玉米杂种优势类群划分与杂种优势模式研究进展摘要玉米育种的基本前提是拥有丰富的遗传资源。若对大量的种质资源分别进行鉴定、改良和利用，是一项十分困难的工作，常因人力或财力限制而力不从心。为此，有必要建立杂种优势模式，把育种材料作适当的分群。综述了玉米杂种优势类群划分的方法及杂种优势模式，以期为玉米育种研究提供科学依据。关键词玉米；杂种优势群；杂种优势模式中图分类号S513；S334.5文献标识码A文章编号1007-5739（2011）03-0087-03StudyonHeteroticGroupandHeteroticPatternamongMaizeInbredLinesBasedonSCAWANGGuo-sheng1CHENJu-lin1HOUWei1YANBao-luo1SUNHong-bo2LIPing-hai1（1AgricuturalResearchInstituteofTaianofShandongProvince，TaianShandong271000；2SichuanAgriculturalUniversity）AbstractThebasicpremiseofmaizebreedingistohaveabundantgeneticresources，butidentification，improvementanduseofalargenumberofgermplasmresourcesisaverydifficulttaskbecauseofhumanlaborpowerlimitsorfinancialconstraints.Therefore，itisnecessarytoestablishheteroticpatternsandmaketheappropriateclassificationofthebreedingmaterials.Themethodofmaizeheterosisgroupandheteroticpatternsweresummarized，soastoprovidesciencebasisformaizebreeding.Keywordsmaize；heterosisgroup；heteroticpattern杂种优势在生物界中普遍存在。杂种优势模式是指2个不同的杂种优势群之间具有较高的基因互作效应，因而具有较高的特殊配合力，相互配对产生强杂种优势的模式。对杂种优势群而言，它只有在一定的杂种优势模式下才有实践意义[1]。划分杂种优势群[2]的根本目的就是为育种提供价值。如果杂种优势类群数目过多，育种效率有降低的可能。我国的种质改良进程要比美国慢得多。因此，有必要对亲缘关系较近的群体进行合并，减少杂种优势群的数量，提高育种效率。1杂种优势群划分的主要方法理论上，划分杂种优势群研究方法有表型聚类分析、系谱分析、同工酶技术[3]、分子标记[4]和数量遗传分析等。1.1表型聚类分析在实践中，育种工作者逐渐发现表型性状与杂种优势不相关或有十分微弱的相关性。表型性状差异与遗传差异的相关程度决定遗传距离参数的可靠性。由于数量性状易受环境影响，因而表型性状不能准确反映遗传差异。这样在其基础上测定的遗传距离的代表性有很大局限性。1.2系谱分析该法从种质的系谱来源进行分析，结果最为可靠。美国根据长期的育种经验，从本国种质的系谱来源出发将其划分为Reid和Lancaster2个杂种优势群。吴景锋[5]根据系谱将我国玉米种质划分为国内系和国外系，而王懿波等[6-7]将其划分为5个大群9个亚群。由于我国的许多自交系没有可靠的系谱记载，而且自交系经过多次杂交、自交和长期定向选择，多次发生重组，已经形成了复杂的遗传系统。因此，该法在我国玉米种质类群的划分上存在一定的局限性。但是可以借助此法来验证其他方法所得结果的可靠性。1.3同工酶技术同工酶作为遗传标志，已被遗传学家广泛用于遗传分析的研究，其原因：一是同工酶是分子水平的指标，按照一个基因编码对应一个同工酶亚基的理论，可以用同工酶的表现型变异直接推测其基因型变异，而形态学指标则往往是多个基因型的综合表现型；二是同工酶比其他指标灵敏，可以反映DNA上一个碱基的微小变异。吴文瑜[8]指出：同工酶技术是预测杂种优势、鉴定杂种后代以及杂种纯度的一种手段。同工酶与杂种优势有一定的相关性。但是应用同工酶的遗传多样性对杂种优势预测的可靠性是有限的。Hadjinov、Lamkey和Frei等试图建立同工酶遗传多样性与杂种优势的关系，但均得到了否定的结果。用酶谱差异指数在实践中预测遗传背景较复杂的杂种优势群存在局限性。其原因如下：一是同工酶是基因表达的产物，在一定程度上受到环境因素的影响，所能提供的标记数目有限，只能鉴别出亲缘关系较远的自交系或杂交种；二是有些同工酶存在组织或器官的特异性；三是同工酶位点少，多态性低，仅能显示被测位点的等位基因数目及遗传变异程度，不能反映基因组其他部位的差异，而后者对杂种优势可能起着更重...