玉米自交系的遗传多样性与表型表现信息是选育高产杂交品种的核心基础。本研究旨在：（i）评估新育成自交系在最优栽培条件下的自身（per se）产量表现；（ii）明确自交系所属成熟期组别；（iii）结合单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphism, SNP）标记与形态性状解析群体遗传多样性。研究人员对加纳作物研究所（CSIR-Crops Research Institute）玉米改良计划收集的100份自交系进行了田间鉴定与分子检测，试验于2023至2024年在Fumesua与Ejura两地开展。方差分析显示，多数农艺性状在自交系间存在显著（P<0.05）差异，证实群体具备充足的遗传变异以供育种选择。其中14份自交系表现突出：籽粒产量达2.5~3.0 t/ha，散粉-吐丝间隔（Anthesis Silking Interval, ASI）仅为2~3天，植株与果穗外观评价为1~3级，可作为优异基因源用于高产杂交种选育及其他基因型改良。依据50%吐丝期，100份自交系被划分为极早熟、早熟、中熟与晚熟4个成熟期组别。SNP与形态标记共同将材料划分为2个杂种优势群，研究人员建议杂交组配时应优先选择不同杂种优势群内的自交系，以最大化杂种优势利用潜力。
该研究针对撒哈拉以南非洲地区玉米单产偏低、育种遗传基础狭窄及气候适应性不足等问题，由加纳作物研究所（CSIR-Crops Research Institute）的研究人员开展。研究基于该所首次自主选育的100份热带玉米自交系，旨在通过表型与分子水平的系统评价，明确其产量潜力、熟期分类及遗传结构，为后续杂交种亲本选配提供理论支撑。研究证实，这批自交系具备丰富的遗传变异，筛选出14份兼具高产、短ASI与优良株型的骨干亲本，并成功划分为2个杂种优势群，对区域玉米育种具有重要的实践指导意义。论文发表于《Scientific African》。
在技术方法上，研究人员采用两地两年（2023–2024）田间最优条件试验，对100份自交系进行农艺性状鉴定；利用单核苷酸多态orphism（SNP）标记进行全基因组扫描，通过STRUCTURE软件进行群体结构分析，并结合表型数据进行聚类分析，系统评估群体的遗传多样性与亲缘关系。
研究结果部分，首先通过联合方差分析（Combined ANOVA）发现，除单株穗数外，其余21个农艺性状在基因型间均存在显著差异，且基因型与环境互作对吐丝期、ASI及花丝颜色影响显著，表明多数性状受遗传控制且具有环境稳定性。其次，产量与农艺性状评价显示，自交系籽粒产量变幅为1.9~3.0 t/ha，平均2.2 t/ha；依据50%吐丝期将其划分为25份极早熟、59份早熟、15份中熟及2份晚熟材料，筛选出14份高产优质骨干系。遗传参数分析表明，多数性状的广义遗传力（H2 ）高于60%，遗传进度（Genetic Advance, GA）与遗传进度均值百分比（GAM）均处于高水平，说明这些性状主要受加性效应控制，选择响应高。相关性分析揭示，籽粒产量与穗长、穗粗、行粒数呈显著正相关，与吐丝期、ASI呈显著负相关，明确了高产育种的优先选择性状。
遗传多样性分析显示，2020个SNP标记的主要等位基因频率（Major Allele Frequency, MAF）平均为0.71，基因多样性（Gene Diversity, GD）平均为0.38，多态性信息含量（Polymorphic Information Content, PIC）平均为0.30，分子方差分析（AMOVA）表明100%的遗传变异存在于群体内，群体间无显著分化。群体结构分析确定最佳分组数K=2，将100份自交系划分为两个亚群，亚群1占31%，亚群2占69%。基于表型与SNP数据的聚类分析均支持两个主群的划分，且聚类结果与系谱来源高度一致。
讨论部分指出，显著的遗传变异与高广义遗传力证实了这批自交系在抗旱、抗倒伏及高产育种中的利用价值。成熟期分组为应对区域干旱胁迫提供了熟期匹配的亲本资源，短ASI是关键的耐旱相关性状。高遗传力与GAM值表明，穗部性状与株高可通过早代选择实现稳定改良。SNP标记揭示的亚群结构与表型聚类结果相互印证，尽管群体内遗传多样性丰富，但两个杂种优势群的划分为杂交组配提供了明确路径。研究人员强调，应优先选择不同群间的自交系进行杂交，以最大化杂种优势。
研究结论总结如下：共筛选出14份高产、短ASI且株型优良的骨干自交系（CRIZEEL-Y-20、CRIZEL-Y-141等），可作为优异基因源用于杂交种选育与种质改良；100份材料被划分为极早熟、早熟、中熟与晚熟4个熟期组别，可满足不同生态区的种植需求；结合形态与分子标记，所有自交系被划分为2个杂种优势群，群间杂交可实现杂种优势的最大化利用。该研究为加纳及西非地区的玉米品种改良提供了重要的种质基础与理论依据。
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