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本研究以玉米自交系、大刍草及其杂种F1为材料，探讨了玉米与大刍草的可杂交性及其杂种F1的杂种优势，旨在为利用玉米与大刍草杂交选育高产优质饲草品种提供理论依据：另外，对玉米与大刍草杂交选育的一个饲草玉米-玉草2号进行了栽培密度实验研究。试验取得主要结果如下：
1玉米与大刍草可杂交性、杂种F1减数分裂行为及其花粉育性结果表明，玉米与墨西哥类玉米亚种、小颖类玉米亚种、委委特南戈类玉米亚种、二倍体多年生类玉米种、尼加拉瓜类玉米种、繁茂类玉米种和四倍体多年生类玉米种的杂种F1减数分裂终变期染色体配对构型分别为0.080Ⅰ+9.96011、0.267Ⅰ+9.867Ⅱ、0.573Ⅰ+9.71311、0.667Ⅰ+9.667Ⅱ、0.747Ⅰ+9.627Ⅱ、0.760Ⅰ+9.620Ⅱ和4.773Ⅰ+5.173Ⅱ+4.960Ⅲ，染色体相对紊乱系数分别为0.004、0.014、0.030、0.034、0.039、0.040和1.899，花粉育性分别为92.51％、90.69％、83.33％、75.46％、67.08％、65.57％和17.66％；玉米与各个大刍草种（亚种）杂交均能结实，结实率差异极显著。结果说明，它们杂种F1花粉育性与减数分裂染色体相对紊乱系数存在密切关系，花粉育性与减数分裂染色体相对紊乱系数反映了玉米与大刍草各种的亲缘关系。本研究首次对玉米与最近发现的尼加拉瓜类玉米种的杂种F1减数分裂过程染色体行为和花粉育性进行报道，由染色体配对构型、染色体相对紊乱系数和花粉育性推测尼加拉瓜类玉米种与繁茂类玉米种亲缘关系最近。
2杂种优势试验分析表明，玉米与大刍草间杂种F1存在较强的杂种优势。就饲草产量及其产量性状中亲优势而言，以鲜、干草产量优势最大，分别为0.9623和0.8095，倒4叶叶面积、总茎粗和主茎粗优势次之，分别为0.6203、0.3824和0.2941，草长、分蘖和绿叶片优势最小，分别为0.1541、0.1328和0.0560。饲用价值中亲优势方面，饲用成分产量中亲优势高于饲用成分含量。饲草产量和饲用价值综合比较，尼加拉瓜类玉米种和委委特南戈类玉米亚种与栽培玉米亚种组配的杂种F1杂种优势相对较高。研究还发现玉米-大刍草杂种F1抽雄始期早于亲本大刍草。结果说明，通过玉米与大刍草杂交可以提高饲草产量和饲用价值。
3对14份玉米-大刍草杂种F1单株产量与产量性状分析表明，单株产量与产量性状均存在较大的变异，材料间除主茎粗外，其余性状差异均达到显著或极显著水平。不同性状间变异程度不同，其中单株产量的变异最大，变异系数达47.30％。单株产量与分蘖负相关，与主茎粗显著正相关，与草长、绿叶、总茎粗和倒4叶叶面积极显著正相关。对单株产量直接作用大小依次是草长、分蘖、总茎粗、绿叶、主茎粗和倒4叶叶面积。结果说明，草长是影响杂种F1单株产量的重要性状。
4对14份玉米-大刍草杂种F1的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、酸性木质素(ADL)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)和体外干物质消化率(IVDMD)6个饲用价值指标分析表明，各饲用价值性状变异较大，各性状杂种F1间差异均达到极显著水平。不同饲用价值性状变异程度不同，其中EE的变异系数最大，达到30.37％。IVDMD与ADL、ADF和NDF含量呈极显著负相关，与CP和EE含量呈极显著正相关。影响饲草饲用价值的性状依次是NDF、IVDMD、ADF、CP、ADL和EE含量。
5玉草2号栽培密度试验结果表明，在试验设计的密度下，玉草2号鲜、干草产量均最高，川单14×墨西哥大刍草其次，墨西哥大刍草最低；三种饲草鲜、干草产量随着密度增加呈“低-高-低”的变化趋势；它们的最适宜栽培密度分别为75000、75000和52500株.hm-2。最适密度下饲用价值比较表明玉草2号和川单14×墨西哥大刍草CP、ADF、NDF和EE4种饲用成分产量均显著或极显著高于墨西哥大刍草，其CP和EE含量均低于墨西哥大刍草；玉草2号和墨西哥大刍草相对饲用价值(RFV)差异不显著，均显著高于川单14×墨西哥大刍草。茎秆是玉米-墨西哥大刍草杂种主体，叶片是墨西哥大刍草干物质产量构成的主体，三种饲草草产量和饲用价值差异来自其生物学特性的显著差异。
综上所述，玉米与不同大刍草种（亚种）都能结实。玉米-大刍草杂种F1饲草产量和饲用价值均具有杂种优势，尼加拉瓜类玉米种和委委特南戈类玉米亚种与栽培玉米亚种组配的杂种F1的饲草产量和饲用价值相对较高，是与玉米杂交选育高产优质饲草的最佳父本。玉草2号最适宜栽培密度为75000株.hm-2。
1玉米与大刍草可杂交性、杂种F1减数分裂行为及其花粉育性结果表明，玉米与墨西哥类玉米亚种、小颖类玉米亚种、委委特南戈类玉米亚种、二倍体多年生类玉米种、尼加拉瓜类玉米种、繁茂类玉米种和四倍体多年生类玉米种的杂种F1减数分裂终变期染色体配对构型分别为0.080Ⅰ+9.96011、0.267Ⅰ+9.867Ⅱ、0.573Ⅰ+9.71311、0.667Ⅰ+9.667Ⅱ、0.747Ⅰ+9.627Ⅱ、0.760Ⅰ+9.620Ⅱ和4.773Ⅰ+5.173Ⅱ+4.960Ⅲ，染色体相对紊乱系数分别为0.004、0.014、0.030、0.034、0.039、0.040和1.899，花粉育性分别为92.51％、90.69％、83.33％、75.46％、67.08％、65.57％和17.66％；玉米与各个大刍草种（亚种）杂交均能结实，结实率差异极显著。结果说明，它们杂种F1花粉育性与减数分裂染色体相对紊乱系数存在密切关系，花粉育性与减数分裂染色体相对紊乱系数反映了玉米与大刍草各种的亲缘关系。本研究首次对玉米与最近发现的尼加拉瓜类玉米种的杂种F1减数分裂过程染色体行为和花粉育性进行报道，由染色体配对构型、染色体相对紊乱系数和花粉育性推测尼加拉瓜类玉米种与繁茂类玉米种亲缘关系最近。
2杂种优势试验分析表明，玉米与大刍草间杂种F1存在较强的杂种优势。就饲草产量及其产量性状中亲优势而言，以鲜、干草产量优势最大，分别为0.9623和0.8095，倒4叶叶面积、总茎粗和主茎粗优势次之，分别为0.6203、0.3824和0.2941，草长、分蘖和绿叶片优势最小，分别为0.1541、0.1328和0.0560。饲用价值中亲优势方面，饲用成分产量中亲优势高于饲用成分含量。饲草产量和饲用价值综合比较，尼加拉瓜类玉米种和委委特南戈类玉米亚种与栽培玉米亚种组配的杂种F1杂种优势相对较高。研究还发现玉米-大刍草杂种F1抽雄始期早于亲本大刍草。结果说明，通过玉米与大刍草杂交可以提高饲草产量和饲用价值。
3对14份玉米-大刍草杂种F1单株产量与产量性状分析表明，单株产量与产量性状均存在较大的变异，材料间除主茎粗外，其余性状差异均达到显著或极显著水平。不同性状间变异程度不同，其中单株产量的变异最大，变异系数达47.30％。单株产量与分蘖负相关，与主茎粗显著正相关，与草长、绿叶、总茎粗和倒4叶叶面积极显著正相关。对单株产量直接作用大小依次是草长、分蘖、总茎粗、绿叶、主茎粗和倒4叶叶面积。结果说明，草长是影响杂种F1单株产量的重要性状。
4对14份玉米-大刍草杂种F1的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、酸性木质素(ADL)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)和体外干物质消化率(IVDMD)6个饲用价值指标分析表明，各饲用价值性状变异较大，各性状杂种F1间差异均达到极显著水平。不同饲用价值性状变异程度不同，其中EE的变异系数最大，达到30.37％。IVDMD与ADL、ADF和NDF含量呈极显著负相关，与CP和EE含量呈极显著正相关。影响饲草饲用价值的性状依次是NDF、IVDMD、ADF、CP、ADL和EE含量。
5玉草2号栽培密度试验结果表明，在试验设计的密度下，玉草2号鲜、干草产量均最高，川单14×墨西哥大刍草其次，墨西哥大刍草最低；三种饲草鲜、干草产量随着密度增加呈“低-高-低”的变化趋势；它们的最适宜栽培密度分别为75000、75000和52500株.hm-2。最适密度下饲用价值比较表明玉草2号和川单14×墨西哥大刍草CP、ADF、NDF和EE4种饲用成分产量均显著或极显著高于墨西哥大刍草，其CP和EE含量均低于墨西哥大刍草；玉草2号和墨西哥大刍草相对饲用价值(RFV)差异不显著，均显著高于川单14×墨西哥大刍草。茎秆是玉米-墨西哥大刍草杂种主体，叶片是墨西哥大刍草干物质产量构成的主体，三种饲草草产量和饲用价值差异来自其生物学特性的显著差异。
综上所述，玉米与不同大刍草种（亚种）都能结实。玉米-大刍草杂种F1饲草产量和饲用价值均具有杂种优势，尼加拉瓜类玉米种和委委特南戈类玉米亚种与栽培玉米亚种组配的杂种F1的饲草产量和饲用价值相对较高，是与玉米杂交选育高产优质饲草的最佳父本。玉草2号最适宜栽培密度为75000株.hm-2。