11个玉米主要性状与籽粒产量的相关性及通径分析

刘强 杨明花 艾合买提江 周新丽

摘 要：以5个自育玉米自交系为主要对象，采用Griffing方法4（模型I） 组配出55个杂交组合，进行相关性分析。结果表明：与玉米单株产量相关的性状，按相关性由高到低依次是穗长、穗粗、千粒质量、出籽率、穗行数、穗位高、轴粗、行粒数、株高、秃尖、茎粗，其中穗长、穗粗、千粒质量及出籽率均达到极显著相关，穗行数达到显著相关，其余性状的相关性未达到显著水平。通径分析表明：各测试性状对单株产量的直接作用按大小依次是穗行数、行粒数、穗长、株高、轴粗、茎粗、秃尖长、穗位高、千粒质量、出籽率、穗粗，其中穗行数、行粒数、穗长这3个性状对单株产量的直接作用达到显著水平。

关键词：玉米；相关性；通径分析

中图分类号：S513 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.07.028

Abstract：Five maize inbreds lines`combination ablity and heterosis group were studied in this study， and Giffing method 4 （model I） was useded to hybrid the 55 hybrid combinations. The result of correlation analysis showed that the correlationship with the production of per plant decreased from ear length， ear diameter， 1 000-kernel weight， shelling percentage， rows per ear， ear height， axis diameter， kernels per row， plant height， sterile length， stem diameter accordingly. The correlation index of ear length， ear diameter， 1 000-kernel weight， shelling percentage was 0.98， 0.88， 0.85， 0.80 accordingly， and they were significant at 0.01 level. The rows per ear was significant correlated with the production of per plant at 0.05 levels， the correlation index of other traits with the production of per plan were not significant. The result of path analysis showed that the direct contribution of test traits to yield per plant decreased for rows per ear， kernels per row， ear length， plant height， axis diameter， stem diameter， sterile length， ear height， 1 000-kernel weight， shelling percentage， ear diameter， accordingly. The rows per ear to the yield per plant was 0.8 ，and which was significant at 0.05 level， kernels per row to the yield per plant was 0.8 and was significant at 0.05 level， ear length to the yield per plant was 0.4 and was significant at 0.05 level.

Key words： maize；correlation analysis；path analysis

当前，玉米是我国第一大粮食作物，其产量是受多基因控制的数量性状，是许多不同基因间相互作用的结果。在形成籽粒产量的过程中，各性状对籽粒的贡献各不相同，本研究旨在对影响玉米子粒产量的11个主要农艺性状进行遗传相关性及通径分析，进一步明确各农艺性状在玉米子粒产量组成中的总要作用，为今后玉米高产选育提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材 料

本试验选用5个自选玉米自交系Y314、503-412、Y178、242-B84、Y331以及另外6个具有代表性的自交系丹340、B73、昌7-2、郑58、Mo17、吉853为试验材料。

1.2 方 法

试验采用Griffing方法4（模型I） 组配出55个杂交组合，田间试验采用随机区组排列，3个重复，2行区，行长5 m，行距60 cm，设计播种密度为82 500株·hm-2。9月30日收获。田间管理与大田生产相同。在小区内调查固定连续的 10 株，取10个果穗晒干后进行室内考种，测定穗长、穗直径（穗粗）、轴直径（轴粗）、穗行数、行粒数、秃尖长、千粒质量、单穗产量、出籽率等9个性状。将小区内所剩的果穗全部收获晒干脱粒，计算小区产量。

2 结果与分析

2.1 性状的遗传相关性分析

农艺性状对玉米产量的影响较大，但每一个农艺性状不仅对产量的影响不同，而且彼此间也存在着不同程度的相关性，因此，育种过程中在对材料的选择，对某一性状选择的同时也影响到了另一性状的选择效果，就农艺性状对产量的影响作进一步分析对提高选择效果具有重要意义。为进一步确定株高、穗位、茎粗、穗长等11个性状与单株产量的关系，将这11个性状作为自变量，单株产量为变量进行相关分析。 从表1中可以看出，各个性状对单株产量的相关系数由大到小的顺序是穗长、穗粗、千粒质量、出籽率、穗行数、穗位高、轴粗、行粒数、株高、秃尖和茎粗，其中穗长、穗粗、千粒质量、出籽率、穗行数达到显著或极显著相关，行粒数与单株产量呈正相关（r=0.11），轴粗与单株产量呈正相关（r=0.24），秃尖长与单株产量呈正相关（r=0.01），均未达到显著相关。根据回归分析和显著性测验，分析得出线性回归方程如下：

Y=-171.754 065 9+0.652 798 700 7X1-0.580 678 344 3X2+37.081 216 60X3-3.341 847 199X4+6.458X5+49.868 645 76X6-3.844 346 668X7+0.701 111 093 8X8-25.034 763 365X9-0.263 168 770 73X10+131.263 746 90X11

式中，Y代表单株产量，X1……X11分别代表株高、穗位高、茎粗、穗长、穗粗、秃尖长、轴粗、穗行数、行粒数、出籽率、千粒质量。相关指数R2=0.251 28。

通过相关性分析，仅能初步了解两性状间的相互作用，而性状间对产量作用的原因及效应大小并没有得到全面的解释，要进一步了解各性状对产量性状作用和影响的相对重要性，还要将遗传相关系数进行分解，即了解直接效应和间接效应并进行通径分析。

2.2 主要性状通径分析

为进一步明确各性状在产量形成过程中发挥作用的大小，对各性状的相关系数进行通径分析，通过表2的分析表明，各个性状对单株产量的作用各有差异。分析表明：各性状对单株产量的直接作用大小依次是穗行数、行粒数、穗长、株高、轴粗、茎粗、秃尖长、穗位高、千粒质量、出籽率、穗粗。穗行数、行粒数、穗长这3个性状对单株产量的直接作用达显著水平。

穗行数对单株产量的直接通径系数为0.80，株高、茎粗、穗粗、轴粗、行粒数、千粒质量的间接作用是正向的，穗位高、穗长、秃尖长对单株产量的间接作用是负向的，其中行粒数对单株产量的正向效应较大，穗长对单株产量的负向效应较大。因此，在杂交种选育过程中，注重对穗行数的考虑，选育自交系时也应适当注重其穗行数的选择。

行粒数对单株产量的直接作用系数是0.60，株高、茎粗、穗长、秃尖长的间接作用是正值，穗位高、轴粗、穗行数的间接作用是负值，秃尖长对单株产量的正向作用较大，轴粗对单株产量的负向作用较大。因此，在选育过程中，不仅要注重行粒数的选择，同时还要兼顾到秃尖长和穗轴粗对产量的影响。

穗长对单株产量的直接作用系数是0.40，株高、穗位高、茎粗、轴粗、穗行数、行粒数对单穗产量的间接作用是正值，秃尖长和出籽率对单株产量的间接作用是负值，其中轴粗对单株产量的正向作用较大。

通过以上分析不难看出，在杂交种的选育过程中，在注重穗行、行粒数和穗长性状的同时，还要兼顾其它性状对产量直接或间接的作用。

3 结论与讨论

作物的杂种优势是多个性状共同作用的结果，在数量遗传学中，各个性状间的关系也引起了广大育种工作者的高度重视。由于玉米各性状间存在不同程度的相关性，在对每个性状选择的同时，还应兼顾与其他性状的相互作用及遗传效果。

本研究发现，不同性状对单株产量作用和影响均不同，其中穗长、穗粗、千粒质量、出籽率、穗行数达到显著或极显著正相关，各个性状对单株产量的相关系数不同，其中穗长、穗粗、千粒质量、出籽率、穗行数达到显著或极显著相关，行粒数与单株产量正相关（r=0.11），轴粗与单株产量正相关（r=0.24），秃尖长与单株产量正相关（r=0.01），均未达到显著相关。通径分析得出，各性状对单株产量直接作用也不同，大小顺序依次是穗行数、行粒数、穗长、株高、轴粗、茎粗、秃尖长、穗位高、千粒质量、出籽率、穗粗，其中穗行数、行粒数、穗长这3个性状对单株产量的直接作用达到显著水平。

自交系性状间存在极为复杂的关系，揭示这些性状间的相互关联和作用，可使育种工作减少盲目性，提高预见性。因此，在选育优良玉米自交系时，除了对配合力、抗病（虫）生育期等性状进行严格选择外，对穗部性状应注重，对穗行数、行粒数、穗长的选育是非常必要的，也是很重要的。

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