夏玉米育种目标和主要农艺性状与产量的相关通径分析

丁传礼

摘 要：通过开展30个玉米杂交种展示和41个新组合比较试验，结果表明，黄淮海应培育和推广高产、中早熟、耐密、抗逆性强、适合机械作业的新杂交种。秃尖长、锈病级别、穗轴质量、百粒重和穗行数变异系数较大。穗粒重与百粒重、生育期、穗轴质量和株高正相关，与锈病级别负相关，与百粒重、穗行数、行粒数多元直线相关。选择新组合应将百粒重放在首位，其次是行粒数、穗行数。选择穗行数时，要兼顾百粒重、行粒数。

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 1007-7731（2016）02-24-04

玉米是世界上最重要的粮经饲兼用作物，黄淮海地区是我国最大的玉米产区。前人研究结果表明，玉米穗粒重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和影响[1-2]。受有关单位的委托，2015年杨柳农业科学实验站进行了夏玉米杂交种展示和组合比较（4组）。笔者以参试杂交种（组合）为研究对象，分析优势杂交种的产量表现，浅析育种目标；对主要性状等进行相关分析、通径分析，建立多元线性回归方程，力求筛选出影响穗粒重的主要因子，为夏玉米高产育种提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料和试验设计 供试杂交种由濉溪县农技推广中心搜集提供，共30个，以郑单958为对照；供试杂交组合由山东冠丰、河南地神、安徽月生和中种国际种业提供，共41个杂交新组合，以郑单958为对照（表1）。

1.2 试验方法 试验于2015年6～9月在杨柳实验站进行，土壤砂姜黑土，粘壤土，肥力中等。前茬小麦，产量7 500kg/hm2。小麦收获后秸秆机械粉碎覆盖，播种机基施三元（NPK比例为28-6-6）复合肥600kg/hm2。行距60cm。6月19～20日播种，9月24～28日相继成熟，10月2～3日收获。田间管理按高产田管理要求进行。6月21日微喷40min。7月5日烟嘧秀去津定向喷雾除草，7月27日人工拔草。7月7日阿维菌素·甲维盐喷雾防治害虫，7月13日遇雨撒施尿素180kg/hm2。收取（中间）2行计产。期间调查生育期和病害、倒伏（倒折）情况，吐丝后每小区取10株测定株高、穗位高，脱粒时取10个果穗，测定穗长、穗周长、秃尖长、穗轴质量、穗行数、行粒数和穗粒重，从计产样品中取样测定百粒重。

1.3 数据处理 数据采用各组合的平均值，运用Excel 2007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，以穗粒重为应变量，记作Y，其它各性状为自变量，即株高（X1），穗位高（X2）、穗长（X3）、穗周长（X4）、秃尖长（X5）、穗行数（X6）、行粒数（X7）、锈病级别（X8）、穗轴质量（X9）、百粒重（X10）、生育期（播种—成熟，X11）。

1.4 气候特点 濉溪县2015年6月中旬至9月下旬气温持续偏低，降水少但均匀，日照正常。平均气温21.1℃，比历年平均25.4℃低4.3℃；积温2 367.8℃·d，比历年平均2 848.2℃·d少480.4℃·d。旬平均气温较历年平均低1.3～5.4℃。灌浆期气温低，锈病偏重发生。降水量321.8mm，比历年平均528.4mm少215.6mm，总量偏少。但关键时段都有适宜的降水量，全生育期未出现旱情。日照时数698.9h，比历年平均725.3h少26.4h。属于正常范围。旬日照时数除7月中旬至8月上旬、8月下旬至9月中旬外，比历年平均少4.0～36.1h。

2 结果与分析

2.1 展示杂交种主要农艺性状与产量的表现 30个参试杂交种产量7 353.3～10 062.9kg/hm2，比临近对照增产的有16个。金阴7号、联创10号、裕丰303、华农877、苏玉24、浚单509、鲁单9088、美玉5号、丰乐718和梦玉908表现较好，比相邻对照增产8.0%以上。展示杂交种主要农艺性状表现见表2。

2.2 夏玉米育种目标浅析 黄淮海夏玉米近几年形成了少数几个主推品种（郑单958、鲁单981、浚单20等）占绝对优势的局面，主推品种都具有熟期适中、中秆中穗、耐密等特征。

2.2.1 高产 高产是玉米生产和育种者追求的永恒目标。稳产是高产的基础，抗倒是高产不可或缺的必要条件。适应性广、抗逆性强是稳产的前提[3]。目前，黄淮海玉米产量已接近10 500kg/hm2。新组合选育潜在产量应超过13 500kg/hm2，小面积（1～2hm2）试验超过12 000kg/hm2。

2.2.2 多抗 玉米的综合抗逆性包括抗病、抗虫、抗倒伏、耐旱涝、耐阴、耐贫瘠等。应把抗倒性和耐旱性摆在首要位置，至少抗4种以上主要病害，如小斑病、茎腐病、病毒病和锈病等。

2.2.3 中早熟 黄淮海夏玉米区光热资源有限，种植制度主要为一年两熟。应重点选育生育期90～105d的品种。

2.2.4 耐密 黃淮海夏玉米生育期短，营养生长与果穗发育对营养物质的竞争激烈，难于在较短时间内满足大果穗的营养供应需求，应以选择中大果穗、耐密植的杂交种为发展方向[4]。穗行数14～18行，行粒数40粒左右。适合67 500株/hm2以上的密度水平，在密度为75 000株/hm2左右时空株率<2%、秃尖长<2cm。

2.2.5 适合机械作业 随着我国工业化、城市化和农业现代化进程的推进，玉米机械化生产作业水平必然相应提高。这就要求种子角质化程度高，出苗快，适应单粒播种；茎秆坚韧抗倒，便于田间作业；后期持绿性好，穗位适中；成熟后籽粒脱水快。

2.3 主要农艺性状与产量的相关和通径分析

2.3.1 不同组合的产量表现 41个参试杂交组合产量7 850.4～12 688.0kg/hm2，比对照增产优势组合的有31个，增产0.3%～37.2%。主要农艺性状表现见表3。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[5]。主要农艺性状变异系数由大到小依次为：秃尖长>锈病级别>穗轴质量>百粒重>穗行数>穗位高>穗长>穗周长>株高>行粒数>生育期。秃尖长、锈病级别、穗轴质量和百粒重变异系数>10%，说明通过杂交改良和改善栽培措施等办法，可以使这些性状获得较大程度提高；而穗行数、穗位高、穗长、穗周长、株高、行粒数和生育期等性状的变异系数相对低一些，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[6]。因此，在玉米新组合选育中，应重点关注秃尖长、锈病级别、穗轴质量、百粒重和穗行数等。

2.3.2 相关分析 分析表明：穗粒重与百粒重、生育期、穗轴质量和株高极显著正相关，与锈病级别极显著负相关。农艺性状间的相关程度为：株高与穗长、穗轴质量、生育期极显著正相关，穗长与穗轴质量显著正相关；秃尖长与行粒数极显著负相关，与穗行数、穗轴质量极显著、显著正相关；穗行数与行粒数、百粒重极显著负相关，锈病级别与生育期、百粒重、穗轴质量极显著负相关，穗轴质量与百粒重、生育期显著正相关，百粒重与生育期极显著正相关（表4）。性状间的相互作用关系复杂，既有相辅相成的，也有相互制约的，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。玉米高产育种应注意选择百粒重、穗轴质量高，株高、穗位适中，抗病、生育期长、穗粗、行粒数多的玉米材料[7]。同时兼顾穗行数与行粒数、百粒重和行粒数与秃尖长互相制约的关系。

2.3.3 回归方程的建立 以穗粒重为应变量，进行逐步回归分析，建立多元线性回归方程如下：

Y=-257.24+0.156X1+1.716X4+7.173X6+2.533X7+4.745X10

相关系数R=0.859 8，F值为21.554 6，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，锈病级别、生育期和穗轴质量被踢出多元相关序列，而穗行数、行粒数和穗周长则被引人方程。偏相关系数依次为：百粒重X10（r=0.796 9）>穗行数X6（r=0.588 8） >行粒数X7（r=0.445 7）>株高X1（r=0.243 5）>穗周长X4（r=0.168 5）。经t检验，百粒重、穗行数和行粒数的置信度>99%。

2.3.4 通径分析 玉米主要性状对穗粒重的通径系数见表5。决定系数=0.739 3，剩余通径系数=0.510 6。

2.3.4.1 百粒重的产量效应 百粒重对产量的直接通径系数最大（P=0.979 7）。通过穗行数对产量的负向间接作用较大，总间接作用为-0.277 1。说明百粒重对穗粒重的效应来自其本身，直接选择效果较好，选择百粒重大的杂交组合容易获得高产，这与周旭海[8]等人的研究结果一致。高产育种应选择百粒重30g以上的组合。

2.3.4.2 行粒数的产量效应 行粒数对穗粒重的直接通径系数（P=0.316 5）较大。通过其它性状对产量的正、负向间接作用相互平衡，总间接作用为-0.091 2。说明行粒数对穗粒重的正效应来自本身，直接选择效果较好[9]。

2.3.4.3 穗行数的产量效应 穗行数对产量的直接效应P=0.602 4。通过株高、穗周长对产量起正向的间接效应很小，而通过行粒数、百粒重对产量起负向的间接效应较大，总间接作用为-0.766 9，超过直接作用。以至于穗行数与穗粒重的相关系数很小。因此，对穗行数选择时，要兼顾百粒重、行粒数的负向作用[10]。

3 结论与讨论

3.1 杂交新组合选育 黄淮海夏玉米育种要以稳产、多抗、广适为前提，以耐密、抗倒为突破口，以适应机械化生产要求为发展趋势，以高产为最终目标。

3.2 玉米各性状变异系数和相关性 分析表明：秃尖长、锈病级别、穗轴质量、百粒重和穗行数变异系数较大。穗粒重与百粒重、生育期、穗轴质量和株高极显著正相关，与锈病级别极显著负相关。

3.3 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：穗粒重与百粒重、穗行数、行粒数和株高、穗周长多元直线正相关。在新组合选择中应将百粒重放在首位，其次是行粒数、穗行数。对穗行数选择时，要兼顾百粒重、行粒数。

参考文献

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[10]卓越.玉米杂交组合主要性状与产量的相关和通径分析[J].安徽农业科学，2015，43（7）：55-57. （责编：张宏民）