《Crop Science》：Evaluation of performance and stability in response to multiple environments in maize
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本研究通过整合AMMI、BLUP、GGE和MTSI多模型分析方法，系统评估了93份玉米自交系在8个环境中12个农艺性状的稳定性。研究发现开花相关性状（DFA、DFS）主要受环境因素主导，而籽粒产量（GY）和花期间隔（ASI）则存在显著的基因型-环境互作（GEI）效应。通过多参数交叉验证筛选出13个兼具高产性和稳定性的核心种质（如DH509-9、Zong31等），其中AMMI0模型预测精度最高（RMSPD=72.06）。研究为复杂环境下玉米育种材料的选择提供了多维度评价体系。
材料与方法
研究以93个玉米自交系为材料，在2019-2020年于陕西榆林、宁夏银川、甘肃张掖、山西太原4地8个环境开展田间试验。采用随机区组设计，测定12个关键农艺性状：株高（PH）、穗位高（EH）、绿叶数（NGLF）、雄穗花期（DFA）、雌穗花期（DFS）、花期间隔（ASI）、籽粒产量（GY）、穗直径（ED）、穗长（EL）、穗行数（RNE）、行粒数（KNR）和秃尖长（EBT）。通过联合方差分析、广义遗传力估算以及多模型（AMMI、BLUP、GGE、MTSI）整合分析评估基因型稳定性。
基因型-环境互作模式解析
方差分析表明，环境（E）、基因型（G）及GEI对所有性状影响均达极显著水平（p< 0.001）。环境效应解释41.8%的总变异，基因型与GEI分别贡献28.5%和26.7%。开花相关性状（DFA、DFS）变异主要受环境主导（82%），而GY（46%）和ASI（49%）的变异主要由GEI驱动。广义遗传力范围为43.3%-80%，表明性状具有稳定的遗传基础。通过GEI效应可视化发现，不同自交系在各环境中呈现交叉型互作特征，其中G41（KB081）在E1-E2环境表现优异，而G8（Zong31）在穗长性状上呈现跨环境稳定性。
多模型稳定性评价比较
交叉验证显示，AMMI家族模型预测精度显著优于BLUP模型，其中AMMI0模型均方根预测差异最高（RMSPD=72.06）。通过WAASB指数联合评估产量与稳定性，发现G10（DH509-9）、G8（Zong31）等基因型在"高产-稳产"四象限图中位于理想区间。GGE双标图将8个环境划分为3个 mega-environment，其中E7环境判别力最强。MTSI分析进一步整合多性状权重，确定GY（25.8%）和EBT（6.19%）分别为最大和最小权重性状，最终筛选出13个核心种质（如DH509-9、NW/H537等），其MTSI指数均低于4.52。
优良种质资源鉴定
通过多模型共识分析，发现G6（LYA49）、G74（F141）、G43（F118）等13个基因型在超过4个参数模型中共同入选。其中DH509-9（MTSI=3.75）为最稳定基因型，而Zong31（G8）在7个环境中穗长性状表现最优。因子分析将12个性状聚合为5个公因子（累计贡献率99.97%），其中FA1（DFA、DFS、ED、RNE）和FA2（GY、EL、KNR）共同解释56%-67%的基因型理想距离，为指导多性状协同改良提供理论依据。
结论与展望
研究建立了玉米多环境测试的整合分析框架，证实AMMI与BLUP模型在GEI解析中具有互补性。推荐的13个核心种质为西北干旱半干旱地区玉米育种提供了优质亲本资源。后续研究可结合基因组学手段深入解析稳定性形成的遗传基础。
