夏玉米育種目標和主要農藝性狀與產量的相關通徑分析

1、<p>　　夏玉米育種目標和主要農藝性狀與產量的相關通徑分析</p><p>　　摘 要：通過開展30個玉米雜交種展示和41個新組合比較試驗，結果表明，黃淮海應培育和推廣高產、中早熟、耐密、抗逆性強、適合機械作業(yè)的新雜交種。禿尖長、銹病級別、穗軸質量、百粒重和穗行數(shù)變異系數(shù)較大。穗粒重與百粒重、生育期、穗軸質量和株高正相關，與銹病級別負相關，與百粒重、穗行數(shù)、行粒數(shù)多元直線相關。選擇新組合應將百粒重放在

2、首位，其次是行粒數(shù)、穗行數(shù)。選擇穗行數(shù)時，要兼顧百粒重、行粒數(shù)。 </p><p>　　關鍵詞：夏玉米；農藝性狀；產量；相關分析；通徑分析 </p><p>　　中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）02-24-04 </p><p>　　玉米是世界上最重要的糧經飼兼用作物，黃淮海地區(qū)是我國最大的玉米產區(qū)。前人研究結果表明，玉

3、米穗粒重是微效多基因控制的數(shù)量性狀，受多個農藝性狀的共同作用和影響[1-2]。受有關單位的委托，2015年楊柳農業(yè)科學實驗站進行了夏玉米雜交種展示和組合比較（4組）。筆者以參試雜交種（組合）為研究對象，分析優(yōu)勢雜交種的產量表現(xiàn)，淺析育種目標；對主要性狀等進行相關分析、通徑分析，建立多元線性回歸方程，力求篩選出影響穗粒重的主要因子，為夏玉米高產育種提供參考。 </p><p><b>　　1 材料與方法

4、</b></p><p>　　1.1 供試材料和試驗設計 供試雜交種由濉溪縣農技推廣中心搜集提供，共30個，以鄭單958為對照；供試雜交組合由山東冠豐、河南地神、安徽月生和中種國際種業(yè)提供，共41個雜交新組合，以鄭單958為對照（表1）。 </p><p>　　1.2 試驗方法 試驗于2015年6～9月在楊柳實驗站進行，土壤砂姜黑土，粘壤土，肥力中等。前茬小麥，產量7 500k

5、g/hm2。小麥收獲后秸稈機械粉碎覆蓋，播種機基施三元（NPK比例為28-6-6）復合肥600kg/hm2。行距60cm。6月19～20日播種，9月24～28日相繼成熟，10月2～3日收獲。田間管理按高產田管理要求進行。6月21日微噴40min。7月5日煙嘧秀去津定向噴霧除草，7月27日人工拔草。7月7日阿維菌素?甲維鹽噴霧防治害蟲，7月13日遇雨撒施尿素180kg/hm2。收?。ㄖ虚g）2行計產。期間調查生育期和病害、倒伏（倒折）情況，

6、吐絲后每小區(qū)取10株測定株高、穗位高，脫粒時取10個果穗，測定穗長、穗周長、禿尖長、穗軸質量、穗行數(shù)、行粒數(shù)和穗粒重，從計產樣品中取樣測定百粒重。 </p><p>　　1.3 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)采用各組合的平均值，運用Excel 2007和DPS v7.05軟件進行數(shù)據(jù)處理，計算變異系數(shù)、相關系數(shù)和通徑系數(shù)。分析時，以穗粒重為應變量，記作Y，其它各性狀為自變量，即株高（X1），穗位高（X2）、穗長（X3）、穗周長（

7、X4）、禿尖長（X5）、穗行數(shù)（X6）、行粒數(shù)（X7）、銹病級別（X8）、穗軸質量（X9）、百粒重（X10）、生育期（播種―成熟，X11）。 </p><p>　　1.4 氣候特點 濉溪縣2015年6月中旬至9月下旬氣溫持續(xù)偏低，降水少但均勻，日照正常。平均氣溫21.1℃，比歷年平均25.4℃低4.3℃；積溫2 367.8℃?d，比歷年平均2 848.2℃?d少480.4℃?d。旬平均氣溫較歷年平均低1.3～5.

8、4℃。灌漿期氣溫低，銹病偏重發(fā)生。降水量321.8mm，比歷年平均528.4mm少215.6mm，總量偏少。但關鍵時段都有適宜的降水量，全生育期未出現(xiàn)旱情。日照時數(shù)698.9h，比歷年平均725.3h少26.4h。屬于正常范圍。旬日照時數(shù)除7月中旬至8月上旬、8月下旬至9月中旬外，比歷年平均少4.0～36.1h。 </p><p><b>　　2 結果與分析 </b></p>

9、<p>　　2.1 展示雜交種主要農藝性狀與產量的表現(xiàn) 30個參試雜交種產量7 353.3～10 062.9kg/hm2，比臨近對照增產的有16個。金陰7號、聯(lián)創(chuàng)10號、裕豐303、華農877、蘇玉24、浚單509、魯單9088、美玉5號、豐樂718和夢玉908表現(xiàn)較好，比相鄰對照增產8.0%以上。展示雜交種主要農藝性狀表現(xiàn)見表2。 </p><p>　　2.2 夏玉米育種目標淺析 黃淮海夏玉米近幾年形

10、成了少數(shù)幾個主推品種（鄭單958、魯單981、浚單20等）占絕對優(yōu)勢的局面，主推品種都具有熟期適中、中稈中穗、耐密等特征。 </p><p>　　2.2.1 高產 高產是玉米生產和育種者追求的永恒目標。穩(wěn)產是高產的基礎，抗倒是高產不可或缺的必要條件。適應性廣、抗逆性強是穩(wěn)產的前提[3]。目前，黃淮海玉米產量已接近10 500kg/hm2。新組合選育潛在產量應超過13 500kg/hm2，小面積（1～2hm2）試驗

11、超過12 000kg/hm2。 </p><p>　　2.2.2 多抗 玉米的綜合抗逆性包括抗病、抗蟲、抗倒伏、耐旱澇、耐陰、耐貧瘠等。應把抗倒性和耐旱性擺在首要位置，至少抗4種以上主要病害，如小斑病、莖腐病、病毒病和銹病等。 </p><p>　　2.2.3 中早熟 黃淮海夏玉米區(qū)光熱資源有限，種植制度主要為一年兩熟。應重點選育生育期90～105d的品種。 </p><

12、;p>　　2.2.4 耐密 黃淮海夏玉米生育期短，營養(yǎng)生長與果穗發(fā)育對營養(yǎng)物質的競爭激烈，難于在較短時間內滿足大果穗的營養(yǎng)供應需求，應以選擇中大果穗、耐密植的雜交種為發(fā)展方向[4]。穗行數(shù)14～18行，行粒數(shù)40粒左右。適合67 500株/hm2以上的密度水平，在密度為75 000株/hm2左右時空株率<2%、禿尖長<2cm。 </p><p>　　2.2.5 適合機械作業(yè) 隨著我國工業(yè)化、城市

13、化和農業(yè)現(xiàn)代化進程的推進，玉米機械化生產作業(yè)水平必然相應提高。這就要求種子角質化程度高，出苗快，適應單粒播種；莖稈堅韌抗倒，便于田間作業(yè)；后期持綠性好，穗位適中；成熟后籽粒脫水快。 </p><p>　　2.3 主要農藝性狀與產量的相關和通徑分析 </p><p>　　2.3.1 不同組合的產量表現(xiàn) 41個參試雜交組合產量7 850.4～12 688.0kg/hm2，比對照增產優(yōu)勢組合的有

14、31個，增產0.3%～37.2%。主要農藝性狀表現(xiàn)見表3。性狀的變幅和變異系數(shù)越大，表明相應指標選擇的范圍越廣，潛力越大[5]。主要農藝性狀變異系數(shù)由大到小依次為：禿尖長>銹病級別>穗軸質量>百粒重>穗行數(shù)>穗位高>穗長>穗周長>株高>行粒數(shù)>生育期。禿尖長、銹病級別、穗軸質量和百粒重變異系數(shù)>10%，說明通過雜交改良和改善栽培措施等辦法，可以使這些性狀獲得較大程度提高；

15、而穗行數(shù)、穗位高、穗長、穗周長、株高、行粒數(shù)和生育期等性狀的變異系數(shù)相對低一些，這些性狀也能通過人工雜交和栽培措施等獲得一定的改善[6]。因此，在玉米新組合選育中，應重點關注禿尖長、銹病級別、穗軸質量、百粒重和穗行數(shù)等。 　　2.3.2 相關分析 分析表明：穗粒重與百粒重、生育期、穗軸質量和株高極顯著正相關，與銹病級別極顯著負相關。農藝性狀間的相關程度為：株高與穗長、穗軸質量、生育期極顯著正相關，穗長與穗軸質量顯著正相關；禿尖長與行粒

16、數(shù)極顯著負相關，與穗行數(shù)、穗軸質量極顯著、顯著正相關；穗行數(shù)與行</p><p>　　2.3.3 回歸方程的建立 以穗粒重為應變量，進行逐步回歸分析，建立多元線性回歸方程如下： </p><p>　　Y=-257.24+0.156X1+1.716X4+7.173X6+2.533X7+4.745X10 </p><p>　　相關系數(shù)R=0.859 8，F(xiàn)值為21.55

17、4 6，達極顯著水平，說明建立的回歸方程是可靠的。與相關分析比較顯示，銹病級別、生育期和穗軸質量被踢出多元相關序列，而穗行數(shù)、行粒數(shù)和穗周長則被引人方程。偏相關系數(shù)依次為：百粒重X10（r=0.796 9）>穗行數(shù)X6（r=0.588 8） >行粒數(shù)X7（r=0.445 7）>株高X1（r=0.243 5）>穗周長X4（r=0.168 5）。經t檢驗，百粒重、穗行數(shù)和行粒數(shù)的置信度>99%。 </p&

18、gt;<p>　　2.3.4 通徑分析 玉米主要性狀對穗粒重的通徑系數(shù)見表5。決定系數(shù)=0.739 3，剩余通徑系數(shù)=0.510 6。 </p><p>　　2.3.4.1 百粒重的產量效應 百粒重對產量的直接通徑系數(shù)最大（P=0.979 7）。通過穗行數(shù)對產量的負向間接作用較大，總間接作用為-0.277 1。說明百粒重對穗粒重的效應來自其本身，直接選擇效果較好，選擇百粒重大的雜交組合容易獲得高產，

19、這與周旭海[8]等人的研究結果一致。高產育種應選擇百粒重30g以上的組合。 </p><p>　　2.3.4.2 行粒數(shù)的產量效應 行粒數(shù)對穗粒重的直接通徑系數(shù)（P=0.316 5）較大。通過其它性狀對產量的正、負向間接作用相互平衡，總間接作用為-0.091 2。說明行粒數(shù)對穗粒重的正效應來自本身，直接選擇效果較好[9]。 </p><p>　　2.3.4.3 穗行數(shù)的產量效應 穗行數(shù)對產

20、量的直接效應P=0.602 4。通過株高、穗周長對產量起正向的間接效應很小，而通過行粒數(shù)、百粒重對產量起負向的間接效應較大，總間接作用為-0.766 9，超過直接作用。以至于穗行數(shù)與穗粒重的相關系數(shù)很小。因此，對穗行數(shù)選擇時，要兼顧百粒重、行粒數(shù)的負向作用[10]。 </p><p><b>　　3 結論與討論 </b></p><p>　　3.1 雜交新組合選育 黃

21、淮海夏玉米育種要以穩(wěn)產、多抗、廣適為前提，以耐密、抗倒為突破口，以適應機械化生產要求為發(fā)展趨勢，以高產為最終目標。 </p><p>　　3.2 玉米各性狀變異系數(shù)和相關性 分析表明：禿尖長、銹病級別、穗軸質量、百粒重和穗行數(shù)變異系數(shù)較大。穗粒重與百粒重、生育期、穗軸質量和株高極顯著正相關，與銹病級別極顯著負相關。 </p><p>　　3.3 玉米主要性狀對產量的通徑分析 玉米產量除受自

22、然環(huán)境影響之外，遺傳因素占有很重要的地位，特別是玉米數(shù)量性狀間的相互作用對籽粒產量有重要影響。分析表明：穗粒重與百粒重、穗行數(shù)、行粒數(shù)和株高、穗周長多元直線正相關。在新組合選擇中應將百粒重放在首位，其次是行粒數(shù)、穗行數(shù)。對穗行數(shù)選擇時，要兼顧百粒重、行粒數(shù)。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]郭強，楊引福，藺崇明，等.夏玉米主

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