5個熱帶群體青貯玉米育種利用價值分析

摘要：通過NCII遺傳交配設(shè)計，分析了5個熱帶群體青貯玉米與中國2個主要種質(zhì)類群間的配合力和雜種優(yōu)勢關(guān)系。結(jié)果表明，中群25的產(chǎn)量一般配合力較高；中群26、中群24、中群27的持綠性一般配合力較高；中群26、中群24的抗倒性一般配合力較高；中群28、中群27的粗蛋白質(zhì)含量一般配合力較高；中群27、中群28在降低中性洗滌纖維含量方面一般配合力較高；中群27、中群24、中群28在降低酸性洗滌纖維含量方面一般配合力較高。通過相關(guān)性分析表明，單株綠葉數(shù)與中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量之間存在顯著的相關(guān)性，中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量之間有極顯著的相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：青貯玉米；熱帶群體；一般配合力；相關(guān)性分析；品質(zhì)性狀

中圖分類號：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）24-6110-05

近年來，黃岡市奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛，奶牛數(shù)量不斷上升，湖北省已經(jīng)基本形成以黃岡為中心的奶牛產(chǎn)業(yè)新格局[1]。隨著奶牛養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對以青貯玉米為主的粗飼料的需求不斷上升。專用青貯玉米品種具有植株高大、莖葉繁茂、營養(yǎng)成分含量較高的特點(diǎn)[2]，是用于制作青貯飼料的專用品種。相同種植面積的飼用青貯玉米可以得到2倍于普通玉米的飼料量，是世界公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)飼料[3-5]，青貯玉米青飼料產(chǎn)量一般可達(dá)70 000 kg/hm2以上[6]。法國、荷蘭等世界上畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國家種植的玉米都以青貯玉米為主，通過全株青貯作為家畜的飼料[7，8]。多年來，普通玉米是國內(nèi)玉米育種工作者的主要研究對象，而對青貯玉米的研究相對較少，造成青貯玉米種質(zhì)資源的缺乏，導(dǎo)致國內(nèi)沒有很好的青貯玉米品種在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用[9，10]，市場上出現(xiàn)的大多是糧飼兼用品種，嚴(yán)重制約著青貯玉米專用品種的推廣和應(yīng)用。熱帶玉米資源具有植株高大、莖葉豐茂等特點(diǎn)，在創(chuàng)造新的種質(zhì)材料和青貯玉米育種中將起到重要作用。本試驗(yàn)通過研究5個熱帶群體與中國2個主要種質(zhì)群體之間的配合力和雜種優(yōu)勢關(guān)系，篩選出適于青貯玉米改良利用的群體，旨在為構(gòu)建適于青貯玉米改良和育種利用的復(fù)合群體提供參考，以促進(jìn)中國青貯玉米育種的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

2個群體測驗(yàn)種（母本）：中綜5號（四平頭類群）和中綜7號（Reid類群）。5個熱帶群體（父本）：中群24、中群25、中群26、中群27、中群28；在本試驗(yàn)中分別以A、B來代表2個母本，以C、D、E、F、G來代表5個熱帶材料，雜交組合代號見表1。

1.2 方法

本試驗(yàn)采用NCII遺傳交配設(shè)計，2個母本和5個父本進(jìn)行雜交組成10個組合，2011年和2012年在黃岡市農(nóng)業(yè)科學(xué)院基地連續(xù)種植。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，密度48 000株/hm2。在試驗(yàn)過程中調(diào)查記載玉米的主要農(nóng)藝性狀。子粒乳線位置在1/4到3/4之間時進(jìn)行全區(qū)收獲，收獲時在距根部10 cm左右處收割。每區(qū)隨機(jī)取10株進(jìn)行全株粉碎，隨機(jī)取濕樣1 kg左右，在105 ℃下殺青1 h，再在65 ℃下烘干至恒重，計算干物重。將烘干的樣品送至華中農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行品質(zhì)檢測，主要檢測中性洗滌纖維（NDF）含量、酸性洗滌纖維（ADF）含量和粗蛋白質(zhì)（CP）含量3個指標(biāo)。對獲得的數(shù)據(jù)用DPS軟件先進(jìn)行方差分析，然后分析各性狀的一般配合力和特殊配合力，進(jìn)而分析5個群體和2個測驗(yàn)種之間的雜種優(yōu)勢關(guān)系，并分析各性狀之間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 群體性狀的方差分析

將連續(xù)2年獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行方差分析，其中2012年所有玉米沒有發(fā)生倒伏，因此只對2011年的玉米倒伏率進(jìn)行分析，品質(zhì)數(shù)據(jù)只獲得了2012年的檢測結(jié)果，故只對2012年品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其結(jié)果見表2。

由表2可知，2年的干物重、株高、穗位高以及1年的NDF、ADF、CP在區(qū)組間差異不明顯，組合間差異卻達(dá)到了極顯著水平，說明這些性狀在組合間存在著真實(shí)的差異，可以進(jìn)行配合力分析。綠葉數(shù)只在2011年組合間差異達(dá)到極顯著水平，因此只對2011年的綠葉數(shù)進(jìn)行配合力分析。倒伏率在區(qū)組間差異達(dá)到了極顯著水平，說明地力、水肥水平對倒伏率有較大影響，同時由于在組合間的差異達(dá)到了顯著水平，可以進(jìn)行配合力的分析。

2.2 配合力方差分析

在試驗(yàn)過程中，對干物重和倒伏率分別調(diào)查3個重復(fù)，其他性狀均調(diào)查2個重復(fù)，所以表3中括號中數(shù)字代表干物重和倒伏率不同變異來源的自由度。由表3可知，干物重、株高和穗位高的2年組合間方差均達(dá)極顯著水平，倒伏率、綠葉數(shù)、NDF、ADF和CP的1年組合間方差達(dá)顯著或極顯著水平，說明不同組合間8個性狀差異顯著或極顯著。

由表3可知，綠葉數(shù)的兩親本一般配合力方差均達(dá)到極顯著水平，但兩親本的特殊配合力方差不顯著，說明單株綠葉數(shù)的遺傳主要以加性基因效應(yīng)為主。干物重、株高、穗位高、NDF和CP的兩親本一般配合力方差不顯著，但這5個性狀的特殊配合力方差均達(dá)到極顯著水平，說明非加性基因效應(yīng)是這三個性狀的主要遺傳形式。ADF的母本一般配合力方差顯著，兩親本的特殊配合力方差極顯著，說明ADF的遺傳同時存在加性基因效應(yīng)和非加性基因效應(yīng)。

2.3 群體的一般配合力分析

2.4 組合的特殊配合力分析

2.6 農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析

由表6可知，粗蛋白質(zhì)含量與株高、穗位高、單株綠葉數(shù)、干物重的相關(guān)系數(shù)分別是0.099、0.123、0.323、-0.440，均沒有達(dá)到顯著水平，表明粗蛋白質(zhì)與這4個農(nóng)藝形狀之間沒有相關(guān)性。

2.7 品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析

由表7可知，粗蛋白質(zhì)與中性洗滌纖維含量的相關(guān)系數(shù)為-0.421，沒有達(dá)到顯著水平，表明兩者之間沒有相關(guān)性。

粗蛋白質(zhì)與酸性洗滌纖維含量的相關(guān)系數(shù)為-0.275，沒有達(dá)到顯著水平，表明兩者之間沒有相關(guān)性。

中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量的相關(guān)系數(shù)為0.797，達(dá)到極顯著水平，表明兩者之間有極顯著的相關(guān)性，即隨著青貯玉米中性洗滌纖維含量的增加其酸性洗滌纖維含量也會同時增加。

3 討論

選擇一般配合力好的親本組配出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的青貯玉米雜交種的機(jī)率會大大增加。因此，在對這5個熱帶群體的利用過程中要根據(jù)其不同性狀的一般配合力情況進(jìn)行選擇，從而提高育種的有效性，增加在青貯玉米育種中選出強(qiáng)優(yōu)勢組合的機(jī)會。

在一般配合力高的基礎(chǔ)上再選擇高特殊配合力的組合，獲得優(yōu)良雜種的機(jī)會就會大大提高。因此，在利用2個國內(nèi)主要種質(zhì)群體與5個熱帶群體的過程中要根據(jù)其不同性狀的特殊配合力情況，有目標(biāo)性地選擇利用。

青貯玉米的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀之間存在著一定的相關(guān)性。分析可知，單株綠葉數(shù)與NDF和ADF之間存在顯著的相關(guān)性，可以通過農(nóng)藝性狀來選擇優(yōu)質(zhì)的青貯玉米品種。品質(zhì)性狀之間也存在著相關(guān)性，分析可知，NDF和ADF之間有極顯著的相關(guān)性。上述結(jié)果說明，在選擇高品質(zhì)青貯玉米的過程中，根據(jù)品質(zhì)性狀的一般配合力直接選擇和根據(jù)性狀之間的相關(guān)性間接選擇都是有效的。

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