促進玉米子粒脫水的農藝措施研究進展

張金婷

德州市平原縣前曹鎮人民政府 山東德州 253100

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究選用材料由國家玉米產業技術體系公開發放的美國自交系PHR55、LH202、PHJ65，編號為1-3；國內常用自交系Chang7-2、La619158，編號為4-5；本單位自育自交系Zheng58、ZhengT22、Zhen、gA88、ZhengH71、Zheng645、Zheng12、Zheng6、Zheng1798、Zheng11編號為6-14，其來源詳見張鳳啟等。將其按完全雙列雜交設計，組配雜交組合182個[1]。

1.2 試驗設計

2017年6月，將182個雜交組合及其親本分別播種于山東省農業科學院原陽試驗基地（6月17日）和德州市農業科學院試驗基地。田間均采用隨機區組設計，每個小區2行區，重復2次。雜交組合和親本自交系分開種植，雜交組合設置行長6m，行距60cm，株距25cm；親本自交系行長、株距與雜交組合相同，行距為30cm。田間灌水、施肥等其他管理措施與當地玉米生產一致。生長期內，調查兩個環境下各材料出苗期、吐絲期及成熟期。

2 結果與分析

2.1 玉米子粒各發育階段脫水速率表型值及配合力方差分析

對植株授粉后35-40d、41-50d、51d-成熟期、40d-成熟期、35d-成熟期子粒脫水速率方差分析表明，環境間、組合間及組合與環境互作之間在5個發育階段子粒脫水速率均達到極顯著水平。由此說明，各發育階段子粒脫水速率均易受環境影響，組合間存在明顯的遺傳差異。

2.2 玉米子粒各發育階段親本自交系脫水速率配合力效應分析

14份親本自交系在子粒各發育階段的GCA效應分析表明，授粉后35-40d，自交系GCA效應值，除LH202、PHJ65、Zheng11、La619158、Zheng6以外，其他均為正效應，GCA效應最小自交系為LH202，最大為ZhengT22。授粉后41-50d，各自交系之間GCA效應差異明顯，其中，LH202、PHR55、Zheng645、Zheng12、La619158和Zheng1798均表現為負效應，其他均為正效應。授粉后51d-成熟期，親本GCA效應為負值的自交系，依據其GCA效應從小到大依次為LH202、Zheng12、PHR55、Zheng645、Zheng1798和La619158，而其他均為正值。與授粉后51d-成熟期相比較，授粉后40d-成熟期各親本GCA效應值均高于授粉后51d-成熟期的，而且親本之間差異顯著性與其相同。授粉后35d-成熟期，親本GCA效應表現最小為LH202，其次為Zheng12，而ZhengH71表現最大[2]。

3 結論與討論

3.1 玉米子粒脫水速率鑒定時期

本研究通過對玉米授粉后35、40、50d和成熟期子粒含水率測定，發現在授粉后35-40d子粒脫水速率遺傳力極低，而授粉后41-50d和51d-成熟期及40d-成熟期的子粒脫水速率遺傳力較高，因此認為授粉后35-40d不適合鑒定玉米子粒脫水速率，而授粉后40d-成熟為鑒定子粒脫水速率適宜階段。與關宇等研究結果相似，與向葵、譚福忠等研究報道的授粉后35d為起始點存在差異。本研究在一般配合力分析中各親本間GCA效應值差異在授粉后40d-成熟期和51d-成熟期穩定一致也證明了這一結論。

3.2 玉米子粒脫水速率表現為動態發展過程

玉米子粒脫水過程是一個子粒含水率持續下降的動態過程，是子粒進入不同成熟時期的重要標志。有關田間玉米子粒脫水速率估算方法，大多數研究通過日平均水分損失率來計算玉米子粒脫水速率或以熱單位或日為單位對果穗水分進行線性回歸。本研究利用AUDDC方法對玉米子粒各發育階段脫水速率進行分析，發現授粉后35-40d與其他階段子粒脫水速率或成熟期含水率相關性均表現較低，而授粉后41-50d和51d-成熟期或40d-成熟期脫水速率之間或其與成熟期子粒含水率之間相關性均表現較高，因此，認為在子粒發育過程中，子粒脫水速率變化是一個動態發展曲線[3]。

3.3 玉米子粒脫水速率遺傳特性

前人研究認為，玉米從授粉至生理成熟為生理脫水階段，受植株自身生長發育控制，是由基因型決定的，可高度遺傳。本研究通過對授粉后35-40、41-50d、51d-成熟期、40d-成熟期和35d-成熟期子粒脫水速率遺傳分析，發現在授粉后40d-成熟期子粒脫水速率遺傳力最高，而且在各發育階段子粒脫水速率遺傳均以加性效應為主，但也存在非加性作用。

4 結語

玉米子粒發育過程中，干物質運輸、分配和積累是子粒脫水的主要驅動力。子粒脫水速率主要由本身遺傳特性決定，與植株生長發育狀況密切相關，也受環境、氣候等因素的影響。在玉米子粒發育過程中，子粒脫水速率是一個復雜的動態發展過程，AUDDC（AreaUndertheDryDownCurve）方法可以最大化體現出子粒脫水的動態過程。