玉米雜交組合主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)和通徑分析

卓越

摘要[目的]篩選影響玉米穗粒質(zhì)量的主要因子，為高產(chǎn)雜交組合選育提供參考。[方法]以81個參試玉米雜交新組合為研究對象，對主要性狀進行相關(guān)分析和通徑分析，建立多元線性回歸方程。[結(jié)果]禿尖長、穗軸質(zhì)量、穗長、百粒質(zhì)量和行粒數(shù)變異系數(shù)較大，百粒質(zhì)量、株高、穗位高、生育期、穗軸質(zhì)量、穗周長和行粒數(shù)與穗粒質(zhì)量極顯著、顯著正相關(guān)。穗粒質(zhì)量與穗位高、生育期、穗軸質(zhì)量、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒質(zhì)量多元直線正相關(guān)。[結(jié)論]選擇雜交新組合，應(yīng)將百粒質(zhì)量放在首位，關(guān)注行粒數(shù)、生育期、穗軸質(zhì)量和穗位高。

關(guān)鍵詞夏玉米；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量；相關(guān)分析；通徑分析

中圖分類號S513文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2015）07-055-03

玉米是世界上最重要的糧經(jīng)飼兼用作物。前人研究結(jié)果表明，玉米穗粒質(zhì)量是微效多基因控制的數(shù)量性狀，受多個農(nóng)藝性狀的共同作用、共同影響[1-2]。受有關(guān)單位的委托，2014年楊柳農(nóng)業(yè)科學實驗站進行了夏玉米組合比較（2組）、組合鑒定和生產(chǎn)試驗。筆者以參試雜交組合為研究對象，對主要性狀等進行相關(guān)分析和通徑分析，建立了多元線性回歸方程，篩選了影響穗粒質(zhì)量的主要因子，旨在為高產(chǎn)雜交組合選育提供參考。

1材料與方法

1.1材料

供試材料由山東冠豐種業(yè)、河南地神種業(yè)提供，共81個雜交新組合，以鄭單958、先玉33為對照（表1）。行距60 cm，留苗75 000株/hm2。

1.2試驗設(shè)計試驗處理設(shè)計見表1。

1.3試驗方法

試驗于2014年6～9月在楊柳農(nóng)業(yè)科學實驗站同一塊地進行，土壤砂姜黑土，粘壤土，肥力中等。小麥收獲后旋耕，基施28-6-6復合肥600 kg/hm2。6月18～19日播種，9月17～25日相繼成熟，10月7日收獲。田間管理按高產(chǎn)田要求進行，肥水充足。7月31日遇雨追施尿素225 kg/hm2。6月22日、7月8日和8月2日微噴3次，每次微噴30 min左右，相當于15～20 mm降雨量。6月20日乙草胺封閉，6月29日丁·莠定向噴霧除草，7月27日人工拔草。7月10日、7月28日用氰戊樂果、辛硫磷防治害蟲。

收取中間2行計產(chǎn)。試驗期間調(diào)查生育期，吐絲后每小區(qū)取10株測定株高、穗位高，收獲時取10個果穗，風干后測定穗長、穗周長、禿頂長、穗軸質(zhì)量、穗行數(shù)、行粒數(shù)和穗粒質(zhì)量。

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用各組合的平均值，運用Excel 2003和DPS v7.05軟件進行數(shù)據(jù)處理，計算變異系數(shù)、相關(guān)系數(shù)和通徑系數(shù)。分析時，以穗粒質(zhì)量為應(yīng)變量，記作Y，其他各性狀為自變量，即株高（X1），穗位高（X2）、生育期（出苗-成熟，X3）、穗長（X4）、穗周長（X5）、禿尖長（X6）、穗軸質(zhì)量（X7）、穗行數(shù)（X8）、行粒數(shù)（X9）、百粒質(zhì)量（X10）。

1.5氣候特點

濉溪縣屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)。2014年夏玉米生長季節(jié)氣溫持續(xù)偏低，降水量先少后多，旱澇交替，光照不足。6月中旬至9月下旬平均氣溫24.8 ℃，比歷年平均值（25.4 ℃）低0.6 ℃；積溫2 783.6 ℃·d，比歷年平均值（2 848.2 ℃·d）少64.6 ℃·d。降水量518.5 mm，比歷年平均值（528.4 mm）少9.9 mm，總量正常。6月中旬至7月下旬降水持續(xù)偏少，僅降水100.7 mm，比歷年平均值少213.5 mm，造成苗期干旱，幼苗生長緩慢，甚至部分死苗，抽雄提前。8月下旬降水102.8 mm，比歷年平均值多55.7 mm；9月中下旬降水178.2 mm，比歷年平均值多141.9 mm；2次田間積水2 d以上，形成澇漬。日照時數(shù)563.7 h，比歷年平均值（725.3 h）少161.6 h。夏玉米灌漿期低溫多雨寡照，對干物質(zhì)積累不利。

2結(jié)果與分析

2.1主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

性狀的變幅和變異系數(shù)越大，表明相應(yīng)指標選擇的范圍越廣，潛力越大[3]。主要農(nóng)藝性狀變異系數(shù)大小為：禿尖長>穗軸質(zhì)量>穗長>百粒質(zhì)量>行粒數(shù)>穗位高>株高>穗行數(shù)>穗周長>生育期（表2）。禿尖長、穗軸質(zhì)量、穗長、百粒質(zhì)量和行粒數(shù)的變異系數(shù)均大于10%，說明通過雜交改良和改善栽培措施等方法使這些性狀得以較大程度提高；而穗位高、株高、穗行數(shù)、穗周長和生育期等性狀的變異系數(shù)相對較低，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[4]。因此，在玉米新組合選育中，應(yīng)重點關(guān)注禿尖長、穗軸質(zhì)量、穗長、百粒質(zhì)量、行粒數(shù)和穗位高等。

2.2農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性

相關(guān)分析是了解各性狀間是否相關(guān)及相關(guān)的性質(zhì)（正或負相關(guān)）、密切程度。結(jié)果表明，百粒質(zhì)量、株高、穗位高、生育期、穗軸質(zhì)量、穗周長與穗粒質(zhì)量極顯著正相關(guān)，行粒數(shù)與穗粒質(zhì)量顯著正相關(guān)。相關(guān)程度大小為：百粒質(zhì)量（r=0.673 3）>株高（r=0.532 4）>穗位高（r=0.432 9）>生育期（r=0.388 9）>穗軸質(zhì)量（r=

0.322 5）>穗周長（r=0.311 7）>行粒數(shù)（r=0.221 4）。農(nóng)藝

性狀間的相關(guān)程度為：株高與穗位高、穗軸質(zhì)量、百粒質(zhì)量極顯著正相關(guān)；穗位高與百粒質(zhì)量極顯著正相關(guān)，與穗周長顯著正相關(guān)；生育期與穗周長、百粒質(zhì)量極顯著正相關(guān)，與行粒數(shù)顯著負相關(guān)；穗長與行粒數(shù)極顯著正相關(guān)；穗周長與穗行數(shù)、百粒質(zhì)量顯著、極顯著正相關(guān)，與行粒數(shù)極顯著負相關(guān)；禿尖長與行粒數(shù)極顯著負相關(guān)，穗行數(shù)與行粒數(shù)、百粒質(zhì)量極顯著、顯著負相關(guān)（表3）。性狀間的相互作用關(guān)系復雜，既有相輔相成也有相互制約，某一性狀的加強常伴隨一些性狀作用的加強和另一些性狀作用的削弱。在玉米高產(chǎn)育種中應(yīng)注意選擇百粒質(zhì)量、穗軸質(zhì)量高，株高、穗位適中，生育期長，穗粗，行粒數(shù)多的玉米材料[5]。同時兼顧生育期、穗周長、穗行數(shù)與行粒數(shù)，百粒質(zhì)量與穗行數(shù)互相制約的關(guān)系。

2.3多元回歸方程的建立

以穗粒質(zhì)量為應(yīng)變量進行逐步回歸分析，建立多元線性回歸方程如下：

Y=-228.11+0.214 9X2+1.252 2X3+0.480 8X7+3.553 1X8+2.232X9+3.048 3X10

相關(guān)系數(shù)R=0.843 4，F(xiàn)值為31.629 5，達極顯著水平，說明建立的回歸方程是可靠的。與相關(guān)分析比較顯示，株高、穗周長被踢出多元相關(guān)序列，而穗行數(shù)則被引入方程。偏相關(guān)系數(shù)大小為：X10（r=0.691 4）>X9（r=0.563 8）>X8（r=0.356 6）>X3（r=0.227 3）>X7（r=0.219 6）>X2（r=0.190 4）。經(jīng)t檢驗，置信度大于90%。

2.4主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑分析

通徑分析是在相關(guān)分析基礎(chǔ)上，進一步研究因變量與自變量之間的數(shù)量關(guān)系，并將相關(guān)系數(shù)分解為直接作用和間接作用，以揭示各個因素對因變量的相對重要性。玉米主要性狀對穗粒質(zhì)量的通徑系數(shù)見表4。決定系數(shù)為0.711 4，剩余通徑系數(shù)為0.537 2。

2.4.1百粒質(zhì)量的產(chǎn)量效應(yīng)。百粒質(zhì)量對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)最大（P=0.703 6）。通過其他性狀對產(chǎn)量的正、負向間接作用相互較平衡，總間接作用為-0.030 3。說明百粒質(zhì)量對穗粒質(zhì)量的效應(yīng)來自其本身，直接選擇效果較好，選擇百粒質(zhì)量大的雜交組合容易獲得高產(chǎn)，與周旭梅等[6]的研究結(jié)果一致。

2.4.2行粒數(shù)的產(chǎn)量效應(yīng)。行粒數(shù)對穗粒質(zhì)量的直接通徑系數(shù)（P=0.439）較大。通過生育期、穗軸質(zhì)量對產(chǎn)量的正向間接效應(yīng)不足0.02，而通過生育期、穗行數(shù)和百粒質(zhì)量對產(chǎn)量有不同程度的負向間接效應(yīng)，總間接作用為-0.217 6，抵消直接作用的49.57%。行粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)（r）為0.221 4，達顯著水平。說明行粒數(shù)對穗粒質(zhì)量的正效應(yīng)來自其本身，直接選擇效果較好[7]。

2.4.3穗行數(shù)的產(chǎn)量效應(yīng)。穗行數(shù)對產(chǎn)量的直接效應(yīng)P=0.248 3。通過穗位高、生育期和穗軸質(zhì)量對產(chǎn)量起正向的間接效應(yīng)很小，而通過行粒數(shù)、百粒質(zhì)量對產(chǎn)量起負向的間接效應(yīng)較大，總間接作用為-0.293 5，與直接作用幾乎相抵。以致穗行數(shù)與穗粒質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)很小。因此，對穗行數(shù)選擇時，要兼顧百粒質(zhì)量、行粒數(shù)的負向作用[8]。

2.4.4生育期的產(chǎn)量效應(yīng)。生育期對穗粒質(zhì)量的直接作用較小（P=0.148 5），占相關(guān)系數(shù)的38.18%，以間接作用為主。其中，通過穗位高、穗行數(shù)和百粒質(zhì)量有不同程度的正向間接效應(yīng)，而通過穗軸質(zhì)量、行粒數(shù)有不同程度的負向間接效應(yīng)，總間接作用為0.240 5。生育期與穗粒質(zhì)量極顯著正相關(guān)。因此，選擇生育期長的雜交組合容易獲得高產(chǎn)。

2.4.5穗軸質(zhì)量的產(chǎn)量效應(yīng)。穗軸質(zhì)量對穗粒質(zhì)量的直接作用較?。≒=0.131 6），占相關(guān)系數(shù)的39.58%，以間接作用為主。其中，通過穗位高、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒質(zhì)量有不同程度的正向間接效應(yīng)，而負向間接效應(yīng)只有通過生育期一個因子，且較小，總間接作用為0.200 7。穗軸質(zhì)量與穗粒質(zhì)量極顯著正相關(guān)。因此，選擇穗軸質(zhì)量高的雜交組合容易獲得高產(chǎn)。

2.4.6穗位高的產(chǎn)量效應(yīng)。穗位高對穗粒質(zhì)量的直接作用較小（P=0.115 8），占相關(guān)系數(shù)的26.75%，以間接作用為主。通過其他因子有不同程度的正向間接效應(yīng)，總間接作用為0.317 1。因此，適當增加穗位有助于提高產(chǎn)量[9]。但穗位并非越高越好，否則潛在倒伏的危險。選擇時要兼顧抗倒性。

3結(jié)論與討論

3.1玉米各性狀變異系數(shù)和相關(guān)性分析表明，禿尖長、穗軸質(zhì)量、穗長、百粒質(zhì)量和行粒數(shù)變異系數(shù)較大。百粒質(zhì)量、株高、穗位高、生育期、穗軸質(zhì)量、穗周長和行粒數(shù)與穗粒質(zhì)量極顯著、顯著正相關(guān)。

3.2玉米主要性狀對產(chǎn)量的通徑分析玉米產(chǎn)量除受自然環(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(chǎn)量有重要影響。分析表明，玉米穗粒質(zhì)量與穗位高、生育期、穗軸質(zhì)量、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒質(zhì)量多元直線正相關(guān)。在玉米雜交組合選擇過程中，應(yīng)將百粒質(zhì)量放在首位，其次是行粒數(shù)、生育期、穗軸質(zhì)量和穗位高。對穗行數(shù)選擇時，要兼顧百粒質(zhì)量、行粒數(shù)。

3.3雜交新組合選育參數(shù)高產(chǎn)雜交組合要有較高的百粒質(zhì)量、穗位、穗軸質(zhì)量、行粒數(shù)、穗行數(shù)以及較長的生育期。目前淮北地區(qū)玉米雜交組合產(chǎn)量要達到9 000～10 500 kg/hm2，選擇參數(shù)為：穗位高104 cm，生育期91 d，穗軸質(zhì)量20 g，穗行數(shù)16行，行粒數(shù)30粒，百粒質(zhì)量32 g。

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