玉米自交系的耐密性分析

劉鵬飛 張媛 蔣鋒 等

摘要：選取具有代表性的１５個玉米自交系為試驗材料，通過在兩種種植密度下的表現(xiàn)，利用玉米單株產(chǎn)量耐密系數(shù)分析了玉米自交系的耐密性，并對單株產(chǎn)量耐密系數(shù)與產(chǎn)量相關(guān)性狀的相關(guān)性進行分析。結(jié)果表明，１５個品種中，ＰＨ６ＷＣ的單株產(chǎn)量耐密系數(shù)最高，達２７．３５，明顯高于其余自交系，耐密系數(shù)較高的自交系還有鄭５８、Ｋ１２與掖４７８；產(chǎn)量相關(guān)性狀與單株產(chǎn)量耐密系數(shù)相關(guān)性不顯著。耐密系數(shù)可作為初步評價玉米自交系耐密性的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：玉米；自交系；耐密性；耐密系數(shù)

中圖分類號：Ｓ５１３文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）15－3171-02

Analysis on Density-Tolerance of Inbred Line of Maize

ＬIU Ｐｅｎｇ-ｆｅｉ，ＺHANG Ｙｕａｎ，ＪIANG Ｆｅｎｇ，ＺHANG Ｚｉ-ｌｉ，ＣHEN Ｑｉｎｇ-ｃｈｕｎ，ＷANG Ｘｉａｏ-ｍｉｎｇ

（Ｃｒｏｐ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｚｈｏｎｇｋａｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０２２５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｉｆｔｅｅｎ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｗｅｒｅ ｐｌａｎｔｅｄ ａｔ ２ ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ． Ｔｈｅ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｐｅｒ ｐｌａｎｔ ａｓ ｉｎｄｅｘ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｏｐ 4 ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｒａｎｋｅｄ ａｓ ＰＨ６ＷＣ＞ Ｚｈｅｎｇ ５８＞ Ｋ１２＞ Yｅ４７８， which of PH6WC was 27.35． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｙｉｅｌｄ－ｒｅｌａｔｅｄ ｔｒａｉｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ． Ｔｈｅ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍａｉｚｅ； ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ； ｄｅｎｓｉｔｙ－ｔｏｌｅｒａｎｃｅ； ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ

隨著玉米育種水平的提高和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善，玉米產(chǎn)量的提高僅依靠單株生產(chǎn)力的提高已經(jīng)很困難，在低密度水平下玉米的產(chǎn)量已經(jīng)達到平臺效應。國內(nèi)外的玉米生產(chǎn)實踐表明種植耐密雜交種是生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢，玉米產(chǎn)量的突破對耐密性品種的選育和密植栽培提出了更高的要求［１-７］。因此，探討玉米的耐密性及選育耐密品種已成為重要的育種目標之一。而雜交種的耐密性則要以自交系的耐密性作為保障，耐密自交系的選育工作則是耐密育種工作的難點［８］。

近年來，關(guān)于玉米耐密性的研究較多，但如何對玉米品種的耐密性進行正確評價和進行數(shù)學量化以便在育種栽培中有據(jù)可依，還有待進一步研究。筆者以前人提出的單株產(chǎn)量耐密系數(shù)為依據(jù)［９］，將玉米耐密性進行量化，并對目前國內(nèi)常用的１５個玉米自交系的耐密性進行分析，以期給玉米育種及高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

１材料與方法

１．１供試材料

選用我國玉米育種的１５個常用骨干自交系為試驗材料，分別為綜３、８７-１、鄭５８、昌７-２、許１７８、黃Ｃ、 ＰＨ６ＷＣ、 ＰＨ４ＣＶ、Ｍｏ１７、自３３０、沈１３７、 掖４７８、Ｆ８３、Ｋ１２與丹９０４６。

１．２試驗設(shè)計

試驗設(shè)在仲愷農(nóng)業(yè)工程學院番禺鐘村試驗農(nóng)場， 對以上１５個代表性的自交系設(shè)４．５萬株／ｈｍ２和９．０萬株/ｈｍ２兩個密度處理（以下均用Ｄ１、Ｄ２表示），隨機區(qū)組排列，重復３次，每小區(qū)按４行區(qū)種植，行距６０ ｃｍ，株距分別為３７．０ ｃｍ和１８．５ ｃｍ，行長４ ｍ。試驗地管理略高于大田生產(chǎn)。成熟后收中間兩行，測定各個自交系的單株生產(chǎn)力及產(chǎn)量相關(guān)性狀。

１．３耐密系數(shù)的計算

依據(jù)蘇方宏［９］提出的玉米品種耐密性的表達公式：Ｎ＝■×■，式中Ｎ為耐密系數(shù)，Ｎ值越大表示品種的耐密性越強，相反則耐密性小；Ｄ１為低密度水平，Ｄ２為高密度水平；ｙ１代表低密度條件下某品種的單株產(chǎn)量，ｙ２代表高密度條件下某品種單株產(chǎn)量，ｙ為高密度條件下各品種的平均單株產(chǎn)量。

２結(jié)果與分析

２．１玉米自交系的耐密性分析

試驗結(jié)果表明（表１），１５個自交系在兩種不同密度水平下單株產(chǎn)量差不同，其耐密系數(shù)變幅較大，說明１５個自交系的耐密性強弱不同。兩個密度下單株產(chǎn)量差最大的是８７-１，產(chǎn)量差較大的還有自３３０、綜３、黃Ｃ；不同密度單株產(chǎn)量差最小的是ＰＨ６ＷＣ與許１７８，產(chǎn)量差較小的還有丹９０４６、鄭５８、沈１３７與Ｆ８３。１５個骨干自交系中，耐密系數(shù)最高的是ＰＨ６ＷＣ，達２７．３５，明顯高于其余自交系；耐密系數(shù)較高的自交系還有鄭５８、Ｋ１２和掖４７８，其耐密系數(shù)均達15以上，說明這些自交系對密度反應不敏感；耐密系數(shù)較低的有自３３０、８７-１與許１７８，其耐密系數(shù)均小于6，對密度反應較敏感。以上結(jié)果表明，不同自交系材料在不同的密度下的適應能力有很大差別；其單株產(chǎn)量差異大小并不能代表自交系的耐密性，耐密系數(shù)可以客觀反映出自交系的耐密性。

２．２玉米耐密系數(shù)與產(chǎn)量性狀的相關(guān)性分析

玉米的耐密性受到植株生長過程中各性狀之間的制約和相互影響，是一個復雜的綜合特性，是系統(tǒng)性整體功能的體現(xiàn)。為了探討玉米自交系耐密系數(shù)與各產(chǎn)量相關(guān)性狀之間的關(guān)系，特對穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿頂長、百粒重與出子率進行了調(diào)查，并對各性狀與耐密系數(shù)進行了相關(guān)性分析。結(jié)果表明，穗長與禿頂長與耐密系數(shù)呈負相關(guān)，說明果穗適中結(jié)實性好，禿頂較小自交系的耐密性可能較好；其余性狀與耐密系數(shù)呈正相關(guān)，但所有性狀與耐密系數(shù)均未達到顯著相關(guān)性，因此不能直觀通過這些性狀來選擇耐密自交系，還需通過密度試驗來選擇，但在選擇過程中還要注意結(jié)合自交系的抗病性與抗逆性的選擇。

３小結(jié)與討論

玉米的耐密性是重要的農(nóng)藝性狀，選育耐密品種已成為重要的育種目標，逐步增加玉米的種植密度是生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢，因此研究玉米的耐密性及選育耐密品種對玉米的生產(chǎn)發(fā)展具有重要的意義。有前人指出玉米栽培上最大的改革是種植密度的加大和施肥水平的提高，在今后的育種中，從育種的基礎(chǔ)材料開始，在自交的不同世代以及雜交種的評價鑒定都要在預先設(shè)計的高密度下進行［１０］。因此，對自交系的耐密性進行量化比較，篩選出耐密性的自交系對玉米耐密性品種的選育具有重要意義。

玉米的耐密性是多個性狀、多個因素及其環(huán)境綜合作用的結(jié)果。一個或者幾個具體的生育性狀很難顯示出它的強弱和對密度的敏感程度，所以在育種實踐中很難進行直接的選擇，因此本研究利用前人提出的對耐密性的表達方法，依據(jù)耐密系數(shù)對１５個國內(nèi)目前常用的骨干自交系進行了耐密性鑒定，結(jié)果表明自交系品種ＰＨ６ＷＣ、鄭５８、Ｋ１２與掖４７８的耐密系數(shù)較高，這與育種實踐中這些自交系表現(xiàn)株型緊湊耐密性較強是一致的，其中ＰＨ６ＷＣ和鄭５８是耐密性品種先玉３３５和鄭丹９５８的母本，說明這兩個品種的耐密性均主要來自于母本。８７-１和自３３０表現(xiàn)株型披散，穗上葉夾角較大，因此其耐性系數(shù)較低，對密度表現(xiàn)較敏感。

玉米自交系的耐密性除了產(chǎn)量表現(xiàn)外，還應該表現(xiàn)為對不良環(huán)境的抗性和耐性以及抗病蟲性等。在育種實踐中，應該通過在高低密度的對照下篩選耐密自交系，進而組配耐密玉米品種的手段來完成品種耐密性的選育［１２］。有關(guān)耐密性與株型結(jié)構(gòu)、冠層結(jié)構(gòu)與光合效率的關(guān)系，以及耐密性的遺傳規(guī)律等問題都有待于進一步的研究。

參考文獻：

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