飼用玉米植株數(shù)量性狀二級系統(tǒng)方差分析*

李志明,烏艷紅,白玉龍,呂 寧,楊秀芳,趙建平,娜日蘇,陳玲玲,梁慶偉

(內(nèi)蒙古赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院草原研究所,內(nèi)蒙古 赤峰 024031)

1 材料與方法

1.1 原始材料

原始材料30份,見表2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

單因素二級系統(tǒng)設(shè)計,一級系統(tǒng)品種間數(shù)量性狀比較,二級系統(tǒng)品種內(nèi)4 000株/667m2和4 500株/667m2密度處理水平間數(shù)量性狀比較,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,7行區(qū),行長8m,行距50cm,5月上旬播種,施基肥磷酸氫二銨30kg/667m2,下旬齊苗,田間管理同大田。

1.3 數(shù)量性狀測試項(xiàng)目與方法

1.3.1 抽樣方法

按區(qū)組每區(qū)去掉2個邊行,從中間5行每行采集有代表性樣株1株齊地面刈割,按品種、處理編號帶回試驗(yàn)室進(jìn)行項(xiàng)目測定。

1.3.2 植株性狀方差分析測試項(xiàng)目與方法

在試驗(yàn)室測量樣株的株高、穗位高、全株節(jié)間數(shù)、穗位下節(jié)間數(shù)、枯葉數(shù)、基莖粗(近地面3節(jié)中間節(jié)間)。從株體剝離葉片,并剝離穗位下葉鞘,從穗位節(jié)間處用剪刀橫向剪斷莖稈,分別稱穗位下莖鮮重、基莖鮮重、綠葉鮮重、從穗位剝離果穗,稱果穗鮮重,縱向用剪刀分段剪細(xì)莖稈、葉鞘、果皮成絲,稱莖、葉鞘、果皮、枯葉、雄穗之和鮮重視為莖鮮重。室內(nèi)自然風(fēng)干,風(fēng)干后稱莖、葉、穗干重。長度單位以cm表示,重量單位以g表示,下同。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種間植株數(shù)量性狀方差分析

據(jù)表1可知,供試飼用玉米17個植株數(shù)量性狀變量經(jīng)F檢驗(yàn),只有穗位葉面積品種間變量達(dá)顯著水平,其余16個性狀品種間變量均達(dá)極顯著水平,表明品種遺傳材料群體植株數(shù)量性狀遺傳差異真實(shí)存在,其中F值大于20的從高到低依次為株高、節(jié)間數(shù)、穗位高、葉干重、穗位下節(jié)間數(shù)性狀,F值在10～20之間從高到低依次為莖干重、穗位下莖重、穗干重、穗鮮重、莖鮮重、葉鮮重,F值小于10的數(shù)量性狀從高到低依次為枯葉數(shù)、株鮮重,基莖重、株干重、穗位葉面積。

2.2 品種內(nèi)密度處理間植株數(shù)量性狀方差分析

據(jù)表1可知,供試飼用玉米品種內(nèi)密度處理間植株數(shù)量性狀變量經(jīng)F檢驗(yàn),F值達(dá)到極顯著的數(shù)量性狀有基莖粗、葉鮮重、穗位下莖重,穗干重4個性狀,F值達(dá)到顯著的數(shù)量性狀有枯葉數(shù)、莖鮮重、穗鮮重、基莖重、株鮮重5個性狀,F值不顯著的數(shù)量性狀有株高、穗位高、穗位葉面積、節(jié)間數(shù)、穗位下節(jié)間數(shù)、葉干重、莖干重、株干重8個性狀。品種內(nèi)密度處理間植株性狀變量顯著或極顯著水平F值均勉強(qiáng)超過F0.05和F0.01臨界值,其中穗位下莖重變量F值最高,為F=2.59,僅超過臨界值0.87。

表1 飼用玉米植株數(shù)量性狀二級系統(tǒng)方差分析

注:*表示顯著達(dá)到0.05水平,**表示顯著達(dá)到0.01水平。

2.3 品種間主要植株數(shù)量性狀均值比較

2.3.1 株高性狀均值比較

從表2可知,供試玉米從株型高度上可劃分3種類型,第1種株高在350cm以上的高大型,該型有9個品種,從高到低依次為東陵白、雅玉26、雅玉 04889、金嶺14 、真金 32、中北 410(2)、金嶺1、雅玉8、中北410,其中東陵白極顯著高于真金32至畜研1號間21個品種的植株高度,東陵白與雅玉26間株高差異不顯著。第2種中高植株型,高度在近300cm～350cm之間的品種有16個,植株高度從高到低依次為中農(nóng)青貯67、雅玉79491、金嶺18、北京三元(2)京科516、青貯 772、北京三元、英紅、金嶺17、龍育 6、玉米雜交、小英白、小英紅、龍育1、新601。第3種低高株型,株高在250cm～290cm 間的有富有9號、沈玉21、新202、202、畜研1號。

2.3.2 葉干重性狀均值比較

從表2可知,葉干重在70～100g之間的有8個品種,占總品種數(shù)的26.67%,從高到低依次為真金 32、金嶺 21、中農(nóng)青貯 67、北京三元、青貯772、金嶺1、金嶺18、北京三元(2)。葉干中重等,在50～70g之間的有金嶺17至龍育1等16個品種,占供試玉米總品種數(shù)的53.33%,葉干重較低在25～45g之間的有202至畜研1號等6個品種,占供試玉米品種數(shù)的20%。

2.3.3 穗干重均值比較

從表2可知,果穗干重約在200～240g之間的從高到低依次有新 601、202、金嶺 17、英紅、新202、畜研1號、沈玉 21等7個品種,占供試玉米的24%,新601的果穗干重極顯著高于富有9號至金嶺1間的22個品種的果穗干重,新601、202、金嶺17等3個品種的果穗干重極顯著高于中農(nóng)青貯67至金嶺1間的19個品種的果穗干重,新601至金嶺17等3個品種間、202至沈玉216個品種間、金嶺17至金嶺217個品種間果穗干重均值差異均不顯著。供試玉米果穗干重均值在100～180g間的有富有 9號至金嶺114個品種,占總品種數(shù)的48.4%,果穗干重均值約在50～90g間的有中北410(2)至金嶺18個品種,占總品種數(shù)的27.6%。

2.3.4 株干重均值比較

從表2可知,株干重在440～500g之間的有東陵白、金嶺 17、中農(nóng)青貯 67、金嶺21、英紅、新601等6個品種,占品種總數(shù)的20%,6個品種間均值差異不顯著,株干重在350～440g之間的有真金32至畜研l(wèi)號19個品種,占品種總數(shù)的63.3%,金嶺18至畜研1號間18個品種株干重均值差異不顯著,株干重在260～340g之間的有金嶺14至玉米雜交5個品種,占品種總數(shù)的16.7%,其中金嶺14、龍育1、小英紅、小英白4個品種間,小英紅、小英白、玉米雜交品種間株干重均值差異均不顯著,金嶺14、龍育1與玉米雜交品種間株干重均值則差異顯著。

表2 飼用玉米主要植株數(shù)量性狀均值多重比較

注:小寫字母表示顯著達(dá)到0.05水平,大寫字母表示顯著達(dá)到0.01水平。

2.4 方差分量比率及遺傳參數(shù)估測

從表3可知,環(huán)境效應(yīng)方差分量、密度處理效應(yīng)方差分量、品種遺傳效應(yīng)方差分量占表現(xiàn)型方差的比率分別度量了環(huán)境、處理、遺傳效應(yīng)的變異程度,其中環(huán)境方差/表現(xiàn)型方差比率較高的有葉面積、株干重、基莖重、基莖粗、枯葉數(shù)、株鮮重性狀,其方差比率均超過40%,其余性狀方差比率則較低,在16%～40%之間。密度處理方差/表現(xiàn)型方差比率相對均較低,只有基莖粗性狀方差比率為11.32%,其余性狀方差比率均小于8%。廣義遺傳率度量了遺傳方差/表現(xiàn)型方差比率,以小區(qū)和品種為單位的廣義遺傳率在3個方差分量比率中總趨勢具有相對較高比值趨勢,以小區(qū)為單位的廣義遺傳率在50%以下有葉面積、基莖粗、枯葉數(shù)、基莖重、株鮮重、株干重6個性狀,其余各性狀廣義遺傳率均在60%以上,對應(yīng)的上述6個性狀以品種為單位廣義遺傳率在60%～80%之間,其余各性狀廣義遺傳率均超過80%。遺傳變異系數(shù)小于環(huán)境變異系數(shù)的有葉面積、基莖粗、基莖重、株干重性狀,相差幅度最大和最小的分別為葉面積和基莖粗性狀,其余各性狀遺傳變異系數(shù)均大于環(huán)境變異系數(shù),表明遺傳變異程度大于環(huán)境變異程度。

表3 方差分量比率及廣義遺傳率估值%

3 結(jié)論與討論

3.1 飼用玉米植株數(shù)量性狀經(jīng)二級系統(tǒng)方差分析,品種均值度量了品種基因型值,經(jīng)F檢驗(yàn),品種間變量F值若小于10,則廣義遺傳率小于60%,F值大小預(yù)示廣義遺傳率的相對大小。

3.2 品種內(nèi)密度處理間變量經(jīng)F檢驗(yàn),近半數(shù)性狀差異不顯著,即使F值顯著或極顯著,也都是勉強(qiáng)超過F0.05或F0.01臨界值,兩種密度處理方差與表現(xiàn)型方差比率大多數(shù)小于8%,而且密度處理用僅差0.7株/m2兩種處理對飼用玉米單株數(shù)量性狀表現(xiàn)型變異屬微效效應(yīng)。

3.3 在方差分量比值估值中,葉面積性狀的環(huán)境方差與表現(xiàn)型方差比值估值超過了90%,環(huán)境方差分量包括環(huán)境效應(yīng)和隨機(jī)誤差效應(yīng),由于在葉面積測量過程中,己近秋分季節(jié),大部分品種的穗位葉片殘缺或缺失撕裂,為了數(shù)據(jù)的完整性,不得不用非穗位完整葉片來替代,致使測量誤差積累,導(dǎo)致方差比值增高,要減少葉面積測量誤差,不能在晚秋與其他數(shù)量性狀同步測量。