11個(gè)玉米主要性狀與籽粒產(chǎn)量的相關(guān)性及通徑分析

劉強(qiáng) 楊明花 艾合買提江 周新麗

摘 要：以5個(gè)自育玉米自交系為主要對(duì)象，采用Griffing方法4（模型I） 組配出55個(gè)雜交組合，進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明：與玉米單株產(chǎn)量相關(guān)的性狀，按相關(guān)性由高到低依次是穗長(zhǎng)、穗粗、千粒質(zhì)量、出籽率、穗行數(shù)、穗位高、軸粗、行粒數(shù)、株高、禿尖、莖粗，其中穗長(zhǎng)、穗粗、千粒質(zhì)量及出籽率均達(dá)到極顯著相關(guān)，穗行數(shù)達(dá)到顯著相關(guān)，其余性狀的相關(guān)性未達(dá)到顯著水平。通徑分析表明：各測(cè)試性狀對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用按大小依次是穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)、株高、軸粗、莖粗、禿尖長(zhǎng)、穗位高、千粒質(zhì)量、出籽率、穗粗，其中穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)這3個(gè)性狀對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用達(dá)到顯著水平。

關(guān)鍵詞：玉米；相關(guān)性；通徑分析

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.07.028

Abstract：Five maize inbreds lines`combination ablity and heterosis group were studied in this study， and Giffing method 4 （model I） was useded to hybrid the 55 hybrid combinations. The result of correlation analysis showed that the correlationship with the production of per plant decreased from ear length， ear diameter， 1 000-kernel weight， shelling percentage， rows per ear， ear height， axis diameter， kernels per row， plant height， sterile length， stem diameter accordingly. The correlation index of ear length， ear diameter， 1 000-kernel weight， shelling percentage was 0.98， 0.88， 0.85， 0.80 accordingly， and they were significant at 0.01 level. The rows per ear was significant correlated with the production of per plant at 0.05 levels， the correlation index of other traits with the production of per plan were not significant. The result of path analysis showed that the direct contribution of test traits to yield per plant decreased for rows per ear， kernels per row， ear length， plant height， axis diameter， stem diameter， sterile length， ear height， 1 000-kernel weight， shelling percentage， ear diameter， accordingly. The rows per ear to the yield per plant was 0.8 ，and which was significant at 0.05 level， kernels per row to the yield per plant was 0.8 and was significant at 0.05 level， ear length to the yield per plant was 0.4 and was significant at 0.05 level.

Key words： maize；correlation analysis；path analysis

當(dāng)前，玉米是我國(guó)第一大糧食作物，其產(chǎn)量是受多基因控制的數(shù)量性狀，是許多不同基因間相互作用的結(jié)果。在形成籽粒產(chǎn)量的過程中，各性狀對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)各不相同，本研究旨在對(duì)影響玉米子粒產(chǎn)量的11個(gè)主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行遺傳相關(guān)性及通徑分析，進(jìn)一步明確各農(nóng)藝性狀在玉米子粒產(chǎn)量組成中的總要作用，為今后玉米高產(chǎn)選育提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材 料

本試驗(yàn)選用5個(gè)自選玉米自交系Y314、503-412、Y178、242-B84、Y331以及另外6個(gè)具有代表性的自交系丹340、B73、昌7-2、鄭58、Mo17、吉853為試驗(yàn)材料。

1.2 方 法

試驗(yàn)采用Griffing方法4（模型I） 組配出55個(gè)雜交組合，田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3個(gè)重復(fù)，2行區(qū)，行長(zhǎng)5 m，行距60 cm，設(shè)計(jì)播種密度為82 500株·hm-2。9月30日收獲。田間管理與大田生產(chǎn)相同。在小區(qū)內(nèi)調(diào)查固定連續(xù)的 10 株，取10個(gè)果穗曬干后進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定穗長(zhǎng)、穗直徑（穗粗）、軸直徑（軸粗）、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)、千粒質(zhì)量、單穗產(chǎn)量、出籽率等9個(gè)性狀。將小區(qū)內(nèi)所剩的果穗全部收獲曬干脫粒，計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 性狀的遺傳相關(guān)性分析

農(nóng)藝性狀對(duì)玉米產(chǎn)量的影響較大，但每一個(gè)農(nóng)藝性狀不僅對(duì)產(chǎn)量的影響不同，而且彼此間也存在著不同程度的相關(guān)性，因此，育種過程中在對(duì)材料的選擇，對(duì)某一性狀選擇的同時(shí)也影響到了另一性狀的選擇效果，就農(nóng)藝性狀對(duì)產(chǎn)量的影響作進(jìn)一步分析對(duì)提高選擇效果具有重要意義。為進(jìn)一步確定株高、穗位、莖粗、穗長(zhǎng)等11個(gè)性狀與單株產(chǎn)量的關(guān)系，將這11個(gè)性狀作為自變量，單株產(chǎn)量為變量進(jìn)行相關(guān)分析。 從表1中可以看出，各個(gè)性狀對(duì)單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)由大到小的順序是穗長(zhǎng)、穗粗、千粒質(zhì)量、出籽率、穗行數(shù)、穗位高、軸粗、行粒數(shù)、株高、禿尖和莖粗，其中穗長(zhǎng)、穗粗、千粒質(zhì)量、出籽率、穗行數(shù)達(dá)到顯著或極顯著相關(guān)，行粒數(shù)與單株產(chǎn)量呈正相關(guān)（r=0.11），軸粗與單株產(chǎn)量呈正相關(guān)（r=0.24），禿尖長(zhǎng)與單株產(chǎn)量呈正相關(guān)（r=0.01），均未達(dá)到顯著相關(guān)。根據(jù)回歸分析和顯著性測(cè)驗(yàn)，分析得出線性回歸方程如下：

Y=-171.754 065 9+0.652 798 700 7X1-0.580 678 344 3X2+37.081 216 60X3-3.341 847 199X4+6.458X5+49.868 645 76X6-3.844 346 668X7+0.701 111 093 8X8-25.034 763 365X9-0.263 168 770 73X10+131.263 746 90X11

式中，Y代表單株產(chǎn)量，X1……X11分別代表株高、穗位高、莖粗、穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、軸粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、出籽率、千粒質(zhì)量。相關(guān)指數(shù)R2=0.251 28。

通過相關(guān)性分析，僅能初步了解兩性狀間的相互作用，而性狀間對(duì)產(chǎn)量作用的原因及效應(yīng)大小并沒有得到全面的解釋，要進(jìn)一步了解各性狀對(duì)產(chǎn)量性狀作用和影響的相對(duì)重要性，還要將遺傳相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分解，即了解直接效應(yīng)和間接效應(yīng)并進(jìn)行通徑分析。

2.2 主要性狀通徑分析

為進(jìn)一步明確各性狀在產(chǎn)量形成過程中發(fā)揮作用的大小，對(duì)各性狀的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行通徑分析，通過表2的分析表明，各個(gè)性狀對(duì)單株產(chǎn)量的作用各有差異。分析表明：各性狀對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用大小依次是穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)、株高、軸粗、莖粗、禿尖長(zhǎng)、穗位高、千粒質(zhì)量、出籽率、穗粗。穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)這3個(gè)性狀對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用達(dá)顯著水平。

穗行數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.80，株高、莖粗、穗粗、軸粗、行粒數(shù)、千粒質(zhì)量的間接作用是正向的，穗位高、穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量的間接作用是負(fù)向的，其中行粒數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的正向效應(yīng)較大，穗長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量的負(fù)向效應(yīng)較大。因此，在雜交種選育過程中，注重對(duì)穗行數(shù)的考慮，選育自交系時(shí)也應(yīng)適當(dāng)注重其穗行數(shù)的選擇。

行粒數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用系數(shù)是0.60，株高、莖粗、穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)的間接作用是正值，穗位高、軸粗、穗行數(shù)的間接作用是負(fù)值，禿尖長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量的正向作用較大，軸粗對(duì)單株產(chǎn)量的負(fù)向作用較大。因此，在選育過程中，不僅要注重行粒數(shù)的選擇，同時(shí)還要兼顧到禿尖長(zhǎng)和穗軸粗對(duì)產(chǎn)量的影響。

穗長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用系數(shù)是0.40，株高、穗位高、莖粗、軸粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)對(duì)單穗產(chǎn)量的間接作用是正值，禿尖長(zhǎng)和出籽率對(duì)單株產(chǎn)量的間接作用是負(fù)值，其中軸粗對(duì)單株產(chǎn)量的正向作用較大。

通過以上分析不難看出，在雜交種的選育過程中，在注重穗行、行粒數(shù)和穗長(zhǎng)性狀的同時(shí)，還要兼顧其它性狀對(duì)產(chǎn)量直接或間接的作用。

3 結(jié)論與討論

作物的雜種優(yōu)勢(shì)是多個(gè)性狀共同作用的結(jié)果，在數(shù)量遺傳學(xué)中，各個(gè)性狀間的關(guān)系也引起了廣大育種工作者的高度重視。由于玉米各性狀間存在不同程度的相關(guān)性，在對(duì)每個(gè)性狀選擇的同時(shí)，還應(yīng)兼顧與其他性狀的相互作用及遺傳效果。

本研究發(fā)現(xiàn)，不同性狀對(duì)單株產(chǎn)量作用和影響均不同，其中穗長(zhǎng)、穗粗、千粒質(zhì)量、出籽率、穗行數(shù)達(dá)到顯著或極顯著正相關(guān)，各個(gè)性狀對(duì)單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)不同，其中穗長(zhǎng)、穗粗、千粒質(zhì)量、出籽率、穗行數(shù)達(dá)到顯著或極顯著相關(guān)，行粒數(shù)與單株產(chǎn)量正相關(guān)（r=0.11），軸粗與單株產(chǎn)量正相關(guān)（r=0.24），禿尖長(zhǎng)與單株產(chǎn)量正相關(guān)（r=0.01），均未達(dá)到顯著相關(guān)。通徑分析得出，各性狀對(duì)單株產(chǎn)量直接作用也不同，大小順序依次是穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)、株高、軸粗、莖粗、禿尖長(zhǎng)、穗位高、千粒質(zhì)量、出籽率、穗粗，其中穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)這3個(gè)性狀對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用達(dá)到顯著水平。

自交系性狀間存在極為復(fù)雜的關(guān)系，揭示這些性狀間的相互關(guān)聯(lián)和作用，可使育種工作減少盲目性，提高預(yù)見性。因此，在選育優(yōu)良玉米自交系時(shí)，除了對(duì)配合力、抗病（蟲）生育期等性狀進(jìn)行嚴(yán)格選擇外，對(duì)穗部性狀應(yīng)注重，對(duì)穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長(zhǎng)的選育是非常必要的，也是很重要的。

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