玉米主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析

劉玄 王梅 李玉龍 曾文兵 程娜 王朝貴 劉建新

摘 要：以5個(gè)玉米雜交組合在7個(gè)試點(diǎn)的11個(gè)農(nóng)藝性狀為研究對象，對各個(gè)性狀進(jìn)行了描述性分析、相關(guān)性分析以及頻率分析，探究玉米11個(gè)農(nóng)藝性狀間的相互關(guān)系，以期為玉米后續(xù)研究及鑒定評價(jià)提供參考，為玉米育種的定向選擇提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：玉米;雜交組合;相關(guān)性分析;農(nóng)藝性狀

中圖分類號 S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）24-0039-04

玉米（Zea mays L.）是重要的糧、經(jīng)、飼三元作物。1998年以后，世界玉米總產(chǎn)量超過水稻和小麥，成為世界第一作物，2019年全國玉米播種面積4128.406萬hm2，產(chǎn)量26078萬t，單產(chǎn)6316.7kg/hm2。玉米主要農(nóng)藝性狀直接影響著玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)。本研究以5個(gè)玉米雜交組合的11個(gè)農(nóng)藝性狀為研究對象，對各個(gè)性狀進(jìn)行了描述性分析、相關(guān)性分析以及頻率分析，探究玉米11個(gè)農(nóng)藝性狀間的相互關(guān)系，以期為玉米后續(xù)研究及鑒定評價(jià)提供參考，為玉米育種的定向選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 5個(gè)玉米參試組合（盛農(nóng)玉6號、LCBB18-12、百隆玉303、惠農(nóng)單5號和西抗18）及其相關(guān)數(shù)據(jù)來源于2017年貴州省高山組玉米新品種區(qū)域試驗(yàn)（2組）結(jié)果，每個(gè)參試組合在7個(gè)試點(diǎn)（六盤水、盤州、赫章、大方、納雍、水城和威寧）種植，每個(gè)試點(diǎn)3次重復(fù)，取平均值用于數(shù)據(jù)分析，組合試點(diǎn)的代號表示為SNY-LPS等，其中橫線前面代表參試組合名稱，后面代表試點(diǎn)，例如，SNY-LPS代表盛農(nóng)玉6號在六盤水試點(diǎn)。田間及室內(nèi)測量相關(guān)性狀：生育期、株高、穗位高、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖、單穗粒重、百粒重和產(chǎn)量。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積20m2（長5m、寬4m），密度54977株/hm2，每個(gè)小區(qū)5行、110株，每行11穴、22株。試驗(yàn)采取直播雙株定苗，高海拔試點(diǎn)可采用覆膜栽培。施肥水平與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)相當(dāng)，試驗(yàn)管理略高于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平。實(shí)收中間3行（面積12m2）計(jì)產(chǎn)。每項(xiàng)田間管理和測定均在同一天內(nèi)完成。

1.3 數(shù)據(jù)處理 田間數(shù)據(jù)利用SPSS18.0軟件進(jìn)行各個(gè)性狀描述性統(tǒng)計(jì)分析。各性狀變異系數(shù)根據(jù)公式[CV（%）=SX×100]進(jìn)行計(jì)算，其中[CV（%）]表示某性狀的變異系數(shù)，[S]代表某性狀的標(biāo)準(zhǔn)差，[X]代表某性狀的平均值。計(jì)算變異系數(shù)，揭示群體內(nèi)的遺傳變異;對11個(gè)性狀作描述性統(tǒng)計(jì)和相關(guān)分析，并繪制頻數(shù)分布圖。統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括：平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度、峰度、最小值、最大值及方差等;相關(guān)分析時(shí)計(jì)算Pearson相關(guān)系數(shù)，選用T檢驗(yàn)中的兩尾法，評價(jià)性狀間的相關(guān)關(guān)系，揭示各個(gè)性狀間的變化趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 各性狀描述性統(tǒng)計(jì)分析 表1列出11個(gè)性狀的原始數(shù)據(jù)，表2列出各性狀的描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。由表1、2可知，生育期的最大值與最小值分別為186d和141d，相差45d，均值為155.11d;株高的最大值與最小值分別為341cm和190cm，相差151cm，均值為275.83cm;穗位高的最大值與最小值分別為173cm和54cm，相差119cm，均值為117.43cm;穗長的最大值與最小值分別為22.5cm和15.4cm，相差7.1cm，均值為18.69cm;穗粗的最大值與最小值分別為6cm和5cm，相差1cm，均值為5.35cm;穗行數(shù)的最大值與最小值分別為16.6行和12行，相差4.6行，均值為14.65行;行粒數(shù)的最大值與最小值分別為41粒和28.5粒，相差12.5粒，均值為35.94粒;禿尖的最大值與最小值分別為2.8cm和0cm，相差2.8cm，均值為0.99cm;單穗粒重的最大值與最小值分別為253g和156g，相差97g，均值為201.16g;百粒重的最大值與最小值分別為56g和26g，相差30g，均值為40.29g;產(chǎn)量的最大值與最小值分別為13185.91kg/hm2和8013.49kg/hm2，相差5172.42kg/hm2，均值為10759.9kg/hm2。變異系數(shù)分析中，禿尖的變異系數(shù)最大（80.81），穗粗的變異系數(shù)最小（4.11），除穗位高的變異系數(shù)為21.52外，其余均小于20，可見禿尖在5個(gè)品種中的離散程度最大，穗粗最小。

2.2 各性狀的相關(guān)性分析 由表3可知，生育期與單穗粒重達(dá)到顯著負(fù)相關(guān)水平，與其余性狀均未達(dá)到顯著水平;株高與穗位高達(dá)到極顯著正相關(guān)水平，與產(chǎn)量達(dá)顯著正相關(guān)水平;穗位高與株高達(dá)極顯著正相關(guān)水平，與產(chǎn)量達(dá)顯著正相關(guān)水平，與禿尖達(dá)顯著負(fù)相關(guān)水平;穗長與穗粗和單穗粒重均達(dá)極顯著正相關(guān)，與禿尖達(dá)顯著正相關(guān);穗粗與穗長和單穗粒重達(dá)極顯著正相關(guān)，與禿尖達(dá)顯著正相關(guān);穗行數(shù)與百粒重達(dá)顯著負(fù)相關(guān);行粒數(shù)與穗長和單穗粒重達(dá)顯著正相關(guān);禿尖與穗長和穗粗呈顯著正相關(guān)，與穗位高呈顯著負(fù)相關(guān);單穗粒重與穗長、穗粗和百粒重呈極顯著正相關(guān)，與行粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與生育期呈顯著負(fù)相關(guān);百粒重與單穗粒重呈極顯著正相關(guān)，與穗行數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān);產(chǎn)量與株高和穗位高呈顯著正相關(guān)。

2.3 各性狀表型觀測值的頻率分布 圖1顯示的是11個(gè)農(nóng)藝性狀表型觀測值上的頻率分布（橫坐標(biāo)為性狀平均值，縱坐標(biāo)為性狀數(shù)值頻率）。由圖1可知，11個(gè)性狀均表現(xiàn)出了一定的集中性，呈現(xiàn)為一種近似的正態(tài)分布，數(shù)據(jù)存在后續(xù)相關(guān)研究的潛力和特質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

對11個(gè)性狀的描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，禿尖的變幅遠(yuǎn)大于其余所有性狀，其次是穗位高，表明禿尖的數(shù)據(jù)離散程度大于其他各個(gè)性狀;表明參試5個(gè)品種除禿尖外，其余性狀數(shù)據(jù)的離散程度均不大。11個(gè)性狀的頻率分布近似正態(tài)，說明該組數(shù)據(jù)是相對理想的通徑分析、主成分分析等研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為后續(xù)研究提供田間表型數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步探討各個(gè)性狀間在遺傳機(jī)制方面存在的特殊性提供了可能性。

從群體生育期性狀相關(guān)性分析的結(jié)果看，生育期與單穗粒重達(dá)到顯著負(fù)相關(guān)水平，與其余性狀均未達(dá)到顯著水平;株高與穗位高達(dá)到極顯著正相關(guān)水平，這與李清超[2]等的研究結(jié)果具有高度的一致性，與產(chǎn)量達(dá)顯著正相關(guān)水平;穗位高與株高達(dá)極顯著正相關(guān)水平，與產(chǎn)量達(dá)顯著正相關(guān)水平，與禿尖達(dá)顯著負(fù)相關(guān)水平;穗長與穗粗和單穗粒重均達(dá)極顯著正相關(guān)，與禿尖達(dá)顯著正相關(guān);穗粗與穗長和單穗粒重達(dá)極顯著正相關(guān)，與禿尖達(dá)顯著正相關(guān);穗行數(shù)與百粒重達(dá)顯著負(fù)相關(guān);行粒數(shù)與穗長和單穗粒重達(dá)顯著正相關(guān);禿尖與穗長和穗粗呈顯著正相關(guān)，與穗位高呈顯著負(fù)相關(guān);單穗粒重與穗長、穗粗和百粒重呈極顯著正相關(guān)，與行粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與生育期呈顯著負(fù)相關(guān);百粒重與單穗粒重呈極顯著正相關(guān)，與穗行數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān);產(chǎn)量與株高和穗位高呈顯著正相關(guān)。

參考文獻(xiàn)

[1]石云素，黎裕，王天宇，等.玉米種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006：14.

[2]李清超，李永祥，楊釗釗，等.基于多重相關(guān)RIL群體的玉米株高和穗位高QTL定位[J].作物學(xué)報(bào)，2013，39（09）：1521-1529.

（責(zé)編：徐世紅）