玉米自交系的耐密性分析

劉鵬飛 張媛 蔣鋒 等

摘要：選取具有代表性的１５個玉米自交系為試驗材料，通過在兩種種植密度下的表現，利用玉米單株產量耐密系數分析了玉米自交系的耐密性，并對單株產量耐密系數與產量相關性狀的相關性進行分析。結果表明，１５個品種中，ＰＨ６ＷＣ的單株產量耐密系數最高，達２７．３５，明顯高于其余自交系，耐密系數較高的自交系還有鄭５８、Ｋ１２與掖４７８；產量相關性狀與單株產量耐密系數相關性不顯著。耐密系數可作為初步評價玉米自交系耐密性的參考依據。

關鍵詞：玉米；自交系；耐密性；耐密系數

中圖分類號：Ｓ５１３文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）15－3171-02

Analysis on Density-Tolerance of Inbred Line of Maize

ＬIU Ｐｅｎｇ-ｆｅｉ，ＺHANG Ｙｕａｎ，ＪIANG Ｆｅｎｇ，ＺHANG Ｚｉ-ｌｉ，ＣHEN Ｑｉｎｇ-ｃｈｕｎ，ＷANG Ｘｉａｏ-ｍｉｎｇ

（Ｃｒｏｐ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｚｈｏｎｇｋａｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０２２５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｉｆｔｅｅｎ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｗｅｒｅ ｐｌａｎｔｅｄ ａｔ ２ ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ． Ｔｈｅ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｐｅｒ ｐｌａｎｔ ａｓ ｉｎｄｅｘ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｏｐ 4 ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｒａｎｋｅｄ ａｓ ＰＨ６ＷＣ＞ Ｚｈｅｎｇ ５８＞ Ｋ１２＞ Yｅ４７８， which of PH6WC was 27.35． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｙｉｅｌｄ－ｒｅｌａｔｅｄ ｔｒａｉｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ． Ｔｈｅ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍａｉｚｅ； ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ； ｄｅｎｓｉｔｙ－ｔｏｌｅｒａｎｃｅ； ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ

隨著玉米育種水平的提高和農業生產條件的改善，玉米產量的提高僅依靠單株生產力的提高已經很困難，在低密度水平下玉米的產量已經達到平臺效應。國內外的玉米生產實踐表明種植耐密雜交種是生產發展的必然趨勢，玉米產量的突破對耐密性品種的選育和密植栽培提出了更高的要求［１-７］。因此，探討玉米的耐密性及選育耐密品種已成為重要的育種目標之一。而雜交種的耐密性則要以自交系的耐密性作為保障，耐密自交系的選育工作則是耐密育種工作的難點［８］。

近年來，關于玉米耐密性的研究較多，但如何對玉米品種的耐密性進行正確評價和進行數學量化以便在育種栽培中有據可依，還有待進一步研究。筆者以前人提出的單株產量耐密系數為依據［９］，將玉米耐密性進行量化，并對目前國內常用的１５個玉米自交系的耐密性進行分析，以期給玉米育種及高產栽培提供理論依據。

１材料與方法

１．１供試材料

選用我國玉米育種的１５個常用骨干自交系為試驗材料，分別為綜３、８７-１、鄭５８、昌７-２、許１７８、黃Ｃ、 ＰＨ６ＷＣ、 ＰＨ４ＣＶ、Ｍｏ１７、自３３０、沈１３７、 掖４７８、Ｆ８３、Ｋ１２與丹９０４６。

１．２試驗設計

試驗設在仲愷農業工程學院番禺鐘村試驗農場， 對以上１５個代表性的自交系設４．５萬株／ｈｍ２和９．０萬株/ｈｍ２兩個密度處理（以下均用Ｄ１、Ｄ２表示），隨機區組排列，重復３次，每小區按４行區種植，行距６０ ｃｍ，株距分別為３７．０ ｃｍ和１８．５ ｃｍ，行長４ ｍ。試驗地管理略高于大田生產。成熟后收中間兩行，測定各個自交系的單株生產力及產量相關性狀。

１．３耐密系數的計算

依據蘇方宏［９］提出的玉米品種耐密性的表達公式：Ｎ＝■×■，式中Ｎ為耐密系數，Ｎ值越大表示品種的耐密性越強，相反則耐密性小；Ｄ１為低密度水平，Ｄ２為高密度水平；ｙ１代表低密度條件下某品種的單株產量，ｙ２代表高密度條件下某品種單株產量，ｙ為高密度條件下各品種的平均單株產量。

２結果與分析

２．１玉米自交系的耐密性分析

試驗結果表明（表１），１５個自交系在兩種不同密度水平下單株產量差不同，其耐密系數變幅較大，說明１５個自交系的耐密性強弱不同。兩個密度下單株產量差最大的是８７-１，產量差較大的還有自３３０、綜３、黃Ｃ；不同密度單株產量差最小的是ＰＨ６ＷＣ與許１７８，產量差較小的還有丹９０４６、鄭５８、沈１３７與Ｆ８３。１５個骨干自交系中，耐密系數最高的是ＰＨ６ＷＣ，達２７．３５，明顯高于其余自交系；耐密系數較高的自交系還有鄭５８、Ｋ１２和掖４７８，其耐密系數均達15以上，說明這些自交系對密度反應不敏感；耐密系數較低的有自３３０、８７-１與許１７８，其耐密系數均小于6，對密度反應較敏感。以上結果表明，不同自交系材料在不同的密度下的適應能力有很大差別；其單株產量差異大小并不能代表自交系的耐密性，耐密系數可以客觀反映出自交系的耐密性。

２．２玉米耐密系數與產量性狀的相關性分析

玉米的耐密性受到植株生長過程中各性狀之間的制約和相互影響，是一個復雜的綜合特性，是系統性整體功能的體現。為了探討玉米自交系耐密系數與各產量相關性狀之間的關系，特對穗長、穗粗、穗行數、行粒數、禿頂長、百粒重與出子率進行了調查，并對各性狀與耐密系數進行了相關性分析。結果表明，穗長與禿頂長與耐密系數呈負相關，說明果穗適中結實性好，禿頂較小自交系的耐密性可能較好；其余性狀與耐密系數呈正相關，但所有性狀與耐密系數均未達到顯著相關性，因此不能直觀通過這些性狀來選擇耐密自交系，還需通過密度試驗來選擇，但在選擇過程中還要注意結合自交系的抗病性與抗逆性的選擇。

３小結與討論

玉米的耐密性是重要的農藝性狀，選育耐密品種已成為重要的育種目標，逐步增加玉米的種植密度是生產發展的必然趨勢，因此研究玉米的耐密性及選育耐密品種對玉米的生產發展具有重要的意義。有前人指出玉米栽培上最大的改革是種植密度的加大和施肥水平的提高，在今后的育種中，從育種的基礎材料開始，在自交的不同世代以及雜交種的評價鑒定都要在預先設計的高密度下進行［１０］。因此，對自交系的耐密性進行量化比較，篩選出耐密性的自交系對玉米耐密性品種的選育具有重要意義。

玉米的耐密性是多個性狀、多個因素及其環境綜合作用的結果。一個或者幾個具體的生育性狀很難顯示出它的強弱和對密度的敏感程度，所以在育種實踐中很難進行直接的選擇，因此本研究利用前人提出的對耐密性的表達方法，依據耐密系數對１５個國內目前常用的骨干自交系進行了耐密性鑒定，結果表明自交系品種ＰＨ６ＷＣ、鄭５８、Ｋ１２與掖４７８的耐密系數較高，這與育種實踐中這些自交系表現株型緊湊耐密性較強是一致的，其中ＰＨ６ＷＣ和鄭５８是耐密性品種先玉３３５和鄭丹９５８的母本，說明這兩個品種的耐密性均主要來自于母本。８７-１和自３３０表現株型披散，穗上葉夾角較大，因此其耐性系數較低，對密度表現較敏感。

玉米自交系的耐密性除了產量表現外，還應該表現為對不良環境的抗性和耐性以及抗病蟲性等。在育種實踐中，應該通過在高低密度的對照下篩選耐密自交系，進而組配耐密玉米品種的手段來完成品種耐密性的選育［１２］。有關耐密性與株型結構、冠層結構與光合效率的關系，以及耐密性的遺傳規律等問題都有待于進一步的研究。

參考文獻：

［１］ 薛珠政． 種植密度對玉米單株和群體效益的影響［Ｊ］．玉米科學，１９９９，７（２）：５２-５４．

［２］ 佟屏亞．當代玉米科技進步［Ｍ］．北京：中國農業科技出版社，１９９３．４８-５４．

［３］ 趙久然．進一步挖掘我國玉米增產潛力的主要措施［Ａ］．謝建華，黃輝．現代玉米發展論文集［Ｃ］．北京：中國農業出版社，２００７． １７．

［４］ 張世煌．鄭單９５８帶給我們的創新思路和發展機遇［Ｊ］．玉米科學，２００６，１４（６）：４-６．

［５］ 薛吉全，馬國勝，路海東，等．玉米不同株型耐密性的群體生理指標研究［Ｊ］．應用生態學報，２００２，１３（１）：５５-５９．

［６］ 樊景勝．玉米邊際效應指數及在選育耐密品種上的應用［Ｊ］．玉米科學，１９９４，２（２）：９-１１．

［７］ 楊緒武．玉米品種的耐密指數及其在玉米品種選育中的應用［Ｊ］．黑龍江農業科學，１９９９（１）：２７-28.

［８］ 孫發明，金應世．耐密型玉米自交系的培育與改良［Ｊ］．延邊農學院學報，１９９２（３）：１６８-１７０．

［９］ 蘇方宏．玉米耐密性的數學表達及其應用［Ｊ］．玉米科學，１９９８， ６（１）：５２-５４，６８．

［１０］ 趙久然．王榮煥．再議玉米耐密型品種的選育鑒定及配套栽培技術［Ｊ］．玉米科學，２００８，１６（４）：５-７．

［１１］ 劉海燕，馬寶新，孫善文，等．玉米雜交種耐密性與農藝性狀關系的研究［Ｊ］．黑龍江農業科學，２０１０（１０）：２５-２７．