玉米抗倒性指标及其遗传研究

【摘要】： 选用10个抗倒性特点不同的玉米自交系配制的双列杂交组合和22个推广杂交种作材料，随机区组种植，测定与倒伏有关的9个性状，进行相关、回归和遗传分析，结果如下： 茎倒伏主要受茎秆质量性状—茎粗、穿刺强度和最大拉折力—的影响。茎秆最大拉折力是茎秆强度的综合指标，以其为基础构造的茎秆支持力能综合反映品种抗倒能力的强弱。通径分析表明：构成茎秆支持力的三因素中，最大拉折力的正效应最大，单株鲜重和重心高度的直接效应为负值，但鲜重通过增强最大拉折力的间接效应大于其直接效应，所以玉米高产抗倒育种应强调在获得一定单株生物量的前提下，加强茎秆穿刺强度、经济系数和重心高度的选择。抗茎倒材料的茎秆支持力应在0.22kg以上，最大拉折力和茎粗不低于1.75kg、1.5cm。 茎粗、穿刺强度和最大拉折力都可以用作品种的抗倒性评价指标，但遗传分析显示，茎粗主要受基因非加性效应支配，而穿刺强度和最大拉折力受基因加性和非加性效应共同控制，狭义遗传力较高，可以用后两个指标进行抗茎倒育种的选择，实现基因的逐步累加，不断提高茎秆的抗倒伏能力。相关分析表明茎秆质量的改良不会降低单株产量。 用根倒级数表示的根倒伏程度与株高，穗位高、重心高度和环状气生根数显著正相关，而与茎秆质量性状相关不显著。遗传分析表明，株高和穗位主要受基因非加性效应支配，环状气生根的基因加性和非加性效应相当，故对根倒伏的抗性应强调非等位基因的互作，亲本之一必须抗根倒才能有望配成抗根倒的杂交组合。通过矮化育种可以提高根倒抗性，但对产量不利，所以矮化应适当。株高和穗位高应不超过270cm，100cm。气生根不少于11条。 利用密度试验结果得出了茎秆最大拉折力与穿刺强度、茎粗和穗位高度这三个非破坏性性状的量化关系：Y＝-25.7288＋6.2960X1＋1216.54X2＋1.2669X3。利用该方程对22个杂交种的最大拉折力进行拟合，预测值与实测值吻合很好。证明该方程能满足利用的需要。并对最大拉折力、穿刺强度、茎秆支持力和单株鲜重与密度的关系进行了模拟，拟合方程的相关指数和精度也都达到了利用的要求。 综上所述，本试验得出了茎秆质量的评判指标和育种选择指标，并拟合出了茎秆最大拉折力的无损伤测定方程，初步给出了一些指标的阈值，对玉米抗倒伏育种有一定借鉴意义。