不同鮮食糯玉米品種主要農(nóng)藝性狀與籽粒產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

林昇平 饒寶蓉 葛名海 劉忠輝 陳泳和 陳琦輝

摘要為探索糯玉米主要農(nóng)藝性狀對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響，以14個(gè)優(yōu)質(zhì)鮮食糯玉米為試驗(yàn)材料，對(duì)生育期等14個(gè)主要農(nóng)藝性狀和籽粒產(chǎn)量進(jìn)行變異系數(shù)分析，并對(duì)各性狀與籽粒產(chǎn)量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，以期為糯玉米高產(chǎn)育種提供參考。結(jié)果表明：籽粒產(chǎn)量及各性狀均有不同程度的變異，其中禿尖、軸重、穗位的變異系數(shù)較大，有較大的遺傳改良潛力;各糯玉米主要農(nóng)藝性狀與籽粒產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小順序?yàn)樗胫?gt;穗長(zhǎng)>株高>穗位高>穗行數(shù)>出籽率>軸重>行粒數(shù)>生育期>百粒重>軸粗>禿尖長(zhǎng)>籽粒深度>穗粗。穗重、穗長(zhǎng)、株高和穗位高是影響糯玉米籽粒產(chǎn)量的主要因素，其次穗行數(shù)、出籽率和軸重、行粒數(shù)等;禿尖長(zhǎng)、籽粒深度和穗粗對(duì)鮮籽粒產(chǎn)量的影響較小。在鮮食糯玉米育種中，應(yīng)注重對(duì)單穗鮮重、穗長(zhǎng)的選擇，注意株高等的影響，以提高糯玉米的鮮籽粒產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞糯玉米;鮮籽粒產(chǎn)量;農(nóng)藝性狀;關(guān)聯(lián)度分析

中圖分類號(hào) S513??????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A???????? DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2022.01.003

Grey Relational Analysis of Main Agronomic Traits and Grain Yield of Different Fresh-edible Waxy Maize Varieties

LIN Shengping1??? RAO Baorong1??? GE Minghai1??? LIU Zhonghui1??? CHEN Yonghe1??? CHEN Qihui2

（1. Nanping Institute ofAgricultural Sciences， Nanping， Fujian 354200， China;2. Agricultural and Rural Bureau ofJianyang， Nanping， Fujian 354200， China）

Abstract?? To explore the effects of main agronomic characteristics of waxy maize on grain yield， 14 high-quality fresh-edible waxy maize varieties were selected， and their 14 main agronomic traits and grain yields were analyzed by using the coefficient of variation， and the relation between each trait and grain yield was analyzed by using the gray relational analysis in order to provide reference for breeding of high-yield fresh-edible waxy maize varieties. The results showed that the grain yields varied to some extents with all the agronomic traits. The coefficients of variation of barren tip， cob weight， and ear height are rela- tively high， indicating there is a greater potential for genetic improvement. The correlation between the main agronomic traits and grain yield of waxy maize is in the order of ear weight > ear length > plant height > ear height > number of ear rows > number of kernels per cob > cob weight> number of kernels per row > growth period > weight per hundred kernels > cob di- ameter> length of barren tip > kernel depth > ear diameter. Ear weight， ear length， plant height and ear height are the main factors affecting the grain yield of waxy maize， followed by the number of ear rows， number of kernels per cob， cob weight， and number of kernels per row. The length of barren tip， kernel depth and ear diameter have little effect on fresh grain yield. In the breeding of fresh waxy maize， attention should be paid to selection of ear fresh weight and ear length and the impact of plant height to improve the fresh grain yield of waxy maize.

Keywords?? waxy corn; fresh grain yield; agronomic traits; correlation analysis

玉米是重要的糧食作物之一，同時(shí)也是主要的飼料來(lái)源和重要的工業(yè)原料，是集果、蔬、飼于一體的經(jīng)濟(jì)型專用作物。近年來(lái)我國(guó)玉米播種面積逐年增長(zhǎng)，2019年玉米產(chǎn)量達(dá)2.61億 t。鮮食玉米主要包括甜玉米、糯玉米、甜糯玉米以及少量的筍玉米等[1]。糯玉米具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，不僅含有較高的蛋白質(zhì)，且富含維生素 A、維生素 B1，深受人們的喜愛。近年來(lái)的研究主要集中在鮮穗產(chǎn)量上，對(duì)玉米鮮籽粒產(chǎn)量的研究鮮見報(bào)道。糯玉米籽粒產(chǎn)量受多因素相互作用的影響，明確各因素與籽粒產(chǎn)量的相關(guān)性和密切程度，可以有效提高糯玉米品種選育效率[2-3]?；疑P(guān)聯(lián)度分析法是研究作物多元性狀相對(duì)重要性的良好方法，可去除各性狀因單位不同而造成無(wú)法比較的因素，針對(duì)某個(gè)因素與其他多個(gè)因素進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，找出其中的主要因素[4-5]?；疑P(guān)聯(lián)度分析在很多作物上均有應(yīng)用，同時(shí)也是輔助玉米育種的重要方法。應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析篩選影響糯玉米籽粒產(chǎn)量的主導(dǎo)因素，可為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鮮食糯玉米品種選育提供理論參考。本研究探索影響糯玉米鮮籽粒產(chǎn)量的主要因子，以 2020年福建省南平市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所玉米聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)糯玉米組溪口村試點(diǎn)14個(gè)參試品種的14個(gè)性狀為研究指標(biāo)，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對(duì)糯玉米雜交種籽粒產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系進(jìn)行分析，旨在探明各主要農(nóng)藝性狀對(duì)糯玉米籽粒產(chǎn)量的影響程度，為本地區(qū)糯玉米高產(chǎn)育種提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)在福建省南平市建陽(yáng)區(qū)童游溪口，海拔135 m，地塊平整，地力較均勻，肥力中等，前茬為冬閑田。

1.1.2? 試驗(yàn)材料供試材料源于2020 年福建省南平市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所玉米聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)糯玉米組。14個(gè)參試品種：農(nóng)科玉328、京科糯768、京紫糯219、斯達(dá)糯50、密甜糯4 號(hào)、金糯1813、美玉29號(hào)、美玉23號(hào)、密甜糯1 號(hào)、京糯832、京甜糯807、京科糯837、京科糯337、蘇玉糯5 號(hào)（ CK ）。

1.2? 方法

1.2.1? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)按照國(guó)家鮮食糯玉米品種試驗(yàn)實(shí)施方案，采用隨機(jī)區(qū)組排列，四周不少于4 行的保護(hù)行，小區(qū)面積24 m2。田間設(shè)計(jì)為6 行區(qū)，行長(zhǎng)6.8 m，株行距0.3 m 0.6 m，每行播種21穴，每穴留苗1 株，每667 m2定植3 500株。常規(guī)管理。成熟后，在各小區(qū)中隨機(jī)選取10株典型植株，考查株高、穗位、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)、禿尖長(zhǎng)、行粒數(shù)、百粒重、出籽率等農(nóng)藝性狀，收中間4 行計(jì)小區(qū)產(chǎn)量（計(jì)產(chǎn)面積14.4 m2），后換算成畝產(chǎn)。項(xiàng)目記載嚴(yán)格按《國(guó)家玉米品種試驗(yàn)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。

1.2.2? 調(diào)查項(xiàng)目生育期、株高、穗位高、穗重、穗粗、穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、軸粗、軸重、百粒重、籽粒深度、出籽率、鮮籽粒產(chǎn)量。

1.2.3? 變異系數(shù)分析用 SPASS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和分析[6-7]

1.2.4? 各品種14 個(gè)農(nóng)藝性狀與鮮籽粒產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度分析第一，確定參考數(shù)列和比較數(shù)列，按照鄧聚龍[4]灰色系統(tǒng)理論，將 14 個(gè)糯玉米的鮮籽粒產(chǎn)量和14 個(gè)農(nóng)藝性狀視為一個(gè)系統(tǒng)，確定鮮籽粒產(chǎn)量為參考數(shù)列（母系列），記為（ X0）={X0（1 ）， X0（2 ），，X0（k）} （k 為供試材料）;其余14個(gè)性狀為比較數(shù)列，記作 Xi（i=1，2，3 12）即生育期（X1）、株高（X2）、穗位高（X3）、穗重（X4）、穗粗（X5）、穗長(zhǎng)（ X6）、禿尖（ X7）、穗行數(shù)（ X8）、行粒數(shù)（ X9）、軸重（ X10）、軸粗（ X11）、百粒重（ X12）、籽粒深度（ X13）、出籽率（X14），計(jì)算各性狀與鮮籽粒產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度大，說(shuō)明該性狀與鮮籽粒產(chǎn)量的關(guān)系緊密，對(duì)鮮籽粒產(chǎn)量影響較大;關(guān)聯(lián)度小，說(shuō)明該性狀與鮮籽粒產(chǎn)量的關(guān)系疏遠(yuǎn)，對(duì)鮮籽粒產(chǎn)量的影響較小。由此可比較各性狀間的相對(duì)重要性。

第二，數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理，采用公式（1 ）：

式中： Xi（ k）—各原始數(shù)據(jù);（Xi—同一性狀的平均值; Si—同一性狀的標(biāo)準(zhǔn)差。

第三，估算參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對(duì)差值，采用公式（2 ）：

（ 2）關(guān)聯(lián)系數(shù)：

式中： min 和 max 分別表示絕對(duì)值中的最小值和最大值;ρ 為分辨系數(shù)，其意義是削弱最大絕對(duì)差值太大引起的失真，提高關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異顯著性，0<ρ<1，本文取0.5。

關(guān)聯(lián)度：r0i =1/N ∑L0i（ k）

式中： r0i—子序列i與母序列0 的關(guān)聯(lián)度; N—比較數(shù)列的長(zhǎng)度（即數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)）[8]。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 變異系數(shù)分析

供試材料14個(gè)農(nóng)藝性狀測(cè)定結(jié)果（表1 ）表明，14個(gè)玉米品種的籽粒產(chǎn)量及各農(nóng)藝性狀存在豐富的變異[9]。其中，變異系數(shù)最大的性狀為禿尖長(zhǎng)（ X7 ），平均值為 0.44 cm ，變異系數(shù)達(dá)214.33%，變幅為0～2.6 cm，多數(shù)品種都較好，幾乎滿粒，無(wú)禿尖;禿尖較長(zhǎng)的有農(nóng)科玉328、美玉 29號(hào)，禿尖長(zhǎng)分別為2.6、2.5 cm。其次是籽粒深度（ X13），變異系數(shù)為23.69%，平均值為0.63 cm ，變幅為0.4～0.9 cm ，其中籽粒深度最大的品種為農(nóng)科玉328，籽粒深度最小的品種為京紫糯219和京科糯837。再次是軸重（ X10），變異系數(shù)為19.29%，平均值為100.00 cm ，變幅為81～150 g，其中軸重最大的品種為京糯832，軸重最小的品種為京紫糯219。鮮籽粒產(chǎn)量（ X0）的變異系數(shù)也較大，為13.91%，平均值為 542.40 kg/667m2，變幅為406.1～651.1 kg/667m2，其中鮮籽粒產(chǎn)量最高的品種為京科糯768，籽粒產(chǎn)量最低的品種為蘇玉糯5 號(hào)（ CK ）。各性狀的變異系數(shù)從大到小依次為：禿尖長(zhǎng)>籽粒深度>軸重>穗位>鮮籽粒產(chǎn)量>軸粗>穗行數(shù)>穗重>株高>百粒重>行粒數(shù)>穗粗>穗長(zhǎng)>生育期?？梢钥闯?，禿尖長(zhǎng)、籽粒深度、軸重、穗位、鮮籽粒產(chǎn)量、軸粗的變異系數(shù)較大，說(shuō)明可以通過(guò)優(yōu)良基因的篩選進(jìn)行良種選育和改善栽培措施等方法，使這些性狀獲得較大程度的改善;而株高、百粒重、穗長(zhǎng)、穗粗和行粒等性狀的變異系數(shù)相對(duì)低一些，這些性狀也能通過(guò)完善栽培措施等方法獲得一定的改良。

2.2? 鮮籽粒產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)分析

2.2.1? 標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果為方便比較，應(yīng)用 DPS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，結(jié)果見表2。

2.2.2? 鮮籽粒產(chǎn)量與各性狀的絕對(duì)差值利用表

2 的數(shù)據(jù)，計(jì)算出各個(gè)糯玉米品種的鮮籽粒產(chǎn)量與 14個(gè)農(nóng)藝性狀對(duì)應(yīng)的絕對(duì)差值，見表3。其中斯達(dá)糯50的鮮籽粒產(chǎn)量與禿尖長(zhǎng)（ X7）的絕對(duì)差值最小，為 0.003;金糯1813的鮮籽粒產(chǎn)量與穗粗（ X5）的絕對(duì)差值最大，為3.417。

2.2.3? 鮮籽粒產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度以 X0為參考母序列，根據(jù)灰色系統(tǒng)理論和方法計(jì)算各性狀與糯玉米鮮籽粒產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見表4.

依據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小可以判斷出性狀對(duì)鮮籽粒產(chǎn)量的影響力大小。從表4 可知，穗重（ X4）與糯玉米鮮籽粒產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大， r 值為0.856;其次是穗長(zhǎng)（ X6）， r 值為0.850;第3 位為株高（X2）， r 值為0.776;第4 位為穗位高（ X3）， r? 值為0.759;各主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小順序：穗重（ X4）>穗長(zhǎng)（ X6）>株高（ X2）>穗位高（X3）>穗行數(shù)（ X8）>出籽率（ X14）>軸重（ X10）>行粒數(shù)（ X9）>生育期（ X1）>百粒重（ X12）>軸粗（ X10）>禿尖長(zhǎng)（ X7）>籽粒深度（ X13）>穗粗（ X5）。根據(jù)關(guān)聯(lián)分析原理，與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)較緊密的性狀是穗重、穗長(zhǎng)、株高和穗位高，其次是穗行數(shù) X3、出籽率 X14、軸重 X10、行粒數(shù) X9，再次是生育期、百粒重、軸粗，禿尖長(zhǎng)、籽粒深度、穗粗與籽粒產(chǎn)量關(guān)系較為疏遠(yuǎn)。

3? 討論與結(jié)論

不同的糯玉米品種在特征特性上具有一定的差異，特別是禿尖的變異系數(shù)最大，說(shuō)明該性狀可以改良的潛力較大，這與呂瑩瑩等[9]、許衛(wèi)猛等[10]、李新娜等[11]研究相似。在玉米生產(chǎn)實(shí)際中，品種各農(nóng)藝性狀因基因型、外界環(huán)境因素不同（如不同的栽培條件，不同的管理方法）而有一定幅度的變化，因此可通過(guò)優(yōu)良基因的選擇及栽培措施的改善等方法發(fā)揮高產(chǎn)玉米品種的增產(chǎn)潛力。相關(guān)分析與回歸分析等統(tǒng)計(jì)方法也能較好地比較各性狀之間的關(guān)聯(lián)程度以及對(duì)產(chǎn)量的影響大小，但是此方法要求的數(shù)據(jù)多，導(dǎo)致栽培時(shí)需要進(jìn)行多次重復(fù)，增加工作量，而灰色關(guān)聯(lián)度分析方法具有樣本數(shù)量少、分析方法簡(jiǎn)便和結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)拸V，得到各領(lǐng)域研究人員的重視和利用[12-13]。很多學(xué)者對(duì)農(nóng)藝性狀與鮮穗產(chǎn)量的相關(guān)性進(jìn)行分析，因?yàn)轷r穗產(chǎn)量高不僅會(huì)體現(xiàn)在穗粗、穗重上（如王付娟等[14]認(rèn)為穗粗、穗行數(shù)、穗長(zhǎng)是影響產(chǎn)量的主要因素，何代元等[15]認(rèn)為穗粗、行粒數(shù)、穗行數(shù)是影響夏玉米產(chǎn)量的主要因子），還體現(xiàn)在軸重與軸粗上（如程芳麗等[16]研究表明，穗軸粗和行粒數(shù)與糯玉米產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最大;蔡成雄等[17]研究結(jié)果表明，穗行數(shù)和穗軸粗與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較大）。筆者認(rèn)為，鮮食糯玉米產(chǎn)量主要還體現(xiàn)在籽粒產(chǎn)量即可食度上，而軸重軸粗雖然有利于鮮穗產(chǎn)量但對(duì)實(shí)際可食度的作用不大。因此，分析各性狀與籽粒產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)度大小，有利于得到更加確切的結(jié)果。而蔣曉芳等[18]? 研究表明，穗長(zhǎng)是影響糯玉米鮮穗產(chǎn)量的主要因素，出籽率對(duì)產(chǎn)量影響較小，這與本研究認(rèn)為的穗長(zhǎng)是一主要影響因素相一致。但本研究認(rèn)為，出籽率對(duì)鮮籽粒產(chǎn)量也存在一定的影響，即存在不完全一致的現(xiàn)象，這與生態(tài)氣候和參試品種有關(guān)。本試驗(yàn)中各性狀對(duì)糯玉米鮮籽粒產(chǎn)量的影響排在前四位的為穗重、穗長(zhǎng)、株高和穗位高，其中穗重、穗長(zhǎng)基本與前人研究結(jié)果相一致，說(shuō)明穗重、穗長(zhǎng)是影響高產(chǎn)的首要因素，其他如株高、穗位高、出籽率等也是主要的參考因子。本試驗(yàn)對(duì)高籽粒產(chǎn)量糯玉米品種選育提供一定的參考依據(jù)。

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（責(zé)任編輯林海妹）