豫綜5號糯質(zhì)化改良取樣可行性分析

侯本軍，王 丁， 林 力， 王敏芬， 肖 云，白翠云*

(1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，海南海口 571100；2.海南省農(nóng)作物遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南海口571110；3.海南省腰果研究中心，海南樂東 572534)

?

豫綜5號糯質(zhì)化改良取樣可行性分析

侯本軍1,2，王 丁3， 林 力1,2， 王敏芬1,2， 肖 云1,2，白翠云1,2*

(1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，海南海口 571100；2.海南省農(nóng)作物遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南海口571110；3.海南省腰果研究中心，海南樂東 572534)

[目的]分析豫綜5號糯質(zhì)化改良取樣的可行性，明確選取的樣品是否具有代表性。[方法]采用田間種植、室內(nèi)測量等方法對豫綜5號的894個單株進(jìn)行調(diào)查和數(shù)據(jù)處理。[結(jié)果] 894個單株穗位高變異系數(shù)為19.9%，單穗重變異系數(shù)為35.1%，穗長變異系數(shù)為18.1%，穗行數(shù)變異系數(shù)為19.7%，行粒數(shù)變異系數(shù)為22.5%，單穗粒重變異系數(shù)為36.3%。[結(jié)論]這些性狀在各單株之間變異比較大，能夠代表豫綜5號進(jìn)行糯質(zhì)化改良。

豫綜5號；改良；取樣；可行性

豫綜5號基礎(chǔ)群體CO是河南農(nóng)業(yè)大學(xué)1990年以16個美國種質(zhì)來源的自交系組配而成，它作為普通玉米具有遺傳基礎(chǔ)豐富、一般配合力高、特殊配合力方差大等優(yōu)點(diǎn)，是選育自交系培育雜交種的理想材料。目前，糯玉米種質(zhì)資源狹窄，選育方法單一，如果從遺傳基礎(chǔ)豐富的普通玉米綜合種中進(jìn)行轉(zhuǎn)育，對拓寬種質(zhì)資源將有非常重要的意義。研究普通玉米群體的糯質(zhì)化就會涉及到取樣的問題。合理的樣本大小是研究的基礎(chǔ)，其關(guān)系到所得出的研究結(jié)果是否可靠，能否具有代表性和參考價值。樣本數(shù)過少可能導(dǎo)致檢測到的變異偏低或者甚至檢測不到變異[1]，而過多的樣本數(shù)不光浪費(fèi)人力、物力和時間，而且還影響試驗(yàn)進(jìn)程。黎裕等[2]提出利用混合樣本對合成的育種群體材料及2個地方品種進(jìn)行遺傳多樣性分析，認(rèn)為利用30個單株組成的混合樣本評價玉米群體是可行的。王鐵固等[2]、劉雪等[3]、李明順等[4]、陳衛(wèi)國等[5]利用10個混合樣本分別對6個玉米群體、2個亞熱帶群體、13個玉米群體、27個玉米群體進(jìn)行了分析。試驗(yàn)?zāi)康牟煌蚨芯恐攸c(diǎn)就有所不同，目前有關(guān)群體內(nèi)各單株情況的研究鮮有報道。鑒于此，筆者對豫綜5號進(jìn)行糯質(zhì)化改良前取樣是不是具有代表性進(jìn)行分析，旨在為玉米育種研究提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料供試玉米品種為豫綜5號。

1.2試驗(yàn)設(shè)計試驗(yàn)地安排在海南省腰果研究中心，土壤為沙壤土，地勢平坦，肥力中等。共種植1 057株，調(diào)查894株。順序排列，株距25cm，行距65cm，單粒播。

1.3田間管理2014年11月5日播種，播后澆水，施乙草胺封閉除草劑。幼苗長至8～10片真葉時進(jìn)行培土，同時溝施鉀肥120kg/hm2、尿素150kg/hm2；大喇叭口期在植株抽雄前10d左右，溝施鉀肥20kg/hm2、尿素300kg/hm2，玉米授粉期施鉀肥75kg/hm2、尿素45kg/hm2。

1.4調(diào)查項目田間調(diào)查、記載各單株穗位高、單穗重、穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗粒重等性狀。

1.5數(shù)據(jù)處理采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析。

2　結(jié)果與分析

對豫綜5號群體的894個單株進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)不同個體間存在極大差異。豫綜5號主要農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果見表1。

2.1穗位高從表1可以看出，穗位高變化范圍為18.0～113.0cm，變異幅度為95.0cm，平均值為74.8cm，標(biāo)準(zhǔn)差為14.9cm，變異系數(shù)為19.9%。說明豫綜5號群體各個體間穗位高度變異幅度比較大。從圖1可以看出，894個個體，50.5～100.5cm的個體有819個，占總數(shù)的91.6%。其他的分布情況為：15.5～20.5cm的有2個；20.5～25.5cm的有1個；25.5～30.5cm的有1個；30.5～35.5cm的有1個；35.5～40.5cm的有8個；40.5～45.5cm的有14個；45.5～50.5cm的有23個；100.5～105.5cm的有15個；105.5～110.5cm的有9個；110.5～115.5cm的有1個。

2.2單穗重從表1可以看出，單穗重變化范圍為23.5～267.4g，變異幅度為243.9g，平均值為131.7g，標(biāo)準(zhǔn)差為46.2g，變異系數(shù)為35.1%。說明豫綜5號群體各個體間單穗重變異幅度比較大。從圖2可以看出，894個個體中組限108.01～121.01g的個體最多，有108個，占總數(shù)的12.1%。比較少的組限是：17.01～30.01g的有6個；30.01～43.01g的有16個；238.01～251.01g的有1個；251.01～264.01g的有1個；264.01～277.01g的有1個。

表1　豫綜5號主要農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果

圖1　穗位高分布情況Fig. 1　Distribution of ear height

圖2　單穗重分布情況Fig. 2　Distribution of weight per ear

2.3穗長從表1可以看出，穗長變化范圍為1.7～19.0cm，變異幅度為17.3cm，平均值為12.7cm，標(biāo)準(zhǔn)差為2.3cm，變異系數(shù)為18.1%。說明豫綜5號群體各個體間穗長變異幅度比較大。從圖3可以看出，894個個體中組限12.95～13.85cm的個體最多，為156個，占總數(shù)的17.4%。比較少的組限是：1.25～2.15cm的有2個；2.15～3.05cm的有0個；3.05～3.95cm的有1個；3.95～4.85cm的有3個；4.85～5.75cm的有1個；5.75～6.65cm的有3個；6.65～7.55cm的有9個；15.65～16.55cm的有14個；16.55～17.45cm的有15個；17.45～18.35cm的有8個；18.35～19.25cm的有3個。

圖3　穗長分布情況Fig. 3　Distribution of ear length

2.4穗行數(shù)從表1可以看出，穗行數(shù)變化范圍為4.0～22.0行，變異幅度為18.0行，平均值為14.2行，標(biāo)準(zhǔn)差為2.8行，變異系數(shù)為19.7%。說明豫綜5號群體各個體間穗長變異幅度比較大。從圖4可以看出，894個個體中穗行數(shù)占的比例較高的為12、14、16行，個體分別是161、273、248個，分別占總數(shù)的18.0%、30.5%、27.7%。較少的為4、6、8、10、18、20、22行。

圖4　穗行數(shù)分布情況Fig.4　Distribution of row ear number

2.5行粒數(shù)從表1可以看出，行粒數(shù)變化范圍為6.0～41.0粒，變異幅度為35.0粒，平均值為26.2粒，標(biāo)準(zhǔn)差為5.9粒，變異系數(shù)為22.5%。說明豫綜5號群體各個體間行粒數(shù)變異幅度比較大。從圖5可以看出，894個個體行粒數(shù)主要集中在19.5～32.1粒，有681個，占總數(shù)的76.2%。比較少的組限是：5.1～6.9粒的有2個；6.9～8.7粒的有2個；8.7～10.5粒的有8個；14.1～15.9粒的有8個；39.3～41.1粒的有4個。

圖5　行粒數(shù)分布情況Fig. 5　Distribution of kernels per row

2.6單穗粒重從表1可以看出，單穗重變化范圍為15.0～226.2g，變異幅度為211.2g，平均值為113.5g，標(biāo)準(zhǔn)差為41.2g，變異系數(shù)為36.3%。說明豫綜5號群體各個體間單穗粒重變異幅度比較大。從圖6可以看出，894個個體中組限95.25～105.95g的個體最多，為96個，占總數(shù)的10.7%。比較少的組限是：9.65～20.35g的個體有3個；202.25～212.95g的個體有4個；212.95～223.65g的個體有0個；223.65～234.35g的個體有2個。

圖6　單穗粒重分布情況Fig. 6　Distribution of grain weight per spike

3　結(jié)論與討論

豫綜5號遺傳基礎(chǔ)豐富，配合力高。趙瑞芳等[7]、吳連成等[8]研究結(jié)果表明豫綜5號與其他類群遺傳距離較遠(yuǎn)，從豫綜5號中選育的后代容易配制出優(yōu)良的雜交組合。吳連成等[9]、段運(yùn)平等[10]、王鐵固等[11]研究結(jié)果表明豫綜5號的遺傳變異較豐富。陳彥惠等[12-14]研究結(jié)果表明群體內(nèi)不同單株間產(chǎn)量等性狀存在著顯著差異, 遺傳變異豐富；群體具有較高的一般配合力和較大的特殊配合力方差。譚華等[15]研究結(jié)果表明豫綜5號等群體的籽粒產(chǎn)量加性效應(yīng)較大，在育種上應(yīng)優(yōu)先考慮直接利用。

該研究結(jié)果表明，選取的豫綜5號的894個樣品穗位高、單穗重、穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗粒重、穗長變異非常大，能夠代表豫綜5號進(jìn)行糯質(zhì)化改良。

[1]SJ?GRENP，WYONIPI.Conservationgeneticsanddetectionofrareallelesinfinitepopulation[J].Conservationbiology，1994,8(1):267-270.

[2] 黎裕,王天宇,田松杰,等.利用分子標(biāo)記分析遺傳多樣性時的玉米群體取樣策略研究[J].植物遺傳資源學(xué),2003,4(4):314-317.

[3] 王鐵固,陳彥惠,吳連成,等.利用SSR分析玉米群體的遺傳變異[J].華北農(nóng)學(xué)報,2005,20(1)：6-11.

[4] 劉雪,李明順,李新海,等. 用SSR標(biāo)記分析玉米群體遺傳變異的取樣方法[J].作物學(xué)報,2005,31(7):858-863.

[5] 李明順.13個玉米群體的配合力和遺傳多樣性分析[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2005.

[6] 陳衛(wèi)國.利用SSR標(biāo)記分析27個玉米群體的遺傳關(guān)系[D].太谷：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

[7] 趙瑞芳,侯本軍,庫麗霞,等.利用SSR標(biāo)記分析12個玉米群體的遺傳關(guān)系[J].玉米科學(xué),2012,20(2):33-36,40.

[8] 吳連成,陳彥惠,武安柱,等.金系綜合種玉米群體主要數(shù)量性狀分析[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2003(5):9-12.

[9] 吳連成,侯本軍,庫麗霞,等.用SSR標(biāo)記分析豫綜5號和金皇后綜合種的遺傳變異[J].華北農(nóng)學(xué)報,2007,22(3):30-34.

[10] 段運(yùn)平,陳衛(wèi)國,李明順,等.利用SSR標(biāo)記分析27個玉米群體的遺傳關(guān)系[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,39(6):1102-1131.

[11] 王鐵固,庫麗霞,陳彥惠,等.利用SSR分析玉米群體的遺傳變異[J].華北農(nóng)學(xué)報,2005,20(5):13-16.

[12] 陳彥惠,吳連成,張向前,等.輪回選擇對豫綜5號玉米群體的選擇效果[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2003(1):8-11.

[13] 陳彥惠,武安柱,吳連成,等.“金皇后”等八個玉米群體產(chǎn)量配合力分析[J].玉米科學(xué),2002,10(4):10-12.

[14] 陳彥惠,張世煌,吳連成,等.中國主要玉米改良群體雜種優(yōu)勢組合模式的初步評價[J].華北農(nóng)學(xué)報,2002,17(4):30-36.

[15] 譚華,鄭德波,黃愛花,等.10個熱帶溫帶玉米群體產(chǎn)量性狀遺傳效應(yīng)分析[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,38(6):589-593.

FeasibilityAnalysisoftheSamplingofImprovedWaxyinMaizeYuzong5

HOUBen-jun1,2,WANGDing3,LINLi1,2,BAICui-yun1,2*etal

(1.InstituteofCerealResearch,HainanAcademyofAgriculturalSciences,Haikou,Hainan571100; 2.KeyLaboratoryofCropGeneticsandBreedingofHainanProvince,Haikou,Hainan571100; 3.CashewResearchCentreofHainanProvince,Ledong,Hainan572534)

[Objective]ToanalyzethefeasibilityofthesamplingofimprovedwaxyinmaizeYuzong5,andtodetectwhethertheselectedsampleswasrepresentative. [Method]Atotalof894plantsofYuzong5wereinvestigatedandthedatawereprocessedbyfieldplantingandindoormeasurement. [Result]Variablecoefficientsearheight,weightperear,earlength,rowearnumber,kernelsperrowandgrainweightperspikeof894plantswere19.9%, 35.1%, 18.1%, 19.7%, 22.5%, 36.3%,respectively. [Conclusion]Thesecharactershaverelativelygreatvariationamongplants,andcanrepresentYuzong5tocarryoutwaxyimprovement.

Yuzong5;Improvement;Sampling;Feasibility

海南省自然科學(xué)基金(20153094)。

侯本軍(1982- )，男，山東鄆城人，副研究員，碩士，從事作物遺傳育種。*通訊作者，研究員，從事作物示范推廣工作。

2016-05-23

S513

A

0517-6611(2016)18-023-03