糯玉米鮮穗產(chǎn)量與玉米大斑病病情指數(shù)及主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

楊俊偉，王建軍，邵林生，李彥良，趙變平，賈 鑫，羅 綺，楊海鵬，王富榮

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所 山西 忻州 034000）

糯玉米味道鮮美，風(fēng)味獨(dú)特，籽粒色澤晶瑩，黏軟清香，且賴氨酸、粗蛋白、粗脂肪、油酸和棕櫚酸等含量均略高于普通玉米，因此，倍受廣大消費(fèi)者的青睞[1]。糯玉米與普通玉米相比，所含淀粉全部為支鏈淀粉，特別適合于鮮食。近年來(lái)，為滿足不斷擴(kuò)大的鮮食玉米市場(chǎng)需求，提高鮮穗產(chǎn)量、品質(zhì)以及抗病性成為糯玉米育種的主攻方向。玉米大斑病是糯玉米的主要病害之一，其發(fā)生和流行與品種的抗病性以及病原菌生理小種的不斷變異密切相關(guān)[2]。灰色關(guān)聯(lián)度分析是對(duì)于一個(gè)發(fā)展變化系統(tǒng)態(tài)勢(shì)的定量描述和比較[3]，可以將玉米各性狀間的關(guān)系作為一個(gè)灰色系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行研究[4～10]。而糯玉米大斑病病情指數(shù)等抗病性狀與鮮穗產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析還未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道。為評(píng)價(jià)鮮食糯玉米選育過(guò)程中玉米大斑病抗性和其他農(nóng)藝性狀的重要性，2016～2017年采用人工接種鑒定方法對(duì)部分自選糯玉米組合的玉米大斑病抗性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度分析，探討了糯玉米大斑病抗性及農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量之間的關(guān)系，以期為糯玉米抗病性育種和高產(chǎn)育種提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

玉米試材為自選育的15個(gè)糯玉米雜交組合和晉單（糯） 41，依次記為N1、N2、……、N15和N16（表1）。

供試大斑病菌株采自上一年中感大斑病的玉米植株，自然風(fēng)干后置于室內(nèi)保存。

表1 糯玉米試材的組合名稱Table 1 The tested waxy corn

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在山西省忻州市忻府區(qū)玉米研究所雜糧展示中心內(nèi)進(jìn)行。設(shè)16個(gè)品種處理。小區(qū)面積20 m2，10行/區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。2016年4月28日、2017年5月2日播種玉米，種植密度均為52 500株/hm2。當(dāng)株高達(dá)50～70 cm時(shí)，將上年度采集的病株葉片粉碎后混勻，取少量病葉碎屑撒入葉輪中，間隔7 d后再撒施1次。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 大斑病病情指數(shù)。在玉米乳熟期（2016年8月13日，2017年8月17日） 進(jìn)行大斑病病情指數(shù)調(diào)查。根據(jù)玉米果穗上部3片葉和下部3片葉的病斑面積大小劃分病害等級(jí)，評(píng)價(jià)各品種的抗病性。抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表2） 參照國(guó)家玉米區(qū)域試驗(yàn)制定[11]。計(jì)算各品種大斑病的病情指數(shù)〔∑（各分級(jí)病株數(shù)×該病分級(jí)值） /（調(diào)查總株數(shù)×最高分級(jí)值） ×100〕。

1.2.2.2 玉米農(nóng)藝性狀。參照NY/T 2232—2012[12]，調(diào)查生育天數(shù)（出苗至采收天數(shù)）、株高、穗位高、穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)度、穗行數(shù)、行粒數(shù)、鮮百粒重、鮮出籽率和鮮穗產(chǎn)量。

表2 玉米大斑病抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation standard of resistance to maize leaf blight disease of maize

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 按照鄧聚龍[13]的灰色系統(tǒng)理論，設(shè)鮮穗產(chǎn)量為參考數(shù)列（X0），生育天數(shù)（X1）、株高（X2）、穗位高（X3）、穗長(zhǎng)（X4）、穗粗（X5）、禿尖長(zhǎng)度（X6）、穗行數(shù)（X7）、行粒數(shù)（X8）、鮮百粒重（X9）、鮮出籽率（X10）和大斑病病情指數(shù)（X11）作為比較數(shù)列。參照蔡成雄等[3]的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)各品種的農(nóng)藝性狀、病情指數(shù)和鮮穗產(chǎn)量（表3），計(jì)算得出鮮穗產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)（ξi）（表4）；根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)，計(jì)算出鮮穗產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)度（γ） 和排序（R） （表5）[3]。糯玉米鮮穗產(chǎn)量與大斑病病情指數(shù)和農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)椴∏橹笖?shù)＞穗粗＞鮮百粒重＞穗長(zhǎng)＞行粒數(shù)＞禿尖長(zhǎng)度＞穗行數(shù)＞鮮出籽率＞穗位高＞生育天數(shù)＞株高。可以看出，玉米大斑病病情指數(shù)對(duì)糯玉米的鮮穗產(chǎn)量影響（γ=0.804 4） 最大；其次是穗粗（γ=0.7419） 和鮮百粒重（γ=0.7403）；株高對(duì)鮮穗產(chǎn)量的影響（γ=0.632 6）最小。

綜上所述，玉米大斑病抗性、穗粗、鮮百粒重、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)度和穗行數(shù)是影響糯玉米鮮穗產(chǎn)量的主要因素，而鮮出籽率、穗位高、生育天數(shù)和株高對(duì)糯玉米鮮穗產(chǎn)量的影響較小。由此預(yù)測(cè)，在糯玉米新品種選育過(guò)程中，應(yīng)將玉米大斑病抗性、穗粗、鮮百粒重、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)度和穗行數(shù)作為高產(chǎn)品種篩選的主要考察指標(biāo)。

3 結(jié)論與討論

前人采用灰色關(guān)聯(lián)度對(duì)玉米性狀間的關(guān)系進(jìn)行了大量研究。蔡成雄等[3]認(rèn)為，穗行數(shù)是影響糯玉米鮮穗產(chǎn)量的主要因素，穗位高對(duì)產(chǎn)量影響最小；王付娟等[7]研究發(fā)現(xiàn)，穗粗、穗行數(shù)、穗長(zhǎng)和株高是影響糯玉米鮮穗產(chǎn)量的主要因素，而鮮穗百粒重、鮮出籽率和禿尖長(zhǎng)度對(duì)產(chǎn)量影響較小。而本研究結(jié)果顯示，與糯玉米鮮穗產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較高的農(nóng)藝性狀是穗粗、鮮百粒重、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)度和穗行數(shù)。不同研究的環(huán)境條件及品種類型不同，可能導(dǎo)致鮮穗產(chǎn)量與各主要農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)度不一致。但從總體來(lái)看，穗粗、鮮百粒重、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)和禿尖長(zhǎng)度等性狀均為甜糯玉米新品種選育中的重要考察因素，且在未來(lái)糯玉米育種中還應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)的不同消費(fèi)需求而不斷調(diào)整育種目標(biāo)。

表3 糯玉米的農(nóng)藝性狀、病情指數(shù)及鮮穗產(chǎn)量Table 3 Agronomic characters,maize leaf blight disease index and fresh ear yield of waxy corn

表4 鮮穗產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)Table 4 Correlation coefficient of fresh ear yield and each character

表5 鮮穗產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)度和排序Table 5 Correlative degree and sorting between fresh ear yield and each character

另外，在本研究中還發(fā)現(xiàn)，玉米大斑病病情指數(shù)與鮮穗產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度高于各農(nóng)藝性狀，說(shuō)明品種的抗病性應(yīng)作為提高糯玉米產(chǎn)量的首要考察因素。