论文部分内容阅读
玉米是我国、我省的主要粮食作物,在粮食生产中占有重要地位。玉米籽粒品质的好坏关系到它的营养价值和利用价值。高油玉米籽粒品质的要求是:较高的油分含量,较合理的脂肪酸组分比例,即含油量在6%以上;油分中不饱和脂肪酸(如油酸、亚油酸、a-亚麻酸)含量高,而饱和脂肪酸(如棕榈酸和硬脂酸)含量低。油分及不饱和脂肪酸越高,营养价值和保健价值越好,加工增值越多。目前高油玉米育种只注重含油量的提高,脂肪酸组分的比例问题还处于受忽视的状态。
玉米油分的遗传受多基因控制,主要表现为加性效应,但胚加性、胚乳加性、母体加性和细胞质效应在遗传中的相对重要性只见一篇报道(兰海,2006)。油分及脂肪酸组分间遗传关系的研究较少,胚、胚乳、细胞质及母体相关效应对油分及脂肪酸组分成对性状的影响未见报道,育种改良中存在较大的盲目性。
本研究选用10个油分含量差异大、农艺性状优良的云南玉米自交系为亲本(P),以NC<,2>的方式配制杂交组合F<,1>,种植亲本P和F<,1>,人工套袋自交、杂交、回交和反回交,在同一生长季节得到P、F<,1>、F<,1>、BC<,1>、BC<,2>、RBC<,1>、和RBC<,2>共7个世代的遗传材料,收获干燥后分别测定油分及脂肪酸组分,用朱军等(1992,1994)提出的具有生物学意义的“三倍体胚乳种子性状遗传模型”进行统计分析,研究油分及脂肪酸(包括油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸和a-亚麻酸)共6个性状的遗传主效应、油分及脂肪酸组分间的遗传关系,筛选性状基因型优异的种质供育种利用,为高油玉米育种和品质改良提供理论依据。通过研究,得到如下结果:
1.油分和硬脂酸主要受胚、胚乳、细胞质效应的影响,油酸、亚油酸和棕榈酸主要受胚、胚乳、母体效应的控制,其中油分、棕榈酸、油酸和亚油酸均以加性效应(胚、胚乳、母体加性)占主导地位,这4个性状可以通过单粒累加选择得到有效改良。同时油分和硬脂酸受细胞质效应影响较大,因此油分改良时用高含油量种质作母本效果较好,硬脂酸含量高的种质则不宜作母本使用;油酸、亚油酸和棕榈酸受母体效应影响较大,选择时母体油酸、亚油酸的总体表现值高为好,而棕榈酸总体表现值低为好。
2.亚油酸、棕榈酸和硬脂酸的遗传表现易受环境或机误的影响,应结合特定的环境进行选择。a-亚麻酸的改良比较困难,利用胚乳加性、细胞质效应有一定的效果。
3.玉米籽粒油分与硬脂酸、油酸极显著正相关,与棕榈酸、亚油酸、a-亚麻酸极显著负相关。因此提高油分的选择,会使油酸和硬脂酸含量升高,使棕榈酸、亚油酸、a-亚麻酸含量降低。脂肪酸组分中,棕榈酸与油酸、亚油酸,油酸与亚油酸、a-亚麻酸的相关性较强。其中棕榈酸与油酸负相关,两者可以同步改良;棕榈酸与亚油酸正相关,其含量会同步升高或降低,不利于优质油育种。油酸与亚油酸、a-亚麻酸呈极显著负相关,这两对性状同步提高有较大困难。
因此,玉米油品质改良的主要任务是:在保证棕榈酸含量较低的前提下,协调油酸和亚油酸的比例。培育优质高油玉米杂交种应从两个方向着手,一是选育高油分的自交系,二是选育高亚油酸的自交系,可能以“高油系×高亚油酸系”的方式配制组合效果较好。从本研究结果看,含油量9%以下,使玉米油品质维持在较好水平还是可能的。
4.本研究筛选出了一批表现优异的亲本材料。P<,8>、P<,9>、P<,10>是提高油分和油酸、降低棕榈酸的理想亲本,P<,2>、P<,3>、P<,4>、P<,6>可作为改良油分的母本使用,P<,1>、P<,7>可作为改良棕榈酸的母本。P<,1>、P<,2>、P<,5>、P<,10>可用于改良硬脂酸和亚油酸。改良a-亚麻酸的亲本只有P<,6>、P<,9>。杂交组合以P4×9、P4×10、P3×10综合表现较好。