何東偉 衡紅綱
(1.河南豐德康種業有限公司,河南鄭州 450001;2.北京華農偉業種子科技有限公司,北京 100097)
玉米早熟性與籽粒產量的關系及育種途徑的探析
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(1.河南豐德康種業有限公司,河南鄭州 450001;2.北京華農偉業種子科技有限公司,北京 100097)
本文從河南省玉米種植的長期經驗入手,詳細探討了玉米早熟性與籽粒產量的關系及育種途徑,希望對我國農業的現代化發展奠定良好的基礎。
玉米早熟性 籽粒產量 關系 育種途徑
現階段,我國在積極進行玉米育種研究的過程中,必須從早熟和高產兩個角度出發。在大量研究中可以看出,一定的沖突產生于玉米早熟性和籽粒產量之間。河南省現階段在玉米種植的過程中,典型的玉米品種包括鄭單958、登海605和隆平206等,在對這些玉米品種進行種植的過程中,如何在實現早熟的基礎上,提升產量至關重要。
在開展玉米早熟性與籽粒產量關系研究的過程中,應用了河南省農華101玉米品種進行了實驗。田間試驗所在地設定在試驗農場,進行了3次重復的隨機區組排列。每一區都擁有8.0m和3.3m的長度和寬度,共包含5個區,總面積為0.04畝。在對該品種進行種植的過程中,以0.29m和0.67m作為株距和行距,因此每一畝地中都擁有玉米3500株[1]。在展開試驗的過程中,做了大量的記載,在展開田間管理工作中,是同大田生產相一致的。
2.1 玉米品種與性狀的聯系
在充分觀察每年玉米的植株性狀基礎上就可以發現,變異系數在抽雄期要小于生育期變異系數。在不同的玉米品種種植過程中,其在灌漿的時間和速度上也將產生差距。部分品種在種植的過程中,擁有較長的營養生長時間,但是在后期也將擁有較快的灌漿速度,因此成熟也可以較早。在觀察不同品種的生育期時可以發現,如果始終能夠為玉米的生長提供充足的陽光和適宜的溫度,那么其成熟期通常不會較晚,通常情況下會在100d左右。這同河南省的玉米栽培技術、制度以及當地的自然環境具有緊密的聯系。
從經濟性狀的角度來看,性狀變異系數在各個品種間的排列為穗長、千粒重、畝產量、穗粒數,這是按照由小到大的順序進行排列的。這一排列說明,最大的品種經濟性狀變異為間穗粒數,最小的品種經濟性狀變異為穗長。在對畝產量的變化情況進行觀察的過程中可以發現,該地區總體上玉米畝產量是在逐漸提升的。這同更換對照種的次數以及增產比例具有緊密的聯系。在10年的調查試驗中更換總次數為4次,每次更換都可以促使產量在參試品種、對照種中有所提升。
從整體上來看,變異系數在植株性狀中要小于經濟性狀中的變異系數,而在這一過程中,擁有最大變異系數的是畝產量和穗粒數,擁有最小變異喜歡蘇的時生育期和抽雄期,這充分說明經濟性狀之間的差異大于不同品種植株性狀差異。在當地玉米生產條件的基礎上,能夠通過有效措施,在一定程度上促進經濟性狀水平的提升。同時,抽雄期和生育期的玉米性狀產生的變化并不會較大。正因為如此,在對早熟高產玉米雜交種進行培育的過程中,就形成了一定理論依據。
2.2 玉米生育期與玉米籽粒產量的聯系
在對河南省近10年的玉米種植信息進行研究的過程中可以發現,籽粒產量與各個年份生育期之間并沒有緊密的聯系。這是因為,在10年的調查中,二者之間的正相關關系在5年中得到了體現,還有5年為負相關關系。同時,所有的相關系數都同標準值存在一定的差距。而在負相關關系的年份中,生育期在部分晚熟中呈現出偏長的特點,較慢的灌漿速度是由于沒有得到充足的陽光照射,同時后期生長過程中溫度存在較大幅度的降低,在這種情況下,玉米的產量明顯減少。
我國各地區在多年來的玉米種植中都始終認為高產與早熟之間是存在沖突的。從總體上來看,在當地氣候條件下,籽粒產量同夏玉米生育期的長短不存在嚴重的相關性。在擁有豐富的遺傳基礎材料基礎上,并綜合應用合理的育種方法,就可以對早熟高產的玉米進行培育。生育期差別較大的環境成為展開各種玉米種植實驗的關鍵時期,當生育期在特定的范圍內進行變化的過程中,就可以對生育期與產量之間的關系進行充分的掌握。
通過研究生育期與穗長的關系可知:+0.3551是遺傳相關系數,其中r0.05=0.304,由于這一系數已經超過相關標準,因此證明,穗長受生育期的影響較大。因此,要想對早熟品種進行應用,應以中等穗長的品種為主。通過研究生育期與穗行數的關系可知,+0.2360是遺傳相關系數,同顯著標準不符,因此可以證明,穗行數同生育期長短之間沒有緊密的聯系。由于較高的遺傳力存在于穗行數中,因此在育種時,要想對早熟品種果穗較短問題進行彌補,可以通過穗行數增加的方式,從而一定程度上控制穗粒數的減少。通過研究玉米生育期與行粒數的關系可知,+0.0803是遺傳相關系數;在生育期與穗粒數中,+0.2850是遺傳相關系數;在生育期與千粒重中,0.2752是遺傳相關系數;三者系數都同顯著標準不符。
從以上分析可以看出,產量因素同玉米雜交種生育之間都存在正相關的關系,在促使生育期繼續增加的過程中,也無法提升籽粒產量;如果應用科學的育種方式,促使生育期得到一定程度的縮短,也不會降低籽粒產量構成因素;同時,針對籽粒產量構成因素水平不明顯的部分,可以促使生育期相關關系得到一定程度的提升,此時可以在保持雜交種生育期不變的情況下,促進籽粒產量的提升。
根據以上試驗的基礎上可以勘察,在特定的范圍內,玉米早熟性同籽粒產量之間不存在矛盾。在分析生育期與籽粒產量之間關系的過程中可以看出,二者在不同的年份中呈現出或正或負的相關關系,二者之間的正相關關系不明顯;在分析生育期與籽粒產量之間關系的過程中,構成因素的遺傳相關試驗中表明,二者之間存在正相關關系,因此,在特定的氣候條件下,可以對擁有較短生育期的玉米進行種植,也能夠實現高產的目標。
[1] 霍仕平,張興端,向振凡等.重慶市直轄后普通玉米雜交種籽粒產量及相關性狀的育種進展[J].中國農學通報,2015,26(12):109-113.
[2] 李新海,劉賢德,李明順等.玉米雌雄開花間隔天數、結穗率與產量的數量性狀位點(QTL)分析[J].植物學報,2014,45(7):852-857.
S513
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1003-1650(2017)04-0058-01