饲用玉米植株数量性状二级系统方差分析*

李志明,乌艳红,白玉龙,吕 宁,杨秀芳,赵建平,娜日苏,陈玲玲,梁庆伟

(内蒙古赤峰市农牧科学研究院草原研究所,内蒙古 赤峰 024031)

1 材料与方法

1.1 原始材料

原始材料30份,见表2。

1.2 试验设计

单因素二级系统设计,一级系统品种间数量性状比较,二级系统品种内4 000株/667m2和4 500株/667m2密度处理水平间数量性状比较,随机区组设计,7行区,行长8m,行距50cm,5月上旬播种,施基肥磷酸氢二铵30kg/667m2,下旬齐苗,田间管理同大田。

1.3 数量性状测试项目与方法

1.3.1 抽样方法

按区组每区去掉2个边行,从中间5行每行采集有代表性样株1株齐地面刈割,按品种、处理编号带回试验室进行项目测定。

1.3.2 植株性状方差分析测试项目与方法

在试验室测量样株的株高、穗位高、全株节间数、穗位下节间数、枯叶数、基茎粗(近地面3节中间节间)。从株体剥离叶片,并剥离穗位下叶鞘,从穗位节间处用剪刀横向剪断茎秆,分别称穗位下茎鲜重、基茎鲜重、绿叶鲜重、从穗位剥离果穗,称果穗鲜重,纵向用剪刀分段剪细茎秆、叶鞘、果皮成丝,称茎、叶鞘、果皮、枯叶、雄穗之和鲜重视为茎鲜重。室内自然风干,风干后称茎、叶、穗干重。长度单位以cm表示,重量单位以g表示,下同。

2 结果与分析

2.1 品种间植株数量性状方差分析

据表1可知,供试饲用玉米17个植株数量性状变量经F检验,只有穗位叶面积品种间变量达显著水平,其余16个性状品种间变量均达极显著水平,表明品种遗传材料群体植株数量性状遗传差异真实存在,其中F值大于20的从高到低依次为株高、节间数、穗位高、叶干重、穗位下节间数性状,F值在10～20之间从高到低依次为茎干重、穗位下茎重、穗干重、穗鲜重、茎鲜重、叶鲜重,F值小于10的数量性状从高到低依次为枯叶数、株鲜重,基茎重、株干重、穗位叶面积。

2.2 品种内密度处理间植株数量性状方差分析

据表1可知,供试饲用玉米品种内密度处理间植株数量性状变量经F检验,F值达到极显著的数量性状有基茎粗、叶鲜重、穗位下茎重,穗干重4个性状,F值达到显著的数量性状有枯叶数、茎鲜重、穗鲜重、基茎重、株鲜重5个性状,F值不显著的数量性状有株高、穗位高、穗位叶面积、节间数、穗位下节间数、叶干重、茎干重、株干重8个性状。品种内密度处理间植株性状变量显著或极显著水平F值均勉强超过F0.05和F0.01临界值,其中穗位下茎重变量F值最高,为F=2.59,仅超过临界值0.87。

表1 饲用玉米植株数量性状二级系统方差分析

注:*表示显著达到0.05水平,**表示显著达到0.01水平。

2.3 品种间主要植株数量性状均值比较

2.3.1 株高性状均值比较

从表2可知,供试玉米从株型高度上可划分3种类型,第1种株高在350cm以上的高大型,该型有9个品种,从高到低依次为东陵白、雅玉26、雅玉 04889、金岭14 、真金 32、中北 410(2)、金岭1、雅玉8、中北410,其中东陵白极显著高于真金32至畜研1号间21个品种的植株高度,东陵白与雅玉26间株高差异不显著。第2种中高植株型,高度在近300cm～350cm之间的品种有16个,植株高度从高到低依次为中农青贮67、雅玉79491、金岭18、北京三元(2)京科516、青贮 772、北京三元、英红、金岭17、龙育 6、玉米杂交、小英白、小英红、龙育1、新601。第3种低高株型,株高在250cm～290cm 间的有富有9号、沈玉21、新202、202、畜研1号。

2.3.2 叶干重性状均值比较

从表2可知,叶干重在70～100g之间的有8个品种,占总品种数的26.67%,从高到低依次为真金 32、金岭 21、中农青贮 67、北京三元、青贮772、金岭1、金岭18、北京三元(2)。叶干中重等,在50～70g之间的有金岭17至龙育1等16个品种,占供试玉米总品种数的53.33%,叶干重较低在25～45g之间的有202至畜研1号等6个品种,占供试玉米品种数的20%。

2.3.3 穗干重均值比较

从表2可知,果穗干重约在200～240g之间的从高到低依次有新 601、202、金岭 17、英红、新202、畜研1号、沈玉 21等7个品种,占供试玉米的24%,新601的果穗干重极显著高于富有9号至金岭1间的22个品种的果穗干重,新601、202、金岭17等3个品种的果穗干重极显著高于中农青贮67至金岭1间的19个品种的果穗干重,新601至金岭17等3个品种间、202至沈玉216个品种间、金岭17至金岭217个品种间果穗干重均值差异均不显著。供试玉米果穗干重均值在100～180g间的有富有 9号至金岭114个品种,占总品种数的48.4%,果穗干重均值约在50～90g间的有中北410(2)至金岭18个品种,占总品种数的27.6%。

2.3.4 株干重均值比较

从表2可知,株干重在440～500g之间的有东陵白、金岭 17、中农青贮 67、金岭21、英红、新601等6个品种,占品种总数的20%,6个品种间均值差异不显著,株干重在350～440g之间的有真金32至畜研l号19个品种,占品种总数的63.3%,金岭18至畜研1号间18个品种株干重均值差异不显著,株干重在260～340g之间的有金岭14至玉米杂交5个品种,占品种总数的16.7%,其中金岭14、龙育1、小英红、小英白4个品种间,小英红、小英白、玉米杂交品种间株干重均值差异均不显著,金岭14、龙育1与玉米杂交品种间株干重均值则差异显著。

表2 饲用玉米主要植株数量性状均值多重比较

注:小写字母表示显著达到0.05水平,大写字母表示显著达到0.01水平。

2.4 方差分量比率及遗传参数估测

从表3可知,环境效应方差分量、密度处理效应方差分量、品种遗传效应方差分量占表现型方差的比率分别度量了环境、处理、遗传效应的变异程度,其中环境方差/表现型方差比率较高的有叶面积、株干重、基茎重、基茎粗、枯叶数、株鲜重性状,其方差比率均超过40%,其余性状方差比率则较低,在16%～40%之间。密度处理方差/表现型方差比率相对均较低,只有基茎粗性状方差比率为11.32%,其余性状方差比率均小于8%。广义遗传率度量了遗传方差/表现型方差比率,以小区和品种为单位的广义遗传率在3个方差分量比率中总趋势具有相对较高比值趋势,以小区为单位的广义遗传率在50%以下有叶面积、基茎粗、枯叶数、基茎重、株鲜重、株干重6个性状,其余各性状广义遗传率均在60%以上,对应的上述6个性状以品种为单位广义遗传率在60%～80%之间,其余各性状广义遗传率均超过80%。遗传变异系数小于环境变异系数的有叶面积、基茎粗、基茎重、株干重性状,相差幅度最大和最小的分别为叶面积和基茎粗性状,其余各性状遗传变异系数均大于环境变异系数,表明遗传变异程度大于环境变异程度。

表3 方差分量比率及广义遗传率估值%

3 结论与讨论

3.1 饲用玉米植株数量性状经二级系统方差分析,品种均值度量了品种基因型值,经F检验,品种间变量F值若小于10,则广义遗传率小于60%,F值大小预示广义遗传率的相对大小。

3.2 品种内密度处理间变量经F检验,近半数性状差异不显著,即使F值显著或极显著,也都是勉强超过F0.05或F0.01临界值,两种密度处理方差与表现型方差比率大多数小于8%,而且密度处理用仅差0.7株/m2两种处理对饲用玉米单株数量性状表现型变异属微效效应。

3.3 在方差分量比值估值中,叶面积性状的环境方差与表现型方差比值估值超过了90%,环境方差分量包括环境效应和随机误差效应,由于在叶面积测量过程中,己近秋分季节,大部分品种的穗位叶片残缺或缺失撕裂,为了数据的完整性,不得不用非穗位完整叶片来替代,致使测量误差积累,导致方差比值增高,要减少叶面积测量误差,不能在晚秋与其他数量性状同步测量。