玉米产量性状的统计分析及遗传力估计

吴菲菲，滕延福

（1.下蜀镇农业服务中心，江苏 镇江 212000；2.镇江新区社会发展局农村工作科，江苏 镇江 212000）

当今人类面临的四大问题之一就是食物不足，而食物不足归根究底是粮食产量不足。据研究，到2030 年，我国的粮食总产必须达到6.4 亿t 才能满足16 亿人口的需求。为了实现这一粮食总产目标，单产必须比现在增加30%～40%。如果再考虑到耕地面积将进一步减少的不利因素，可能要求单产必须比现在增加50%左右。因此，如何提高粮食产量成为当下的重点。提高作物产量以满足未来世界对粮食的需求是农业生产面临的一项巨大挑战。作物产量虽然在20 世纪得到了极大提高，但随着世界人口数量日益剧增，以及目前作物增产速度越来越慢，人类必须采取新的策略，以应对粮食安全问题[1]。

玉米是世界上重要的谷类作物。1998 年开始玉米总产量已经超过稻谷和小麦，居世界首位[2]。玉米可加工成多元产品的总量和潜力是任何一种农作物不能替代的，特别是用于畜牧业、生物燃料、工业、软饮料、胶粘剂等产品的不断研发，使玉米在国民经济发展中呈现愈来愈重要的价值[3]。

玉米也是我国主要的粮食、饲料及工业原料作物，现年播种面积已达到3 000 万hm2。产量占粮食总产量约30%，年制种总量超过10 亿kg。玉米在我国农业生产中占举足轻重的地位。鉴于玉米在国民经济中的重要地位，对玉米产量的研究工作一直受到人们的重视。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用经多代自交构建的重组自交系群体。

1.2 试验设计

将群体2019 年7 月播种于湾头试验田中（环境1，即E1），行长5 m，行距60 cm，株距25 cm，每行20株，2 次重复。2020 年4 月再将收获的种子播种于小纪试验田中（环境2，即E2），行长4.5 m，小行行距30 cm，大行行距90 cm，株距25 cm，每行15 株，2 次重复。田间管理同一般大田，开花期任其自由授粉。

1.3 产量性状侧定

（1）穗长（EL）：随机选取5 个果穗测量从穗基到顶端，包括秃尖的长度，用cm 表示。

（2）穗粗（ED）：用游标卡尺测量果穗中间直径，用cm 表示。

（3）轴粗（CD）：将果穗脱粒，测量穗轴中间直径，用cm 表示。

（4）穗行数（RN）：果穗中部的籽粒行数。

（5）行粒数（KR）：中等长度行的粒数。

（6）单穗重（EW）：每个果穗的质量，用g 表示。

（7）出籽率（SP）：出籽率=（籽粒干重/ 果穗干重）×100%，用%表示。

（8）籽粒总重（GWE）：果穗上所有籽粒的质量，用g 表示。

（9）百粒重（KW）：随机取100 粒称重，重复取样3 次，取平均值，用g 表示。

1.4 表型数据的分析

用Excel 软件对表型数据进行统计，并用SPSS16.0 软件对产量数据进行统计分析、方差分析和遗传力估计等。

2 结果与分析

对调查的E1 和E2 两环境的9 个重要产量性状表型数据进行统计分析和遗传力估计（表1）。从表1 中可以看出两亲本产量之间的差异非常明显，父本（M）的各产量性状值均高于母本（R）。RIL（自交系）群体的峰度和偏度基本处于1 和-1 之间，接近正态分布，符合数量性状遗传模型；并且表型值在群体内分离广泛，呈双向超亲分离，适合进行QTL（数量性状基因座）定位。群体间方差分析显示，家系间各性状的基因型方差均达到极显著水平，说明基因型对玉米产量的影响是极显著的。广义遗传力在46.60%～74.49%。两环境联合方差分析的广义遗传力在46.91%～65.34%。家系间基因型方差、基因型与年份互作方差均达到极显著水平，表明玉米产量受到基因型的控制，但同时与环境间存在互作，且互作效应显著。

表1 玉米产量性状统计分析和遗传力估计

3 结 语

现代农业要求农作物的新品种具有高产、稳产、多抗的特性，其中高产是育种工作永恒的目标，为了培养更高产的农作物新品种，开展高产育种已成为育种工作者关注的重点之一，近几年来，分子标记已经广泛应用在基因定位、遗传图谱构建、种质资源鉴定以及分子标记辅助育种等方面[4]。本研究对于揭示作物产量的遗传机制、基因克隆和分子标记辅助选择具有重要意义，为下一步深入研究提供有利的参考。