栗建枝 成鍇 趙太存

摘 要：對58個玉米雜交種的7個穗部性狀與單株產(chǎn)量間進行相關(guān)和通徑分析，相關(guān)分析各性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)性由大到小依次為出籽率>行粒數(shù)>百粒重>穗行數(shù)>穗長>穗粗>禿尖；進一步進行通徑分析，各性狀與單株產(chǎn)量的直接效應，由大到小依次為出籽率>穗粗>行粒數(shù)>百粒重>穗長>禿尖>穗行數(shù)。因此，出籽率對于提高產(chǎn)量是重要的，其次是行粒數(shù)和百粒重，協(xié)調(diào)好三者的關(guān)系，還要兼顧其他性狀的協(xié)調(diào)，才能實現(xiàn)單株產(chǎn)量的提高。

關(guān)鍵詞：玉米；果穗性狀；相關(guān)分析；通徑分析

文章編號： 1005-2690（2018）02-0096-03 中圖分類號： S513 文獻標志碼： B

當前玉米生產(chǎn)和品種推廣均以提高產(chǎn)量為重點，玉米的產(chǎn)量是受多基因控制的[1]，是多個農(nóng)藝性狀共同作用的結(jié)果，而這些性狀之間又相互作用、相互影響[2]。有關(guān)農(nóng)藝性狀對玉米產(chǎn)量影響的大小，前人對此進行過許多研究，但由于研究地區(qū)、研究材料的不同，分析結(jié)果也不一致。李軍虎等[3]研究發(fā)現(xiàn)果穗長、行粒數(shù)和千粒重對產(chǎn)量影響較大；梁曉玲等[4]認為千粒重、穗粗、穗長、出籽率對產(chǎn)量影響較大；廣成等[5]報道果穗長、穗粗、出籽率對產(chǎn)量影響較大；何代元等[6]發(fā)現(xiàn)穗長、穗粗、千粒重對產(chǎn)量影響較大；劉帆等[7]認為穗行數(shù)和行粒數(shù)對產(chǎn)量影響較大；王大春等[8]認為果穗長和穗行數(shù)對產(chǎn)量影響較大；岳堯海等[9]認為行粒數(shù)、穗長、千粒重對產(chǎn)量影響較大；樂素菊等[10]、李永洪等[11]認為在鮮穗期，對產(chǎn)量作用最大的因素是穗長，而在完熟期，對產(chǎn)量作用最大的為行粒數(shù)；謝振江等[12]認為提高株粒數(shù)是提高玉米自交系產(chǎn)量的最重要因素。還有一些玉米育種工作者對玉米雜交種的產(chǎn)量及主要性狀進行相關(guān)和通徑分析[13～15]。

本研究從優(yōu)良玉米雜交種穗部農(nóng)藝性狀的遺傳入手，對影響和控制玉米產(chǎn)量的幾個主要農(nóng)藝性狀做了相關(guān)與通徑分析，了解每個農(nóng)藝性狀對玉米產(chǎn)量形成的相對重要性，為選育高產(chǎn)雜交種和當?shù)赜衩咨a(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

2016年在山西省農(nóng)科院谷子所試驗田進行試驗，試驗地為沙壤土，肥力中上等，有機質(zhì)含量1.86 g/kg，全N含量74 mg/kg，堿解N含量58.99 mg/kg，速效P含量6.89 mg/kg，速效K含量195 mg/kg。前茬為玉米，秋收結(jié)束，粉碎秸稈，即時深翻還田，上凍前旋耕時施硝酸磷肥600 kg/hm2，復合肥300 kg/hm2，玉米拔節(jié)期追施尿素300 kg/hm2。播種后噴施玉米專用除草劑，玉米生長中期無灌溉，自然降水，拔節(jié)期人工除草2次。

1.2 試驗材料與方法

試驗品種由國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系長治綜合試驗站提供，有裕豐201、龍生2號、華美368、潤民336、先玉335等58個玉米雜交種。田間設計按隨機區(qū)組排列，3次重復，采用機械劃行，人工播種。每個品種種5行，行長為5 m，行距為0.57 m，株距為0.26 m，密度為67 500 kg/hm2。田間管理、調(diào)查記載與一般試驗相同，乳熟期每小區(qū)在中間1行調(diào)查10株，測定株高、穗位，收獲時，每小區(qū)取2行果穗，去大去小選取20穗，充分風干，進行穗長、穗粗、禿尖、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重、出籽率、產(chǎn)量等項目考種。

1.3 統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)處理與分析應用Excel和DPS軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)分析

從表1主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量相關(guān)分析的相關(guān)系數(shù)可以看出，各性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)性由大到小依次為出籽率>行粒數(shù)>百粒重>穗行數(shù)>穗長>穗粗>禿尖，除禿尖與單株產(chǎn)量呈負相關(guān)外，其余性狀不同程度地與單株產(chǎn)量成正相關(guān)，出籽率與單株產(chǎn)量達到顯著相關(guān)。說明無禿尖或禿尖小，其他性狀優(yōu)良，才可以提高玉米雜交種的產(chǎn)量。

從表1還可看出，穗長與穗粗、禿尖、穗行數(shù)、百粒重呈負相關(guān)，與出籽率為正相關(guān)，與行粒數(shù)為顯著正相關(guān)；穗粗與禿尖、穗行數(shù)、行粒數(shù)為正相關(guān)，與百粒重為負相關(guān)，與出籽率為顯著負相關(guān)；禿尖與百粒重為正相關(guān)，與穗行數(shù)、行粒數(shù)為負相關(guān)，與出籽率為顯著負相關(guān)；穗行數(shù)與行粒數(shù)為負相關(guān)；行粒數(shù)與出籽率為負相關(guān)。由此說明，各個性狀的關(guān)聯(lián)性很大，在育種過程中對各性狀進行選擇或改良時，應當注重各性狀的特點和相互作用，具體分析和改良優(yōu)選后才能應用。

由表1相關(guān)分析表明，7個主要穗部性狀與單株產(chǎn)量有不同程度的相關(guān)，但相關(guān)程度的大小并不能完全代表各性狀對提高單株產(chǎn)量的決定性和重要性。各性狀間存在著相互作用，而相互作用的大小，通過通徑分析進一步明確。

2.2 農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的通徑分析

從表2果穗主要性狀與單株產(chǎn)量的通徑分析結(jié)果可以看出，各穗部性狀對單株產(chǎn)量直接通徑系數(shù)除禿尖和穗行數(shù)為負向效應外，其他都為正向效應。各穗部性狀與單株產(chǎn)量的直接效應，由大到小依次為出籽率>穗粗>行粒數(shù)>百粒重>穗長>禿尖>穗行數(shù)。由分析結(jié)果得出出籽率對單株產(chǎn)量的直接作用最大。

2.2.1 穗長對單株產(chǎn)量的效應

穗長對單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.018 3，與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.056 8。通過穗粗、百粒重對單株產(chǎn)量所起的間接作用為較小的負向效應，通過穗行數(shù)、行粒數(shù)、出籽率的間接作用均為正值。從間接通徑系數(shù)看，穗粗、百粒重制約穗長發(fā)揮增產(chǎn)的作用。從相關(guān)系數(shù)看，穗長與穗粗、禿尖、穗行數(shù)、百粒重的相關(guān)系數(shù)為-0.117 1、-0.111 8、-0.133 3、-0.142 8，但與出籽率呈正相關(guān)。所以在對穗長性狀選擇或改良時，要同時協(xié)調(diào)穗粗、禿尖、穗行數(shù)和百粒重的關(guān)系。

2.2.2 穗粗對單株產(chǎn)量的效應

穗長對單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.460 8，為第2位，與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.006 7，處于第6位。通過行粒數(shù)對單株產(chǎn)量所起的間接作用為正向效應，通過其他穗部性狀對單株產(chǎn)量所起的間接作用均為負向效應。從間接通徑系數(shù)看，制約穗粗發(fā)揮增產(chǎn)作用的因素較多。從相關(guān)系數(shù)看，穗粗與百粒重的相關(guān)系數(shù)為-0.076 6，呈負相關(guān)，與出籽率的相關(guān)系數(shù)為-0.558 7，呈顯著負相關(guān)。適當?shù)卦黾铀氪帜軌蛱岣邌沃甑漠a(chǎn)量，但穗粗包括軸粗和籽粒深，若籽粒不深，單純的軸粗而使單株產(chǎn)量增加作用不大，所以在對穗粗性狀選擇或改良時，要同時協(xié)調(diào)出籽率、穗行數(shù)和百粒重的關(guān)系。

2.2.3 禿尖對單株產(chǎn)量的效應

禿尖對單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.054 4，與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為-0.273 3，呈顯著負相關(guān)。通過穗長、行粒數(shù)、出籽率對單株產(chǎn)量所起的間接作用為負向效應，通過穗粗、穗行數(shù)、百粒重的間接作用為正向效應。

2.2.4 穗行數(shù)對單株產(chǎn)量的效應

穗行數(shù)對單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.101 9，為第7位，與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.069，為第4位。通過穗長、行粒數(shù)對單株產(chǎn)量所起的間接作用為負向效應，通過穗粗、禿尖、百粒重和出籽率對單株產(chǎn)量所起的間接作用均為正向效應。從間接通徑系數(shù)看，穗長、行粒數(shù)制約穗行數(shù)發(fā)揮增產(chǎn)的作用。從相關(guān)系數(shù)看，穗行數(shù)與穗長、禿尖和行粒數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.133 3、-0.061 8、-0.017 4，呈負相關(guān)，但與穗粗、百粒重和出籽率呈正相關(guān)。所以選擇穗行數(shù)的育種材料或?qū)λ胄袛?shù)性狀進行選擇和改良時，要協(xié)調(diào)好穗長、行粒數(shù)的關(guān)系。

2.2.5 行粒數(shù)對單株產(chǎn)量的效應

行粒數(shù)對單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.260 5，為第3位，與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.197 5，為第2位。通過百粒重對單株產(chǎn)量所起的間接作用為負向效應，其他性狀對單株產(chǎn)量所起的間接作用均為正向效應，說明行粒數(shù)對提高產(chǎn)量作用較大。所以在選擇高產(chǎn)組合時，要協(xié)調(diào)好行粒數(shù)和百粒重的關(guān)系。

2.2.6 百粒重對單株產(chǎn)量的效應

行粒數(shù)對單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.080 1，為第4位，與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.108 1，為第3位。除通過出籽率對單株產(chǎn)量所起的間接作用為正向效應以外，其他性狀的間接作用均為負向效應[16]，和前人研究結(jié)果一致。說明百粒重對單株產(chǎn)量的作用受穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖的影響，所以在育種材料選擇時要注重百粒重，同時要協(xié)調(diào)好穗行數(shù)、行粒數(shù)與百粒重的關(guān)系。

2.2.7 出籽率對單株產(chǎn)量的效應

出籽率對單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.817 0，為第1位，與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.524 1，為第1位，達到了顯著相關(guān)。通過穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)對單株產(chǎn)量所起的間接作用為負向效應，通過穗長、禿尖、百粒重的間接作用為正向效應。出籽率與穗粗、禿尖呈顯著負相關(guān)，說明穗粗、禿尖的關(guān)系對出籽率有制約，所以選擇和改良出籽率的材料時，要協(xié)調(diào)好穗粗、禿尖的關(guān)系。

3 結(jié)論與討論

（1）從相關(guān)和通徑分析的結(jié)果看出，各性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)和直接通徑系數(shù)的結(jié)果不一致。說明各性狀之間的相互作用是復雜的，既相輔相成，也互相制約，所以在進行育種時，在注重某個性狀的選擇時，要兼顧到其他性狀的協(xié)調(diào)。

（2）出籽率對于提高產(chǎn)量是重要的，其次是行粒數(shù)和百粒重。它們對單株產(chǎn)量的作用較大，同時也受其他性狀的制約。在對它們進行選擇時要協(xié)調(diào)好穗長、穗粗、百粒重與行粒數(shù)、百粒重與穗行數(shù)之間的關(guān)系，不能為了一個性狀的調(diào)節(jié)，而不顧其他性狀的制約和關(guān)系。

（3）本研究的結(jié)論與前人的研究結(jié)果有區(qū)別，可能是選用材料、生態(tài)、地理條件、所選性狀不同等因素造成的。所以應用通徑分析方法對育種材料進行分析時，應在特定生態(tài)條件下進行。玉米育種針對某性狀進行改良和選擇時，應結(jié)合現(xiàn)代育種方法，同時要根據(jù)當?shù)貐^(qū)域氣候、地理、生產(chǎn)等的實際，才能更快更好地選育出品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高的雜交組合。

參考文獻：

[ 1 ] 劉來福，毛盛賢，黃遠樟.作物數(shù)量遺傳 [M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1984：125-148.

[ 2 ] 李桂芝，魏常敏，周文偉，等.玉米穗部性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)及通徑分析[J].北京農(nóng)業(yè)， 2015（03）：31-32.

[ 3 ] 李軍虎.夏玉米雜交種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的遺傳相關(guān)和通徑分析[J].玉米科學，1997，5，03）：16-19.

[ 4 ] 梁曉玲，阿布來提，馮國俊，等.玉米雜交種的產(chǎn)量比較及主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)和通徑分析[J].玉米科學，2001，9（01）：16-20.

[ 5 ] 廣成，薛雁，茍升學.玉米 8 個產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析[J].玉米科學，2002，10（03）：33-35.

[ 6 ] 何代元，吳廣成，劉強，等.玉米主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)通徑分析[J].玉米科學，2003，11（04）：58-60.

[ 7 ] 劉帆，石海春，余學杰.玉米果穗主要性狀與產(chǎn)量間的相關(guān)與通徑分析[J].玉米科學，2005，13（03）：17-20.

[ 8 ] 王大春.不同產(chǎn)量水平下玉米主要性狀的遺傳相關(guān)和通徑分析[J].玉米科學，2006，14（02）：40-41.

[ 9 ] 岳堯海，周小輝，任軍.夏玉米雜交種產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量的通徑分析[J].玉米科學，2006，14（06）：59-61.

[ 10 ] 樂素菊，王曉明，曾慕衡，等.鮮食型超甜玉米組合產(chǎn)量性狀的相關(guān)及通徑分析[J].玉米科學，2007，15（01）：41-43.

[ 11 ] 李永洪，楊躍華，曾正明，等.糯玉米雜交種產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀相關(guān)分析[J].玉米科學，2006，14（04）：56-60.

[ 12 ] 謝振江，李明順，李新海，等.華北地區(qū)骨干玉米自交系農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報，2007，38（03）：265-268.

[ 13 ] 崔震海，張立軍，樊金娟，等.玉米苗期不同供水條件下穗部性狀與產(chǎn)量間的相關(guān)分析[J].華北農(nóng)學報，2008，23（01）：123-127.

[ 14 ] 閆海霞，柳家友，吳偉華.夏玉米主要穗部性狀與單株產(chǎn)量之間的相關(guān)和通徑分析[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2008（01）：7-9，50.

[ 15 ] 張京社，楊玉東，王志忠，等.玉米雜交種主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)和通徑分析[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2006，34 （01）：23-25.

[ 16 ] 楊金慧，毛建昌，李發(fā)民，等.玉米雜交種農(nóng)藝性狀與籽粒產(chǎn)量的相關(guān)和通徑分析[J].中國農(nóng)學通報，2003，19（04）：28-30.

（收稿日期：2017-11-29）