不同鮮食糯玉米品種主要農藝性狀與籽粒產量的灰色關聯度分析

林昇平 饒寶蓉 葛名海 劉忠輝 陳泳和 陳琦輝

摘要為探索糯玉米主要農藝性狀對籽粒產量的影響，以14個優質鮮食糯玉米為試驗材料，對生育期等14個主要農藝性狀和籽粒產量進行變異系數分析，并對各性狀與籽粒產量進行灰色關聯度分析，以期為糯玉米高產育種提供參考。結果表明：籽粒產量及各性狀均有不同程度的變異，其中禿尖、軸重、穗位的變異系數較大，有較大的遺傳改良潛力;各糯玉米主要農藝性狀與籽粒產量的關聯度大小順序為穗重>穗長>株高>穗位高>穗行數>出籽率>軸重>行粒數>生育期>百粒重>軸粗>禿尖長>籽粒深度>穗粗。穗重、穗長、株高和穗位高是影響糯玉米籽粒產量的主要因素，其次穗行數、出籽率和軸重、行粒數等;禿尖長、籽粒深度和穗粗對鮮籽粒產量的影響較小。在鮮食糯玉米育種中，應注重對單穗鮮重、穗長的選擇，注意株高等的影響，以提高糯玉米的鮮籽粒產量。

關鍵詞糯玉米;鮮籽粒產量;農藝性狀;關聯度分析

中圖分類號 S513??????? 文獻標識碼 A???????? DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2022.01.003

Grey Relational Analysis of Main Agronomic Traits and Grain Yield of Different Fresh-edible Waxy Maize Varieties

LIN Shengping1??? RAO Baorong1??? GE Minghai1??? LIU Zhonghui1??? CHEN Yonghe1??? CHEN Qihui2

（1. Nanping Institute ofAgricultural Sciences， Nanping， Fujian 354200， China;2. Agricultural and Rural Bureau ofJianyang， Nanping， Fujian 354200， China）

Abstract?? To explore the effects of main agronomic characteristics of waxy maize on grain yield， 14 high-quality fresh-edible waxy maize varieties were selected， and their 14 main agronomic traits and grain yields were analyzed by using the coefficient of variation， and the relation between each trait and grain yield was analyzed by using the gray relational analysis in order to provide reference for breeding of high-yield fresh-edible waxy maize varieties. The results showed that the grain yields varied to some extents with all the agronomic traits. The coefficients of variation of barren tip， cob weight， and ear height are rela- tively high， indicating there is a greater potential for genetic improvement. The correlation between the main agronomic traits and grain yield of waxy maize is in the order of ear weight > ear length > plant height > ear height > number of ear rows > number of kernels per cob > cob weight> number of kernels per row > growth period > weight per hundred kernels > cob di- ameter> length of barren tip > kernel depth > ear diameter. Ear weight， ear length， plant height and ear height are the main factors affecting the grain yield of waxy maize， followed by the number of ear rows， number of kernels per cob， cob weight， and number of kernels per row. The length of barren tip， kernel depth and ear diameter have little effect on fresh grain yield. In the breeding of fresh waxy maize， attention should be paid to selection of ear fresh weight and ear length and the impact of plant height to improve the fresh grain yield of waxy maize.

Keywords?? waxy corn; fresh grain yield; agronomic traits; correlation analysis

玉米是重要的糧食作物之一，同時也是主要的飼料來源和重要的工業原料，是集果、蔬、飼于一體的經濟型專用作物。近年來我國玉米播種面積逐年增長，2019年玉米產量達2.61億 t。鮮食玉米主要包括甜玉米、糯玉米、甜糯玉米以及少量的筍玉米等[1]。糯玉米具有豐富的營養價值，不僅含有較高的蛋白質，且富含維生素 A、維生素 B1，深受人們的喜愛。近年來的研究主要集中在鮮穗產量上，對玉米鮮籽粒產量的研究鮮見報道。糯玉米籽粒產量受多因素相互作用的影響，明確各因素與籽粒產量的相關性和密切程度，可以有效提高糯玉米品種選育效率[2-3]。灰色關聯度分析法是研究作物多元性狀相對重要性的良好方法，可去除各性狀因單位不同而造成無法比較的因素，針對某個因素與其他多個因素進行灰色關聯分析，找出其中的主要因素[4-5]。灰色關聯度分析在很多作物上均有應用，同時也是輔助玉米育種的重要方法。應用灰色關聯度分析篩選影響糯玉米籽粒產量的主導因素，可為高產優質鮮食糯玉米品種選育提供理論參考。本研究探索影響糯玉米鮮籽粒產量的主要因子，以 2020年福建省南平市農業科學研究所玉米聯合體區域試驗糯玉米組溪口村試點14個參試品種的14個性狀為研究指標，采用灰色關聯度分析法，對糯玉米雜交種籽粒產量與主要農藝性狀之間的關系進行分析，旨在探明各主要農藝性狀對糯玉米籽粒產量的影響程度，為本地區糯玉米高產育種提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 試驗地概況試驗在福建省南平市建陽區童游溪口，海拔135 m，地塊平整，地力較均勻，肥力中等，前茬為冬閑田。

1.1.2? 試驗材料供試材料源于2020 年福建省南平市農業科學研究所玉米聯合體區域試驗糯玉米組。14個參試品種：農科玉328、京科糯768、京紫糯219、斯達糯50、密甜糯4 號、金糯1813、美玉29號、美玉23號、密甜糯1 號、京糯832、京甜糯807、京科糯837、京科糯337、蘇玉糯5 號（ CK ）。

1.2? 方法

1.2.1? 試驗設計按照國家鮮食糯玉米品種試驗實施方案，采用隨機區組排列，四周不少于4 行的保護行，小區面積24 m2。田間設計為6 行區，行長6.8 m，株行距0.3 m 0.6 m，每行播種21穴，每穴留苗1 株，每667 m2定植3 500株。常規管理。成熟后，在各小區中隨機選取10株典型植株，考查株高、穗位、穗長、穗行數、禿尖長、行粒數、百粒重、出籽率等農藝性狀，收中間4 行計小區產量（計產面積14.4 m2），后換算成畝產。項目記載嚴格按《國家玉米品種試驗調查標準》執行。

1.2.2? 調查項目生育期、株高、穗位高、穗重、穗粗、穗長、禿尖長、穗行數、行粒數、軸粗、軸重、百粒重、籽粒深度、出籽率、鮮籽粒產量。

1.2.3? 變異系數分析用 SPASS 軟件進行數據的處理和分析[6-7]

1.2.4? 各品種14 個農藝性狀與鮮籽粒產量的灰色關聯系數和關聯度分析第一，確定參考數列和比較數列，按照鄧聚龍[4]灰色系統理論，將 14 個糯玉米的鮮籽粒產量和14 個農藝性狀視為一個系統，確定鮮籽粒產量為參考數列（母系列），記為（ X0）={X0（1 ）， X0（2 ），，X0（k）} （k 為供試材料）;其余14個性狀為比較數列，記作 Xi（i=1，2，3 12）即生育期（X1）、株高（X2）、穗位高（X3）、穗重（X4）、穗粗（X5）、穗長（ X6）、禿尖（ X7）、穗行數（ X8）、行粒數（ X9）、軸重（ X10）、軸粗（ X11）、百粒重（ X12）、籽粒深度（ X13）、出籽率（X14），計算各性狀與鮮籽粒產量的關聯度。關聯度大，說明該性狀與鮮籽粒產量的關系緊密，對鮮籽粒產量影響較大;關聯度小，說明該性狀與鮮籽粒產量的關系疏遠，對鮮籽粒產量的影響較小。由此可比較各性狀間的相對重要性。

第二，數據無量綱化處理，采用公式（1 ）：

式中： Xi（ k）—各原始數據;（Xi—同一性狀的平均值; Si—同一性狀的標準差。

第三，估算參考數列與比較數列的絕對差值，采用公式（2 ）：

（ 2）關聯系數：

式中： min 和 max 分別表示絕對值中的最小值和最大值;ρ 為分辨系數，其意義是削弱最大絕對差值太大引起的失真，提高關聯系數之間的差異顯著性，0<ρ<1，本文取0.5。

關聯度：r0i =1/N ∑L0i（ k）

式中： r0i—子序列i與母序列0 的關聯度; N—比較數列的長度（即數據個數）[8]。

2? 結果與分析

2.1? 變異系數分析

供試材料14個農藝性狀測定結果（表1 ）表明，14個玉米品種的籽粒產量及各農藝性狀存在豐富的變異[9]。其中，變異系數最大的性狀為禿尖長（ X7 ），平均值為 0.44 cm ，變異系數達214.33%，變幅為0～2.6 cm，多數品種都較好，幾乎滿粒，無禿尖;禿尖較長的有農科玉328、美玉 29號，禿尖長分別為2.6、2.5 cm。其次是籽粒深度（ X13），變異系數為23.69%，平均值為0.63 cm ，變幅為0.4～0.9 cm ，其中籽粒深度最大的品種為農科玉328，籽粒深度最小的品種為京紫糯219和京科糯837。再次是軸重（ X10），變異系數為19.29%，平均值為100.00 cm ，變幅為81～150 g，其中軸重最大的品種為京糯832，軸重最小的品種為京紫糯219。鮮籽粒產量（ X0）的變異系數也較大，為13.91%，平均值為 542.40 kg/667m2，變幅為406.1～651.1 kg/667m2，其中鮮籽粒產量最高的品種為京科糯768，籽粒產量最低的品種為蘇玉糯5 號（ CK ）。各性狀的變異系數從大到小依次為：禿尖長>籽粒深度>軸重>穗位>鮮籽粒產量>軸粗>穗行數>穗重>株高>百粒重>行粒數>穗粗>穗長>生育期。可以看出，禿尖長、籽粒深度、軸重、穗位、鮮籽粒產量、軸粗的變異系數較大，說明可以通過優良基因的篩選進行良種選育和改善栽培措施等方法，使這些性狀獲得較大程度的改善;而株高、百粒重、穗長、穗粗和行粒等性狀的變異系數相對低一些，這些性狀也能通過完善栽培措施等方法獲得一定的改良。

2.2? 鮮籽粒產量與主要農藝性狀的關聯系數分析

2.2.1? 標準化處理結果為方便比較，應用 DPS 軟件進行數據標準化處理，結果見表2。

2.2.2? 鮮籽粒產量與各性狀的絕對差值利用表

2 的數據，計算出各個糯玉米品種的鮮籽粒產量與 14個農藝性狀對應的絕對差值，見表3。其中斯達糯50的鮮籽粒產量與禿尖長（ X7）的絕對差值最小，為 0.003;金糯1813的鮮籽粒產量與穗粗（ X5）的絕對差值最大，為3.417。

2.2.3? 鮮籽粒產量與農藝性狀的關聯系數和關聯度以 X0為參考母序列，根據灰色系統理論和方法計算各性狀與糯玉米鮮籽粒產量的關聯系數和關聯度，結果見表4.

依據關聯度的大小可以判斷出性狀對鮮籽粒產量的影響力大小。從表4 可知，穗重（ X4）與糯玉米鮮籽粒產量的關聯度最大， r 值為0.856;其次是穗長（ X6）， r 值為0.850;第3 位為株高（X2）， r 值為0.776;第4 位為穗位高（ X3）， r? 值為0.759;各主要農藝性狀與產量的關聯度大小順序：穗重（ X4）>穗長（ X6）>株高（ X2）>穗位高（X3）>穗行數（ X8）>出籽率（ X14）>軸重（ X10）>行粒數（ X9）>生育期（ X1）>百粒重（ X12）>軸粗（ X10）>禿尖長（ X7）>籽粒深度（ X13）>穗粗（ X5）。根據關聯分析原理，與產量關聯較緊密的性狀是穗重、穗長、株高和穗位高，其次是穗行數 X3、出籽率 X14、軸重 X10、行粒數 X9，再次是生育期、百粒重、軸粗，禿尖長、籽粒深度、穗粗與籽粒產量關系較為疏遠。

3? 討論與結論

不同的糯玉米品種在特征特性上具有一定的差異，特別是禿尖的變異系數最大，說明該性狀可以改良的潛力較大，這與呂瑩瑩等[9]、許衛猛等[10]、李新娜等[11]研究相似。在玉米生產實際中，品種各農藝性狀因基因型、外界環境因素不同（如不同的栽培條件，不同的管理方法）而有一定幅度的變化，因此可通過優良基因的選擇及栽培措施的改善等方法發揮高產玉米品種的增產潛力。相關分析與回歸分析等統計方法也能較好地比較各性狀之間的關聯程度以及對產量的影響大小，但是此方法要求的數據多，導致栽培時需要進行多次重復，增加工作量，而灰色關聯度分析方法具有樣本數量少、分析方法簡便和結果準確等優點，應用領域寬廣，得到各領域研究人員的重視和利用[12-13]。很多學者對農藝性狀與鮮穗產量的相關性進行分析，因為鮮穗產量高不僅會體現在穗粗、穗重上（如王付娟等[14]認為穗粗、穗行數、穗長是影響產量的主要因素，何代元等[15]認為穗粗、行粒數、穗行數是影響夏玉米產量的主要因子），還體現在軸重與軸粗上（如程芳麗等[16]研究表明，穗軸粗和行粒數與糯玉米產量關聯度最大;蔡成雄等[17]研究結果表明，穗行數和穗軸粗與產量的關聯度較大）。筆者認為，鮮食糯玉米產量主要還體現在籽粒產量即可食度上，而軸重軸粗雖然有利于鮮穗產量但對實際可食度的作用不大。因此，分析各性狀與籽粒產量之間的關聯度大小，有利于得到更加確切的結果。而蔣曉芳等[18]? 研究表明，穗長是影響糯玉米鮮穗產量的主要因素，出籽率對產量影響較小，這與本研究認為的穗長是一主要影響因素相一致。但本研究認為，出籽率對鮮籽粒產量也存在一定的影響，即存在不完全一致的現象，這與生態氣候和參試品種有關。本試驗中各性狀對糯玉米鮮籽粒產量的影響排在前四位的為穗重、穗長、株高和穗位高，其中穗重、穗長基本與前人研究結果相一致，說明穗重、穗長是影響高產的首要因素，其他如株高、穗位高、出籽率等也是主要的參考因子。本試驗對高籽粒產量糯玉米品種選育提供一定的參考依據。

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（責任編輯林海妹）