玉米杂交组合主要性状与产量的相关和通径分析

卓越

摘要[目的]筛选影响玉米穗粒质量的主要因子，为高产杂交组合选育提供参考。[方法]以81个参试玉米杂交新组合为研究对象，对主要性状进行相关分析和通径分析，建立多元线性回归方程。[结果]秃尖长、穗轴质量、穗长、百粒质量和行粒数变异系数较大，百粒质量、株高、穗位高、生育期、穗轴质量、穗周长和行粒数与穗粒质量极显著、显著正相关。穗粒质量与穗位高、生育期、穗轴质量、穗行数、行粒数和百粒质量多元直线正相关。[结论]选择杂交新组合，应将百粒质量放在首位，关注行粒数、生育期、穗轴质量和穗位高。

关键词夏玉米；农艺性状；产量；相关分析；通径分析

中图分类号S513文献标识码

A文章编号0517-6611（2015）07-055-03

玉米是世界上最重要的粮经饲兼用作物。前人研究结果表明，玉米穗粒质量是微效多基因控制的数量性状，受多个农艺性状的共同作用、共同影响[1-2]。受有关单位的委托，2014年杨柳农业科学实验站进行了夏玉米组合比较（2组）、组合鉴定和生产试验。笔者以参试杂交组合为研究对象，对主要性状等进行相关分析和通径分析，建立了多元线性回归方程，筛选了影响穗粒质量的主要因子，旨在为高产杂交组合选育提供参考。

1材料与方法

1.1材料

供试材料由山东冠丰种业、河南地神种业提供，共81个杂交新组合，以郑单958、先玉33为对照（表1）。行距60 cm，留苗75 000株/hm2。

1.2试验设计试验处理设计见表1。

1.3试验方法

试验于2014年6～9月在杨柳农业科学实验站同一块地进行，土壤砂姜黑土，粘壤土，肥力中等。小麦收获后旋耕，基施28-6-6复合肥600 kg/hm2。6月18～19日播种，9月17～25日相继成熟，10月7日收获。田间管理按高产田要求进行，肥水充足。7月31日遇雨追施尿素225 kg/hm2。6月22日、7月8日和8月2日微喷3次，每次微喷30 min左右，相当于15～20 mm降雨量。6月20日乙草胺封闭，6月29日丁·莠定向喷雾除草，7月27日人工拔草。7月10日、7月28日用氰戊乐果、辛硫磷防治害虫。

收取中间2行计产。试验期间调查生育期，吐丝后每小区取10株测定株高、穗位高，收获时取10个果穗，风干后测定穗长、穗周长、秃顶长、穗轴质量、穗行数、行粒数和穗粒质量。

1.4数据处理

数据采用各组合的平均值，运用Excel 2003和DPS v7.05软件进行数据处理，计算变异系数、相关系数和通径系数。分析时，以穗粒质量为应变量，记作Y，其他各性状为自变量，即株高（X1），穗位高（X2）、生育期（出苗-成熟，X3）、穗长（X4）、穗周长（X5）、秃尖长（X6）、穗轴质量（X7）、穗行数（X8）、行粒数（X9）、百粒质量（X10）。

1.5气候特点

濉溪县属暖温带半湿润季风气候区。2014年夏玉米生长季节气温持续偏低，降水量先少后多，旱涝交替，光照不足。6月中旬至9月下旬平均气温24.8 ℃，比历年平均值（25.4 ℃）低0.6 ℃；积温2 783.6 ℃·d，比历年平均值（2 848.2 ℃·d）少64.6 ℃·d。降水量518.5 mm，比历年平均值（528.4 mm）少9.9 mm，总量正常。6月中旬至7月下旬降水持续偏少，仅降水100.7 mm，比历年平均值少213.5 mm，造成苗期干旱，幼苗生长缓慢，甚至部分死苗，抽雄提前。8月下旬降水102.8 mm，比历年平均值多55.7 mm；9月中下旬降水178.2 mm，比历年平均值多141.9 mm；2次田间积水2 d以上，形成涝渍。日照时数563.7 h，比历年平均值（725.3 h）少161.6 h。夏玉米灌浆期低温多雨寡照，对干物质积累不利。

2结果与分析

2.1主要农艺性状及产量表现

性状的变幅和变异系数越大，表明相应指标选择的范围越广，潜力越大[3]。主要农艺性状变异系数大小为：秃尖长>穗轴质量>穗长>百粒质量>行粒数>穗位高>株高>穗行数>穗周长>生育期（表2）。秃尖长、穗轴质量、穗长、百粒质量和行粒数的变异系数均大于10%，说明通过杂交改良和改善栽培措施等方法使这些性状得以较大程度提高；而穗位高、株高、穗行数、穗周长和生育期等性状的变异系数相对较低，这些性状也能通过人工杂交和栽培措施等获得一定的改善[4]。因此，在玉米新组合选育中，应重点关注秃尖长、穗轴质量、穗长、百粒质量、行粒数和穗位高等。

2.2农艺性状与产量的相关性

相关分析是了解各性状间是否相关及相关的性质（正或负相关）、密切程度。结果表明，百粒质量、株高、穗位高、生育期、穗轴质量、穗周长与穗粒质量极显著正相关，行粒数与穗粒质量显著正相关。相关程度大小为：百粒质量（r=0.673 3）>株高（r=0.532 4）>穗位高（r=0.432 9）>生育期（r=0.388 9）>穗轴质量（r=

0.322 5）>穗周长（r=0.311 7）>行粒数（r=0.221 4）。农艺

性状间的相关程度为：株高与穗位高、穗轴质量、百粒质量极显著正相关；穗位高与百粒质量极显著正相关，与穗周长显著正相关；生育期与穗周长、百粒质量极显著正相关，与行粒数显著负相关；穗长与行粒数极显著正相关；穗周长与穗行数、百粒质量显著、极显著正相关，与行粒数极显著负相关；秃尖长与行粒数极显著负相关，穗行数与行粒数、百粒质量极显著、显著负相关（表3）。性状间的相互作用关系复杂，既有相辅相成也有相互制约，某一性状的加强常伴随一些性状作用的加强和另一些性状作用的削弱。在玉米高产育种中应注意选择百粒质量、穗轴质量高，株高、穗位适中，生育期长，穗粗，行粒数多的玉米材料[5]。同时兼顾生育期、穗周长、穗行数与行粒数，百粒质量与穗行数互相制约的关系。

2.3多元回归方程的建立

以穗粒质量为应变量进行逐步回归分析，建立多元线性回归方程如下：

Y=-228.11+0.214 9X2+1.252 2X3+0.480 8X7+3.553 1X8+2.232X9+3.048 3X10

相关系数R=0.843 4，F值为31.629 5，达极显著水平，说明建立的回归方程是可靠的。与相关分析比较显示，株高、穗周长被踢出多元相关序列，而穗行数则被引入方程。偏相关系数大小为：X10（r=0.691 4）>X9（r=0.563 8）>X8（r=0.356 6）>X3（r=0.227 3）>X7（r=0.219 6）>X2（r=0.190 4）。经t检验，置信度大于90%。

2.4主要农艺性状与产量的通径分析

通径分析是在相关分析基础上，进一步研究因变量与自变量之间的数量关系，并将相关系数分解为直接作用和间接作用，以揭示各个因素对因变量的相对重要性。玉米主要性状对穗粒质量的通径系数见表4。决定系数为0.711 4，剩余通径系数为0.537 2。

2.4.1百粒质量的产量效应。百粒质量对产量的直接通径系数最大（P=0.703 6）。通过其他性状对产量的正、负向间接作用相互较平衡，总间接作用为-0.030 3。说明百粒质量对穗粒质量的效应来自其本身，直接选择效果较好，选择百粒质量大的杂交组合容易获得高产，与周旭梅等[6]的研究结果一致。

2.4.2行粒数的产量效应。行粒数对穗粒质量的直接通径系数（P=0.439）较大。通过生育期、穗轴质量对产量的正向间接效应不足0.02，而通过生育期、穗行数和百粒质量对产量有不同程度的负向间接效应，总间接作用为-0.217 6，抵消直接作用的49.57%。行粒数与产量的相关系数（r）为0.221 4，达显著水平。说明行粒数对穗粒质量的正效应来自其本身，直接选择效果较好[7]。

2.4.3穗行数的产量效应。穗行数对产量的直接效应P=0.248 3。通过穗位高、生育期和穗轴质量对产量起正向的间接效应很小，而通过行粒数、百粒质量对产量起负向的间接效应较大，总间接作用为-0.293 5，与直接作用几乎相抵。以致穗行数与穗粒质量的相关系数很小。因此，对穗行数选择时，要兼顾百粒质量、行粒数的负向作用[8]。

2.4.4生育期的产量效应。生育期对穗粒质量的直接作用较小（P=0.148 5），占相关系数的38.18%，以间接作用为主。其中，通过穗位高、穗行数和百粒质量有不同程度的正向间接效应，而通过穗轴质量、行粒数有不同程度的负向间接效应，总间接作用为0.240 5。生育期与穗粒质量极显著正相关。因此，选择生育期长的杂交组合容易获得高产。

2.4.5穗轴质量的产量效应。穗轴质量对穗粒质量的直接作用较小（P=0.131 6），占相关系数的39.58%，以间接作用为主。其中，通过穗位高、穗行数、行粒数和百粒质量有不同程度的正向间接效应，而负向间接效应只有通过生育期一个因子，且较小，总间接作用为0.200 7。穗轴质量与穗粒质量极显著正相关。因此，选择穗轴质量高的杂交组合容易获得高产。

2.4.6穗位高的产量效应。穗位高对穗粒质量的直接作用较小（P=0.115 8），占相关系数的26.75%，以间接作用为主。通过其他因子有不同程度的正向间接效应，总间接作用为0.317 1。因此，适当增加穗位有助于提高产量[9]。但穗位并非越高越好，否则潜在倒伏的危险。选择时要兼顾抗倒性。

3结论与讨论

3.1玉米各性状变异系数和相关性分析表明，秃尖长、穗轴质量、穗长、百粒质量和行粒数变异系数较大。百粒质量、株高、穗位高、生育期、穗轴质量、穗周长和行粒数与穗粒质量极显著、显著正相关。

3.2玉米主要性状对产量的通径分析玉米产量除受自然环境影响之外，遗传因素占有很重要的地位，特别是玉米数量性状间的相互作用对籽粒产量有重要影响。分析表明，玉米穗粒质量与穗位高、生育期、穗轴质量、穗行数、行粒数和百粒质量多元直线正相关。在玉米杂交组合选择过程中，应将百粒质量放在首位，其次是行粒数、生育期、穗轴质量和穗位高。对穗行数选择时，要兼顾百粒质量、行粒数。

3.3杂交新组合选育参数高产杂交组合要有较高的百粒质量、穗位、穗轴质量、行粒数、穗行数以及较长的生育期。目前淮北地区玉米杂交组合产量要达到9 000～10 500 kg/hm2，选择参数为：穗位高104 cm，生育期91 d，穗轴质量20 g，穗行数16行，行粒数30粒，百粒质量32 g。

参考文献

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[5] 许海涛，许波，王友华，等.典型相关分析在玉米遗传育种中的应用研究[J].河南科技学院学报，2008，36（3）：6-8.

[6] 周旭梅，高旭东，何晶.75个玉米杂交组合主要农艺性状与产量的相关和通径分析[J].山东农业科学，2013，45（5）：48-52.

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