玉米品種F2∶3群體主要農(nóng)藝性狀的遺傳分析

1、    玉米品種f23群體主要農(nóng)藝性狀的遺傳分析    師亞琴 徐淑兔 孟慶立 楊少偉 張宇文摘 要：采用機收玉米品種陜單650的親本ka105和kb024組配衍生的236個f2：3群體作為性狀評價群體，分析了株高、穗位高、花期莖稈強度、成熟期莖稈強度、穗粗、行長、穗行數(shù)、行粒數(shù)等與產(chǎn)量和倒伏密切相關(guān)的8個性狀的變異及其相關(guān)性。結(jié)果表明：花期莖稈強度、株高和成熟期莖稈強度的變異最大;12對性狀的相關(guān)性達到極顯著水平，2對達到顯著水平。8個性狀的頻數(shù)分布均呈正態(tài)分布，表現(xiàn)為數(shù)量性狀遺傳特點，是一個較為理想的作圖群體。f23群體可用于進一步qtl定位及相關(guān)基

2、礎(chǔ)研究。關(guān)鍵詞：玉米;f23群體;主要性狀;遺傳分析s513 a 1007-7731（2020）11-0026-04玉米子粒機械收獲是轉(zhuǎn)變玉米生產(chǎn)方式，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的重要舉措。適宜機收的玉米品種應(yīng)滿足早熟、籽粒脫水快、高產(chǎn)、耐密植、抗倒伏的要求。玉米穗粒重與穗部性狀存在相關(guān)性，明確玉米穗部性狀的遺傳規(guī)律，是實現(xiàn)高產(chǎn)目標(biāo)的關(guān)鍵;此外，倒伏也是影響玉米產(chǎn)量的重要因素。對機收玉米品種，倒伏不僅影響產(chǎn)量，也對收獲過程造成一定的障礙，同時降低收獲質(zhì)量。因此，對機收玉米品種進行抗倒伏相關(guān)性狀和穗部性狀的遺傳變異研究具有重要的意義。本研究采用機收玉米品種陜單650的親本ka105和kb024組

3、配衍生的236個f23群體作為性狀評價群體，通過分析8個與產(chǎn)量和倒伏相關(guān)農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)及其分布特點，評價該群體的構(gòu)建效果，以期為玉米群體后續(xù)研究、目標(biāo)性狀的間接選擇、相關(guān)性狀的qtl定位和分子標(biāo)記輔助育種提供參考依據(jù)。1 材料與方法1.1 試驗材料 以機收玉米品種陜單650的親本ka105和kb024組配衍生的236個f2：3群體作為性狀評價群體。f23群體材料由西北農(nóng)科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供。1.2 試驗設(shè)計 2019年4月，將f2：3群體種植于寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院劉家塬試驗基地，單行隨機播種，行長3m，行距60cm，株距18.5cm，不設(shè)重復(fù)。群體內(nèi)混合授粉，其他管理同常規(guī)大田。1.3 測定項目

4、與方法 在拔節(jié)期（7葉展）選擇生長一致的5株玉米植株掛牌標(biāo)記葉齡和植株，按照生育進程進行調(diào)查。吐絲期和成熟期用植物莖稈強度測定儀（m391942）測定地上第3節(jié)節(jié)間中部莖稈穿刺強度（rind penetration strength，rps），每份測定5株，取平均值。授粉結(jié)束后，測量株高和穗位高，調(diào)查單株綠葉數(shù)，每份調(diào)查5株，取平均值。收獲期收獲小區(qū)全部果穗，隨機選取5個果穗進行考種，測定穗粗、穗長，計數(shù)穗行數(shù)和行粒數(shù)。1.4 數(shù)據(jù)處理 用microsoft excel 2007進行數(shù)據(jù)整理并對個性狀進行描述性統(tǒng)計，spss 19.0繪制各性狀的次數(shù)分布圖，統(tǒng)計群體內(nèi)性狀次數(shù)分布的偏度和峰度。

5、2 結(jié)果與分析2.1 親本和f2：3群體株型性狀比較 從表1可以看出，自然條件下群體的2個親本ka105和kb024在株高、穗位高、花期和成熟期莖稈穿刺強度等4個株型性狀上表現(xiàn)出較大的差異，證明其遺傳背景存在較大差異。從f23群體株型性狀來看，除花期莖稈穿刺強度外，其余3個株型性狀的平均值高于高值親本，說明這些性狀高值為顯性，低值為隱性，存在正向超親優(yōu)勢，表現(xiàn)為雜種優(yōu)勢;花期莖稈穿刺強度的平均值介于雙親之間，說明其表現(xiàn)為不完全顯性。f23群體的5個株型性狀變異范圍均超過雙親值的范圍，變異系數(shù)范圍為5.13%20.44%，其中成熟期莖稈穿刺強度的變異系數(shù)最大（cv=20.44%）;變異最小的性狀

6、是株高（cv=9.23%），株高、穗位高和花期莖稈穿刺強度變異系數(shù)居中。變異系數(shù)大和居中的3個性狀分離范圍廣，變異類型多，進行選育新品種的潛力較大。2.2 f23群體株型性狀分布及其特點 就偏度而言，除株高（-0.053）個體分布向小于平均數(shù)的方向偏斜外，其余4個性狀個體分布都是向大于平均數(shù)的方向偏斜;5個株型性狀的峰度均小于3，表明它們的分布比較平緩，總體分布比較分散。表2和圖1表明，株高呈負偏態(tài)連續(xù)分布，穗位高、花期莖稈穿刺強度和成熟期莖稈穿刺強度均呈正偏態(tài)連續(xù)分布，4個株型性狀呈典型數(shù)量性狀特征，受微效多基因控制。2.3 親本和f2：3群體穗部性狀比較 從親本主要穗部性狀來看（表3），k

7、a105的穗粗和穗長大于kb024，而kb024的穗行數(shù)和行粒數(shù)具有優(yōu)勢。f2：3群體主要穗部性狀的均值均高于高值親本，表明這些產(chǎn)量性狀均存在正向超親優(yōu)勢。從變異系數(shù)看，變異最大的性狀是穗行數(shù)（cv=10.72%），變異范圍在1221行;變異最小的性狀是穗粗（cv=6.51%），變異范圍在3.55.5cm。各性狀的變異大小依次為穗行數(shù)>行粒數(shù)>穗長>穗粗。2.4 f23群體穗部性狀分布及其特點 從表4和圖5可以看出，f23群體的穗粗、穗長和穗行數(shù)3個產(chǎn)量性狀的偏度>0，峰度<3，說明其個體分布呈正偏態(tài)，且曲線比較平坦。性狀行粒數(shù)的偏度<0，峰度<3，表

8、明其個體分布呈負偏態(tài)，且曲線比較平坦。由此可見，穗粗、穗長、穗行數(shù)和行粒數(shù)4個穗部性狀呈典型數(shù)量性狀特征，受多基因控制。2.5 f2：3群體株型和產(chǎn)量性狀的相關(guān)分析 從表5可以看出，f2：3群體株型和穗部性狀間具有復(fù)雜的相關(guān)性。28對性狀中，有12對達到了極顯著水平，2對達到顯著水平。其中，相關(guān)性排名前4位的有：穗長與行粒數(shù)（0.730）>株高與穗位高（0.637）>穗粗與穗行數(shù)（0.546）>花期莖稈穿刺強度與成熟期莖稈穿刺強度（0.490）。株高與穗位高、花期莖稈穿刺強度、成熟期莖稈穿刺強度、穗粗、穗行數(shù)，穗位高與穗粗、穗行數(shù)，穗粗與穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)，穗長與行粒數(shù)之間

9、呈極顯著正相關(guān);穗位高與行粒數(shù)，成熟期莖稈穿刺強度與穗長呈顯著正相關(guān)。這表明合適的株高穗位比，較高的莖稈穿刺強度，可以有效降低玉米生育后期植株的倒伏率，進而保證灌漿的持續(xù)進行，這對于穩(wěn)定玉米產(chǎn)量具有重要的意義。因此，選擇合適的株高穗位比，植株堅挺、抗倒伏，果穗較粗的植株，有利于提高產(chǎn)量。3 結(jié)論本試驗測定了236份f23群體的株高、穗位高等8個主要農(nóng)藝性狀，探討了其主要性狀變異分布和相關(guān)性。結(jié)果表明，成熟期莖稈強度、穗位高和花期莖稈強度的變異最大，說明在該群體中莖稈強度和穗位高這2個性狀的選擇空間最大。所有性狀的頻率分布均成正態(tài)分布，且分布較平緩，峰態(tài)不明顯，總體變數(shù)的分布比較分散。相關(guān)分析表

10、明，穗長與行粒數(shù)（0.730）、株高與穗位高（0.637）、穗粗與穗行數(shù)（0.546）、花期莖稈穿刺強度與成熟期莖稈穿刺強度（0.490）之間的相關(guān)性最大，且相關(guān)性極顯著。這表明合適的株高穗位比，較高的莖稈穿刺強度，可以有效降低玉米生育后期植株的倒伏率，進而保證灌漿的持續(xù)進行，這對于穩(wěn)定玉米產(chǎn)量具有重要的意義。因此，選擇合適的株高穗位比，植株堅挺、抗倒伏，果穗較粗的植株有利于總產(chǎn)量的提高。參考文獻1楊青華，冉武玲，李蕾蕾，等.玉米莖稈性狀與倒伏的相關(guān)性及其通徑分析j.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2016，50（2）：167-170.2薛軍，李璐璐，謝潤芝，等.倒伏對玉米機械粒收田間損失和收獲效率的影響j.作物學(xué)報，2018，44（12）：1774-1781.3滕海濤，趙久然，宋建成，等.遺傳學(xué)研究中的群體模式j(luò).北京農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999，17（6）：13-16.4湯繼華，馬西青.利用“永久f2”群體定位玉米株高的qtl與雜種優(yōu)勢位點j.科學(xué)報，2006，51（24）：2870-2873.5向發(fā)洪，劉必善.玉米區(qū)試中植株整齊度對產(chǎn)量的影響及記載方法的討論j.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000（2）：8-10.6湯華，嚴(yán)建兵，黃益勤，等.玉米5個農(nóng)藝性