《Discover Agriculture》：Assessment of combining ability for grain yield and its attributing traits in maize (Zea mays L.)
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本研究针对尼泊尔玉米单交种高产亲本选育难题，采用Line×Tester设计评估80个杂交组合的GCA与SCA效应，发现RML145、RML32等亲本具高GCA值，RL278/CML581等组合SCA显著，证实加性基因主导产量遗传，为当地高产杂交种选育提供关键亲本资源。
在全球粮食安全格局中，玉米（Zea maysL.）作为重要的谷类作物，不仅是人类主食来源，更是饲料、工业原料的核心供给。然而，尼泊尔作为农业主导型国家，其玉米平均单产仅3.15吨/公顷，远低于全球平均水平，严重制约农业生产效益与粮食保障能力。究其原因，本地玉米种质资源遗传基础狭窄、高产杂交品种匮乏是关键瓶颈——如何挖掘优异亲本、构建高效杂种优势群，成为尼泊尔玉米育种亟待破解的难题。
在此背景下，研究人员依托尼泊尔国家玉米研究项目（NMRP），聚焦“玉米籽粒产量及其相关性状配合力”这一核心主题，系统评估单交杂交种的田间表现与亲本配合潜力，旨在为培育适应本土生态的高产玉米品种提供理论与材料支撑。相关研究成果发表于《Discover Agriculture》期刊，为热带地区玉米遗传改良提供了可借鉴的范式。
关键技术方法概述
研究选取20个雌性自交系与4个测验种（Tester），采用Line×Tester交配设计创制80个单交杂交种；于2022-2024年在尼泊尔奇特旺Rampur试验站，采用α格子设计开展两年三点田间试验，测定穗长、穗粗、行粒数、千粒重及产量等指标；利用META-R、AGD-R软件进行方差分析与配合力估算，通过Baker比率（2σ2GCA/(2σ2GCA+σ2SCA)）区分基因作用类型，结合聚类分析揭示杂种优势模式。
研究结果
3.1 平均表现分析
基因型与环境互作对穗行数与产量影响显著。高产杂交种RL292/RML76（9480千克/公顷）、RML64/RML96（9080千克/公顷）等9个组合产量超对照均值，证实杂交种间存在丰富遗传变异。
3.2 配合力方差分析
两年联合方差显示，穗行数与产量的GCA（亲本一般配合力）与SCA（特殊配合力）均达显著水平，其余性状以加性效应为主，为亲本选择提供统计依据。
3.3 一般配合力（GCA）
RML145（976.8）、RML32（893.34）等亲本对产量具高正向GCA，属优良普通配合者；测验种RML96（115.18）表现最佳，可作为核心测交父本。
3.4 特殊配合力（SCA）
RL278/CML581（1939.03）、RL84/RML96（1871.97）等组合SCA值极显著，表明特定亲本配对能激发强非加性效应，产生超亲优势。
3.5 聚类分析
基于SCA效应的UPGMA聚类将80个杂交种划分为两大群组，对应至少两种杂种优势模式，为群体划分与轮回选择指明方向。
3.6 配合力方差组分估计
产量、穗长等性状的预测比（Predictability ratio）＞0.5（如产量为0.59），证明加性基因占主导；穗行数（0.49）则以非加性效应为主。产量狭义遗传力达0.56，预示表型选择有效。
结论与意义
本研究首次系统解析了尼泊尔本土玉米种质的配合力特征：鉴定出RML145、RML32等高GCA亲本，以及RL278/CML581等高SCA杂交组合，兼具高产潜力与遗传稳定性；明确了当地玉米产量性状以加性基因控制为主，可通过常规育种稳定改良，而穗部结构相关性状需依赖杂种优势利用。成果不仅为尼泊尔培育高产杂交种提供了“亲本库”与“配方集”，更从遗传学层面揭示了热带玉米数量性状的调控机制，对南亚地区玉米种业升级具有实践指导价值。
