歷年國審玉米品種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀變化趨勢分析

陳先敏，梁效貴，趙雪，高震，吳鞏，申思，林珊，周麗麗，周順利,2

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歷年國審玉米品種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀變化趨勢分析

陳先敏1，梁效貴1，趙雪1，高震1，吳鞏1，申思1，林珊1，周麗麗1，周順利1,2

（1中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，北京 100193；2農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物高效用水吳橋科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，河北吳橋 061802）

【目的】通過分析中國不同年代玉米品種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的變化趨勢，探索不同性狀之間的關(guān)聯(lián)性，為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)品種更替對(duì)玉米品種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的影響及未來發(fā)展方向奠定基礎(chǔ)?！痉椒ā克鸭?992—2017年共計(jì)770個(gè)品次的國家審定玉米品種信息，對(duì)其中占比73.64%的普通玉米品種的千粒重、容重以及品質(zhì)相關(guān)性狀進(jìn)行分析。【結(jié)果】隨年份更替，容重、千粒重和粗淀粉的含量均呈顯著或極顯著升高趨勢，年均升高量分別為1.87 g·L-1、0.91 g和0.19%；粗脂肪含量每年以0.03%呈極顯著下降趨勢；粗蛋白和賴氨酸含量年平均值則基本保持穩(wěn)定，多年平均值分別為9.88%和0.30%。各性狀間的相關(guān)性分析結(jié)果表明，容重和千粒重均與粗淀粉含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，但二者均與粗脂肪含量存在不同程度的負(fù)相關(guān)關(guān)系，粗蛋白和賴氨酸均與粗淀粉和千粒重存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。以每1 000粒籽粒為單位計(jì)算各物質(zhì)積累量發(fā)現(xiàn)，隨年份更替，單位千粒籽粒中的粗淀粉仍表現(xiàn)為極顯著升高，但與物質(zhì)含量趨勢不同的是，單位千粒的粗蛋白和賴氨酸的積累量均出現(xiàn)不同程度的提升趨勢，粗淀粉、粗蛋白和賴氨酸年均升高量分別為1.159、0.092和0.001 g；粗脂肪積累量仍隨年份更替呈顯著下降趨勢?！窘Y(jié)論】品種更替過程中，千粒重和容重等產(chǎn)量性狀是中國玉米品種改良相對(duì)較快的性狀，而千粒重和容重的升高主要依賴于粗淀粉含量的迅速提升；粗淀粉含量較為快速的提高可能對(duì)粗蛋白、賴氨酸和粗脂肪含量造成了“碳稀釋效應(yīng)”，而千粒重的改良導(dǎo)致了其積累量與濃度的變化趨勢存在差異。同時(shí)，宜機(jī)收玉米品種的選育和推廣對(duì)品質(zhì)性狀造成的可能影響值得進(jìn)一步關(guān)注。

玉米；國家審定；品種；產(chǎn)量；品質(zhì)；碳稀釋效應(yīng)

0 引言

【研究意義】玉米是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料作物，已經(jīng)成為中國第一大糧食作物[1]。從20世紀(jì)50年代開始，中國玉米品種類型歷經(jīng)農(nóng)家種、品種間雜交種、頂交種、雙交種、三交種和單交種的交錯(cuò)出現(xiàn)和不斷演變，最終形成目前統(tǒng)一為單交種的局面。中國玉米遺傳產(chǎn)量效益在總產(chǎn)量提升中作用顯著[2]，品種的不斷更替和優(yōu)良品種的持續(xù)涌現(xiàn)是中國玉米產(chǎn)量大幅度提高的關(guān)鍵因素之一[3-4]。然而，由于中國國情決定的對(duì)產(chǎn)量的追求往往忽視品種的品質(zhì)特性。玉米產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展需要籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)的同步提升，在產(chǎn)量提高的同時(shí)改善籽粒品質(zhì)已經(jīng)成為中國當(dāng)前需要重點(diǎn)關(guān)注和解決的重要問題。針對(duì)歷年品種更替過程中籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性狀的趨勢分析可以為當(dāng)前的玉米育種和栽培提供一定的借鑒?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來，眾多學(xué)者針對(duì)玉米品種的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀變化進(jìn)行了大量研究。Duvick等[5]對(duì)Iowa州的玉米品種研究發(fā)現(xiàn)籽粒蛋白質(zhì)含量隨時(shí)間持續(xù)下降，而籽粒淀粉含量持續(xù)增加。孫琦等[6]發(fā)現(xiàn)1950—2000年代主推玉米品種的產(chǎn)量得到大幅度提高，淀粉含量與容重有所提高，蛋白質(zhì)含量稍有下降趨勢，脂肪含量沒有顯著變化。白永新等[7]通過對(duì)1998—2001年國審玉米品種的品質(zhì)性狀進(jìn)行分析和比較，發(fā)現(xiàn)淀粉含量升高，而蛋白質(zhì)含量有緩慢下降的趨勢，脂肪含量逐步提高，賴氨酸含量則基本不變。楊書成等[8]發(fā)現(xiàn)“十一五”期間的普通玉米的粗脂肪含量有下降的趨勢，粗淀粉、容重有微小的下降，粗蛋白則有升有降。也有學(xué)者對(duì)中國省級(jí)審定的玉米品種的品質(zhì)變化進(jìn)行了研究[9-11]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】整體上，當(dāng)前有關(guān)不同年代品種的研究均指出產(chǎn)量得到大幅度提升以及容重和千粒重的顯著增加，品質(zhì)性狀如粗淀粉含量也呈現(xiàn)大幅升高，而粗蛋白、賴氨酸和粗脂肪含量的變化趨勢則不盡相同。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，除了不同研究者選擇的時(shí)間跨度和品種有差異外，當(dāng)前研究中還存在以下問題：首先，玉米品質(zhì)性狀不僅受相關(guān)基因等遺傳性狀的調(diào)控，也受氣象因子[12]、種植制度[13]和栽培措施[14]等多方面因素的影響。前人研究將不同年代的品種在當(dāng)前氣候和栽培條件下種植，不一定能夠準(zhǔn)確反映特定品種在其推廣階段的品質(zhì)特性；其次，不同年代的品種在品質(zhì)性狀表現(xiàn)上存在較大差異，單個(gè)或極少數(shù)品種的選擇可能在無意識(shí)中影響結(jié)果導(dǎo)向；最后，國內(nèi)外學(xué)者多從物質(zhì)含量的角度分析玉米品種品質(zhì)相關(guān)性狀的變化趨勢，有關(guān)不同物質(zhì)組分在籽粒中的積累特性以及各物質(zhì)間的關(guān)聯(lián)性分析較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究通過對(duì)歷年國家審定品種數(shù)據(jù)庫的查閱和整理，分析從1992年以來國審普通玉米品種的產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性狀變化趨勢及其關(guān)系，期望從新的角度進(jìn)一步認(rèn)識(shí)品種更替對(duì)玉米品種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的影響及未來發(fā)展方向。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究中使用的770個(gè)國家審定玉米品種的名錄和數(shù)據(jù)主要來源于：（1）全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心編撰的書籍資料：1990—2000年國家審（認(rèn)）定品種[15]和全國玉米審定品種名錄（2000-2008）[16]；（2）權(quán)威種業(yè)網(wǎng)站發(fā)布的信息：中國種業(yè)商務(wù)網(wǎng)（http://www.chinaseed114.com/seed/sspz/）、中國種業(yè)信息網(wǎng)（http://www.seedchina.com.cn）和第1種業(yè)網(wǎng)（http://www.a-seed.cn/）。

以上信息均為2017年12月31日前公布或公開發(fā)表的數(shù)據(jù)，其具體內(nèi)容所覆蓋的時(shí)間跨度為1992—2017年。品種類型以普通玉米為主。

1.2 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與數(shù)據(jù)處理

重點(diǎn)搜集各品種籽粒的粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪、賴氨酸含量和容重（由于較早年份未測量，容重的時(shí)間跨度僅為2003—2017年）以及千粒重（個(gè)別年份的個(gè)別品種數(shù)據(jù)不全，以數(shù)據(jù)缺失進(jìn)行處理）數(shù)據(jù)。出現(xiàn)多個(gè)檢測中心數(shù)據(jù)時(shí)，以農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（北京）結(jié)果為準(zhǔn)。對(duì)于僅給出范圍值的個(gè)別品種和指標(biāo)，以其平均數(shù)進(jìn)行作圖和分析（例如：宇玉30號(hào)（2014）粗蛋白含量的原始數(shù)據(jù)為9.3%— 9.9%，數(shù)據(jù)處理時(shí)以9.6%進(jìn)行分析）。

運(yùn)用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化； Origin 2016進(jìn)行回歸分析；SPSS statistics 18.0進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果

2.1 國審玉米品種的數(shù)量趨勢

1992—2017年通過國家審定的玉米品種共770個(gè)總品次數(shù)，其中，特用玉米（甜玉米、糯玉米、高油玉米、爆裂玉米、青貯玉米等）203個(gè)，占總數(shù)的26.36%，普通玉米567個(gè)，占總數(shù)的73.64%（圖1）。國審普通玉米品種的數(shù)量集中在2002年之后，總計(jì)為500個(gè)，占比高達(dá)88.18%。1992—2006年通過審定的普通玉米品種數(shù)呈不斷增加趨勢，2003年和2004年有一個(gè)大幅度的升高，2005年略有下降，2006年又回升達(dá)到49個(gè)。從2007年開始，國家實(shí)施從嚴(yán)準(zhǔn)入和“精品制”戰(zhàn)略，每年通過審定的品種數(shù)穩(wěn)定在20個(gè)左右，但2014年開通了玉米國審品種綠色通道后，2017年通過審定的品種數(shù)呈飛躍式上升，年審定數(shù)量達(dá)到153個(gè)，包括同時(shí)首次審定通過的8個(gè)宜機(jī)收玉米品種。

圖1 1992—2017年國家審定玉米品種數(shù)量和類型

2.2 產(chǎn)量和品質(zhì)性狀隨年份更替的變化

2003—2017年國審玉米品種的年均容重隨年份更替呈極顯著提高（2= 0.5002，＜0.01）（圖2-A），其中2013年年均容重最高為764.5 g·L-1，2005年最低為731.3 g·L-1。就品種而言，容重最大為821.0 g·L-1（2017年，登海856），最小為645.0 g·L-1（2003年，冀玉10號(hào)），品種間差異達(dá)176.0 g·L-1。千粒重方面，1992—2017年年均千粒重隨年份更替呈顯著提高趨勢（2= 0.2086，＜0.05）（圖2-B），年均升高0.91 g。1995年年均千粒重最高，達(dá)到365.8 g，1994年最低，為285.0 g。千粒重最大的品種為450.0 g（2007年，雷奧1號(hào)），最小為220.0 g（2005年，禾盛玉6號(hào)）。

1992—2017年國家審定普通玉米品種的粗淀粉含量總體平均為72.80%，年均粗淀粉含量隨年份更替呈極顯著上升趨勢（2= 0.5119，＜0.01）（圖3-A），年平均含量每年上升0.19%，其中2017年的年均粗淀粉含量達(dá)到最大（73.80%），而1994年最低（64.82%）。粗淀粉含量最高的品種為77.07%（2006年，魯單9006），最低是63.91%（1998年，中單5384）。粗蛋白含量隨年份起伏不定但總體呈穩(wěn)定趨勢（圖3-B），總體平均含量為9.88%，其中在2003年年均粗蛋白含量達(dá)到最高為10.45%，1992年最低，為8.83%。粗蛋白含量最高的品種，為13.52%（2017年，金博士509），最低為6.55%（1992年，丹玉15）。賴氨酸年均含量變幅較大但整體平穩(wěn)（圖3-C），總體平均含量為0.30%，年均賴氨酸含量最大值為0.34%（1993年），最小值為0.27%（2004年）。賴氨酸含量最高的品種為0.44%（2003年，冀玉10號(hào)），最低為0.14%（2000年，通單24；1999年，遼單24）。粗脂肪年均含量隨年份變化呈極顯著下降趨勢（2= 0.4726，＜0.01）（圖3-D），年均下降約0.03%，2002年的年均粗脂肪含量達(dá)到最大，為4.96%，2010年最低，為3.65%。粗脂肪含量最高的品種為6.56%（2004年，迪卡5號(hào)），最低為2.90%（2017年，秋樂708）。

○：單個(gè)品種；▲：當(dāng)年審定品種的平均值；●：審定品種的最大值；●：：審定品種的最小值。以年平均值進(jìn)行線性擬合。*和**分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著。下同

賴氨酸含量數(shù)據(jù)點(diǎn)部分重疊Points of lysine concentration are partially overlapped

2.3 產(chǎn)量和品質(zhì)各性狀之間的相關(guān)性

相關(guān)分析結(jié)果表明（表1），容重與粗淀粉含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（= 0.189），與粗脂肪含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（= -0.141），但與粗蛋白和賴氨酸含量的相關(guān)性均未達(dá)到顯著性水平；千粒重與粗淀粉含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（= 0.309），與粗蛋白含量（= -0.205）、賴氨酸含量（= -0.136）呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與粗脂肪含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（= -0.102）。粗淀粉含量與粗蛋白含量（= -0.462）、賴氨酸含量（= -0.282）、粗脂肪含量（= -0.245）均呈極顯著負(fù)相關(guān)；賴氨酸含量與粗蛋白含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（= 0.481），與粗脂肪含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（= -0.192）；粗蛋白含量和粗脂肪含量之間沒有相關(guān)性。

表1 玉米籽粒不同性狀間的相關(guān)性分析

*和**分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著

* and ** indicate significance levels at 0.05 and 0.01, respectively

2.4 單位千粒籽粒物質(zhì)積累量

通過各品種的千粒重和相應(yīng)的物質(zhì)含量估算每1 000粒籽粒中的物質(zhì)積累總量，即單位千粒籽粒物質(zhì)積累量。結(jié)果表明，1992—2017年，年均單位千粒籽粒的粗淀粉積累量隨年份更替呈極顯著上升趨勢（圖4-A）。其中，2016年最高為261.79 g/千粒，1994年最低為208.39 g/千粒，歷年平均為248.16 g/千粒。年均單位千粒籽粒的粗蛋白積累量隨年份更替也呈顯著上升趨勢（圖4-B），其中，2011年達(dá)到最高為35.96 g/千粒，2001年最低為30.44 g/千粒，歷年平均為33.70 g/千粒。年均單位千粒籽粒賴氨酸積累量隨年份呈波浪形變化，總體略有升高但不顯著（圖4-C），歷年平均為1.05 g/千粒，其中，1995年最高為1.21 g/千粒，1998年最低為0.89 g/千粒。年均單位千粒籽粒粗脂肪積累量隨年份變化仍有顯著下降趨勢（圖4-D），歷年平均為14.72 g/千粒，其中，1995年最高為16.53 g/千粒，2010年最低為12.71 g/千粒。

3 討論

3.1 不同年代玉米品種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀變化特征

本研究中，隨年份更替，千粒重、容重和粗淀粉含量均呈顯著或極顯著上升（圖1），粗蛋白含量和賴氨酸含量變化不大，粗脂肪含量則呈極顯著下降趨勢。其中，粗淀粉含量、千粒重的變化趨勢與前人的研究結(jié)果較為一致[5,17-18]。白永新等[7]對(duì)1998—2001年國審玉米品種品質(zhì)分析結(jié)果表明，品種間賴氨酸含量基本不變，平均含量為0.296%，與本研究結(jié)果相近；但粗蛋白含量逐年下降而粗脂肪含量有升高的趨勢。孫琦等[6]對(duì)中國1950—2000年代生產(chǎn)上大面積推廣的35個(gè)品種的研究結(jié)果也表明，蛋白質(zhì)含量隨年代變化呈極顯著下降趨勢，與本研究結(jié)果稍有差異?？赡苁怯捎谒芯康哪攴菘缍群推贩N的選取不完全一致所導(dǎo)致，本研究結(jié)果來源于1992—2017年共計(jì)26年間的單交種數(shù)據(jù)。

圖4 1992—2017年國家審定普通玉米品種的單位千粒籽粒粗淀粉（A）、粗蛋白（B）、賴氨酸（C）和粗脂肪（D）積累量變化趨勢

關(guān)于各性狀間的關(guān)聯(lián)性，孫琦等[6]指出淀粉和蛋白質(zhì)含量分別與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)和負(fù)相關(guān)。本研究中沒有產(chǎn)量數(shù)據(jù)，但千粒重和容重均與粗淀粉含量呈極顯著正相關(guān)，而與粗蛋白、賴氨酸和粗脂肪等性狀呈負(fù)相關(guān)或不相關(guān)，研究結(jié)果較為一致。進(jìn)一步說明淀粉含量的提高是千粒重和容重升高的主要因素。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)粗淀粉與粗蛋白、賴氨酸和粗脂肪含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)，與前人研究結(jié)果一致[6,19]。一方面，這種負(fù)相關(guān)關(guān)系可能與谷物籽粒建成和充實(shí)階段，各物質(zhì)積累在時(shí)間上存在重疊或部分重疊，物質(zhì)積累存在競爭關(guān)系[20-22]有關(guān)。此外，在過去相當(dāng)長一段時(shí)間里，對(duì)產(chǎn)量的追求和對(duì)品質(zhì)性狀的忽視可能也是造成這一結(jié)果的原因。在以后的育種實(shí)踐中，應(yīng)在注重產(chǎn)量性狀的同時(shí)加大對(duì)蛋白質(zhì)、賴氨酸和粗脂肪等品質(zhì)性狀的選擇力度。而在栽培方面，播期、密度和肥水管理均會(huì)對(duì)產(chǎn)量和籽粒品質(zhì)性狀造成影響，通過選擇區(qū)域適宜的中晚熟品種以及土壤培肥也能夠提高籽粒蛋白質(zhì)含量[23-24]。

3.2 淀粉含量迅速提升引起的“碳稀釋效應(yīng)”

作物植株在生長發(fā)育的過程中通過根系吸收的氮素總累積量不斷升高，但隨著葉片在總生物量中的占比下降、莖稈生長以及籽粒快速充實(shí)，整株的氮素含量呈不斷下降趨勢，稱為“碳稀釋效應(yīng)”[25-26]。關(guān)于淀粉和蛋白質(zhì)等在籽粒中的積累，有學(xué)者研究認(rèn)為，二者的負(fù)相關(guān)是由于它們均儲(chǔ)存于胚乳中，且作為光合作用的共同產(chǎn)物，其中一類物質(zhì)的增加必定會(huì)導(dǎo)致另一方的減少[6,27]。淀粉作為玉米籽粒胚乳中最主要的貯藏物質(zhì)，其在品種更替中的較為快速提升，可能也部分造成了蛋白質(zhì)、賴氨酸及脂肪含量下降，表現(xiàn)為籽粒粗淀粉的快速積累對(duì)粗蛋白、粗脂肪等其他組分積累的稀釋效應(yīng)（圖5）。不過，從本研究以單位千粒籽粒為基礎(chǔ)，對(duì)每千粒籽粒中的物質(zhì)積累量變化趨勢分析發(fā)現(xiàn)，與物質(zhì)含量趨勢不同的是，單位千粒籽粒粗蛋白積累量呈顯著升高趨勢，單位千粒籽粒賴氨酸積累量則輕微升高但統(tǒng)計(jì)結(jié)果不顯著，而粗脂肪的下降趨勢變緩（圖4）。粗淀粉積累量與粗淀粉含量的變化趨勢相近，均呈極顯著上升趨勢且提升速度快于其他品質(zhì)性狀。說明品種更替過程中，淀粉積累的提升較其他物質(zhì)更為快速，而碳稀釋效應(yīng)和千粒重相對(duì)較快的提高導(dǎo)致了粗蛋白、賴氨酸和粗脂肪在積累量和濃度變化方面的差異。然而，有關(guān)籽粒中淀粉和蛋白質(zhì)積累過程的生理基礎(chǔ)和競爭矛盾目前還不清晰，仍有待進(jìn)一步深入研究。另外，隨著氮素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白功能的不斷揭示以及生物技術(shù)如基因編輯手段的發(fā)展，相信針對(duì)作物氮素吸收利用以及碳氮吸收協(xié)同提高的種質(zhì)創(chuàng)新仍有很大的空間[28-30]。

圖5 1992—2017年國家審定普通玉米品種年平均粗蛋白含量（A）、賴氨酸含量（B）和粗脂肪含量（C）與粗淀粉含量的比率變化趨勢

3.3 宜機(jī)收玉米品種對(duì)籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)性狀可能造成的影響

機(jī)械化籽粒收獲是玉米機(jī)械化生產(chǎn)的大趨勢[31]。隨著2017年審定品種的飛躍式上升，首批8個(gè)宜機(jī)收玉米品種通過國家審定。為了降低破碎率以保障收獲質(zhì)量，提高品種籽粒容重和降低收獲期籽粒含水量至關(guān)重要[32]。研究表明，淀粉的快速積累能夠有效降低籽粒含水量[22, 33]。通過對(duì)比機(jī)械收獲品種的平均粗淀粉含量也可以看出，其高于歷年平均且居于年平均值首位（圖6-A）。此外，分別對(duì)8個(gè)宜機(jī)收品種的粗蛋白、賴氨酸和粗脂肪含量與歷年平均進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，粗蛋白相較歷年平均值存在下降趨勢，賴氨酸稍有上升，但粗脂肪含量則下降達(dá)10.7%之多。從粗淀粉和容重與粗蛋白、賴氨酸和粗脂肪之間存在的負(fù)相關(guān)關(guān)系分析，未來是否會(huì)因宜機(jī)收品種的推廣影響到玉米品質(zhì)的變化值得關(guān)注。

AVG：1992—2017年普通玉米品種的平均值；MGH：宜機(jī)收玉米品種的平均值

4 結(jié)論

1992—2017年國審普通玉米品種的千粒重、容重、粗淀粉含量隨年份呈上升趨勢，而粗脂肪含量呈下降趨勢，粗蛋白含量和賴氨酸含量表現(xiàn)較穩(wěn)定。粗蛋白和賴氨酸積累緩慢以及粗脂肪含量下降可能與籽粒淀粉快速積累引起的碳稀釋效應(yīng)有關(guān)。

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Analysis on the Trends of Yield and Quality Related Traits for Maize Hybrids Released in China over the Past Years

CHEN XianMin1, LIANG XiaoGui1, ZHAO Xue1, GAO Zhen1, WU Gong1, SHEN Si1, LIN Shan1, ZHOU LiLi1, ZHOU ShunLi1,2

(1College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193;2Scientific Observation and Experimental Station of Wuqiao for Crops with High Water Use efficiency, Ministry of Agriculture and Rural affairs, Wuqiao 061802, Hebei)

【Objective】Simultaneous improvement in yield and quality of maize hybrids is vital to improve maize variety and develop the maize industry. Amounts of studies focused on the trends of crude starch and crude protein concentrations with maize varieties released in different eras, however, the results are different and the relationships between different substances were rarely mentioned. Hence, further exploration of the changing trends of yield and quality related traits for maize hybrids released in China over the past years and their intrinsic connections are needed. 【Method】The information of 770 maize varieties released in China from 1992 to 2017 were collected, and the related traits of yield and quality of the 73.64% common maize hybrids were used for further analysis. 【Result】The results showed that the volume weight, 1000-kernel weight and crude starch concentration were significantly or highly significantly increased with an average annual improvements of 1.87 g·L-1, 0.91 g, and 0.19%, respectively. To the contrast, the crude fat concentration was significantly reduced by 0.03% per year. The annual average of crude protein and lysine concentration remained stable along with time, the averages from 1992 to 2017 were 9.88% and 0.30%, respectively. Correlation analysis was processed and both volume weight and 1000-kernel weight were significantly positively correlated with crude starch concentration, however, they were negatively related to the crude fat concentration to some extent. In addition, both of the crude protein and lysine concentration showed extremely significant negative relationships with the crude starch concentration and 1000-kernel weight. The accumulation trends based on 1000-kernel weight showed that crude starch, crude protein and lysine per 1000-kernel increased to some extent over the released years. The average annual increase for each trait was 1.159 g, 0.092 g and 0.001 g, respectively. Crude fat accumulation still decreased which is similar to its concentration. 【Conclusion】Overall, during the process of maize varieties improvement, the traits related to yield such as 1000-kernel weight and bulk weight are relatively fast improved in China, and the advance of them rely on, to a great extent, the enhancement of the crude starch concentration, however, which may lead to an effect of carbon dilution on the concentrations of crude protein, lysine and crude fat. The carbon dilution effects and the relatively fast improvement in 1000-kernel weight determined the different performances between concentrations and accumulations for crude protein and lysine. Besides, the relationships between the traits of suitable mechanical grain-harvesting and grain quality deserve further attention during the selection of suitable mechanical grain-harvesting variety.

maize; national certification; variety; yield; quality; carbon dilution effect

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.21.002

2018-05-11；

2018-07-16

糧食豐產(chǎn)增效科技創(chuàng)新重點(diǎn)專項(xiàng)（2016YFD0300301）、國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-02-13）

陳先敏，E-mail：17801238825@163.com。通信作者周順利，E-mail：zhoushl@cau.edu.cn

（責(zé)任編輯 李莉）