王俊花，邵林生，閆建賓，王瑞鋼，龐旭，梁海英，張雪彪，張沛敏，韋峰

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所，山西晉中030600）

甜玉米主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量和食用品質(zhì)的灰色關(guān)聯(lián)度分析

王俊花，邵林生，閆建賓，王瑞鋼，龐旭，梁海英，張雪彪，張沛敏，韋峰

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所，山西晉中030600）

為了探討甜玉米主要農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量和食用品質(zhì)影響的主次關(guān)系，以24個甜玉米雜交組合為研究對象，對株高、穗位高、生育期、穗位葉長、穗位葉寬、穗長、穗粗、穗行數(shù)、禿尖長、單穗凈鮮重10個主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行了田間調(diào)查，對鮮穗食用品質(zhì)進(jìn)行了室內(nèi)蒸煮、品嘗與鑒定，并與單穗鮮凈重和食用品質(zhì)進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)度分析。結(jié)果表明：單穗凈鮮重與其他各性狀的關(guān)聯(lián)順序?yàn)樗氪郑舅腴L＞穗位葉寬＞穗行數(shù)＞生育期＞穗位葉長＞穗位葉面積＞穗位高＞株高＞禿尖長，食用品質(zhì)與其他各性狀的關(guān)聯(lián)順序?yàn)樗胛蝗~寬＞禿尖長＞穗位葉面積＞穗長＞穗位高＞生育期＞穗位葉長＞穗粗＞穗行數(shù)＞株高。在甜玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種中，要注重對果穗長且粗、穗位葉寬且面積較大材料的選擇。

甜玉米；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量；食用品質(zhì)；灰色關(guān)聯(lián)度

甜玉米（Zea mays L.cv.Sweet）是受1個或多個隱性基因控制的胚乳突變體，具有較高的經(jīng)濟(jì)、營養(yǎng)和加工價值[1，2]。此外，其秸稈可以回收利用、加工成壓縮飼料，作為養(yǎng)殖業(yè)的青貯飼料應(yīng)用，飼料售價一般為20元/袋，這樣，既避免了焚燒秸稈而導(dǎo)致的環(huán)境污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，為持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了有利環(huán)境，又增加了種植者的經(jīng)濟(jì)收益。近年來，由于市場需求不斷擴(kuò)大，我國甜玉米產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展，使得甜玉米育種也在不斷改革和創(chuàng)新。為了順應(yīng)市場發(fā)展需要，我國甜玉米育種目標(biāo)也從單純的高產(chǎn)型向優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)型轉(zhuǎn)變，在保證品質(zhì)優(yōu)良的前提下兼顧產(chǎn)量的提高。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是對一個發(fā)展變化系統(tǒng)動態(tài)的量化比較，關(guān)聯(lián)度越大，說明因素間變化的態(tài)勢越接近，其相互關(guān)系就越密切。高產(chǎn)是農(nóng)作物育種的主要目標(biāo)之一。將灰色系統(tǒng)理論中的灰色關(guān)聯(lián)度分析法用于大豆、小麥、水稻、玉米、谷子等農(nóng)作物品種的綜合評估和高產(chǎn)育種主要經(jīng)濟(jì)性狀的選擇[3～15]，均收到了一定效果。灰色關(guān)聯(lián)分析在甜玉米上的研究多集中于穗部性狀或單株產(chǎn)量與株高、穗行數(shù)、穗位高等主要農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)度大小[16～20]。趙元增等[16]研究表明，甜玉米單株產(chǎn)量與10個農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)橹旮撸舅胄袛?shù)＞行粒數(shù)＞葉片數(shù)＞莖粗＞穗粗＞穗長＞百粒重＞穗位高＞穗數(shù)；在影響穗形的穗部性狀中，穗粗、穗行數(shù)、軸粗作用較大，其次是是莖粗、葉片數(shù)和行粒數(shù)。稅紅霞等[19]研究顯示，甜玉米農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)樗胄袛?shù)＞穗長＞行粒數(shù)＞穗粗＞出苗-采收＞穗位高＞株高＞百粒重＞禿尖＞出籽率，穗行數(shù)是影響甜玉米鮮穗產(chǎn)量的主要因素，其次是穗長和行粒數(shù)，而出籽率對產(chǎn)量影響較??；張姿麗等[20]的研究表明，穗粗、行粒數(shù)、穗長對鮮質(zhì)量的直接影響較大，穗行數(shù)對鮮質(zhì)量的間接影響較大。但截至目前，鮮穗食用品質(zhì)與主要農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)度情況尚未見報道。利用灰色系統(tǒng)理論，探索甜玉米產(chǎn)量、食用品質(zhì)與主要農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)度以及這些性狀的變化情況，對指導(dǎo)甜玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種具有重要意義。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)甜玉米雜交組合共24個（表1），均由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所選育。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計試驗(yàn)于2013～2014年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所修文試驗(yàn)基地（海拔700 m，年活動積溫3 410℃）進(jìn)行。前茬作物為高粱。采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)甜玉米雜交組合24個處理，3次重復(fù)。小區(qū)長7.7 m、寬2.6 m，5行/區(qū)，四周設(shè)保護(hù)行。玉米播種前，撒施毒土殺滅地下害蟲1次，施氮磷鉀三元復(fù)合肥450 kg/hm2和農(nóng)家肥75 m3/hm2做基肥；5月10日播種，種植密度52500株/hm2；6月22日、7月11日、8月1日各澆水1次，其中，6月22日結(jié)合澆水追施尿素375 kg/hm2。其他田間管理措施同常規(guī)。

1.2.2調(diào)查項目與方法參照NY/T 2232—2012[21]，在乳熟期調(diào)查玉米的生物學(xué)性狀和經(jīng)濟(jì)性狀，指標(biāo)包括植株株高（m）、穗位高（cm）、生育期（d）、穗位葉長（cm）、穗位葉寬（cm）、穗長（cm）、穗粗（cm）、穗行數(shù)（行）、禿尖長（cm）、單穗凈鮮重（g）。采用長寬系數(shù)法，計算葉面積（cm2，長×寬×0.75）。參照NY/T 523—2002[22]，對鮮穗食用品質(zhì)打分。

1.2.3數(shù)據(jù)處理采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的一般處理，利用DPS系統(tǒng)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。

按照鄧聚龍[4]的灰色系統(tǒng)理論，在分析各穗部性狀之間的關(guān)系時，將穗長、穗粗、行數(shù)、禿尖長、單穗凈重分別做參考數(shù)列和比較數(shù)列，即當(dāng)確定某一性狀為參考數(shù)列時，其他性狀為比較數(shù)列，通過DPS系統(tǒng)計算各參考數(shù)列與各比較數(shù)列的關(guān)聯(lián)度，構(gòu)成關(guān)聯(lián)矩陣。同理，分析生物學(xué)性狀之間的關(guān)系。

分析各性狀對產(chǎn)量的影響時，將24個雜交組合的10個農(nóng)藝性狀視為1個灰色系統(tǒng)，以產(chǎn)量為參考數(shù)列，其他各性狀為比較數(shù)列，利用DPS系統(tǒng)計算各性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度和排序。同理，分析各性狀對食用品質(zhì)的影響。

表1　24個甜玉米雜交組合的來源Table1　24 combinations and sources of sweet corn

2　結(jié)果與分析

2.1甜玉米經(jīng)濟(jì)性狀間的相互關(guān)系

甜玉米果穗的經(jīng)濟(jì)性狀與甜玉米的種植經(jīng)濟(jì)收益直接相關(guān)，提高產(chǎn)量是農(nóng)作物育種工作最主要的內(nèi)容，但產(chǎn)量性狀本身的遺傳率往往較低，所以通過與產(chǎn)量密切相關(guān)間接選擇效率高的性狀間接提高產(chǎn)量是常用的途徑之一[23]。產(chǎn)量構(gòu)成性狀的一般配合力，最能代表產(chǎn)量潛力的性狀是單穗重，與甜玉米鮮穗產(chǎn)量直接關(guān)聯(lián)的穗部性狀有穗長、穗粗、穗行數(shù)、禿尖長度。當(dāng)這5個性狀分別作為參考數(shù)列，求其他性狀對某個性狀的關(guān)聯(lián)度時，可構(gòu)成關(guān)聯(lián)矩陣。結(jié)果（表2）顯示，各性狀與單穗凈鮮重的關(guān)系順序?yàn)樗氪郑舅腴L＞穗行數(shù)＞禿尖長，與穗長的關(guān)系順序?yàn)閱嗡雰趱r重＞穗行數(shù)＞禿尖長＞穗粗，與穗粗的關(guān)系順序?yàn)閱嗡雰趱r重＞穗行數(shù)＞穗長＞禿尖長，與禿尖長的關(guān)系順序?yàn)樗胄袛?shù)＞單穗凈鮮重＞穗長＞穗粗。可以看出，單穗凈鮮重、穗粗、穗長三者之間關(guān)系較為密切，穗行數(shù)與其他穗部性狀關(guān)系一般，禿尖長與其他穗部性狀關(guān)系最為疏遠(yuǎn)。這就要求我們在甜玉米育種時，多注意穗粗和穗長的選擇，不要太在意禿尖的長短。

表2　甜玉米經(jīng)濟(jì)性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣Table2　Incidence matrix of economic traits of sweet corn

2.2甜玉米生物學(xué)性狀間的相互關(guān)系

結(jié)果（表3）顯示，與甜玉米株高關(guān)系密切的農(nóng)藝性狀順序是穗位高＞穗位葉長＞生育期＞穗位葉面積＞穗位葉寬；與甜玉米穗位高關(guān)系密切的農(nóng)藝性狀順序是株高＞穗位葉長＞穗位葉面積＞生育期＞穗位葉寬；與甜玉米穗位葉面積關(guān)系密切的農(nóng)藝性狀順序是穗位葉長＞葉寬＞穗位高＞株高＞生育期；與甜玉米穗位葉長關(guān)系密切的農(nóng)藝性狀順序是穗位高＞穗位葉面積＞株高＞生育期＞穗位葉寬；與甜玉米穗位葉寬關(guān)系密切的農(nóng)藝性狀順序是穗位葉面積＞穗位葉長＞穗位高＞株高＞生育期；生育期長短與其他農(nóng)藝性狀關(guān)系較為疏遠(yuǎn)。

在甜玉米選育過程中，要注意協(xié)調(diào)多個性狀間的平衡，對株高和穗位高適中、穗位葉面積大的材料優(yōu)先選擇，而生育期的長短則按照育種目標(biāo)來定。

表3　甜玉米生物學(xué)性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣Table3　Correlation matrix of biological character of sweet corn

2.3甜玉米產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果（表4）顯示，甜玉米單穗凈鮮重與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度為0.686 5～0.821 8，關(guān)聯(lián)順序?yàn)樗氪郑舅腴L＞穗位葉寬＞穗行數(shù)＞生育期＞穗位葉長＞穗位葉面積＞穗位高＞株高＞禿尖長。表明穗長和穗粗對甜玉米鮮穗產(chǎn)量影響較大，其次是穗位葉寬、穗行數(shù)、生育期、穗位葉長和穗位葉面積，穗位高、株高、禿尖長對鮮穗產(chǎn)量影響較小。較高的生物產(chǎn)量是鮮穗高產(chǎn)的基礎(chǔ)，這就要求我們在甜玉米產(chǎn)量育種中，對葉面積大、株高適中、果穗又粗又長的材料多加選擇。

表4　甜玉米產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度和排序Table4　Correlative degree and sorting between yield and main agronomic traits of sweet corn

2.4甜玉米食用品質(zhì)與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果（表5）顯示，甜玉米食用品質(zhì)與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度為0.701 8～0.771 5，關(guān)聯(lián)順序?yàn)樗胛蝗~寬＞禿尖長＞穗位葉面積＞穗長＞穗位高＞生育期＞穗位葉長＞穗粗＞穗行數(shù)＞株高。從關(guān)聯(lián)度來看，這10個農(nóng)藝性狀對甜玉米食用品質(zhì)的影響程度差別不大，主要是因?yàn)槭秤闷焚|(zhì)是由果皮柔嫩度、含糖量、糖分組成、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、籽粒含水量等共同決定的，而這些指標(biāo)有的是加性效應(yīng)起作用，有的是非加性效應(yīng)起作用，有的是加性效應(yīng)與非加性效應(yīng)共同起作用[23，24]。在甜玉米食用品質(zhì)育種中，對穗位葉較寬、穗位葉面積較大、果穗較長的材料多加選擇。

表5　甜玉米鮮穗食用品質(zhì)與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度和排序Table5　Correlative degree and sorting between fresh ear edible quality and agronomic characters of sweet corn

3　結(jié)論與討論

本研究結(jié)果顯示，在穗部經(jīng)濟(jì)性狀中，與穗長和穗粗關(guān)系最為密切的性狀都是穗行數(shù)，禿尖長與其他穗部性狀的關(guān)系最為疏遠(yuǎn)，這與趙元增等[16]的研究結(jié)果不完全相同；穗長對甜玉米產(chǎn)量影響最大，穗粗次之，株高最小，這與張姿麗等[20]的研究結(jié)果基本相同。因此，在甜玉米產(chǎn)量育種中，要注重對穗長、穗粗和穗行數(shù)的選擇，放寬其他農(nóng)藝性狀的標(biāo)準(zhǔn)，只有各農(nóng)藝性狀相互協(xié)調(diào)，才能選出高產(chǎn)品種。

甜玉米的品質(zhì)性狀主要分為2部分，一是果穗的外觀品質(zhì)，二是食用品質(zhì)和加工品質(zhì)。通過對甜玉米食用品質(zhì)與主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析發(fā)現(xiàn)，雖然不同農(nóng)藝性狀與食用品質(zhì)的關(guān)聯(lián)度大小不同，但彼此差別不大，關(guān)聯(lián)度為0.701 8～0.771 5。也就是說，對甜玉米食用品質(zhì)要進(jìn)行綜合評價，在對甜玉米進(jìn)行品質(zhì)改良時要協(xié)調(diào)多個性狀的平衡改良，同時兼顧農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的提高。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是建立在多個性狀定量分析的基礎(chǔ)上，結(jié)果有較強(qiáng)的可比性和可靠性，且具有良好的穩(wěn)定性。此外，相對于相關(guān)分析而言，灰色關(guān)聯(lián)度分析法具有所需樣本少、可綜合考慮多個性狀、方法簡便等優(yōu)點(diǎn)，更能客觀、合理地評價鮮食甜玉米雜交種的品質(zhì)。甜玉米種皮厚度、可溶性糖含量、蛋白質(zhì)含量、淀粉含量和脂肪含量與主要農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)度大小，還有待進(jìn)一步研究。

［1］曾孟潛，劉雅楠，楊濤蘭.甜玉米和筍玉米的起源與遺傳［J］.遺傳，1999，21（3）：44-45.

［2］郝小琴.甜糯玉米育種研究概況［J］.基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，2000，19（2）：121-125.

［3］劉錄祥，孫其信，王士蕓.灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用于作物新品種綜合評估初探［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1989，22（3）：22-27.

［4］鄧聚龍.灰色系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1985，（6）：34-37.

［5］侯樂新，郭巍杰，王培田.灰色局勢決策在大豆新品種評價中的應(yīng)用初探［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，（9）：31-33.

［6］侯樂新，郭巍杰，王培田.灰色關(guān)聯(lián)度分析法在小麥品種綜合評判上的應(yīng)用［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，（9）：31-33.

［7］陳暉，周佳民，黃敏，王全永.中秈遲熟水稻農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析［J］.種子，2008，27（11）：105-107.

［8］李慧峰，盧森權(quán)，李彥青，黃詠梅，吳翠榮，陳天淵.灰色關(guān)聯(lián)度分析在食飼兼用型甘薯新品種評價中的應(yīng)用［J］.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，40（10）：1300-1304.

［9］劉曉燕，何紅，朱秋珍，王維贊，羅亞偉，粱闐，謝金蘭.甘蔗引進(jìn)新品種的灰色關(guān)聯(lián)度分析［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，36（6）：36-38.

［10］吳敏生，戴景瑞.灰色系統(tǒng)理論在玉米育種上的綜合應(yīng)用［J］.華北農(nóng)學(xué)報，1999，14（2）：30-35.

［11］李愛軍，李占錄，史紅梅，周福平.玉米品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（8）：23-25.

［12］刑寶龍，李育才，朱玉.早熟玉米產(chǎn)量與相關(guān)因素分析研究［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（7）：22-25.

［13］李偉忠，安英輝，許崇香，孫梅，閔麗，姜森，陳慶山，胡國華.玉米自交系表型性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析［J］.作物雜志，2012，（5）：105-108.

［14］黃志勇，郭長左.用關(guān)聯(lián)分析法評價棉花區(qū)試品種［J］.中國棉花，1995，（11）：19-20.

［15］欒素榮，王占廷，李青松.谷子產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，14（11）：115-116.

［16］趙元增，牟琪，裴玉榮，陳興平，王玉蘭.甜玉米主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析［J］.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1999，21（4）：12-15，25.

［17］禹玉華，梁承鄴，段俊，王子明，葉錦瑞，張旭林，王鴻昌.超甜玉米新品種灰色關(guān)聯(lián)綜合評估初探［J］.熱帶亞熱帶植物學(xué)報，2001，9（1）：75-80.

［18］李永洪，楊躍華，唐春，孔亮亮，劉俊峰.超甜玉米鮮穗產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)分析［J］.種子世界，2006，（11）：22-24.

［19］稅紅霞，何丹，王秀全，張華，盧庭啟，蔣曉芳.鮮食甜玉米農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，24（5）：1656-1659.

［20］張姿麗，蔣鋒，劉鵬飛，陳青春，張媛，王曉明.鮮食甜玉米主要性狀的灰色關(guān)聯(lián)度、相關(guān)及通徑分析［J］.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報，2014，27（1）：1-6.

［21］NY/T 2232—2012，植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南玉米［S］.

［22］NY/T 523—2002，甜玉米［S］.

［23］晉曉春，毛盛賢.數(shù)量性狀的遺傳分析和產(chǎn)量的間接選擇［J］.北京師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，1994，（1）：134-138.

［24］戴惠學(xué)，熊元忠，牛海建.甜玉米品質(zhì)性狀遺傳研究進(jìn)展［J］.長江蔬菜，2007，（10）：28-31.

Grey Correlative Degree Analysis of Main Agronomic Characters and Yield&Food Quality on Sweet Corn

WANG Jun-hua，SHAO Lin-sheng，YAN Jian-bin，WANG Rui-gang，PANG Xu，LIANG Hai-ying，ZHANG Xue-biao，ZHANG Pei-min，WEI Feng
（Sorghum Institute，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Jinzhong 030600，China）

In order to explore primary and secondary relations of main agronomic characters on yield and edible quality of sweet corn.Twenty-four sweet corn crosses done were studied in this paper.Ten main agronomic traits such as plant height，ear height，growth period，ear leaf length，ear leaf width，ear length，ear diameter，ear rows，bald tip length and fresh ear weight were investigated in the field.The edible quality of fresh ear were cooked，tasted and identified in the indoor.Grey relational analysis between 10 agronomic characters and fresh ear weight，edible quality was conducted.The results showed that in sweet corn，the correlation sequence between yield and other traits were ear diameter＞ear length＞ear leaf width＞ear row number＞growth period＞ear leaf length＞ear leaf area＞ear height＞plant height＞bald tip length.The correlation order between edible quality and other traits were ear leaf width＞bald tip length＞ear leaf area＞ear length＞ear length＞growth period＞ear leaf length＞ear diameter＞ear row number＞plant height.In sweet corn breeding of high yield and good quality，materials which had spike length，spike thick and ear leaf were especially noticed.

Sweet corn；Agronomic character；Yield；Food quality；Edible variety Grey correlative degree

S513

A

1008-1631（2016）05-0078-04

2016-03-17

山西省科技廳成果推廣項目（2014071001-1）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種工程項目（11yzgc026）

王俊花（1973-），女，山西垣曲人，副研究員，碩士，主要從事鮮食玉米育種研究。Tel：0354-8593513；E-mail：wangjunhua73@163.com。