四个玉米品种抗倒性及持绿性研究初报

陈文俊 付忠军 黄玉碧 李建生 杨华 郑 阳

摘要：试验选用在中国西南地区有代表性的中国和美国玉米品种各２个，测定其茎秆强度与弹性、根系拉力、叶片持绿度等参数。结果表明，ＤＫ００７抗倒性最好，渝单８号、先玉５０８ 次之，登海１１抗倒性较差；２个美国玉米品种在茎秆强度、入土根数、持绿度上优于２个中国玉米品种，差异达到显著水平，而在茎秆弹性上稍逊于２个中国玉米品种； 持绿度与入土根数、根系拉力呈显著相关。

关键词：玉米；茎秆强度；茎秆弹性；根系拉力；叶片持绿度

中图分类号：Ｓ５１３；Ｓ３３８文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）06－1095-03

Preliminary Study on the Lodging Resistance and Stay-Green for Four Maize Varieties

ＣＨＥＮ Ｗｅｎ－ｊｕｎ１，ＦＵ Ｚｈｏｎｇ－ｊｕｎ１，ＨＵＡＮＧ Ｙｕ－ｂｉ２，ＬＩ Ｊｉａｎ－ｓｈｅｎｇ３，ＹＡＮＧ Ｈｕａ１，ＺＨＥＮＧ Ｙａｎｇ１

（１． Ｉｎｓｉｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｏｒｎ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂａｎａｎ ４０１３２９，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；

２． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａ＇ａｎ ６２５０１４，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ；

３． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｗｏ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍａｉｚｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ Ａｍｅｒｉｃａ ｗｅｒｅ ｐｌａｎｔｅｄ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｅｍｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｓｔｅｍｓ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ， ｕｐｒｏｏｔ ｐｏｗｅｒ， ｓｔａｙ－ｇｒｅｅｎ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｐａｒａｍｅｔｅs ｗｅｒｅ ｖａｌｕａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｏｄｇｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｒａｉｔｓ ｏｆ ＤＫ００７ waｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ， ｗｈｉｌｅ Ｙｕｄａｎ Ｎｏ．８、 Ｐｉｏｎｅｅｒ ５０８ weｒｅ ｍｉｄｄｌｅ ｌｅｖｅｌ， ａｎｄ Ｄｅｎｇｈａｉ １１ was ｐｏｏｒｅｓｔ． Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍａｉｚｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ ｈａd ｈｉｇｈｅｒ ｓｔｅｍｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｍｏｒｅ ｒｏｏｔ ｎｕｍｂｅｒ，ｂｅｔｔｅｒ ｓｔａｙ－ｇｒｅｅｎ ｏｆ ｌｅａｆ ｔｈａｎ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍａｉｚｅ ｏｆ ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ． Ｂｕｔ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｍａｉｚｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ ｈａd ｌｅｓｓ ｌｏｗｅｒ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ． Ｓｔａｙ－ｇｒｅｅｎ ｄｅｇｒｅｅ was positively related with ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｂｕｒｉｅｄ ｒｏｏｔ and ｕｐｒｏｏｔ ｐｏｗｅｒ ｉｎｔｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｒｎ； ｓｔｅｍｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ； ｓｔｅｍｓ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ；ｕｐｒｏｏｔ ｐｏｗｅｒ ；ｓｔａｙ－ｇｒｅｅｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｌｅａｆ

玉米倒伏是由于外界因素引发的茎秆从直立状态到倒折的现象［１］。倒伏一直是影响玉米产量和品质的重要因素。据统计，倒伏导致玉米减产１５％～２５％，甚至更高，我国每年因倒伏造成玉米的产量损失近１００万ｔ。近年来，随着玉米高密度育种和杂交种高密度种植技术的发展，密植与倒伏之间的矛盾日益突出，玉米的抗倒性已成为玉米遗传育种研究的热点之一［２－６］。国内外学者从植株特性、解剖学特性、化学成分、品种、库容量、肥料和病虫害等不同角度［７］对玉米倒伏作了大量研究，并取得了较大的进展。玉米叶片持绿性与品种的产量、品质、抗逆性密切相关［8］。试验对玉米抗倒性进行比较分析，以期为玉米抗倒性的遗传改良提供参考依据。

１材料与方法

１．１供试材料

供试玉米品种为2个中国品种渝单８号（ＧＰ１０２５）和登海１１（ＧＰ１０２６），2个美国品种先玉５０８（ＧＰ１０３０）和ＤＫ００７（ＧＰ１０３２）。

１．２试验设计

采用随机区组试验设计，３次重复，小区面积２０ ｍ２，５行区，每公顷密度４．８万株，于２０１０年３－８月在重庆市农业科学院试验基地、四川雅安同时开展试验。

１．３测定项目与方法

成熟期在田间调查株高、穗位高、茎粗、倒伏率，测定茎秆强度、莖秆弹性、根系拉力；收获后调查入土根数。用游标卡尺测定茎粗；采用中国农业大学研制的茎秆强度仪测定茎秆强度；采用中国农业大学研制的弹性强度仪测定茎秆弹性；采用中国农业大学研制的拔根阻力专用检测仪测定根系拉力；在玉米开花期与生理成熟时调查不同时段绿叶面积计算叶片持绿度。统计学分析采用Ｅｘｃｅｌ和ＤＰＳ进行。

２结果与分析

２．１不同玉米品种株高、穗位高比较

株高、穗位高是衡量玉米品种抗倒能力的指标之一。一般而言，株高增加，穗位升高，植株重心上移，抗倒能力减弱。但品种的抗倒能力还与其他因素密切相关。图１表明，美国的两个品种株高、穗位高均比中国的两个品种高。美国玉米品种平均株高、穗位高分别为２９５ ｃｍ和１２５ ｃｍ，比中国玉米品种分别高４５ ｃｍ和３０ ｃｍ，方差分析表明差异达到显著水平。

２．２不同玉米品种茎秆弹性比较

图２表明，重庆、雅安两点美国玉米品种茎秆弹性比中国玉米品种都低，且差异达到显著水平。

２．３不同玉米品种茎秆强度比较

茎秆强度与倒伏负相关。李得孝等［9］指出，茎秆抗拉弯强度和横折弯强度能综合反映茎秆质量好坏。图３表明，重庆、雅安两点美国玉米品种茎秆强度都比中国玉米品种高，且差异达到显著水平。

２．４不同玉米品种根系比较

玉米抗倒性与根体积、总根数、支持根层次、根干重呈正相关［９］。Ｋａｍａｒａ等［１０］的研究表明，玉米倒伏与根系拉力呈显著的负相关。根粗、量大、分布广、扎根深的植株抗倒伏能力强。图４表明，重庆、雅安两点美国玉米品种入土根数都比中国玉米品种多，方差分析表明差异达到显著水平。图５ａ表明重庆点美国玉米品种平均根系拉力比中国玉米品种低，图５ｂ表明雅安点美国玉米品种平均根系拉力比中国玉米品种高，但差异均未达到显著水平。

２．６不同玉米品种田间倒伏率和叶片持绿度比较

倒伏率＝［（总株数－直立株数）／总株数］×１００％

田间实际表现以ＧＰ１０２６倒伏率最高、ＧＰ１０３２最低（图６）。重庆、雅安两地两个中国玉米品种的叶片持绿度均小于两个美国玉米品种（图7）。

２．７叶片持绿度与抗倒性指标相关性

表１、表２显示，重庆、雅安两地叶片持绿度与根系总数、根系拉力均呈显著或极显著正相关；重庆点叶片持绿度与茎秆弹性、茎秆强度分别呈负相关和正相关；雅安点叶片持绿度与茎秆弹性、茎秆强度分别呈极显著负相关和显著正相关。

３小结与讨论

玉米茎倒伏与茎秆强度、植株高度和茎皮厚度密切相关［１1］。将株高、穗位高、茎秆强度、茎秆弹性、根系总数、根系拉力作为抗倒伏相关性状进行观察，并在田间考查倒伏率，综合其表现，认为美国玉米品种在茎秆强度、入土根数、叶片持绿度上优于中国玉米品种，差异达到显著水平，而在茎秆弹性上稍逊于中国玉米品种。两个试验点玉米叶片持绿度与根系总数、根系拉力均呈显著或极显著正相关，是否与根系活力强、ＣＴＫ（细胞分裂素）分泌有关［１2］，有待进一步研究。

参考文献：

［１］ 李得孝，员海燕，周联东．玉米抗倒伏性指标及其模拟研究［Ｊ］．西北农林科技大学学报（自然科学版），２００４，３２（５）：５３－５６．

［２］ 张世煌．中美两国玉米育种思路和技术水平的比较［Ｊ］．种子世界，２００７（４）：９－１０．

［３］ 孙世贤，戴俊英，顾慰连．密度对玉米倒伏及其产量的影响［Ｊ］．沈阳农业大学学报，１９８９，２０（４）：４１３－４１６．

［４］ 王大春．玉米耐密育种浅析［Ｊ］．农业科技通讯，２００７（１２）：１３－１４．

［５］ 袁公选，杨金慧，李雅文，等．玉米倒伏成因及预防［Ｊ］．西北植物学报，１９９９，１９（５）：７２－７６．

［６］ 张志才．作物倒伏成因分析及抗倒对策研究进展［Ｊ］．耕作与栽培，２００６（４）：１－２，２６．

［７］ 宋朝玉，张继余，张清霞．玉米倒伏的类型、原因及预防、治理措施［Ｊ］．作物杂志，２００６（１）：３６－３８．

［９］ 李得孝，员海燕，武玉华．玉米抗倒伏性状的遗传分析［Ｊ］．西北农业学报，２００４，１３（２）：４３－４６．

［１０］ ＫＡMＡＲＡ Ａ Ｙ，ＫＬＩＮＧ Ｊ Ｇ，ＭＥＮＫＩＲ Ａ， et al． Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｒｏｏｔ－ｐｕｌｌｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｒｏｏｔ ｌｏｄｇｉｎｇ ａｎｄ ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ ｉｎ ｓｅｌｅｃｔｅｄ S１ ｍａｉｚｅ ｌｉｎｅｓ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ａ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｌｏｗ－ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ ａｎｄ Ｃｒｏｐ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００３，１８９（３）：１２９－１３５．

［１1］ 張芳魁，霍仕平，张健，等．玉米茎秆性状与抗折断力的相关和通径分析［Ｊ］．玉米科学，２００６，１４（６）：４６－４９．

［１2］ 沈成国． 植物衰老生理与分子生物学［Ｍ］．北京：中国农业出版社，２００１．