玉米茎秆含糖量配合力及其与产量和主要农艺性状相关分析

【摘要】： 我国畜牧业特别是奶牛养殖业的快速发展,对青贮饲料的需求逐年增加。青贮玉米具有较高的生物学产量和良好的饲料转化率,是草食家畜重要的饲料来源。目前,我国每年需要种植166.7万hm2的青贮玉米才能满足草食家畜的需要,预计今后几年内,我国每年对青贮玉米的需求将达到400万hm2。提高青贮玉米饲料品质非常重要,较高的茎秆含糖量有助于进一步提高青贮玉米的饲料品质和适口性。另外,茎秆高糖玉米籽粒正常收获后茎秆中的糖质可用于提取燃料乙醇,以提高玉米茎秆的综合和高值利用率。 本研究以151个玉米自交系为材料,对玉米茎秆高糖种质资源进行了筛选与评价;根据筛选的结果,选出7个玉米自交系为亲本,按Griffing双列杂交方法4(p(p-1)/2)配置21个组合,对玉米茎秆含糖量的配合力及其与主要农艺性状和产量性状相关性进行了研究。结果表明: (1)自交系茎秆含糖量(Brix)变化范围为3.5%～16.9%,能为茎秆高糖玉米新品种选育所利用的自交系(Brix≥10)种质资源比较丰富,约占测定自交系总数43.1%。通过聚类分析,151个玉米自交系按茎秆含糖量差异可分为3大类,其中第3类属于茎秆高糖类型(12.3%～16.9%),共有22个自交系,这一类群种质可作为培育茎秆高糖玉米新品种的重要亲本材料。 (2)玉米茎秆含糖量受加性效应和非加性效应共同控制,但主要受加性效应影响。玉米茎秆含糖量的广义遗传率为74.9%,另其狭义遗传率也较高,表明该性状可以在自交系的早代进行选择。亲本间的一般配合力及不同组合的特殊配合力存在极显著差异,自交系Y53-164是较为理想的茎秆高糖育种亲本。 (3)表型相关分析表明,玉米茎秆含糖量与棒三叶总叶面积及棒三叶各自的叶面积均呈正相关,且达显著或极显著水平。偏相关和通径分析表明,与茎秆含糖量关系最为密切的性状为穗长(X1)、行粒数(X4)、单株粒重(X5)、播种-抽雄天数(X7)、播种-吐丝天数(X8)、株高(X9)、穗位高(X10)、穗位叶面积(X13)8个性状。在这8个性状中,除行粒数与茎秆含糖量相关性呈近显著水平,其他7个性状均表现为显著或极显著水平;3个性状(行粒数、播种-抽雄天数、株高)与茎秆含糖量有负相关关系,5个性状(穗长、单株粒重、播种-吐丝天数、穗位高、穗位叶面积)与茎秆含糖量有正相关关系。通过逐步回归分析方法建立了这8个性状与茎秆含糖量(Y)的线性回归方程: Y=4.71753+0.5783X1-0.1222X4+0.0682X5-1.2904X7+1.0814X8-0.1144X9+0.0532X10+0.0284X13,它们的复相关系数R=0.9577,达极显著水平,茎秆含糖量的变异91.72%是由这8个性状决定的。 (4)简单相关分析认为,单株粒重与茎秆含糖量呈不显著的负相关关系,但偏相关分析表明,单株粒重与茎秆含糖量呈极显著的正相关关系(r=0.7027),说明茎秆含糖量的提高对玉米产量有促进作用。 (5)株高对茎秆含糖量具有最大的负直接效应,直接通径系数为-1.2480,播种-吐丝天数及穗位叶面积对茎秆含糖量具有较大的正直接效应,直接通径系数分别为1.0976和0.9858。适当降低株高,推迟吐丝日期,增加穗位叶面积有利于提高玉米茎秆含糖量。