玉米自交系的耐密性分析

2012-04-29刘鹏飞张媛蒋锋等

湖北农业科学 2012年15期

刘鹏飞张媛蒋锋等

摘要：选取具有代表性的１５个玉米自交系为试验材料，通过在两种种植密度下的表现，利用玉米单株产量耐密系数分析了玉米自交系的耐密性，并对单株产量耐密系数与产量相关性状的相关性进行分析。结果表明，１５个品种中，ＰＨ６ＷＣ的单株产量耐密系数最高，达２７．３５，明显高于其余自交系，耐密系数较高的自交系还有郑５８、Ｋ１２与掖４７８；产量相关性状与单株产量耐密系数相关性不显著。耐密系数可作为初步评价玉米自交系耐密性的参考依据。

关键词：玉米；自交系；耐密性；耐密系数

中图分类号：Ｓ５１３文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）15－3171-02

Analysis on Density-Tolerance of Inbred Line of Maize

ＬIU Ｐｅｎｇ-ｆｅｉ，ＺHANG Ｙｕａｎ，ＪIANG Ｆｅｎｇ，ＺHANG Ｚｉ-ｌｉ，ＣHEN Ｑｉｎｇ-ｃｈｕｎ，ＷANG Ｘｉａｏ-ｍｉｎｇ

（ＣｒｏｐＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＺｈｏｎｇｋａｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０２２５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｆｔｅｅｎｉｎｂｒｅｄｌｉｎｅｓｏｆｍａｉｚｅｗｅｒｅｐｌａｎｔｅｄａｔ２ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ．Ｔｈｅｔｏｌｅｒａｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆｐｅｒｐｌａｎｔａｓｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｏｐ 4 ｉｎｂｒｅｄｌｉｎｅｓｗｉｔｈｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｔｏｌｅｒａｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒａｎｋｅｄａｓＰＨ６ＷＣ＞Ｚｈｅｎｇ５８＞Ｋ１２＞ Yｅ４７８， which of PH6WC was 27.35．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｙｉｅｌｄ－ｒｅｌａｔｅｄｔｒａｉｔａｎｄｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｔｏｌｅｒａｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｓｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．Ｔｈｅｔｏｌｅｒａｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄａｓａｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｔｉｇｈｔｎｅｓｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｍａｉｚｅｉｎｂｒｅｄｌｉｎｅｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｉｚｅ；ｉｎｂｒｅｄｌｉｎｅｓ；ｄｅｎｓｉｔｙ－ｔｏｌｅｒａｎｃｅ；ｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｔｏｌｅｒａｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ

随着玉米育种水平的提高和农业生产条件的改善，玉米产量的提高仅依靠单株生产力的提高已经很困难，在低密度水平下玉米的产量已经达到平台效应。国内外的玉米生产实践表明种植耐密杂交种是生产发展的必然趋势，玉米产量的突破对耐密性品种的选育和密植栽培提出了更高的要求［１-７］。因此，探讨玉米的耐密性及选育耐密品种已成为重要的育种目标之一。而杂交种的耐密性则要以自交系的耐密性作为保障，耐密自交系的选育工作则是耐密育种工作的难点［８］。

近年来，关于玉米耐密性的研究较多，但如何对玉米品种的耐密性进行正确评价和进行数学量化以便在育种栽培中有据可依，还有待进一步研究。笔者以前人提出的单株产量耐密系数为依据［９］，将玉米耐密性进行量化，并对目前国内常用的１５个玉米自交系的耐密性进行分析，以期给玉米育种及高产栽培提供理论依据。

１材料与方法

１．１供试材料

选用我国玉米育种的１５个常用骨干自交系为试验材料，分别为综３、８７-１、郑５８、昌７-２、许１７８、黄Ｃ、ＰＨ６ＷＣ、ＰＨ４ＣＶ、Ｍｏ１７、自３３０、沈１３７、掖４７８、Ｆ８３、Ｋ１２与丹９０４６。

１．２试验设计

试验设在仲恺农业工程学院番禺钟村试验农场，对以上１５个代表性的自交系设４．５万株／ｈｍ２和９．０万株/ｈｍ２两个密度处理（以下均用Ｄ１、Ｄ２表示），随机区组排列，重复３次，每小区按４行区种植，行距６０ｃｍ，株距分别为３７．０ｃｍ和１８．５ｃｍ，行长４ｍ。试验地管理略高于大田生产。成熟后收中间两行，测定各个自交系的单株生产力及产量相关性状。

１．３耐密系数的计算

依据苏方宏［９］提出的玉米品种耐密性的表达公式：Ｎ＝■×■，式中Ｎ为耐密系数，Ｎ值越大表示品种的耐密性越强，相反则耐密性小；Ｄ１为低密度水平，Ｄ２为高密度水平；ｙ１代表低密度条件下某品种的单株产量，ｙ２代表高密度条件下某品种单株产量，ｙ为高密度条件下各品种的平均单株产量。

２结果与分析

２．１玉米自交系的耐密性分析

试验结果表明（表１），１５个自交系在两种不同密度水平下单株产量差不同，其耐密系数变幅较大，说明１５个自交系的耐密性强弱不同。两个密度下单株产量差最大的是８７-１，产量差较大的还有自３３０、综３、黄Ｃ；不同密度单株产量差最小的是ＰＨ６ＷＣ与许１７８，产量差较小的还有丹９０４６、郑５８、沈１３７与Ｆ８３。１５个骨干自交系中，耐密系数最高的是ＰＨ６ＷＣ，达２７．３５，明显高于其余自交系；耐密系数较高的自交系还有郑５８、Ｋ１２和掖４７８，其耐密系数均达15以上，说明这些自交系对密度反应不敏感；耐密系数较低的有自３３０、８７-１与许１７８，其耐密系数均小于6，对密度反应较敏感。以上结果表明，不同自交系材料在不同的密度下的适应能力有很大差别；其单株产量差异大小并不能代表自交系的耐密性，耐密系数可以客观反映出自交系的耐密性。

２．２玉米耐密系数与产量性状的相关性分析

玉米的耐密性受到植株生长过程中各性状之间的制约和相互影响，是一个复杂的综合特性，是系统性整体功能的体现。为了探讨玉米自交系耐密系数与各产量相关性状之间的关系，特对穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃顶长、百粒重与出子率进行了调查，并对各性状与耐密系数进行了相关性分析。结果表明，穗长与秃顶长与耐密系数呈负相关，说明果穗适中结实性好，秃顶较小自交系的耐密性可能较好；其余性状与耐密系数呈正相关，但所有性状与耐密系数均未达到显著相关性，因此不能直观通过这些性状来选择耐密自交系，还需通过密度试验来选择，但在选择过程中还要注意结合自交系的抗病性与抗逆性的选择。

３小结与讨论

玉米的耐密性是重要的农艺性状，选育耐密品种已成为重要的育种目标，逐步增加玉米的种植密度是生产发展的必然趋势，因此研究玉米的耐密性及选育耐密品种对玉米的生产发展具有重要的意义。有前人指出玉米栽培上最大的改革是种植密度的加大和施肥水平的提高，在今后的育种中，从育种的基础材料开始，在自交的不同世代以及杂交种的评价鉴定都要在预先设计的高密度下进行［１０］。因此，对自交系的耐密性进行量化比较，筛选出耐密性的自交系对玉米耐密性品种的选育具有重要意义。

玉米的耐密性是多个性状、多个因素及其环境综合作用的结果。一个或者几个具体的生育性状很难显示出它的强弱和对密度的敏感程度，所以在育种实践中很难进行直接的选择，因此本研究利用前人提出的对耐密性的表达方法，依据耐密系数对１５个国内目前常用的骨干自交系进行了耐密性鉴定，结果表明自交系品种ＰＨ６ＷＣ、郑５８、Ｋ１２与掖４７８的耐密系数较高，这与育种实践中这些自交系表现株型紧凑耐密性较强是一致的，其中ＰＨ６ＷＣ和郑５８是耐密性品种先玉３３５和郑丹９５８的母本，说明这两个品种的耐密性均主要来自于母本。８７-１和自３３０表现株型披散，穗上叶夹角较大，因此其耐性系数较低，对密度表现较敏感。

玉米自交系的耐密性除了产量表现外，还应该表现为对不良环境的抗性和耐性以及抗病虫性等。在育种实践中，应该通过在高低密度的对照下筛选耐密自交系，进而组配耐密玉米品种的手段来完成品种耐密性的选育［１２］。有关耐密性与株型结构、冠层结构与光合效率的关系，以及耐密性的遗传规律等问题都有待于进一步的研究。

参考文献：

［１］薛珠政．种植密度对玉米单株和群体效益的影响［Ｊ］．玉米科学，１９９９，７（２）：５２-５４．

［２］佟屏亚．当代玉米科技进步［Ｍ］．北京：中国农业科技出版社，１９９３．４８-５４．

［３］赵久然．进一步挖掘我国玉米增产潜力的主要措施［Ａ］．谢建华，黄辉．现代玉米发展论文集［Ｃ］．北京：中国农业出版社，２００７．１７．

［４］张世煌．郑单９５８带给我们的创新思路和发展机遇［Ｊ］．玉米科学，２００６，１４（６）：４-６．

［５］薛吉全，马国胜，路海东，等．玉米不同株型耐密性的群体生理指标研究［Ｊ］．应用生态学报，２００２，１３（１）：５５-５９．

［６］樊景胜．玉米边际效应指数及在选育耐密品种上的应用［Ｊ］．玉米科学，１９９４，２（２）：９-１１．

［７］杨绪武．玉米品种的耐密指数及其在玉米品种选育中的应用［Ｊ］．黑龙江农业科学，１９９９（１）：２７-28.

［８］孙发明，金应世．耐密型玉米自交系的培育与改良［Ｊ］．延边农学院学报，１９９２（３）：１６８-１７０．

［９］苏方宏．玉米耐密性的数学表达及其应用［Ｊ］．玉米科学，１９９８，６（１）：５２-５４，６８．

［１０］赵久然．王荣焕．再议玉米耐密型品种的选育鉴定及配套栽培技术［Ｊ］．玉米科学，２００８，１６（４）：５-７．