玉米自交系2408 测配的杂交种产量及农艺性状分析

马陈宇，刘朝睿，吕建国，周冬艳，叶芝兰*

（1.大理大学农学与生物科学学院，云南大理 671003；2.云南足丰种业有限公司，云南大理 671003）

随着畜牧业和现代工业的迅速发展，对玉米的需求呈现出显著增长趋势〔1〕。西南地区作为我国重要的玉米生产区和消费区，年均种植面积仅占全国玉米种植总面积的15%，同时还存在玉米深加工程度低、品种单一等问题〔2〕，因此选育高产、稳产、优质的玉米新品种十分重要。

关联度分析法简单扼要，在多个性状分析的基础上定量分析，具有较强的可比性和可靠性，能全面覆盖优良的目标性状，获得全面、符合客观实际的结果〔3〕。能评估玉米品种及育种材料，分析某个因素与其他多个因素的关联度，找出主要影响因素〔4〕。通过分析玉米相关性状可以确定育种目标，综合考虑环境、气候、栽培技术条件，明确不同性状对玉米产量的影响〔5〕，对玉米杂交种选育有一定的指导作用〔6〕。目前该方法在作物研究中已有广泛应用〔7〕，尤其在玉米产量的研究中，王美霞等〔8〕通过灰色关联度分析得出株高、生育期对玉米产量影响较大，穗粗对玉米产量的影响较小；陈良宇〔9〕研究辽宁不同区域不同农艺性状发现先玉335 的株高与玉米产量关联度最大；叶开梅等〔10〕认为穗位与玉米产量的关联度最大，而株高与产量关联度最小；王俊花等〔11〕、韩学坤等〔12〕、范继征等〔13〕均认为单株粒重与玉米产量的关联度最大，秃尖长与玉米产量的关联度最小。

本实验以培育优良玉米新品种为出发点，采用灰色关联度分析，对106 个杂交玉米组合的产量及产量构成因素进行探究，以期明确产量和性状的关系，探索不同农艺性状对玉米产量的影响，评价各性状对玉米产量的贡献作用，筛选出高产杂交玉米新品种和相应优良自交系，为云南省高原玉米的品种选育和推广奠定基础。

1 材料与方法

1.1 实验地概况实验地位于大理白族自治州巍山彝族回族自治县，地处云贵高原西部、大理白族自治州南部，海拔1 600～1 800 m。全县土地总面积2 200 km2，其中山地2 052 km2，占全县总面积的93.3 %；坝区土地148 km2，占全县总面积的6.7 %〔14〕。巍山彝族回族自治县气候温和，年均气温14～16 ℃，年均降雨量900 mm 左右，日照充足，属低纬度亚热带气候地区，雨热同期，光照资源丰富〔15〕。土壤为重壤土，有相对适宜的pH 值和速效钾，且含有利于玉米生长的有机质、磷、碱解氮、硼等〔16〕。

1.2 实验材料实验以玉米骨干自交系2408 和其他106 个玉米自交系为材料，将2408 分别和106个玉米自交系进行测配，形成106 组杂交组合（杂交种）。杂交种的对照品种（CK）选用川单99。

1.3 实验设计实验采用随机区组设计，设3 个重复，小区长20 m、宽0.8 m，面积16 m2。田间按5 行区设计种植，等行距种植，株距0.5 m，行距0.8 m。实收中间3 行计产量。四周设置不少于4 行的保护行，种植相对应品种。第1 年，种植骨干自交系2408和另外106 个自交系，并分别进行组间测配，成熟期收获相应组合的杂交种。第2 年，种植杂交种，测定产量和田间表型，收获晒干后进行考种。

1.4 调查统计在第2 年收获期每小区取中间2行，从中随机选取5 株测量穗位高、株高、雄穗分枝数；并随机收获5 株果穗，称其鲜果质量；晾晒后，进行产量测定和考种工作，包括5 穗干重、穗型、粒型、粒色、轴色、5 穗籽粒重、百粒重、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、水分含量、出籽率。

1.5 数据处理数据采用Excel 2016 软件进行基础处理与作图，用SPSSPRO 软件进行灰色关联度分析，SPSS 17.0 软件进行多重性比较，P＜0.05 为差异有统计学意义。玉米产量根据小区干籽粒产量进行计算。计算公式如下：

2 结果

2.1 28 个玉米参实品种的产量比较与分析参实品种中产量超过CK 的组合有27 个。见表1。其中，2635、2709 和2674 产量相对较高，较CK 分别增长了27.67%、27.52%和25.44%，与其他品种的产量差异显著，有统计学意义（P＜0.01）。2619、2690、2673和2648 的产量次之，较CK 分别增长19.43%、16.91%、14.85%和13.83%；2609、2629、2634、2642与CK 相比增产不到1%。

表1 28 个玉米参实品种产量比较

由表2 方差分析结果可知，区组间差异不显著F＝0.09，说明此次实验科学规范，数据可靠。各处理间差异极显著（P＜0.01），表明28 个参实品种间差异达到显著水平。

表2 玉米产量结果方差分析

2.2 28 个玉米参实品种各农艺性状与产量的灰色关联度分析以28 个玉米品种的产量作为参考序列，13 个农艺性状作为比较序列，进行灰色关联度分析。见表3。灰色关联度系数越大，表明农艺性状与产量的关系越密切；反之，越疏远。由表3 可知，玉米品种产量与13 个农艺性状关联度大小为：株高＞穗粗＞出籽率＞水分＞穗行数＞行粒数＞穗长＞穗位＞5 穗干重＞5 穗籽粒重＞百粒重＞雄穗分枝数＞秃尖，即株高、穗粗、出籽率与产量关系最密切，其次是水分、穗行数、行粒数、穗长、穗位、5 穗干重、5 穗籽粒重，最后是百粒重、雄穗分枝数、秃尖。

表3 28 个玉米参实品种主要农艺性状与产量的灰色关联度分析结果

2.3 28 个玉米参实品种各农艺性状间的灰色关联度分析由表4 可知，以5 穗干重为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：5 穗籽粒重＞百粒重＞穗长＞穗粗＞行粒数＞株高＞出籽率＝穗行数＞水分＞穗位＞雄穗分枝数＞秃尖。其中，5 穗籽粒重、百粒重、穗长、穗粗对5 穗干重的影响较大，秃尖对5 穗干重的影响最小。

表4 28 个玉米参实品种农艺性状间的关联度矩阵

以5 穗籽粒重为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：5 穗干重＞百粒重＞穗长＞穗粗＞出籽率＞株高＝行粒数＞穗行数＞水分＞穗位＞雄穗分枝数＞秃尖。其中，5 穗干重、百粒重、穗长对5穗籽粒重的影响较大，秃尖对5 穗籽粒重的影响最小。

以百粒重为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：5 穗籽粒重＝5 穗干重＞穗粗＞穗长＞出籽率＞株高＞水分＞行粒数＞穗行数＞穗位＞雄穗分枝数＞秃尖。其中，5 穗籽粒重、5 穗干重、穗粗、穗长、出籽率对百粒重的影响较大，秃尖对百粒重的影响最小。

以出籽率为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：株高＞穗粗＞水分＞百粒重＞5 穗籽粒重＞穗长＝穗行数＞行粒数＞5 穗干重＞穗位＞雄穗分枝数＞秃尖。其中，株高、穗粗、水分对出籽率的影响较大，秃尖对出籽率的影响最小。

以水分为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：株高＞出籽率＞穗粗＞穗位＞行粒数＝百粒重＞穗行数＞5 穗干重＞穗长＞5 穗籽粒重＞雄穗分枝数＞秃尖。其中，株高、出籽率、穗粗对水分影响较大，秃尖对水分的影响最小。

以穗粗为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：出籽率＝穗行数＞株高＞百粒重＝5穗干重＞水分＞5 穗籽粒重＞行粒数＞穗位＞雄穗分枝数＞秃尖。其中，出籽率、穗行数、株高对穗粗的影响较大，秃尖对穗粗的影响最小。

以穗位为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：水分＞株高＞行粒数＞出籽率＞穗粗＞穗长＞百粒重＞5 穗干重＞雄穗分枝数＞5 穗籽粒重＞穗行数＞秃尖。其中，水分、株高、行粒数对穗位的影响较大，秃尖对穗位的影响最小。

以穗行数为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：穗粗＞出籽率＞穗长＞株高＞5 穗干重＞水分＝行粒数＞百粒重＝5 穗籽粒重＞雄穗分枝数＞穗位＞秃尖。其中，穗粗、出籽率、穗长、株高对穗行数的影响较大，秃尖对穗行数的影响最小。

以穗长为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：5 穗干重＞穗粗＝5 穗籽粒重＝株高＞百粒重＞行粒数＞出籽率＞穗行数＞水分＞穗位＞雄穗分枝数＞秃尖。其中，穗粗、5 穗干重、株高对穗长的影响较大，秃尖对穗长的影响最小。

以秃尖为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：株高＞5 穗籽粒重＞5 穗干重＝行粒数＞百粒重＞出籽率＝穗粗＝雄穗分枝数＞穗长＞穗位＞穗行数＞水分，且关联度均不高，在0.700～0.726之间。

以行粒数为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：穗长＞穗粗＝出籽率＞株高＞5 穗干重＞水分＞5 穗籽粒重＞百粒重＞穗行数＞穗位＞雄穗分枝数＞秃尖。其中，穗长、株高、穗粗、出籽率对行粒数的影响较大，秃尖对行粒数的影响最小。

以雄穗分枝数为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：行粒数＞株高＝出籽率＞穗粗＞穗位＞穗行数＞百粒重＞穗长＞水分＞5 穗干重＞5穗籽粒重＞秃尖。其中，株高、行粒数、出籽率、穗位对雄穗分枝数的影响较大，其他几个对雄穗分枝数影响较小。

以株高为参考序列，其他农艺性状为比较序列，关联度大小为：出籽率＞水分＞穗粗＞穗长＞行粒数＞穗行数＞穗位＝百粒重＝5 穗干重＞5 穗籽粒重＞雄穗分枝数＞秃尖。其中，出籽率、水分、穗粗、穗长、穗位对株高的影响较大，秃尖对株高的影响最小。

综上可知，（1）5 穗籽粒重和5 穗干重是最紧密相关的一对性状，关联度达到0.990，其他各个性状对这2 个性状的影响趋势基本一致，且对百粒重和穗长均有很大影响。（2）表4 关联度矩阵中：株高与出籽率的关联度r＝0.980、株高与水分r＝0.978、株高与穗粗r＝0.976、株高与穗行数r＝0.966、穗粗与出籽率r ＝0.978、穗粗与水分r＝0.970、穗粗与穗行数r＝0.977、出籽率与水分r＝0.974、出籽率与穗行数r＝0.967、水分与穗行数r＝0.960，分析发现这10 组的关联度都超过0.950，则株高、穗粗、出籽率、水分、穗行数之间的关系密切，相互作用，相互影响。（3）秃尖与其他12 个农艺性状的关联度都在0.698～0.723，秃尖对其他12 个农艺性状的贡献最小。因此，在根据性状进行优良品种选择时，要综合考虑各农艺性状间的相互作用，不能单一控制某一性状。

3 讨论

实验表明杂交种2635、2709、2674 的产量相对其他杂交种高。28 个玉米参实品种农艺性状与产量的灰色关联度分析结果表明：株高、穗粗与玉米产量关联度最大，即对玉米产量影响最大，秃尖与玉米产量的关联度最小，对产量的贡献作用最小。由关联度矩阵结果可知，玉米各农艺性状之间存在相互关联作用，农艺性状之间相互影响。出籽率、水分、穗行数可以通过影响株高和穗粗间接影响产量，同时，株高、穗粗、出籽率、水分、穗行数等也对产量产生了直接影响。因此，在选育玉米杂交种时，应注重选育株高适中且偏上、果穗偏粗、籽粒饱满、出籽率高的长穗型品种，且不能忽略对穗位、穗长的选择。孟静娇等〔17〕认为对产量影响较大的是株高，影响较小的是秃尖，这与贾晓军等〔18〕和莫云锦等〔19〕在研究鲜食甜玉米新品种产量的研究一致，且与本实验结果相吻合；邢宝龙等〔20〕在早熟玉米产量的研究中表明株高对产量影响最大，穗位对产量的影响最小，税红霞等〔21〕在西南区玉米新品种的研究中提到与产量关联度最大的是株高，最小的是生育期，这与本实验结果基本吻合；孙峰成等〔22〕认为玉米主要农艺性状对产量的影响以出籽率最大，秃尖长度对产量的影响最小，与本实验结果较为相近，但也存在着一定的差异。因此，在分析不同地区、不同玉米的产量与农艺性状的关系时，要考虑栽培环境、地理位置、气候条件、管理措施、玉米本身特性等因素的影响，即应根据实际情况进行具体分析。

在高产杂交玉米选育过程中，不仅要加大对玉米产量起重要作用的农艺性状指标的选择力度，还必须兼顾玉米品种各农艺性状之间的协同关联作用，做到综合考虑、统筹兼顾，从而推动筛选优良杂交玉米的育种进程，为云南省高原玉米的品种选育和推广奠定基础。