谷 月

（遼寧省種業(yè)發(fā)展中心，遼寧 沈陽 110000）

玉米雜交種的廣泛應用，推動了科技人員對雜種優(yōu)勢的探索和研究。我國科研人員對玉米雜交種的大量性狀開展了雜種優(yōu)勢研究，其中在生育性狀、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀等方面的研究相對較多。王振華對玉米株型和果穗性狀的研究表明，F(xiàn)1代的產(chǎn)量性狀的優(yōu)勢表現(xiàn)有所不同[1]。汪德潤等研究發(fā)現(xiàn)，玉米雜種F1代各農(nóng)藝性狀都存在雜種優(yōu)勢，其中單粒重、單株產(chǎn)量雜種優(yōu)勢最為明顯[2]?，F(xiàn)將國內(nèi)外關于不同相關性狀對玉米產(chǎn)量影響的研究進展介紹如下，以期為玉米育種工作提供理論依據(jù)。

1 玉米主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關聯(lián)度

Meghji等通過研究美國20世紀40年代、50年代和60年代有代表性的玉米雜交種發(fā)現(xiàn)，隨著年代的遞進，玉米莖節(jié)數(shù)不斷增加，株高和穗位逐漸降低[3]。Ci等人研究發(fā)現(xiàn)，中國玉米品種從20世紀50年代到2000年間，株高增幅從20世紀80年代開始呈波浪式改變；20世紀50-70年代穗位高每年增加7.2 cm，20世紀70年代至2000年每年下降3 cm；葉片數(shù)相對穩(wěn)定；葉面積的年增長速率為443 cm2[4]。通過對1959-1989年間加拿大安大略省的12個玉米雜交種研究發(fā)現(xiàn)，新品種的葉面積比老品種略大[5～7]。Wang等人對1964-2001年間的29個中國玉米品種研究發(fā)現(xiàn)，葉長、葉寬均隨著品種的變化而有所增加[8]。Li等通過對比我國1964-2001年間的29個雜交種與美國10個Pioneer雜交種發(fā)現(xiàn)，所有玉米品種的莖粗均有小幅增加[9]。

2013年，王麗華等使用灰色關聯(lián)度分析方法對中國東南地區(qū)普通玉米的主要農(nóng)藝性狀間的關系開展研究，得到10個玉米雜交種的產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀間的關系。關聯(lián)度分析表明，11個主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關聯(lián)度由強至弱依次為百粒重＞穗長＞行粒數(shù)＞葉片數(shù)＞雄穗分枝數(shù)＞穗柄長度＞穗粗＞禿頂＞穗位高＞行粒數(shù)＞株高；通過關聯(lián)度分析結果可知，在育種過程中，應在保持適當株高的前提下，選擇百粒重大、穗長較長、行粒數(shù)多、全生育期葉片數(shù)較多的品種進行推廣[10]。2012年，張晶等以優(yōu)質(zhì)甜玉米為研究對象，同樣運用灰色關聯(lián)度分析方法，分析了青苞玉米產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關系，結果表明，主要農(nóng)藝性狀與青苞產(chǎn)量的關聯(lián)度大小排序為行粒數(shù)＞穗行數(shù)＞穗粗＞株高＞穗位＞穗長＞百粒重，其中行粒數(shù)、穗行數(shù)是影響青苞產(chǎn)量的最大因素，與產(chǎn)量呈顯著正相關，百粒重對青苞產(chǎn)量的影響最小[11]。李妍妍等以我國不同時期有代表性的20個玉米單交種及其32份親本為試驗材料，采用裂區(qū)試驗設計，先后對產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀變化進行相關、通徑分析，并分析影響產(chǎn)量構成的主要因子，結果表明，品種產(chǎn)量隨時間推進逐漸提高，親本產(chǎn)量與品種產(chǎn)量呈極顯著正相關；產(chǎn)量與穗粗、單株穗干重、單株粒干重、穗軸粗、子粒長、株高、葉片寬、生育期、百粒重、行數(shù)和出籽率呈極顯著或顯著正相關，與穗上葉夾角、雄穗分枝數(shù)呈極顯著或顯著負相關；出籽率、百粒重、穗位高、生育期、穗長、穗行數(shù)等對產(chǎn)量增加直接作用最大；穗粗、密度、穗干重、百粒重是影響產(chǎn)量的主要因子。2009年，李妍妍等研究發(fā)現(xiàn)，適當提高玉米種植密度、改變株型和果穗性狀是優(yōu)化玉米產(chǎn)量的關鍵因素[12]。陳發(fā)波等對西南地區(qū)及四川區(qū)試玉米組合主要性狀進行研究分析，結果表明，產(chǎn)量高的組合的株高、穗位高、穗長、行粒數(shù)、子粒深度、穗行數(shù)和出籽率與對照品種存在顯著或極顯著差異；除穗長和行粒數(shù)與單株產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關外，其他性狀與單株產(chǎn)量的相關系數(shù)均未達到顯著水平；各性狀對單株產(chǎn)量的直接作用強弱依次為穗長＞穗行數(shù)＞子粒深度＞行粒數(shù)＞株高＞穗位高＞出籽率，其中穗長和穗行數(shù)對單株產(chǎn)量的直接效應達顯著或極顯著水平[13]。

2 穗部性狀

玉米的主要產(chǎn)量器官為雌穗，因此穗粒數(shù)和粒重直接影響了玉米的產(chǎn)量。Karlent等研究表明，中等肥力條件下，穗粒數(shù)受種植密度影響最大，直接影響玉米總產(chǎn)量[14]。M.Tollenaar通過對1959-1988年間6個玉米品種的研究發(fā)現(xiàn)，玉米產(chǎn)量和粒重在近代品種中表現(xiàn)相對較高[15]。Duvick通過對20世紀30年代至2000年間美國51個雜交種和4個開放授粉品種的研究發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推進，每100株玉米的總穗數(shù)和百粒重都有所增加，單穗粒則稍微減少[16]。董樹亭等對20世紀60年代、80年代和2000年的中國玉米主要品種研究表明，新的玉米品種與舊的品種相比，穗長、穗粗呈逐漸增長趨勢，且新品種有偏高的穗行數(shù)、行粒數(shù)和穗粒數(shù)[17]。盧道文等選擇17個玉米雜交種對其多個主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量進行通徑分析，結果表明，出籽率、千粒重、穗長、出籽率、穗長、千粒重與玉米產(chǎn)量呈顯著正相關，同時兼顧其他農(nóng)藝性狀可以有效提高玉米產(chǎn)量[18]。2006年，宋繼娟等通過吉林省通化市農(nóng)業(yè)科學研究院長期豐歉定位實驗結果分析得出，玉米穗部性狀之間存在著相互促進和制約的連鎖關系；穗重、穗粗、穗粒重和百粒重與產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關，禿尖長度與產(chǎn)量呈負相關；玉米穗部性狀中穗粗、穗重、禿尖長度、百粒重對產(chǎn)量的直接效應為正值，其中穗重對產(chǎn)量的直接效應最大，是玉米產(chǎn)量形成的主導因素[19]，而穗長與穗粒重對產(chǎn)量的直接效應為負值[19]。