王國宏，董潤楠，孫成韜，李中強，周存立

（遼寧省農業(yè)科學院玉米研究所，遼寧沈陽110161）

玉米百粒重與主要籽粒性狀的相關分析

王國宏，董潤楠，孫成韜，李中強，周存立

（遼寧省農業(yè)科學院玉米研究所，遼寧沈陽110161）

［目的］通過配合力測定和相關分析研究玉米百粒重遺傳和親本選擇。［方法］以5個自交系為父本、8個自交系為母本，按NCⅡ設計所組配的40個雜交組合為材料，進行了穗部性狀的配合力測定和相關分析。［結果］百粒重的一般配合力方差明顯大于特殊配合力的方差，分別為65.92%、34.08%，表明該性狀的遺傳變異，基因的加性效應起著主導作用。13份自交系百粒重GCA效應分析中，PH6WC、中106表現較好。影響百粒重的主要因素是粒厚、穗粗和出籽率，它們的相關系數達到極顯著水平，分別為0.39、0.36、-0.39。［結論］百粒重遺傳以加性效應為主，同時發(fā)揮一般配合力和特殊配合力效應。

玉米；百粒重；配合力；相關分析

百粒重是產量重要構成因素之一，如何提高玉米百粒重是玉米遺傳育種的重要目標。百粒重受多種因素影響，是一個多基因控制的數量性狀，而且不同學者［1-8］研究結果有較大差異，主要由各個試驗所用的材料、鑒定環(huán)境、統計方法和群體大小等不相同所致。近年來，國外玉米種質大量進入中國并且迅速占領市場，如何利用好這些種質已成為每個玉米育種者必須考慮的問題。筆者以鄭單958、遼單565、良玉66、丹玉39、先玉335、迪卡516等8個優(yōu)良雜交種的親本自交系組配的雜交種為材料進行百粒重配合力等相關研究和評價，為重粒型玉米種質的創(chuàng)新和利用提供參考。

1　材料與方法

1.1材料及其系譜

從玉米生產上大面積利用的優(yōu)良雜交種中選取8個（M1-M8）有代表性的自交系作為母本，選取5個自交系（F1-F5）為父本（表1）。2013年冬按照NCⅡ交配設計組成40個雜交組合。

1.2田間種植與性狀調查

2014年在遼寧省農業(yè)科學院玉米研究所沈北試驗基地種植，采用裂區(qū)田間設計，父本作為主區(qū)，同一父本不同母本組合作為副區(qū)，3次重復，4行區(qū)，行長5 m，行距0.6 m，株距0.25 m。成熟后在每小區(qū)中間兩行從第6株連續(xù)取樣10穗考種，調查百粒重、穗行數、行粒數、穗長、穗粗、粒長、粒厚、產量和出籽率等9個性狀。在玉米收獲自然風干脫粒后，每材料隨機取10粒完整、飽滿、有代表性籽粒，按長度方向排成一行測定其長度，再按籽粒寬度方向放置一排測定其總寬，然后換算成籽粒的粒長和粒寬，每個材料重復測量3次，取平均值作為最終粒長和粒寬；用游標卡尺測量種子中部最厚處，每個材料測量10粒種子取其均值作為粒厚；隨機數取100粒種子稱重，每份材料3次重復，記為粒重，而后放入烘箱烘干至恒重，換算為該品種最終的百粒重、產量。

1.3數據分析

利用Excel和DPS7.05進行數據分析。

2　結果與分析

2.1不同自交系百粒重的配合力方差分析

從表2可以看出，百粒重配合力在父本間差異不顯著，而母本、母本父本組合間差異達到極顯著水平。利用父母本一般配合力基因型方差及其組合的特殊配合力基因型方差，算出百粒重一般配合力方差和特殊配合力方差分別為65.92%、34.08%，百粒重廣義遺傳率和狹義遺傳率分別為54.84%、36.15%。說明在育種實踐中，百粒重的選擇應特別注重母本和加性效應的應用。

表2　百粒重配合力方差分析

表3　母本間百粒重一般配合力效應的比較

2.2百粒重一般配合力效應分析

從表3可以看出，不同母本系之間的百粒重一般配合力差別很大，中106、鐵8605、PH6WC、鄭58表現為正效應，沈3336、D1798Z、M54、Kw5G321表現為負效應，中106最大、Kw5G321最小，分別表現出顯著正效應和顯著負效應。多重比較結果表明，母本間百粒重性狀一般配合力差異達到顯著或極顯著水平，中106、鐵8605、PH6WC、鄭58具有較強優(yōu)勢，在育種實踐中可加以利用。

2.3百粒重特殊配合力效應分析

百粒重特殊配合力效應（表4），不同組合間存在明顯差異。正向效應值較大有中106丹598、D1798ZS121、鐵8605PH4CV、PH4WC昌7-2、KW5G321丹598、鄭58遼3162，其中以106丹598的特殊配合力效應最大，為12.1，表明這些組合中控制百粒重的基因互作效應較大。其中D1798Z昌7-2最低為-13.3，表明這些組合中控制百粒重的基因以加性效應為主。

表4　雜交組合百粒重的特殊配合力效應

2.4百粒重與籽粒性狀的相關分析

從表5可以看出，穗粗和粒厚與百粒重呈顯著正相關，相關系數分別為0.39和0.36，選擇粗穗厚粒品種可以直接增加籽粒的百粒重。出籽率與百粒重呈顯著負相關，相關系數為-0.39，降低出籽率可以提高百粒重。穗長、粒長、穗行數和行粒數與百粒重相關系數不顯著，說明在選擇高百粒重高的品種時，這些性狀可以兼顧。同時，不同性狀間的相關也較為密切，如產量與穗長、穗粗、粒長、穗行數、行粒數呈顯著正相關外，與其它性狀都呈負相關。

2.5玉米穗部性狀的通徑分析

從表6可以看出，各性狀對百粒重的直接通徑系數大小依次為：產量＞穗粗＞粒厚出籽率＞穗長＞粒長＞行粒數穗行數，穗部性狀對百粒重貢獻最大的是產量，其次是穗粗，直接通徑系數分別為0.8853、0.4212。相關分析的結果（表5），穗長和粒長與產量均表現為極顯著正相關（相關系數均為0.58），同時這兩個性狀與百粒重也正相關。因此，可以通過對穗粗、穗長、粒長，可以實現對百粒重和產量的選擇。

表5　百粒重與主要籽粒性狀的相關分析

表6　主要穗部性狀對百粒重的通徑分析

3　結論與討論

豐光等［7］通過對中國不同時期有代表性的20個玉米雜交種產量變化的研究認為，產量與穗行數、穗粗、籽粒長、百粒重呈極顯著正相關，與行粒數、穗長、出籽率、容重正相關性不顯著。王曉東等［8］研究認為對單株產量貢獻最大的是穗粗，其次是行粒數、穗行數、穗長、出籽率等。試驗中產量與穗長、穗粗、粒長、穗行數、行粒數與呈極顯著正相關，與百粒重呈正相關，與粒厚和出籽率呈負相關。不同的是，行粒數對產量貢獻最大，其次為百粒重和穗行數，出籽率呈負相關，這可能與選取試驗材料和調查的性狀不同有關。值得注意的是在相關和通徑分析中，粒厚除了與百粒重有正向作用外，與其他性狀均呈負向作用。配合力方差分析表明，百粒重的一般配合力方差明顯大于特殊配合力的方差，表明該性狀遺傳以加性效應為主，這與前人研究結果基本一致［2，3，6］。中106、鐵8605、PH6WC、鄭58的百粒重一般配合力效應較高，在育種實踐中可加以利用。根據育種目標，在雜種優(yōu)勢利用模式的指導下，結合不同優(yōu)勢群所育成自交系的優(yōu)缺點，按照優(yōu)勢互補的原則進行有目標的選擇使用，如先玉335就充分利用母本PH6WC的高百粒重和父本PH4VC的出籽率高、粒長的優(yōu)點。

［1］李繼竹，王爽，郭寶貴，等．玉米穗粒性狀的遺傳性研究［J］．玉米科學，2004，26（5）：494-498．

［2］左淑珍，許崇香，王紅霞，等．8個玉米自交系配合力分析及應用評價［J］．玉米科學，2005，13（2）：39-41，44．

［3］楊引福，郭強，錢勁華．8個玉米自交系主要穗部性狀配合力的遺傳分析［J］．玉米科學，2008，16（3）：30-33．

［4］夏遠峰，于明彥，柳迎春，等．10個玉米自交系產量性狀遺傳分析［J］．玉米科學，2008，16（6）：29-32，37．

［5］劉宗華，王琳，李潔川，等．不同玉米基礎群體選系穗部性狀的配合力效應分析［J］．河南農業(yè)大學學報，2010，44（2）137-142．

［6］王永學，季洪強，張戰(zhàn)輝，等．5個含熱帶血緣玉米骨干自交系產量性狀的雜種優(yōu)勢與配合力效應分析［J］.河南農業(yè)大學學報，2011，45（4）：377-382．

［7］豐光，劉志芳，李妍妍，等．中國不同時期玉米單交種的產量變化［J］．中國農業(yè)科學，2010，43（2）：277-285．

［8］王曉東，史振聲，李明順，等．我國北方不同年代玉米自交系穗部性狀的演變及與產量的關系［J］．玉米科學，2011，19（2）：6-11，16.

（責任編輯戚佳妮）

Correlation Analysis of 100-kernelWeight and Main Kernel Traits in Maize

WANG Guo-honget al.（Maize Research Institute，Liaoning Academy of Agricultural Sciences，Shenyang，Liaoning 110161）

［Objective］This research aims to determine the genetic and parent selection of 100-kernel weight by the combining ability test of and correlation coefficient.［Method］Forty crosses were composed by 5 inbred lines as males and 8 inbred lines as females with NCⅡdisign，which were used to analyze the combining ability and correlation coefficient in ear traits.［Result］The combining ability variance analysis result showed that the variance of general combining ability and the variance special combining ability（SCA）were 65.92% and 34.08%respectively，which showed that gene additive effect played an important role in variation of the 100-kernel weight trait.The estimates of GCA effects on 100-kernel weight of 13 inbred lines showed that Zhong106 and PH6WC expressed higher performance.Correlation analysis showed that main factors that affect 100-kernel weight were kernel depth，ear diameter and ratio of grain，their correlation coefficients were 0.39，0.36，-0.39，respectively.［Conclusion］Gene additive effect played an important role in variation of the 100-kernel weight trait.At the same time GCA and SCA effect were taken effect.

Maize；100-kernel weight；Combining ability；Correlation analysis

S513

A

2095-0896（2015）12-048-03

遼寧省自然基金項目（2013020070）；遼寧省科技廳項目（2014201002）。

王國宏（1978-），男，學士，副研究員，主要從事玉米遺傳育種及種質創(chuàng)新工作。

2015-11-09