玉米主要农艺性状与产量的相关及通径分析

1、收稿日期:2007-04-02基金项目:广西“十五”科技攻关项目(桂科攻0133005-T 作者简介:周远和(1976- , 男, 广西宜州人, 研究实习员, 从事玉米种质改良与创新研究。玉米主要农艺性状与产量的相关及通径分析周远和, 吴永升, 覃兰秋, 谭贤杰, 周锦国(广西玉米研究所, 南宁明阳530227摘要:采用N C 设计, 对玉米3个父本自交系和14个母本自交系及其组配的42个杂交组合进行主要农艺性状与产量的遗传相关和通径分析, 以探寻各主要农艺性状在玉米产量构成中的相对重要性, 为玉米高产育种提供参考。结果表明, 7个主要农艺性状与产量的遗传相关系数由大到小依次为穗长、行粒数、穗

2、粗、穗行数、穗位高、秃尖、株高; 对产量的相对重要性依次为穗长、穗粗、行粒数、穗行数、穗位高、株高、秃尖。关键词:玉米自交系; N C 设计; 遗传相关分析; 通径分析中图分类号:S 513. 01文献标识码:A 文章编号:10028161(2007 04-0356-03Correla tion and pa th ana lysis on ma i n agronom ic charactersw ith its y ield of ma izeZHOU Yuan 2he , W U Yong 2sheng , Q I N L an 2qiu , TAN X ian 2jie , ZHOU

3、in 2guo(Guang x i M a iz e R esea rch Institu te , M ingy , N ing Abstract :In the experi m en t , the m aize ic characters of th ree inb red lines of m ale t , ale com b inati on s w ith its yield w ere by to the relative i m po rtance of agronom ic characters to the grain yield ts m and rovide the

4、 reference on its h igh 2yielding b reeding . T he resu lts show ed that the sequence co rrelati on coefficien ts of seven agronom ic characters to yield w as ear length >grain s num 2ber per row >ear th ickness >row s num ber per ear >ear heigh t >bald length >p lan t heigh t . M

5、o reover , the relative i m po rtance o rder of agronom ic characters to yield w as ear length >ear th ickness >grain s num ber per row >row s num ber per ear >ear heigh t >p lan t heigh t >bald length .Key words :m aize inb red line ; N o rth Caro lina design ; genetic co rrelati

6、on analysis ; path analysisN C 设计以其设计简单、工作量小而深受育种家的欢迎。20世纪50年代以来, 这个方法被广泛应用于玉米育种, 形成了“测用结合, 以用为主”的测配风格1, 2。一般以35个骨干系为测验种, 作不完全双列杂交试验, 既估算配合力选出新的骨干系, 又鉴定生产力选出优良杂交种, 还可以根据需要估算玉米各主要农艺性状对产量形成的影响程度, 明确它们对产量构成的相对重要性, 从而有针对性地进行自交系的选择和杂交组合的选配。本研究采用N C 设计, 对14个母本自交系和3个父本自交系及其组配的42个杂交组合进行遗传相关和通径分析, 探寻各主要农艺性状在

7、玉米产量构成中的相对重要性,为玉米育种提供参考。1材料和方法1. 1材料3个父本自交系为黄早四、B 73、齐319; 14个母本自交系为新415、双M 9、C M L 161、C M L 165、南6021、武125、5公、黄C 27002、sh 37722、47822、478选、陕刘12、330、M 9, 按N C 设计杂交得到F 1代共42个组合。1. 2方法试验于2005年上半年在广西玉米研究所试验地进行, 采用随机区组排列, 3次重复, 每个小区种653广西农业科学2007年第38卷第4 期植3行, 单行单株种植, 行长5m , 行宽0. 70m , 株距0. 25m 。每个小区调查中

8、间行连续10株, 其中株高和穗位高在玉米灌浆期进行, 产量、穗长、行粒数、穗粗、穗行数、秃尖在收获晒干后进行。其他田间管理与大田生产基本一致。遗传相关以及通径分析参照刘来福等3的方法进行, 用Excel 和SA S 9. 0处理数据4。2结果与分析2. 17个主要农艺性状与产量的遗传相关分析作物杂种优势是各种农艺性状相互作用的结果, 各性状间存在着不同程度的相关, 因而对一个性状的选择势必影响到另一个性状的遗传效果。由于产量是杂交育种最重要的目标, 故本试验主要分析7个主要农艺性状与产量的关系。从表1可以看出, 7个主要农艺性状对产量的的遗传相关系数由大到小依次为穗长、行粒数、穗粗、穗行数、穗

9、位高、秃尖、株高。穗长、穗粗、穗行数、行粒数与产量的相关系数为正值, 而株高、穗位高、秃尖与产量存在负相关关系。其中株高与穗位高有极显著的正相关, 说明株高较高的品种, 其穗位高也较高; 株高与产量有显著的负相关, 而穗位高与株高之外的其他性状均不达显著相关水平, 说明穗位高与这些性状相互之间影响很小。在本试验中, 穗长与产量的相关系数最大(r =01625 , 达到了极显著水平, 说明穗长与产量关系最为密切。秃尖仅与行粒数有显著负相关, 说明秃尖主要是影响行粒数。穗行数与穗粗有极显著的正相关, 说明穗较粗的品种, 其穗行数也多。行粒数与产量也有极显著的正相关, 说明行粒数对产量也有很大影响。

10、综合来看, 穗长、行粒数和穗粗是与产量的相关达到显著和极显著的性状, 通过对这3个性状进行选择可以显著提高产量水平。根据前人的研究成果, 穗粗和行粒数在上下代之间的广义遗传率和狭义遗传率都较低, 故早代选择的效果不太理想; 而穗长的遗传力较高, , 能较稳定地遗5, 表17产量秃尖穗粗穗行数行粒数产量. 3-1240. 62533-0. 1830. 1960. 0630. 56433株高10. 3743-0. 2180. 1440. 1200. 059-0. 253穗位高10. 2110. 058-0. 230-0.35730. 100穗长10. 134-0. 210-0. 2280. 705

11、33秃尖1-0. 160-0. 251-0. 3723穗粗10. 700330. 026穗行数10. 143行粒数1注:3、33分别表示0. 05、0. 01显著水平。2. 27个主要农艺性状与产量的通径分析遗传相关系数的大小并不能完全反映出各性状对玉米产量构成的重要性, 因为各性状之间还存在着相互作用。为了进一步分析各性状的相互影响并揭示各性状对玉米产量构成的重要性, 我们以玉米产量为因变量, 7个主要农艺性状为自变量, 采用通径分析方法, 估算出每一原因因素对产量的直接影响效应, 客观评价各农艺性状对玉米产量构成的相对重要性, 同时将产量与各性状之间的相关系数分解为直接作用和间接作用, 进

12、一步剖析各自变量之间的相互作用。结果(表2 表明, 7个主要农艺性状对产量的相对重要性依次为穗长、穗粗、秃尖、株高、穗位高、穗行数、行粒数, 其中穗长、穗粗、穗位高、秃尖、株高与产量的相关系数(r 3y =0. 625, r 5y =0. 196,r 2y =-0. 124, r 4y =-0. 183, r 1y =-0. 370 与其直接通径系数(P 3y =0. 783, P 5y =0. 396, P 2y =-0. 157, P 4y=-0. 263, P 1y =-0. 169 较接近, 而穗行数、行粒数与产量的相关系数则与其通径系数有较大差异。可见, 在影响玉米产量的性状中, 穗

13、长和穗粗对产量的影响主要是直接作用, 秃尖的直接作用也很明显, 但表现为负效应。3个性状中穗长的直接作用最大, 直接通径系数为0. 783, 它间接通过行粒数影响产量; 其次是穗粗, 直接通径系数为0. 396, 它间接通过穗行数影响产量; 秃尖对产量的作用为负效应(-0. 263 , 说明秃尖对产量有较大的影响, 育种时要注意选择秃尖小的品系。在本试验中, 株高与穗位高对产量的直接作用均为负效应, 这可能与供试组合株高偏高有关, 生产上如能结合当地的气候条件与耕作753周远和等:玉米主要农艺性状与产量的相关及通径分析制度, 选择穗位高、株高适宜的自交系更有利于调节密度, 减少倒伏, 获得较高

14、产量。此外, 穗行数和行粒数与产量的直接作用均为负效应, 这可能和它们与穗长、穗粗存在多重共线性有关, 但它们的效应都较微弱。可见, 在育种中通过有针对性地选择穗较长、穗较粗、秃尖小的植株, 最终有可能获得高产型优良品种(组合 。表27个主要农艺性状与产量的直接通径系数和间接通径系数性状遗传相关系数直接通径系数间接通径系数株高穗位高穗长秃尖穗粗穗行数行粒数株高-0. 370-0. 169-0. 059-0. 171-0. 0380. 048-0. 0080. 026穗位高-0. 124-0. 157-0. 0630. 165-0. 015-0. 0920. 049-0. 010穗长0. 625

15、0. 7830. 037-0. 033-0. 035-0. 0840. 031-0. 073秃尖-0. 183-0. 263-0. 024-0. 0090. 105-0. 0640. 0340. 039穗粗0. 1960. 396-0. 0200. 036-0. 1640. 042-0. 095-0. 003穗行数0. 063-0. 130-0. 0100. 056-0. 1780. 0660. 280-0. 015行粒数0. 564-0. 1040. 043-0. 0160. 5520. 0980. 010-0. 0193结论高产是玉米育种的重要目标之一, 了解产量与其构成性状的相关关系有利

16、于提高育种效率。本试验通过对3个父本自交系、14个母本自交系及其组配的42传相关分析, , 个性状进, 。进一步通径分析表明, 穗长、穗粗和秃尖对产量有较大的直接影响, 其中秃尖是影响行粒数最主要的原因; 株高和穗位高对产量也有较大影响。因此, 育种中要特别注意对一些关键性状的选择, 在注重提高穗长、穗粗、减少秃尖的同时, 应结合当地的气候条件和耕作制度, 适当控制杂交种的株高与穗位高, 以获得株型适中兼大穗型的高产品种。参考文献:1翟虎渠, 任全兴, 刘艮舟. 不同交配设计估计遗传参数的可靠性J . , 1993, 16(4 :17222.2, 潘光堂, M . 北京:中国, . 116.M . 北京:农, 1984. 5.4SA S In stitu te Inc . SA S STA T