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《中国农业大学》 2005年
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青贮玉米秸秆品质性状遗传及其近红外测定方法的研究

白琪林  
【摘要】:青贮玉米是我国玉米生产所需要的特用玉米类型,是我国畜牧业大发展必备的重要饲料源。本研究根据这一需求,开展相关研究,具有重要的实践和理论意义。本论文主要研究内容是:(1)从两年900份风干样和675份青贮样中分别选择165份和150份作为风干样和青贮样材料,研究应用近红外漫反射光谱法测定玉米秸秆品质性状的可行性和方法。(2) 分析评价102份我国目前玉米生产上常用普通高油自交系秸秆主要品质性状,分忻影响秸秆品质的主要因素。(3) 以10份高油系和10份普通系为亲本,采用NCⅡ设计,按5×10组配了两套不完全双列杂交组合。其中,5份高油系和5份普通系为两套组合的共用亲本,用以比较分析高油系和普通系品质性状的遗传规律、杂种优势及其亲子相关。(4) 用上述组合所形成的普×高、高×高和普×普三种杂交模式的组合为材料,通过对玉米秸秆风干、青贮的不同处理,比较不同杂交模式玉米秸秆品质性状的差异,明确不同类型玉米秸秆风干、青贮的营养品质特点,探索青贮玉米育种的最佳杂交模式。(5) 研究环境对以上三种杂交模式青贮玉米产量、品质性状的影响,分析产量和各品质性状的稳定性,并研究秸朴品质性状与籽粒品质、产量、农艺性状间的关系。本论文主要结论如下: 1.应用光谱的主成分空间和傅里叶变换近红外光谱技术,采用偏最小二乘回归法(PLS),住国内首次建立了近红外漫反射光谱测定不同类型玉米秸秆风干样品的NDF、ADF、CP、EE、WSC和IVDMD定量分析模型,同时首次建立了全株和秸什青贮样品主要品质性状的定量分析模型,并对所建模型进行交叉和外部验证,证明些模型具有较高的质量,本实验所建立的各种定量分析模型,适配性和稳定性较好。可满足生产上玉米秸秆风干和青贮样品质快速分析的需要。该结果对青贮玉米育种中秸秆品质的快速鉴定和筛选具有重要的应用价值。 2.系统地评价了我国102份普通玉米平和高油自交系秸秆的主要品质性状,发现这些性状存住广泛变异,棒含量接近正态分布。明确了高油系具有较高的IVDMD和WSC含量,较低的NDF和ADF含量,同时筛选出5份高IVDMD和WSC含量、低ADF、NDF和ADL含量的优良自交系。通过对秸秆品质性状的主成分分析,发现影响秸秆品质的主要因素是ADF、IVDMD、NDF和WSC含量。 3.青贮玉米秸秆品质性状遗传分析表明,所研究性状的σ_(gca)~2均显并大于σ_(sca)~2,GCA较SCA重要。杂种优势表现,ADF、NDF住二种杂交模式下为正向超亲优势,EE含量只在高×高杂交模式下为正向超亲优势,其余性状住不同的杂交模式下表现为负向杂种优势。杂种的IVDMD、WSC和CP含量与中亲、大值亲本显著正相关,ADF、NDF含量与低亲、中亲值间达显著正相关。优质青贮玉米育种应以高IVDMD、WSC和CP含量和低NDF、ADF含量的自交系作为亲本之一。 4.普通系与高油系间相互杂交的三种杂交模式以及风干、青贮处理对玉米秸秆品质有较大影响。三种杂交模式间的IVDMD、EE、ADF和NDF含量均达到极显著差异水平。玥贮处理显著提高了IVDMD、EE含量,极显著降低了NDF含量,同时也引起玉米秸秆CP含量的下降,对ADF含量影响不大;风干和青贮处理均以高油系×高油系杂交模式IVDMD和EE的含量最高,普通系×普通系杂交模式最低:ADF、NDF以普通×普通模式最高,高×高模式最低,表明高油系参与青贮玉米育种的杂交模式,可以明显提高玉米秸秆的品质。 5.环境和杂交模式对青贮玉米产量、品质也有显著影响。两种环境下,青贮玉米产量和秸
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