外引西南玉米种质材料鉴定与评价

蒙成 梁庆平 吴地 蒋益敏 吴烈

(广西农业职业技术学院,南宁 530007)

1 引言

玉米杂种优势利用可显著提高玉米产量和品质,对保证粮食安全、提高农业竞争力和增加农民收入起重要作用。当前,玉米育种材料遗传基础狭窄,基因库日益贫乏,限制了玉米育种的发展[1]。玉米在长期进化过程中,创造了相当丰富的种质资源。国外优良玉米种质,尤其是美国玉米种质的引进和利用,对我国玉米育种科技进步产生了很大作用,使我国玉米育种水平处于世界前列[2～5]。玉米高产育种的基础是种质创新,选育高产、超高产的优良品种,拓宽玉米种质遗传基础是关键,只有突破遗传基础狭窄的瓶颈,才能培育出综合抗性好、高产稳产、优质、适应多种环境的优良品种。因此,玉米育种需要引入新的外来种质,研究其性状特征,合理地进行直接组配以及间接利用以改良当地玉米核心种质,扩增玉米种质基础,进一步提高杂种优势利用水平。西南地区农业生态环境复杂多样,形成了丰富的玉米地方品种资源类型,这些品种资源适应性强,耐瘠、耐寒、耐旱、耐荫,既适应高区坡地的粗放条件,也适应水肥条件好的坝地栽培[6]。本试验于2017年从云南、贵州、四川引入一批优良种质材料,通过性状鉴定等分析其适应性、特异性,有针对性选择进行种质扩增改良,提高广西玉米育种成效。

2 材料与方法

2.1 供试材料

供试的33份外引西南玉米种质材料均具有当地血缘,2017年分别从云南、贵州、四川引进,其中云南15份、贵州10份、四川8份。见表1。

表1 玉米种质材料来源表

2.2 试验地点

试验于2017年在广西农业职业技术学院作物研究所玉米育种科研基地进行。试验地土壤肥力中等,地力均匀、平坦、光照好、排灌方便,海拔110m。前茬作物玉米。

2.3 试验方法

试验设4行区,行长4m,单行种植,行距0.7m,株距0.27m,2次重复,播种采用人工点播,单株留苗,人工套袋授粉。

2.4 项目测定方法

2.4.1 株高、穗位高、茎粗 田间调查项目:株高(cm)、穗位高(cm)、茎粗(地上第二节、cm);在玉米成熟后期,每小区测定10株,取平均值。

2.4.2 产量构成因素测定 收获时,选择均匀果穗10个测定产量,取平均值即单株产量;同时测量穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重,取平均值。

2.4.3 抗病性评价 按广西玉米区域试验病虫害记载标准执行。

2.4.4 数据分析 数据处理与分析采用excel2007、DPS7.55数据处理系统。

3 结果与分析

3.1 种质材料综合性状比较

3.1.1 外表性状 由表2可知,供试材料株高变异系数最小,变化范围174～263cm,均值为229.3cm,标准差为22.5,变异系数为9.8%;株高在均值以上的材料有18个,株高均较高。穗位高变化范围70～160cm,均值为115.2cm,标准差为22.4,变异系数为19.4%;穗位高在均值以上的材料有15个,穗位普遍较高。茎粗变化范围2.0～4.5cm,均值为2.9cm,标准差为0.6,变异系数为20.7%;茎粗在均值以上的材料有15个,茎秆粗壮材料较丰富。(表2)

3.1.2 果穗性状 果穗秃尖变异系数最大,变化范围0.5～6.9cm,均值为1.9cm,标准差为1.3,变异系数为73.7%;秃尖在均值以上的材料有13个。穗长变化范围为9.8～19.5cm,均值为14.2cm,标准差为2.6,变异系数为18.3%;穗长在均值以上的材料有13个。穗粗变化范围为2.8～5.4cm,均值为3.7cm,标准差为0.7,变异系数为18.9%;穗粗在均值以上的材料有13个。穗行数变化范围为10.0～19.8行,均值为14.2行,标准差为2.1,变异系数为14.8%;穗行数在均值以上的材料有12个。穗粒数变化范围为172～675粒,均值为366.0粒,标准差为109.3,变异系数为29.9%;穗粒数在均值以上的材料有13个,其中400粒以上的材料有9个。百粒重变化范围为9～52g,均值为25.9g,标准差为8.5,变异系数为32.8%;百粒重在均值以上的材料有16个,其中大于30g的材料有9个。(表2)

3.1.3 产量性状 单株产量变异程度较大,最大值为189.1g,最小值为24.7g,均值为91.3g,标准差为39.1,变异系数为42.8%;单株产量在100 g以上的材料有13个。(表2)

表2 不同性状变异分析

结果得出,秃尖变异系数最大,为73.7%,表明一些供试种质材料适应性差,受精不良;单株产量、百粒重、穗粒数、茎粗、穗位高、穗粗、穗长的变异系数较大,分别为 42.8%、32.8%、29.9%、20.7%、19.4%、18.9%、18.3%,表明供试品种具有丰富的遗传多样性,大粒种质丰富、茎秆粗壮、但穗位普遍较高。株高变异系数最小,但均值较大(为229.3cm),株高在均值以上的材料有18个,表明供试材料株高总体较高。

3.2 主要农艺性状与产量间的相关性

为更好地看出每份种质材料的优缺点,对33份供试材料的农艺性状与其产量间的相关性进行初步分析,从表3得出,17-1穗粗、百粒重与产量呈显著正相关,茎粗、穗长、穗行数、穗粒数与产量呈正相关,株高、穗位高、秃尖与产量呈负相关,说明该种质果穗大、籽粒大、综合性状较好,是较优良的材料;17-2穗粗与产量呈显著正相关,株高、茎粗、穗长、穗行数、穗粒数、百粒重与产量呈正相关,穗位高、秃尖与产量呈负相关,说明该种质果穗大、综合性状较好;17-3穗粗、穗粒数与产量呈显著正相关,穗位高、穗行数、百粒重与产量呈正相关,株高、茎粗、穗长、秃尖与产量呈负相关,说明该种质果穗大、粒数多,综合性状较好,是较优良的材料;17-4株高、穗粗、穗行数、穗粒数、百粒重与产量呈正相关,穗位高、秃尖、穗长、粗茎与产量呈负相关,该种质株高较高,综合性状一般;17-5秃尖、穗长、穗位高与产量呈正相关,其余性状与与产量呈负相关,说明该种质不理想;17-6百粒重、粗茎、穗粗、秃尖、穗粒数、株高与产量呈正相关,穗位高、穗长、穗行数与产量呈负相关,说明该种质综合性状一般;17-7穗长、穗粗、百粒重与产量呈显著正相关,株高、穗位高、秃尖、穗行数、穗粒数与产量呈正相关,茎粗与产量呈负相关,说明该种质穗大、穗长、籽粒大,综合性状表现突出,是较优良的材料;17-8秃尖与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质秃尖小,综合性状较好;17-9穗粗、百粒重与产量呈显著正相关,穗位高、穗长、秃尖、穗行数、穗粒数与产量呈正相关,株高、粗茎与产量呈负相关,说明该种质穗大、粒大,综合性状较好,是较优良的材料;17-10株高、秃尖、百粒重、穗粒数、穗行数与产量呈正相关,其余性状与产量呈负相关,说明该种质综合性状一般;17-11穗位高、粗茎、穗长、穗粗与产量呈正相关,其余性状与产量呈负相关,说明该种质除果穗较长外,其它综合性状较差;17-12穗长、秃尖与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质秃

尖小、但果穗短、植株及穗位较高,其它综合性状较好;17-13粗茎、穗粗与产量呈显著正相关,株高与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质植株粗壮且较矮、穗大,综合性状表现较好;17-14株高、穗长与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质综合性状一般;17-15粗茎、穗长、穗粗、秃尖、穗粒数与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质虽秃尖较短,但综合性状一般;17-16穗行数与产量呈显著正相关,株高、穗位高、穗粒数与产量呈正相关,其余性状与产量呈负相关,说明该种质行数较多、植株及穗位较高,其余综合性状一般;17-17穗粒数、穗行数、百粒重与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质籽粒少、行数少,综合性状表现一般;17-18穗长、秃尖与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,该种质果穗虽较短,但秃尖小,其余综合性状一般;17-19穗长、穗粒数、百粒重与产量呈正相关,其余性状与产量呈负相关,说明该种质秃尖小,综合性状较好;17-20株高、粗茎、秃尖、穗粒数与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质秃尖小、植株较矮,其余综合性状一般;17-21穗粒数、穗长、穗粗、穗行数与产量呈显著正相关,秃尖、百粒重与产量呈正相关,株高、穗位高、粗茎与产量呈负相关,说明该种质虽秃尖较大,但其余性状表现较突出,是较优良的材料;17-22粗茎、穗行数、穗粒数、百粒重与产量呈正相关,其余性状与产量呈负相关,说明该种质植株粗壮、植株穗位较矮、行数多、籽粒大且粒数较多,虽然无突出的农艺性状,但综合性状中上;17-23穗粗、秃尖、穗行数、穗粒数、百粒重与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质综合性状较差;17-24株高、穗粒数与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质植株虽较矮,但综合性状较差;17-25秃尖、穗粒数、百粒重与产量呈显著正相关,粗茎与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,说明该种质虽秃尖较大,但穗粒数多、籽粒较大,综合性状较好;17-26穗粗、百粒重与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,该种质虽果穗较长、行数较多,但其它性状与产量间的相关性一般,说明该种质综合性状一般;17-27株高、穗位高、粗茎、穗行数、穗粒数与产量呈正相关,其余性状与产量呈负相关,该种质虽穗行数及籽粒较多,但其它性状与产量间的相关性一般,说明该种质综合性状一般;17-28除穗长与产量呈正相关,其余性状与产量呈负相关,是表现较差的材料;17-29除穗粗与产量呈正相关,其余性状与产量呈负相关,与17-28一样是表现较差的材料;17-30株高、穗位高、穗长、穗行数、穗粒数与产量呈正相关且一般,其余性状与产量呈负相关,说明该种质综合性状一般;17-31株高、粗茎与产量呈负相关,其余性状与产量呈正相关,但相关性一般,说明该种质综合性状一般;17-32穗粗与产量呈显著负相关,其余性状与产量呈正相关,但相关性一般,说明该种质果穗较小、综合性状一般;17-33穗长、穗粒数与产量呈正相关,其余性状与产量呈负相关,即使果穗较长、穗粒数较多,但其它性状综合表现较差,选择须谨慎。

表3 33份种质材料性状与其产量间相关性比较

3.3 供试种质材料的鉴定筛选

经过对供试种质材料性状与其产量间相关性比较分析,从中筛选出一批特异种质材料:大穗丰产5份、大粒丰产4份、矮秆丰产2份(表4)。

表4 特异种质材料主要性状

在对供试种质材料性状与其产量间相关性比较分析并从中筛选出特异种质的基础上,进一步对其抗病性进行鉴定评价,从中筛选出产量较高、综合性状较好的优异种质材料5份(表5)。

表5 优异种质材料主要性状

4 讨论

经对供试种质材料综合性状初步鉴定,综合评估这一批外引种质材料中各个材料的应用前景,为更合理使用这一批外引材料提供科学依据。研究表明,种质材料在产量、百粒重、穗粒数、穗长等方面都表现出丰富的遗传多样性,这些材料基本都能适应广西气候,且具有一些优良性状,有些可作为组配亲本直接利用,也可作为育种的种质资源,加以改良广西玉米种质,增加广西种质资源的遗传多样性,克服广西育出品种的丰产性及抗逆性不足的缺点。

5 结论

试验筛选出大穗丰产材料5份、大粒丰产材料4份、矮秆丰产材料2份,筛选出产量较高、综合农艺性状较好的优异种质材料5份(其中云南材料4份,表现较突出)。这些材料的利用将会对广西玉米育种起到一定的促进作用。