矮稈玉米自交系08H67-2對(duì)F1株型的影響

王生武，鄭向陽(yáng)，劉永忠

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，山西太原030031；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所，山西長(zhǎng)治046011）

矮稈玉米自交系08H67-2對(duì)F1株型的影響

王生武1，鄭向陽(yáng)2，劉永忠2

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，山西太原030031；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所，山西長(zhǎng)治046011）

以自選矮稈玉米自交系08H67-2為母本，與14個(gè)父本雜交，研究08H67-2對(duì)F1雜交種株高、穗位高、棒三葉及旗葉的葉片長(zhǎng)和寬的影響。結(jié)果表明，用矮稈自交系08H67-2組配的F1雜交種的株高、穗位高降低，穗位以上葉片數(shù)增多，棒三葉更緊湊，有利于雜交種種植密度的提高，是玉米理想株型育種的一個(gè)成功典范。

玉米；矮稈；08H67-2；F1；株型

培育高產(chǎn)品種是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的首要目標(biāo)。玉米的產(chǎn)量與株型關(guān)系密切[1]，合理的株型是高產(chǎn)的基礎(chǔ)[2]，只有合理的群體冠層結(jié)構(gòu)、適當(dāng)?shù)娜~面積系數(shù)，才能使上下葉片都得到充分的陽(yáng)光，從而制造足夠多的養(yǎng)分來(lái)保證玉米正常的生長(zhǎng)發(fā)育。星耀武等[3-4]研究認(rèn)為，緊湊型玉米雜交種產(chǎn)量較高的主要原因是增加了種植密度。隨著玉米種植密度的提高，其株型改良已成為玉米遺傳育種工作者研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一[5]。玉米雜交種的株型取決于組配其的親本自交系的特征特性。山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所玉米種質(zhì)創(chuàng)新課題組應(yīng)用常規(guī)系圃法結(jié)合EMS化學(xué)誘變法選育出矮稈玉米自交系08H67-2[6]，其是一個(gè)與塘四平頭類(lèi)種質(zhì)有較高一般配合力的新種質(zhì)，屬于隱性單基因控制的、受外界環(huán)境影響比較小的穩(wěn)定的矮生類(lèi)型自交系[7]。

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所玉米種質(zhì)創(chuàng)新課題組對(duì)其組配的F1雜交種株型進(jìn)行系統(tǒng)研究，旨在為更好地、有目的地利用此自交系提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

選株型差異比較大的13個(gè)自育自交系07Y046，07Y264，07Y092，07Y192，07G096，07H923，05Y123，05Y007，05Y119，08Y176，07G050，07G132，A513和1個(gè)外引自交系太系113為父本，08H67-2為母本，配制雜交種F1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2014年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所試驗(yàn)地種植不同材料。08H67-2和14個(gè)自交系依次種植，每個(gè)種植3行，行距為0.6 m，株距為18.2 cm，行長(zhǎng)為5 m，重復(fù)3次。F1雜交種隨機(jī)種植，每個(gè)組合種植5行，行距為0.6 m，株距為24.4 cm，行長(zhǎng)為5 m，重復(fù)3次。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法

玉米散粉吐絲期結(jié)束后，選取親本3行中的中間1行、F1雜交種5行中的中間1行的中間位置進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)重復(fù)測(cè)量5株。

測(cè)量項(xiàng)目包括株高、穗位高、穗位以上葉片數(shù)、穗位下一葉的葉片長(zhǎng)和寬、穗位葉的葉片長(zhǎng)和寬、穗位上一葉的葉片長(zhǎng)和寬以及旗葉的葉片長(zhǎng)和寬。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 08H67-2特征

08H67-2株高122 cm，穗位高28 cm，穗位以上葉片數(shù)6片，穗位下一葉的葉片長(zhǎng)55 cm、寬7 cm，穗位葉的葉片長(zhǎng)62 cm、寬7 cm，穗位上一葉的葉片長(zhǎng)57cm、寬6cm，旗葉的葉片長(zhǎng)23cm、寬2.5cm。

2.2 08H67-2對(duì)F1株高和穗位高的影響

從表1可以看出，F(xiàn)1之間以及14個(gè)父本之間的株高與穗位高存在顯著差異。

表1 株高、穗位高和穗位以上葉片數(shù)統(tǒng)計(jì)與分析

方差分析表明，F(xiàn)1的株高與P2及雙親的均值間的相關(guān)關(guān)系不顯著，說(shuō)明08H67-2和各父本對(duì)F1的影響通過(guò)加性、顯性和上位性效應(yīng)起作用[8-9]。F1的穗位高與P2及雙親的均值間的相關(guān)關(guān)系不顯著且為負(fù)值，說(shuō)明08H67-2和各父本對(duì)F1雜交種的影響是部分顯性遺傳，隱性基因?yàn)樵鲂Щ颍阌诮档退胛桓叨?，這就是矮稈自交系08H67-2的價(jià)值所在。

2.3 08H67-2對(duì)F1穗位以上葉片數(shù)的影響

從表1可以看出，F(xiàn)1之間以及14個(gè)父本之間的穗位以上葉片數(shù)存在顯著差異。方差分析結(jié)果表明，F(xiàn)1的穗位以上葉片數(shù)與P2及雙親的平均值之間的相關(guān)關(guān)系顯著，說(shuō)明08H67-2和各父本對(duì)F1的影響是通過(guò)顯性效應(yīng)起作用的。

2.4 08H67-2對(duì)F1穗位下一葉葉長(zhǎng)和葉寬的影響

從表2可以看出，F(xiàn)1的穗位下一葉的葉長(zhǎng)與P2間為正相關(guān)，與雙親的平均值之間為負(fù)相關(guān)，且都不顯著。說(shuō)明08H67-2對(duì)F1的影響是部分顯性遺傳，隱性基因?yàn)樵鲂Щ?便于降低葉片長(zhǎng)度，對(duì)增加群體密度有利。F1之間以及14個(gè)父本之間的穗位下一葉的葉寬存在顯著差異。方差分析結(jié)果表明，F(xiàn)1的穗位下一葉的葉寬與P2及雙親的平均值之間顯著相關(guān)，說(shuō)明08H67-2和各父本對(duì)F1的影響是通過(guò)顯性效應(yīng)起作用的。

2.5 08H67-2對(duì)F1穗位葉、穗位上一葉和旗葉的葉長(zhǎng)和葉寬的影響

由表3～5可知，F(xiàn)1之間以及14個(gè)父本之間的穗位葉、穗位上一葉和旗葉的葉長(zhǎng)和葉寬均呈顯著差異。但方差分析表明，F(xiàn)1穗位葉、穗位上一葉和旗葉的葉長(zhǎng)和葉寬與P2間的相關(guān)性不顯著，與白永新等[10]的研究結(jié)果不太一致。08H67-2對(duì)F1的影響通過(guò)加性和顯性效應(yīng)起作用，且其隱性基因?yàn)樵鲂Щ?，便于降低葉片長(zhǎng)度和寬度，利于增加群體密度。

表2 穗位下一葉的葉長(zhǎng)和葉寬的統(tǒng)計(jì)與分析cm

表3 穗位葉的葉長(zhǎng)和葉寬統(tǒng)計(jì)與分析cm

表4 穗位上一葉的葉長(zhǎng)和葉寬統(tǒng)計(jì)與分析cm

表5 旗葉的葉長(zhǎng)和葉寬統(tǒng)計(jì)與分析cm

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，矮稈玉米自交系08H67-2對(duì)F1穗位高的影響為部分顯性遺傳，隱性基因?yàn)樵鲂Щ?，便于降低穗位高度。這就是矮稈自交系08H67-2的價(jià)值所在。玉米的產(chǎn)量性狀與穗位高的關(guān)系不是很密切[11-13]，但是穗位低降低了倒伏的風(fēng)險(xiǎn)，為增加種植密度從而增加產(chǎn)量提供了可能。08H67-2對(duì)F1的穗位以上葉片數(shù)是通過(guò)顯性效應(yīng)起作用。穗位以上葉片多，有利于光合作用，且整體植株的重心偏低，抗倒伏能力強(qiáng)。08H67-2對(duì)F1穗位下一葉的葉長(zhǎng)為部分顯性遺傳，隱性基因?yàn)樵鲂Щ?，便于降低葉片長(zhǎng)度，對(duì)增加群體密度有利。而對(duì)其葉寬通過(guò)顯性效應(yīng)起作用。說(shuō)明08H67-2對(duì)穗位下一葉的影響是縮短長(zhǎng)度而增加寬度，使株型更緊湊，增加了穗位以下葉片的通風(fēng)透光能力。08H67-2對(duì)F1的穗位葉、穗位上一葉和旗葉的葉長(zhǎng)和葉寬是通過(guò)加性和顯性效應(yīng)起作用，且其隱性基因?yàn)樵鲂Щ?，便于降低葉片長(zhǎng)度和寬度，對(duì)增加群體密度有利。

用矮稈自交系08H67-2組配的F1株高、穗位低，穗位以上葉片數(shù)多，棒三葉緊湊，有利于種植密度的提高，是玉米理想株型育種的一個(gè)成功典范。

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Effects of Dwarf Maize Inbred Lines 08H67-2 on the F1Plant Type Characteristics

WANG Sheng-wu1，ZHENG Xiang-yang2，LIU Yong-zhong2
（1.Institute of Vegetables，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.Institute of Millet，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Changzhi 046011，China）

Hybridizations taking dwarf maize inbred lines 08H67-2 as maternal line and 14 maize inbred lines as paternal lines were made to study the effects of08H67-2 on the F1plant height,ear height,the length and width of three leaves nearby corn ear and the uppermost leaf.The results showed that the plant height of F1hybridized with dwarf maize inbred lines 08H67-2 was shorter,the ear height was lower,the quantity of leaves above corn ear were more,the distance of three leaves nearby corn ear was shorter.These traits were conducive to the increase of hybrid planting density.It was a successful example of maize ideal plant breeding.

maize;dwarf;08H67-2;F1generation;plant type

S513

A

1002-2481（2016）01-0005-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.01.02

2015-08-25

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種基礎(chǔ)項(xiàng)目（Yyzjc1214）

王生武（1964-），男，山西平遙人，副研究員，主要從事作物育種及栽培研究工作。