11個玉米主要性狀與籽粒產量的相關性及通徑分析

劉強 楊明花 艾合買提江 周新麗

摘 要：以5個自育玉米自交系為主要對象，采用Griffing方法4（模型I） 組配出55個雜交組合，進行相關性分析。結果表明：與玉米單株產量相關的性狀，按相關性由高到低依次是穗長、穗粗、千粒質量、出籽率、穗行數、穗位高、軸粗、行粒數、株高、禿尖、莖粗，其中穗長、穗粗、千粒質量及出籽率均達到極顯著相關，穗行數達到顯著相關，其余性狀的相關性未達到顯著水平。通徑分析表明：各測試性狀對單株產量的直接作用按大小依次是穗行數、行粒數、穗長、株高、軸粗、莖粗、禿尖長、穗位高、千粒質量、出籽率、穗粗，其中穗行數、行粒數、穗長這3個性狀對單株產量的直接作用達到顯著水平。

關鍵詞：玉米；相關性；通徑分析

中圖分類號：S513 文獻標識碼：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

當前，玉米是我國第一大糧食作物，其產量是受多基因控制的數量性狀，是許多不同基因間相互作用的結果。在形成籽粒產量的過程中，各性狀對籽粒的貢獻各不相同，本研究旨在對影響玉米子粒產量的11個主要農藝性狀進行遺傳相關性及通徑分析，進一步明確各農藝性狀在玉米子粒產量組成中的總要作用，為今后玉米高產選育提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材 料

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

1.2 方 法

試驗采用Griffing方法4（模型I） 組配出55個雜交組合，田間試驗采用隨機區組排列，3個重復，2行區，行長5 m，行距60 cm，設計播種密度為82 500株·hm-2。9月30日收獲。田間管理與大田生產相同。在小區內調查固定連續的 10 株，取10個果穗曬干后進行室內考種，測定穗長、穗直徑（穗粗）、軸直徑（軸粗）、穗行數、行粒數、禿尖長、千粒質量、單穗產量、出籽率等9個性狀。將小區內所剩的果穗全部收獲曬干脫粒，計算小區產量。

2 結果與分析

2.1 性狀的遺傳相關性分析

農藝性狀對玉米產量的影響較大，但每一個農藝性狀不僅對產量的影響不同，而且彼此間也存在著不同程度的相關性，因此，育種過程中在對材料的選擇，對某一性狀選擇的同時也影響到了另一性狀的選擇效果，就農藝性狀對產量的影響作進一步分析對提高選擇效果具有重要意義。為進一步確定株高、穗位、莖粗、穗長等11個性狀與單株產量的關系，將這11個性狀作為自變量，單株產量為變量進行相關分析。 從表1中可以看出，各個性狀對單株產量的相關系數由大到小的順序是穗長、穗粗、千粒質量、出籽率、穗行數、穗位高、軸粗、行粒數、株高、禿尖和莖粗，其中穗長、穗粗、千粒質量、出籽率、穗行數達到顯著或極顯著相關，行粒數與單株產量呈正相關（r=0.11），軸粗與單株產量呈正相關（r=0.24），禿尖長與單株產量呈正相關（r=0.01），均未達到顯著相關。根據回歸分析和顯著性測驗，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代表單株產量，X1……X11分別代表株高、穗位高、莖粗、穗長、穗粗、禿尖長、軸粗、穗行數、行粒數、出籽率、千粒質量。相關指數R2=0.251 28。

通過相關性分析，僅能初步了解兩性狀間的相互作用，而性狀間對產量作用的原因及效應大小并沒有得到全面的解釋，要進一步了解各性狀對產量性狀作用和影響的相對重要性，還要將遺傳相關系數進行分解，即了解直接效應和間接效應并進行通徑分析。

2.2 主要性狀通徑分析

為進一步明確各性狀在產量形成過程中發揮作用的大小，對各性狀的相關系數進行通徑分析，通過表2的分析表明，各個性狀對單株產量的作用各有差異。分析表明：各性狀對單株產量的直接作用大小依次是穗行數、行粒數、穗長、株高、軸粗、莖粗、禿尖長、穗位高、千粒質量、出籽率、穗粗。穗行數、行粒數、穗長這3個性狀對單株產量的直接作用達顯著水平。

穗行數對單株產量的直接通徑系數為0.80，株高、莖粗、穗粗、軸粗、行粒數、千粒質量的間接作用是正向的，穗位高、穗長、禿尖長對單株產量的間接作用是負向的，其中行粒數對單株產量的正向效應較大，穗長對單株產量的負向效應較大。因此，在雜交種選育過程中，注重對穗行數的考慮，選育自交系時也應適當注重其穗行數的選擇。

行粒數對單株產量的直接作用系數是0.60，株高、莖粗、穗長、禿尖長的間接作用是正值，穗位高、軸粗、穗行數的間接作用是負值，禿尖長對單株產量的正向作用較大，軸粗對單株產量的負向作用較大。因此，在選育過程中，不僅要注重行粒數的選擇，同時還要兼顧到禿尖長和穗軸粗對產量的影響。

穗長對單株產量的直接作用系數是0.40，株高、穗位高、莖粗、軸粗、穗行數、行粒數對單穗產量的間接作用是正值，禿尖長和出籽率對單株產量的間接作用是負值，其中軸粗對單株產量的正向作用較大。

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、行粒數和穗長性狀的同時，還要兼顧其它性狀對產量直接或間接的作用。

3 結論與討論

作物的雜種優勢是多個性狀共同作用的結果，在數量遺傳學中，各個性狀間的關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性，在對每個性狀選擇的同時，還應兼顧與其他性狀的相互作用及遺傳效果。

本研究發現，不同性狀對單株產量作用和影響均不同，其中穗長、穗粗、千粒質量、出籽率、穗行數達到顯著或極顯著正相關，各個性狀對單株產量的相關系數不同，其中穗長、穗粗、千粒質量、出籽率、穗行數達到顯著或極顯著相關，行粒數與單株產量正相關（r=0.11），軸粗與單株產量正相關（r=0.24），禿尖長與單株產量正相關（r=0.01），均未達到顯著相關。通徑分析得出，各性狀對單株產量直接作用也不同，大小順序依次是穗行數、行粒數、穗長、株高、軸粗、莖粗、禿尖長、穗位高、千粒質量、出籽率、穗粗，其中穗行數、行粒數、穗長這3個性狀對單株產量的直接作用達到顯著水平。

自交系性狀間存在極為復雜的關系，揭示這些性狀間的相互關聯和作用，可使育種工作減少盲目性，提高預見性。因此，在選育優良玉米自交系時，除了對配合力、抗病（蟲）生育期等性狀進行嚴格選擇外，對穗部性狀應注重，對穗行數、行粒數、穗長的選育是非常必要的，也是很重要的。

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