不同基因型玉米株型相關性狀研究

魏 鋒，張學舜，衛曉軼

（河南省新鄉市農業科學院，河南 新鄉 453600）

研究表明株型是影響玉米產量的重要因素之一，合理株型可使玉米品種的植株和群體具有較高的綠葉面積和較高的光合效率，是保證和獲得高產和優質的條件之一，所以在玉米選育過程中，對玉米株型的選擇顯得尤為重要。株型改良的目的就在于通過塑造株型使其在較高的光合效率和生物質積累上達到動態平衡，最終獲得高產。然而不同玉米品種之間株型存在著很大差異，該試驗以不同基因型玉米為材料，以期為研究玉米株型提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

采用以下五個玉米雜交種及其親本為材料，分別為鄭單958及親本：鄭58×昌7－2，先玉335及親本：PH6WC×PH4CV，蠡玉37及親本：L5895×L292，新單36號及親本：新2386×新6和新單26號及親本：328／04白×新7紅，其中蠡玉37為石家莊蠡玉科技開發有限公司選育，新單36號和新單26號均為河南省新鄉市農業科學院選育。

1.2 試驗方法

供試材料于2012年種植于河南省新鄉市農業科學院試驗田內，將五個雜交種和10個親本自交系分別按隨機區組設計進行試驗，三次重復，每小區4行，行長4m，行距60cm，株距27cm，常規大田管理。

1.3 調查測定項目

授粉后10d，各小區中隨機選取5株典型植株，進行株高、穗位高、第三節間莖粗、雄穗長度、雄穗分枝數、葉向值、葉夾角和葉面積等八個株型相關性狀考查。

記載棒三葉各葉葉夾角（1eaf angle，La）、高點長（葉基至最高點距離，Lf）、葉長（1eaf length，L）和葉寬（1eaf width，Lw）。

葉向值（leaf orientation value）為葉夾角的余角和葉片伸展最高點葉環的長度與葉長比值的乘積，計算采用Pepper等的公式：

式中，θi為第i葉片與莖稈垂直方向的夾角°（度），n為所測葉片的數目。

計算出棒三葉平均葉夾角、葉向值、葉長、葉寬，代表全株葉夾角、葉向值、葉長、葉寬。

葉面積計算參照胡小平和薛永祥的計算方法，逐一量出每一片葉片的長度和最大寬度，乘以0.75（葉面積常數），算出每一葉片的面積，然后將該株所有葉片面積相加，求得每株的葉面積。

1.4 數據分析

試驗數據通過SPSS 17.0軟件進行處理及分析。

2 結果與分析

2.1 不同玉米雜交種株型相關性狀的方差分析

對五個雜交種株型相關性狀分別進行方差分析，結果見表1和表2。由表1和表2可以看出，不同雜交種之間，株高、穗位高、雄穗長度、雄穗分枝數、葉向值、葉夾角和葉面積這七個性狀在0.01水平上均存在極顯著差異，第三節間莖粗在0.05水平上均存在顯著差異，表明不同雜交種之間的株型是存在很大差異的。

表1 不同玉米雜交種之間株型相關性狀的方差分析

表2 不同玉米雜交種株型相關性狀的多重比較

2.2 不同玉米雜交種親本自交系株型相關性狀的方差分析

在分析雜交種株型相關性狀的基礎上，進一步對五個雜交種親本的株型相關性狀進行方差分析，結果見表3和表4。從表3和表4可以看出，不同自交系之間，八個性狀在0.01水平上均存在極顯著差異。

表3 不同玉米自交系之間株型相關性狀的方差分析

表4 不同玉米自交系株型相關性狀的多重比較

3 結論與討論

育種工作者傾向于利用構成玉米株型的葉型、根型、莖型和穗型等形態性狀進行選擇育種，通過對這些形態性狀的選擇創造玉米理想株型，使作物在全生育期充分捕獲和利用各種能源與養分，達到最大限度提高產量的目的。葉夾角是決定群體透光和受光姿態的重要指標，夾角小說明葉片堅挺上沖，有利于中下部葉片受光。葉向值是表示葉片與莖稈夾角大小及葉片在空間下垂程度的綜合指標，其值越大，表明葉片上沖性越強，群體內透光性越好，株型緊湊；值越小，則表示葉片下垂程度越大，株型越平展。

對玉米株型的雜種優勢研究發現，葉向值的中親優勢為負值，葉面積、株高、穗位、葉夾角、葉長、葉寬等具有較大的正向平均優勢，表明雜交后營養體顯著增大的同時，葉夾角增大葉向值減小，葉片趨于平展。該試驗中，不同雜交種之間，八個株型相關性狀均存在顯著或極顯著差異；不同親本自交系之間，八個株型相關性狀均存在極顯著差異。雜交種株型相關性狀存在的差異是由其親本株型相關性狀存在差異引起的。例如，在五個雜交種中，新單26號的雄穗分枝數最多，是因為其父本新7紅在所有自交系中雄穗分枝數最多。先玉335的葉夾角大于其他雜交種，同樣，其雙親的葉夾角也大于其余親本自交系，因此要組配出緊湊型的雜交種，必須選育和利用緊湊型的親本自交系。

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