溶性蛋白以及PEPCase活性含量变异范围较大,自交系及杂交组合光合生理性状值均达显著(0.01<P<0.05)或极显著(P<0.01)差异,说明这些育种材料的光合遗传基础较广泛,可作进一步的遗传分析。2、对8个亲本材料的光合速率进行聚类分析结果表明,自交系昌7-2、J1401属于高光合效率型(H型),PH6WC、J1146、J1204属于低光合速率型(L型):A87、J1207、S122为中间类型(M型)。进一步对8个自交系组配的16个F1代与光合有关的5个生理指标的遗传倾向进行分析,H型或L型自交系材料作母本,F1代同为H型或L型的比例达42.85%,表明叶片光合速率(Pn)受母本性状遗传影响较大;而叶片可溶性蛋白(SP)、PEPCase活性(PEP)等与光合有关的生理指标的遗传也受母本性状的影响较大,可溶性糖(SS)受父本影响较大。3、试验材料的一般配合力(GCA)方差及杂交组合的特殊配合力(SCA)均达显著或极显著水平,表明这些效应间存在真实差异,不同亲本在光合速率上的加性效应大小是不同的,其中亲本J1146最大,其次是PH6WC和J1204,表明该三个自交系材料是选育高光合速率后代的重要亲本材料。4、对一般配合力较高的亲本及其组配的杂交组合F1代光合速率的表型值进行分析,以昌7-2做母本组配的杂交组合材料F1代均值小于16个杂交组合的平均值,而以J1204和J1401为父本组配的杂交组合F1代均值分别为20.70μmol·m-2·S-1和19.80μmol·m-2·S-1,显著高16个杂交组合均值18.88μmol·m-2·S-1,且差异达显著水平,表明以配合力较高的自交系材料做父本,可能获得性状表型较高的后代材料。5、进一步对光合性状的遗传力估计,光合速率和可溶性蛋白含量两个指标的广义遗传力较大,分别为91.02%和75.34%,说明这两个性状的遗传力较高,环境对其影响较小;而其余性状的广义遗传力较低,表明这些性状受环境的影响较大。相关分析进一步表明,叶片净光合速率与叶片的SPAD值呈显著的正相关关系(r=0.9103),因此,在对玉米光合指标进行选择时,以SPAD值及PEPCase活性等性状作为辅助参考指标,有利于提高选择效率。