王安貴， 趙 強， 涂 亮， 郭向陽， 劉鵬飛， 祝云芳， 吳 迅， 陳澤輝

(貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱糧研究所， 貴陽 550006)

玉米作為重要的糧飼以及能源原料作物，在食品、動物飼料和生物能源方面占有重要的地位。我國玉米種質(zhì)主要以Reid、旅大紅骨、塘四平頭、Lancaster和P群的少數(shù)骨干自交系為主，導(dǎo)致我國種質(zhì)基礎(chǔ)相對狹窄。郭向陽等[1]研究表明，引用外來種質(zhì)是解決這一問題的重要措施，溫?zé)嵊衩追N質(zhì)遺傳差異大，基因的多態(tài)性與互補性較好，能夠有效提高種質(zhì)的遺傳多樣性、拓寬我國種質(zhì)基礎(chǔ)。自熱帶Suwan種質(zhì)的引入以來，育種家篩選了一大批如T 32、QR 273、S 37等優(yōu)良自交系，以及貴單8號、金玉506、會單4號、金玉818等優(yōu)良雜交種，成為了我國西南地區(qū)不可替代的種質(zhì)資源[2]。

玉米高產(chǎn)一直是育種工作者的不懈追求，引用熱帶種質(zhì)在西南地區(qū)有了較大進(jìn)展[3-4]，利用溫?zé)岱N質(zhì)選育出高產(chǎn)高抗的優(yōu)質(zhì)玉米已成為目前研究的熱點；玉米產(chǎn)量性狀受穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長、百粒重等影響較大，解析玉米產(chǎn)量相關(guān)性狀對實現(xiàn)高產(chǎn)至關(guān)重要，但不同的材料、環(huán)境等條件與產(chǎn)量相關(guān)性狀的關(guān)系存在一定差異[5-6]。因此溫?zé)嵊衩桩a(chǎn)量相關(guān)性狀間的遺傳解析對進(jìn)一步提高玉米產(chǎn)量與種資創(chuàng)新有很好的參考價值。

本試驗采用熱帶種質(zhì)T 32和溫帶種質(zhì)齊319構(gòu)建的128份F2∶3家系為材料，通過分析8個產(chǎn)量相關(guān)性狀的表現(xiàn)及相關(guān)性差異，解析該溫?zé)崛后w構(gòu)建效果，為進(jìn)一步對溫?zé)岱N資的遺傳改良以及選育優(yōu)良雜交種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究以Suwan類群代表性自交系T 32和PB類群核心自交系齊319為親本構(gòu)建的128份F2∶3家系及其雙親為試驗材料。T 32由Suwan群體選育出并引入我國，具有良好的抗葉部病害和較高的配合力，且組配出了優(yōu)良玉米雜交種金玉818，在生產(chǎn)上得到廣泛運用。齊319是由山東農(nóng)科院從美國先鋒公司的單交種78599連續(xù)自交選育出的高配合力、抗病蟲、品質(zhì)好的自交系[7-8]。本試驗材料均由貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱糧研究所提供。

1.2 試驗方法

1.2.1田間試驗

2017年冬F(xiàn)1及親本種植于海南三亞。2018年春，將128個F2∶3家系及兩親本種植于貴陽，采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，單行種植，設(shè)兩次重復(fù)，行長4 m，每行18株，行距0.6 m。在材料四周種植保護(hù)行，大田管理與當(dāng)?shù)赜衩追N植管理一致。

1.2.2表型數(shù)據(jù)考察

2018年玉米成熟后，從第2株開始，每行連續(xù)收獲10株。果穗自然風(fēng)干后進(jìn)行室內(nèi)考種，人工測量穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖等產(chǎn)量相關(guān)性狀；將以上收獲的果穗混脫并將破損籽粒挑選出后利用萬深考種儀進(jìn)行粒長、粒寬、粒重等產(chǎn)量相關(guān)性狀考察。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)初步整理，SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 親本間的差異性分析

從親本產(chǎn)量相關(guān)性狀的平均值可以看出，雙親之間的穗長、行粒數(shù)、禿尖長、百粒重、粒寬差異明顯，齊319的穗長、行粒數(shù)、百粒重、粒寬明顯高于T 32，禿尖長低于T 32；在穗粗和10粒長兩個性狀上有一定差異，其中穗行數(shù)雙親之間差異不明顯(圖1)。

2.2 F2∶3家系產(chǎn)量相關(guān)性狀表現(xiàn)

由表1可看出，后代中的8個產(chǎn)量相關(guān)性狀均存在極大差異，穗粗、行粒數(shù)、禿尖長、粒長的均值均高于親本；穗長、穗行數(shù)、粒寬的均值間于親本之間，但發(fā)現(xiàn)百粒重均低于親本。群體中變異系數(shù)最高的性狀是禿尖，最大變異系數(shù)為49.47%，變異范圍0.21%～3.81%；其次是行粒數(shù)，變異系數(shù)為21.51%，變異范圍為14.82～33.22粒；其余性狀的變異系數(shù)都小于20%；產(chǎn)量性狀的變異依次為：禿尖長>行粒數(shù)>穗長>百粒重>穗粗>粒長>粒寬>穗行數(shù)。

表1 親本與F2∶3家系的群體表現(xiàn)情況

2.3 產(chǎn)量相關(guān)性狀正態(tài)分析

從表1和圖2中可以看出，峰度均小于1，偏度來看，只有穗行數(shù)和禿尖長的個體分布呈大于平均數(shù)的方向偏斜，呈正偏態(tài)分布；而穗長、穗粗、行粒數(shù)、百粒重、粒長、粒寬的個體分布是向小于平均數(shù)的方向偏斜，圖形呈負(fù)偏態(tài)分布；各性狀分布較平緩,總體變數(shù)分布比較分散。從偏度和峰度總體來看，F(xiàn)2∶3家系個體分布均呈近似正態(tài)分布。

2.4 F2∶3家系產(chǎn)量相關(guān)性狀的相關(guān)性分析

從表2中可知，8個產(chǎn)量相關(guān)性狀存在一定的相關(guān)關(guān)系，其中穗長與穗行數(shù)、行粒數(shù)呈顯著正相關(guān)；穗粗與禿尖呈顯著負(fù)相關(guān)，與百粒重呈顯著正相關(guān)；穗行數(shù)與粒寬呈極顯著負(fù)相關(guān)；行粒數(shù)與禿尖呈顯著負(fù)相關(guān)，百粒重與粒長、粒寬呈極顯著正相關(guān)。8個產(chǎn)量相關(guān)性狀之間的相關(guān)系數(shù)絕對值都沒有超過0.5，百粒重與粒長之間相關(guān)系數(shù)最大為0.404。

表2 F2∶3家系產(chǎn)量性狀相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論與討論

西南地區(qū)是我國山地玉米主要種植地區(qū)，由于地形生態(tài)環(huán)境的特殊性，大多數(shù)在其它地區(qū)表現(xiàn)良好的種質(zhì)在本區(qū)無法表現(xiàn)出優(yōu)異的抗逆性和適應(yīng)性，而本研究T 32與齊319都有較好的抗逆性與適應(yīng)性，這使得后代中擁有較好的抗逆性，同時其組配的F2∶3家系的產(chǎn)量相關(guān)性狀分析對進(jìn)一步選育高抗和高產(chǎn)的種質(zhì)提供了一定的參考。本研究中兩親本在8個產(chǎn)量相關(guān)性狀上，除穗行數(shù)以外的7個性狀之間都有較明顯的差異，在F2∶3家系中，8個性狀都有一定的變異，變異依次為：禿尖長>行粒數(shù)>穗長>百粒重>穗粗>粒長>粒寬>穗行數(shù)，禿尖在F2∶3家系中變異最大這結(jié)果與邢吉敏等[9]、王楠等[10]和李燕等[11]研究結(jié)果一致，穗行數(shù)在F2∶3家系中變異最小，因為雙親的穗行數(shù)差異不明顯，同時有關(guān)研究表明，穗行數(shù)在玉米的遺傳中比較穩(wěn)定，主要受幾個主效QTL控制[12-14]。在相關(guān)性分析中，得出百粒重與粒長、粒寬呈極顯著正相關(guān)，百粒重與禿尖長呈顯著負(fù)相關(guān)。梁曉玲等[15]、朱永興等[16]的研究表明，玉米粒重對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)值最大，粒長、粒寬與百粒重有較高的正相關(guān)關(guān)系。向道權(quán)等[17]、楊俊品等[18]的研究認(rèn)為，禿尖長與單產(chǎn)之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此在后續(xù)選育過程中應(yīng)把粒重改良作為一個重點，盡可能的避免有禿尖的家系。