玉米自交系籽粒脱水特性的差异分析

王国宏，孙成韬，董润楠，邵 帅，王延波

（辽宁省农业科学院玉米研究所，辽宁沈阳 110161）

玉米自交系籽粒脱水特性的差异分析

王国宏，孙成韬，董润楠，邵 帅，王延波

（辽宁省农业科学院玉米研究所，辽宁沈阳 110161）

通过对12个玉米自交系成熟期及籽粒自然脱水速率的研究，各个自交系成熟期时籽粒水分在30.68%～38.69%之间，成熟10 d后的籽粒水分在21.59%～26.68%之间；自交系间籽粒自然脱水速率差异显著，变幅为0.614%～1.201%/d，其中，中晚熟组的昌7-2、PH6WC和中熟组的M54、辽3162脱水速率较快，在育种中可作为脱水快的材料加以利用。

玉米；自交系；含水量；脱水速率

玉米收获时籽粒含水量过高已成为制约玉米生产全程实现农业机械化生产发展的瓶颈。籽粒含水量在25%以内较为适合机械化收获籽粒，随着籽粒含水量增加，机收时籽粒损失率、破碎率和杂质率明显增加［1～2］。而我国北方春播玉米区多数玉米成熟时籽粒含水量在30%～40%，给收获、干燥、储藏、运输及深加工等环节带来许多困难，增加成本。众多研究表明玉米成熟时籽粒含水量主要受加性遗传效应影响，且遗传力较高［1～2］，通过选育籽粒脱水快的玉米自交系，培育熟期适中脱水快的品种是解决机械化收获籽粒的主要途径。本试验通过对辽宁省12份核心玉米自交系成熟后田间自然条件下脱水速率差异比较分析，为脱水速率快的种质创新和机械收籽粒品种的选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料选用近年来辽宁省主栽品种的12个亲本自交系，是国内核心种质，具有较好的代表性。材料概况见表1。

表1 试验材料的12个玉米自交系基本情况

1.2 试验方法

试验于2014～2015年在辽宁省农业科学院乐东南繁试验基地进行。试验采用随机区组设计，3次重复，每小区3行，行长6 m，行距0.6 m，株距0.3 m。每个自交系挑选生育期一致的玉米单株，进行统一授粉，以此作为授粉的起始日期。自授粉后35 d开始取样，取样间隔5 d，授粉后60 d结束取样，每次取样记录籽粒乳线，当籽粒形成黑层作为玉米生理成熟的标志［5］。每次取生长正常的果穗3个，并分别取每穗中部100粒测鲜重，于105℃烘箱中杀青30 min，在85℃烘箱中分别烘至恒重。

不同自交系生育期不同，本文着重比较了成熟后10 d内籽粒田间自然脱水平均速率。计算方法如下：

取样时含水量＝［（鲜重-干重）/鲜重］× 100%

平均脱水速率（%/d）＝（成熟时含水量-10 d后含水量）/10。

1.3 数据处理

利用Microsoft Excel 2003和DPS7.50进行数据统计分析。

2 结果分析

2.1 不同自交系的成熟期和生育期

以乳线消失和籽粒黑层形成作为玉米自交系成熟的标志，各个自交系的吐丝期、成熟期和生育期见表2。

从表2中可知在海南乐东辽3162、B1189Z、郑58、PH4VC和M54等5个玉米自交系的生理成熟期在吐丝后40～42 d之间，全生育期99～101 d；中106、D1798Z、PH6WC、昌7-2吐丝至成熟需要45～47 d，全生育期104～106 d；自交系C8605、S121和丹598在吐丝后48 d后达到成熟，全生育期110～112 d。

2.2 12份玉米自交系成熟及其10 d后的籽粒含水量和脱水速率

不同自交系成熟期和成熟10 d后的籽粒含水量见表3，各自交系成熟期的籽粒含水量在30.68%～38.69%之间，成熟10 d后的籽粒含水量在21.59%～26.68%之间，其中两个时期含水量均高的自交系为丹598、C8605-2、S121、郑58，两个时期含水量差别较大的自交系有丹598、M54和辽3162。从脱水速率来看12份自交系间的脱水速率存在显著的差异，变幅为0.614%～1.201%/d，其中丹598，M54和辽3162成熟后平均脱水速率较快，均在1.128%/d，与C8605等6个自交系5均存在显著差异，与昌7-2、1189Z和PH6WC等差异不显著。

2.3 同熟期自交系间脱水速率的差异比较

本试验所选用的12个自交系分别为3个不同熟期的自交系，同一熟期内各自交系成熟10 d后的籽粒自然脱水速率如图1所示。

丹598、C8605和S121等3个晚熟自交系田间自然脱水速率较快，均在0.924%/d以上，但成熟10 d后籽粒含水量较高，仍在25.7%以上，因此这3个自交系在今后的应用中注重籽粒脱水性状的改良。中晚熟4个自交系中，昌7-2脱水最快，其次是PH6WC，均在0.927%/d以上，与中106和D1798Z脱水速率差异显著，且成熟10 d后籽粒含水量在24%以下，可以作为成熟后脱水速率快的材料加以利用；中106成熟后脱水较慢，可能与百粒重大和籽粒宽有关。5个中熟自交系间脱水差异较大，M54、辽3162和B1189Z与PH4VC和郑58差异显著，其中M54田间脱水最快，达到1.136%/的，其次是辽3162为1.128%/d；而且M54和辽3162成熟10 d后籽粒含水量较低，在22%以下，因此这2个系在育种中可以作为快速脱水材料加以应用。

表2 供试自交系的吐丝期、成熟期和生育期（d）

表3 12份玉米自交系成熟及其10 d后的籽粒含水量和脱水速率

图1 不同自交系成熟后10 d内的田间脱水速率

3 讨论与结论

众多研究结果表明，玉米籽粒脱水速率是一个受多基因调控的复杂数量性状，玉米成熟后生理活动基本停止，籽粒田间脱水速率主要受到品种内部结构和外部气象条件的影响。为了保证外部气象条件尽可能的一致，本试验安排在海南乐东基地，使各个自交系成熟期和收获期在当年的2～3月，这段时间海南光照、风、气温相对一致，很少降雨，自交系间脱水速率的差异主要源于品种内部原因。在本试验中，各个自交系成熟期时籽粒水分在30.68%～38.69%之间，成熟10 d后的籽粒水分在21.59%～26.68%之间；自交系间籽粒自然脱水速率存在显著差异，变幅为0.614 %～1.201%/d，多数脱水较快的玉米自交系，其收获时含水量也较低，如中晚熟组的昌7-2和PH4WC，中熟组的M54、辽3162，这些材料在育种中可作为脱水较快的材料加以利用。

本试验比较了不同熟期自交系在成熟期、成熟10 d后的含水量以及脱水速率，结果表明晚熟自交系在这两个时期含水量均高于同时期中熟和中晚熟自交系；脱水速率晚熟自交系也相对高于中熟和中晚熟自交系，这点与先前研究结果不同［6～8］，本人认为主要由成熟时天气条件造成，在南方成熟后气象条件相对一致，而在北方晚熟自交系成熟期相对较晚，这时日照减少、气温下降，外部环境是造成晚熟自交系脱水慢的主要原因。随着玉米生产全程机械化作业的推进，降低籽粒含水量成为主要育种目标，北方大部分收获玉米时在10月份，通过延长收获期来降低玉米籽粒含水量相对困难，因此，玉米脱水速率选择过程中，应特别注意生育期的选择，实现早熟和脱水快相结合的种质改良与创新，培育早熟、含水量低的品种适应玉米生产需求。

［1］谢瑞芝，雷晓鹏，王克如，等.黄淮海夏玉米籽粒机械收获研究初报［J］.作物杂志，2014（2）：76～79.

［2］柳枫贺，王克如，李健，等.影响玉米机械收粒质量因素的分析［J］.作物杂志，2013（4）：116～119.

［3］才源，李凯，姜涛，等.玉米秃尖性状的遗传模型分析及SSR标记［J］.吉林农业大学学报，2015，37（1）：6～13.

［4］张林，张宝石，王振华，等.玉米收获期籽粒含水量与主要农艺性状相关分析［J］.东北农业大学学报，2009，40（10）：9～12.

［5］王忠孝，杜成贵，王庆成.玉米籽粒成熟的标志—乳线的研究［J］.山东农业科学，1986（4）：36，47.

［6］金益，王振华，张永林.玉米杂交种蜡熟期后籽粒自然脱水速率差异分析［J］.东北农业大学学报，1997，28（10）：29～32.

［7］王振华，张忠臣，常华章，等.黑龙江省38个玉米自交系生理成熟期及籽粒自然脱水速率分析［J］.玉米科学，2001，9（2）：53～55.

［8］李凤海，郭佳丽，于涛，等.不同熟期玉米杂交种及其亲本籽粒脱水速率的比较研究［J］.玉米科学，2012，20（6）：17～20.

Analysis of Difference on Kernel Dry-down Traits in Maize Inbred Lines

WANG Guo-hong，SUN Cheng-tao，DONG Run-nan，SHAO Shuai，WANG Yan-bo
（Maize Research Institute，Liaoning Academy of Agricultural Sciences，Shenyang，Liaoning 110161）

Using 12 maize inbred lines as the materials.The grain moisture content and dry-down rate of maize were studied after maturity in field.The results showed that grain moisture content in inbred lines variation from 36.88%to 38.69%at maturity.The grain moisture content of inbred lines ranged from 21.59%～26.68%after 10-day-late maturity.In addition，the dry-down rate in inbred lines existed significantly difference whose variation is 0.614%～1.201%/d，The mid-late lines Chang7-2，PH6wc and the middle lines M54，Liao3162 were quick-loss moisture inbred lines，which could be used in maize quick-loss moisture breeding program.

Maize；Inbred line；Grain moisture content；Dry-down rate

S513.01

B

1002-1728（2017）01-0030-04

10.3969/j.issn.1002-1728.2017.01.007

2016-12-23

辽宁省百千万人才工程项目（2014921029）；辽宁省自然科学基金项目（2014201002，2015201001）

王国宏（1978-），男，学士，副研究员，主要从事玉米遗传育种及种质创新工作。

王延波（1966-），男，研究员，主要从事玉米育种工作，E-mail：lnwangyanbo@163.com。