玉米新品种‘长单155’高稳系数和相关性分析

玉米新品种‘长单155’高稳系数和相关性分析

0—引言玉米是中国最大的玉石种植面积和种植区。玉米在中国经济中发挥着重要作用，在国家食品安全中发挥着重要作用。玉米新品种选育,高产是永恒的主题,稳产是大面积生产推广应用的基础和保障。在高产前提下的稳产和在稳产基础上的高产,将二者进行有机的遗传整合,是摆在育种工作者面前的一道永无止境的课题。‘长单525’(原名‘科早玉3号’)系山西省农业科学院谷子研究所在2003年以KY9903为母本,以KY414为父本杂交选育而成的优质高产早熟玉米新品种。2008—2009年参加山西省春播玉米特早熟区域试验,2009年参加山西省春播玉米特早熟生产试验,表现优良并同时通过了2009年山西省农作物品种审定委员会玉米专业委员会组织的田间考察鉴定,2010年5月由山西省农作物审定委员会审定通过,准予推广,2011年以来,结合山西省财政支持农业科技成果转化项目,在山西北部高寒区、太行、太岳冷凉区以及中部复播区进行了一定面积的示范推广,取得了较好的社会经济效果。为评价该品种的生产应用价值,加速玉米新品种的更新推广步伐,依据该品种在区域试验和生产示范中表现出早熟高产、抗病稳产、优质广适等特点,利用山西省2008—2009年特早熟玉米区域试验统计汇总的资料,应用平均产量、主效应值、变异系数、余世蓉的标准差比数法及温振民等提出的高稳系数法等多种方法,就其丰产性、稳产性及适应性进行综合分析,为‘长单525’玉米新品种的进一步大面积生产应用提供理论支撑。1灶1点5墩人工养殖试验区试点设计采用2008年山西省春播特早熟玉米区域试验统计汇总资料,试验试点4个,分布在大同新荣1点、朔州右玉1点、平鲁1点、忻州五寨1点;采用2009年山西省春播特早熟玉米区域试验统计汇总资料,同样分布在大同新荣1点、朔州右玉1点、平鲁1点、忻州五寨1点。区域试验各试点统一采用随机区组设计,3次重复,小区面积20m2,5行区;生产试验采用间比法设计,1次重复,每品种面积200m2,20行区。设3行以上保护行,全区收获计产。参加区域试验和生产试验品种的产量平均数(X)、标准差(S)、变异系数(CV=(S/X)×100%)、主效应值等利用南京农业大学主编的田间试验和统计方法来计算统计,用主效应值和温振民等提出的高稳系数法(HSC=[(X1-S1)/1.10XCK]×100%)对‘长单525’进行高产丰产性分析,用变异系数和俞世蓉提出的标准差比数法(ai=Si/S)对‘长单525’进行稳产广适性分析,用回归系数(b)、相关系数(r)及决定系数(r2)对‘长单525’的适应性进行综合分析。2结果与分析2.1配单种产品种数和产量统计量为‘长单525’玉米杂交种参加山西省特早熟玉米区域试验2年产量结果见表1。2008年平均单产9510.0kg/hm2,比对照‘极早单2号’增产17.1%,增产幅度为12.2%~30.3%,排名第1;2009年平均单产9241.5kg/hm2,比对照‘极早单2号’增产15.5%,增产幅度为6.4%~22.9%,排名第2。2年平均单产9375.8kg/hm2,比对照‘极早单2号’增16.3%,排名第1。在参试的8个点次中,各点均表现增产,平均增产幅度为9.3%~26.6%。山西省特早熟玉米生产试验,2009年‘长单525’平均单产9819.0kg/hm2,比对照‘极早单2号’增产12.6%,表现出品种本身具有的高产稳产性和良好的生产适应性。2.2玉米品种的高产丰产性表现为‘长单525’特早熟玉米新品种的丰产性指标参数计算结果见表2。从表2可知,该品种主效应值2008年是1109.6,为12个参加区域试验品种中的第1位;该品种主效应值2009年是911.3,为16个参加区域试验品种中的第2位。2008—2009年2年平均主效应值为1010.3,是2年所有参试品种的第1位,主效应值最高,表现出品种具有的高产丰产性最好,说明‘长单525’是一个丰产性能好的玉米杂交种。玉米新品种的高稳系数是又一个体现高产、稳产性的综合指标,是某个参试品种的表型产量中减去环境因素部分产量后的纯遗传基础产量与目标品种产量的百分比,高稳系数(HSC)值越大表明品种的高产、稳产性越好。‘长单525’在2年区试中,其HSC值为78.9%~90.9%,平均84.9%,对照‘极早单2号’HSC值71.3%~72.4%,平均71.9%,二者相比‘长单525’平均高13%,进一步表明该品种具有良好的高产稳产特性。2.3表现为高产丰产一方面,‘长单525’的高稳系数高,在说明其高产丰产性好的同时,也表明了其可靠的稳产性。由表2统计的产量变异系数看,2年分别为14.5%和24.7%,平均变异19.6%,低于区试对照‘极早单2号’的21%,说明‘长单525’在主效应值大,高稳系数高,具有良好高产丰产性的同时,与对照‘极早单2号’相比,具有较低的变异系数,是一个相对变异程度小且相对稳定性好的新品种。另从标准差比数(ai)分析,2年ai值分别为0.729和1.025,其│ai-1│值2008年为0.271,2009年其│ai-1│值为0.025,平均0.148,而对照‘极早单2号’2年ai值分别为0.872和0.773,其│ai-1│值2008年为0.128,2009年其│ai-1│值为0.227,平均0.1775。这同样说明了该品种在不同年份和不同环境条件下产量的变异程度相对较低,平均稳定性相对较好。2.4品种适应性评价参试品种的产量几乎都是随着环境指数而上升,二者间存在显著的直线回归关系,回归系数b就成为重要的适应性参数,这种以环境指数为参照数而统计出来的稳定性参数正是说明了其对不同环境条件的适应程度。把2008—2009年分年度各区域试验点的参加试验品种平均产量视为环境指数,用参加试验品种在各相应试点的产量视为依变数进行回归统计分析。用回归系数b值作为品种适应性评价指标,相关系数r值为可靠性的评价指标,决定系数r2作为衡量品种适应性是否稳定的参数。对‘长单525’和‘极早单2号’等参试品种作回归和相关分析,不同年份统计分析的相关系数、回归系数以及建立的回归方程见表2。‘长单525’在2年的区域试验中,相关系数(r)均在0.96以上,决定系数(r2)均在0.92以上,对照品种‘极早单2号’相关系数(r)均在0.94以上,决定系数(r2)均在0.88以上,表明用回归系数(b)来说明品种对环境条件的适应程度是可靠和稳定的。‘长单525’玉米杂交种2008年回归系数b值为1.2856,表明其对高产环境有特殊适应性,在高产环境条件下种植可充分发挥其增产潜力。2009年回归系数b值为0.9397,趋近于1,说明其稳产性好,对一般环境也具有广泛的适应性。从2年区域试验进行综合回归分析看,其回归系数b值为0.9011,进一步表明其不但对特殊环境具有较强的适应性,而且对一般环境也具有较广泛的适应性。从以上综合分析看,该品种是一个适应性广的优良玉米单交种。3玉米品种的生长、稳定性本研究结果分析表明,‘长单525’玉米杂交种的主要特点是:(1)丰产性好:该品种2年平均主效应值为1010.3,主效应值最高,居所有参试品种的第1位;该品种2年其HSC值平均84.9%,HSC值最大。2008—2009年参加山西省春播玉米特早熟区区域试验,平均单产9375.8kg/hm2,比‘极早单2号’增产16.3%;2009年参加山西省特早熟玉米生产试验,平均单产9819kg/hm2,比对照‘极早单2号’增产12.6%。(2)稳产性强:该品种标准差比数为0.729~1.025,平均0.877,趋近于1,而对照‘极早单2号’为0.773~0.872,平均0.822,其稳定性较对照强;高稳系数为78.9%~90.9%,也明显高于‘极早单2号’(71.3%~72.4%),平均高出13个百分点。从产量变异系数看,‘长单525’为14.5%~24.7%,平均19.6%,而‘极早单2号’平均为21.0%,一方面说明该品种较对照品种的产量潜力大,同时也反映了该品种产量的相对稳定性。(3)适应性广:2008年‘长单525’玉米杂交种回归系数b值为1.2856,2009年为0.9397。对‘长单525’进行综合回归分析,其回归系数b值是0.9011,进一步表明其不但对特殊环境具有较强的适应性,而且对一般环境也具有广泛的适应性。说明该品种对一般环境和特殊环境均具有较强的适应性。‘长单525’山西长治春播90天左右,山西北部高寒山区春播120天左右,山西中南部复播90天左右,已在山西、甘肃、黑龙江等省(市)玉米生产上生产应用,受到当地农民种植户的欢迎。‘长单525’品质优良、丰产性高、抗逆性强、稳产性好,适应范围广,既适宜山西北部高寒地区以及太行太岳冷凉山区生产应用,也适宜国内多生态类型的相应区域推广种植。评价玉米品种的高产稳产性,已有多种衡量方法与相关研究报道,育种工作者一般采用产量平均数较对照增产的百分数来评价产量水平和丰产性,用标准差、变异系数、回归系数等来评价产量的稳定性,方法虽然简便适用,可是把玉米品种的丰产性和稳产性剥离开来,各自表述,时有高产性与稳产性互不相关的结论。用高稳系数法分析玉米品种的高产稳产性,是近来被广泛认可的将玉米品种的产量水平和其稳定性结合起来,作为一个综合性指标来进行评价的方法。应用高稳系数法对‘长单525’进行研究分析,所得结果与一些在玉米[7,8,9,10,11,12,13,14,15]和大豆品种丰产性和稳定性的研究结果基本一致。高稳系数法是建立在作物产量高低受遗传因素和环境因素的影响,把遗传基础与环境的适应能力结合起来对品种进行综合分析和评价,能体现稳产基础上的高产和高产前提下的稳产的育种理念,但对遗传与环境互作的影响,未予考虑