- Betrán FJ, Ribaut JM, Beck D, Gonzalez De León D. Genetic diversity, specific combining ability, and heterosis in tropical maize under stress and nonstress environments. Crop Sci. 2003;43:797–806.
热带玉米(Zea mays L.)品系的遗传多样性和距离的估计以及遗传距离(GD)和杂种表现之间的相关性将决定育种策略、近交系进行分类、定义杂种群,并预测未来的杂种表现。本研究的目的是估计(i)胁迫和非胁迫环境下的籽粒产量的杂种优势和特殊配合力(SCA); (ii)在一组热带品系内的限制性片段长度多态性(RFLP)的遗传多样性; (iii)GD并根据GD对行进行分类;和(iv)GD和杂种表现,杂种优势和SCA之间的相关性。 一个双列交配研究中包含17个低地,白热带自交系。在12个胁迫和非胁迫环境中评价近交系和杂种。杂种优势的表达在干旱胁迫下更大,在低N环境下比在非胁迫环境下更小。使用鉴定81个位点的一组DNA标记来指纹17个系。遗传多样性水平高,4.65个等位基因/基因座和多态性信息含量(PIC)值范围从0.11到0.82。具有以前鉴定的耐旱性的数量性状基因座(QTL)的基因组区显示较低的遗传多样性。基于RFLP标记数据的遗传距离根据其系谱将近交系分类。在GD和F ^ sub 1 ^表现(F ^ sub 1 ^),SCA,中亲本杂种优势(MPH)和高亲本杂种优势(HPH)之间发现正相关。SCA与GD具有最强的相关性。在较强胁迫条件下显示,环境显着影响F ^ sub 1 ^,SCA,MPH和HPH,与GD值之间的相关性较低。
在玉米杂种开发中,发现形成优良杂种的亲本近交系是成本最高和最为费时的阶段。玉米自交系的本身表现不能预测玉米杂种对谷物产量的表现(Hallauerand Miranda,1988)。因此,亲本近交系之间的单交杂种值或杂种优势的预测因子可以提高杂交育种程序的效率。 GD和杂种优势之间的关系在遗传标记的发展之前有过报道(Moll等,1965)。玉米中有通过DNA标记构建的遗传连锁图(Coeet al。,1995)。分子DNA标记已被用于分析玉米杂交系之间的遗传关系,并检查温度性玉米中基于DNA标记的GD与单杂交产量的关系(Stuber,1989; Lee et al。,1989; Smith et al。 ,1990; Godshalk等,1990; Boppenmeier等,1992; Melchinger,1993)。遗传距离已被用于预测杂交表现,并且来自相同杂种群的近交系之间的杂交比来自不同杂种群的杂交系之间杂交的预测的效率更高(Melchinger,1999)。 GD和杂交表现相关需要DNA标记和参与靶标表达的基因之间的连锁不平衡(Linkage disequilibrium between DNA markers and genes involved in the expression of target traits is required for GD and hybrid performance to be correlated. )。群体结构对遗传距离和杂种优势之间关系的影响由Charcosset和Essioux(1994)描述。
热带玉米在低地热带环境中生长在约4500万公顷(Pingali,2001)。虽然热带玉米的杂种开发始于20世纪40年代,但可持续性和采用方式已发生改变(Vasal et al。,1999)。热带地区的杂种和近交系合成物的扩大利用大大增加了通过谱系育种从地方品种,种群和合成品开发的热带品种(Beck et al。,1997)的数量(Hallauer,1990)。几种种族复合物已经被用作杂种开发的源种质,包括'Tuxpen〜o','古巴'和'沿海'热带火石,'Tuson'和'ETO'。已经检测和发展了有前景的杂种优势模式作为玉米种质的增加的表征和用于杂种应答的近交系的开发(Goodman,1985)。然而,热带玉米具有广泛的遗传基础,并表现出更大的遗传多样性。因此,基于DNA标记的热带玉米遗传多样性的估计和组织将有助于确定有效的育种策略。
杂种优势的程度取决于近交亲本和相应杂种的相对表现。环境可以差异地影响近交系和杂种的表现,改变GD和杂种优势之间的关系。在热带地区,有限和不稳定的水和营养供应创造了迷人的环境。非生物胁迫对使用GD作为杂交性能的预测因子的影响了解不多。本研究的目的是(i)在胁迫和非胁迫环境下,在一组热带白玉米近交系双列交配中估计产量的杂种优势和SCA; (ii)通过RFLP标记确定该种质的遗传多样性;(iii)计算基于RFLP的遗传距离并根据它们的遗传距离分类;和(iv)估计自交系之间的遗传距离和杂种表现,杂种优势和SCA在胁迫和非胁迫环境下的相关性。