玉米穗颈长与其它农艺性状间的相关及通径分析

2016-12-04沈阳农业大学特种玉米研究所辽宁沈阳110866

种子 2016年7期

，，，，，，， (沈阳农业大学特种玉米研究所，辽宁沈阳 110866)

李晓娜，吕香玲，钟雪梅，朱敏，王宏伟，刘洪亮，步蕴法，李凤海
(沈阳农业大学特种玉米研究所，辽宁沈阳 110866)

以111个玉米自交系为试材，对玉米雄穗主轴长、穗上节间长、株高、穗长与穗颈长进行了相关和通径分析，以探讨各性状对穗颈长的影响。结果表明，各性状变异较大，其中穗颈长变异最大，变异系数达25.68%。各性状自交系间差异均达极显著水平。各性状与穗颈长以及各性状之间均呈极显著正相关，各调查性状与穗颈长相关性由大到小的顺序是：穗上第5节间gt;第4节间gt;第3节间gt;株高gt;第2节间gt;第1节间gt;雄穗主轴长gt;穗长。通径分析结果表明，穗上第5节间、第3节间、株高对穗颈长有较大的正向直接影响；穗长对穗颈长影响不明显；穗上第1节间、第2节间对穗颈长的直接通径系数为较小的负值。对穗颈长作用最大的是穗上第5节间(r=0.71**，p=0.531 1)，其次分别为第3节间(r=0.65**，p=0.287 3)，株高(r=0.57**，p=0.227 8)。为了获得穗颈长较长的玉米品种，应注重选择穗上第5节间、第3节间较长，株高较高的品种，同时协调好各性状之间的关系。

穗颈长；农艺性状；相关分析；通径分析

决定理想玉米株型的雄穗性状包括雄穗大小、雄穗主轴长、穗颈长等，同时穗颈长是影响玉米机械化去雄的一个关键部位，不同玉米品种之间，穗颈长有着显著差异。玉米穗颈长是一个受多基因控制的数量性状，各农艺性状对其有不同程度的影响，且各性状之间也相互作用[1-2]。近年来，对株高、节间长、穗长的相关性分析已有相应研究[3-4]，但对于穗颈长的研究还鲜有报道。为了明确各农艺性状对穗颈长的影响，本试验对雄穗主轴长、穗上节间长、株高、穗长与穗颈长进行相关和通径分析[5-7]，根据相关系数求出各性状对穗颈长的直接效应值和间接效应值，研究各性状对穗颈长作用的大小，为玉米机械化去雄以及育种选择提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选择沈阳农业大学特种玉米研究所选育的111份普通玉米自交系，于2014年春季种植于沈阳农业大学北试验地。

1.2 试验方法

采用完全随机设计，2行区，每行15株，行长4 m。观察记载各生育期，灌浆后期在每小区连续取5株测量雄穗主轴长、穗颈长、穗上节间长(第1、2、3、4、5节间)、株高，收获后每小区取5穗测量穗长。

1.3 统计方法

试验结果进行方差分析，如果玉米穗颈长不同自交系间方差显著，则将其作为目标性状，与其余自交系间方差显著的性状进行相关和通径分析[8]。采用DPS统计软件进行各项分析[9]。

2 结果与分析

2.1 方差分析

对111份玉米自交系的9个性状进行方差分析，结果(见表1)显示，各性状处理间方差均达极显著，说明不同的玉米自交系9个性状具有明显差异。

2.2 111个玉米自交系各性状的变异性分析

从表2可以看出，穗颈长的变异系数最大，达25.68%，说明穗颈长在各自交系中存在很大差异，变异范围广，遗传改良潜力也很大，通过育种途径改良玉米穗颈长是可能的；其它依次为穗上第5节间、雄穗主轴长、穗上第4节间、穗长、穗上第1节间、穗上第3节间、穗上第2节间、株高。

表3 玉米自交系9个性状间相关系数

性状雄穗主轴长TL穗上第1节间SFL穗上第2节间SSL穗上第3节间STL穗上第4节间SFOL穗上第5节间SFIL株高PH穗长EL穗上第1节间0．23∗穗上第2节间0．25∗∗0．66∗∗穗上第3节间0．28∗∗0．72∗∗0．88∗∗穗上第4节间0．35∗∗0．65∗∗0．82∗∗0．93∗∗穗上第5节间0．37∗∗0．63∗∗0．72∗∗0．88∗∗0．92∗∗株高0．48∗∗0．57∗∗0．51∗∗0．64∗∗0．60∗∗0．60∗∗穗长0．25∗∗0．28∗∗0．23∗0．26∗∗0．19∗0．24∗0．25∗∗穗颈长PN0．38∗∗0．43∗∗0．49∗∗0．65∗∗0．66∗∗0．71∗∗0．57∗∗0．26∗∗

表1 玉米自交系9个性状的方差分析

变异来源自由度df雄穗主轴长TL穗上第1节间SFL穗上第2节间SSL穗上第3节间STL穗上第4节间SFOL穗上第5节间SFIL株高PH穗长EL穗颈长PN自交系间110125．2683∗∗17．2554∗∗16．4379∗∗19．0798∗∗18．3667∗∗23．9314∗∗3321．869∗∗21．7499∗∗1109．9279∗∗自交系内44415．67462．23611．43151．75612．19451．6966103．1182．534210．9684总变异55437．4355．21824．41115．19595．40566．1114742．22016．349630．6174

注：“*”，“**”分别表示在0.05和0.01水平上差异显著。下同。

表2 111个玉米自交系9个性状的平均值、变异系数和变化范围

性状平均变幅极差变异系数雄穗主轴长33．04±6．1414．5～5540．518．58穗上第1节间13．71±2．316．5～24．51816．85穗上第2节间13．87±2．115．6～2115．415．21穗上第3节间13．66±2．287．0～211416．69穗上第4节间13．41±2．346．5～2114．517．45穗上第5节间13．26±2．477．6～2214．418．63株高202．39±27．05128～28115313．37穗长14．87±2．547．5～2315．517．08穗颈长21．69±5．579～362725．68

2.3 相关分析

由表3可以看出，9个性状间均达显著或极显著。各调查性状与穗颈长相关性由大到小的顺序是：第5节间gt;第4节间gt;第3节间gt;株高gt;第2节间gt;第1节间gt;主轴长gt;穗长，均与穗颈长呈极显著正相关。其中穗上第5节间与穗颈长相关性最大，相关系数为0.71，表明在其它性状相对稳定时，穗上第5节间越长，则穗颈长越长；而穗长与穗颈长的相关性最小，相关系数为0.26，可能对穗颈长的影响不大。分析各性状之间的相关性可以看出，各节间长与株高均呈极显著正相关关系，且相关系数均在0.5以上，表明株高受穗上节间长的影响比较显著；雄穗主轴长与穗上第1、2、3节间的相关系数较低，与第4、5节间、株高相关系数相对高一些；从各节节间长之间的相关系数来看，相邻节间的相关系数较高，最高可达0.93，表明相邻节间在发育上具有协同性；穗长与各性状的相关系数均未超过0.3，表明穗长与各性状的相关性较低。

2.4 通径分析

为进一步明确雄穗主轴长、穗上节间长、株高、穗长对穗颈长的直接效应与间接效应，还需进一步作通径分析。由表4可以看出，穗颈长直接通径系数从大到小排列顺序为穗上第5节间(0.531 1)gt;第3节间(0.287 3)gt;株高(0.227 8)gt;穗长(0.092 6)gt;第1节间(-0.149 2)gt;第2节间(-0.186 4)。由于采用逐步回归的方法，剔出了对穗颈长影响不明显的雄穗主轴长、穗上第4节间。

2.4.1 穗上第5节间对穗颈长的效应

穗上第5节间和穗颈长的相关系数为0.71，呈极显著正相关，直接通径系数为0.531 1，所起直接效应最大，通过穗上第3节间、株高、穗长所起的间接效应值为正值，而通过穗上第1节间、第2节间所起的间接效应值为负值，除穗上第3节间的间接效应值为0.252 2外，其它性状的间接效应均不是很大。

2.4.2 穗上第3节间对穗颈长的效应

穗上第3节间和穗颈长的相关系数为0.65，呈极显著正相关，直接通径系数为0.287 3，所起直接效应居次，通过穗上第5节间、株高、穗长所起的间接效应值为正值，且穗上第5节间的正向间接效应值较大，为0.466 3，其它性状的效应值均较小，说明穗上第3节间对穗颈长的影响受穗上第5节间的间接影响较大。

表4 6个性状与穗颈长的通径分析

性状直接通径系数间接通径系数穗上第1节间SFL穗上第2节间SSL穗上第3节间STL穗上第5节间SFIL株高PH穗长ELr值穗上第1节间-0．1492-0．12260．20660．33520．13030．02620．43∗∗穗上第2节间-0．1864-0．09820．25160．38210．11710．02110．49∗∗穗上第3节间0．2873-0．1073-0．16320．46630．14540．02390．65∗∗穗上第5节间0．5311-0．0942-0．13410．25220．13630．0220．71∗∗株高0．2278-0．0854-0．09580．18330．31780．57∗∗穗长0．0926-0．0422-0．04250．07420．12610．05650．0230．26∗∗

2.4.3 株高对穗颈长的效应

株高和穗颈长的相关系数为0.57，呈极显著的正相关，直接通径系数为0.227 8，所起直接效应居第3位，通过穗上第3节间、第5节间、穗长所起的间接效应值为正值，而通过穗上第1节间、第2节间所起的间接效应值为负值，其中穗上第5节间的正向间接效应值较大，为0.317 8，其它性状的效应值均较小，说明株高对穗颈长的影响受穗上第5节间的间接影响较大。

2.4.4 其它农艺性状对穗颈长的效应

穗长对穗颈长的直接通径系数为0.092 6，直接效应值不大，且其它性状的间接效应也较小，直接选择时对穗颈长的影响不明显。穗上第1节间(-0.149 2)、第2节间(-0.186 4)对穗颈长的直接作用表现为负效应，但它们的效应都较弱，由于穗上第3节间、第5节间对穗颈长较大的正向间接效应抵消了穗上第1节间、第2节间的负向直接效应，最终使得穗上第1节间、第2节间与穗颈长表现为极显著正相关。

3 结论和讨论

在自交系9个性状的变异性分析中，穗颈长的变异系数(25.68%)最大，其它依次为穗上第5节间、雄穗主轴长、穗上第4节间、穗长、穗上第1节间、穗上第3节间、穗上第2节间、株高。变异性大代表性状稳定性差，后代易出现分离，遗传改良的潜力较大，可进一步利用穗颈长差异较大的材料构建分离群体，通过SSR遗传图谱对穗颈长进行相关分析和QTL定位分析。对111个玉米自交系8个性状与穗颈长间的相关分析表明，玉米雄穗主轴长、穗上节间长、株高、穗长与穗颈长呈极显著正相关，因此在选择穗颈长较长的品种时，围绕这8个性状进行有针对性的选择，可以降低目标性状选择的盲目性，提高育种工作效率。由通径分析结果得知，穗上第5节间、第3节间、株高对穗颈长有较大的直接影响，而穗长对穗颈长影响不明显，穗上第1节间、第2节间对穗颈长的直接通径系数为负值，这些负直接效应有时会因性状间的正向间接效应而抵消，致使穗上第1节间、第2节间与穗颈长的相关系数为正值。

机械化去雄的有效程度主要取决于母本的特性[10]，母本植株上部叶片稀疏，穗颈长和穗上节间较长均有助于进行机械化去雄。在选育穗颈长较长的玉米品种时，要注重穗上第5节间、第3节间、株高3个性状的选育，尤其是穗上第5节间的选择。对穗长、穗上第1节间、第2节间等其余性状的选择，可根据育种目标的要求适当放宽。

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Correlation and Path Analysis Between Tassel Neck Length and Other Agronomic Traits in Maize

LIXiaona,LÜXiangling,ZHONGXuemei,ZHUMin,WANGHongwei,LIUHongliang,BUYunfa,LIFenghai