不同基因型玉米株型相关性状研究

魏 锋，张学舜，卫晓轶

（河南省新乡市农业科学院，河南 新乡 453600）

研究表明株型是影响玉米产量的重要因素之一，合理株型可使玉米品种的植株和群体具有较高的绿叶面积和较高的光合效率，是保证和获得高产和优质的条件之一，所以在玉米选育过程中，对玉米株型的选择显得尤为重要。株型改良的目的就在于通过塑造株型使其在较高的光合效率和生物质积累上达到动态平衡，最终获得高产。然而不同玉米品种之间株型存在着很大差异，该试验以不同基因型玉米为材料，以期为研究玉米株型提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

采用以下五个玉米杂交种及其亲本为材料，分别为郑单958及亲本：郑58×昌7－2，先玉335及亲本：PH6WC×PH4CV，蠡玉37及亲本：L5895×L292，新单36号及亲本：新2386×新6和新单26号及亲本：328／04白×新7红，其中蠡玉37为石家庄蠡玉科技开发有限公司选育，新单36号和新单26号均为河南省新乡市农业科学院选育。

1.2 试验方法

供试材料于2012年种植于河南省新乡市农业科学院试验田内，将五个杂交种和10个亲本自交系分别按随机区组设计进行试验，三次重复，每小区4行，行长4m，行距60cm，株距27cm，常规大田管理。

1.3 调查测定项目

授粉后10d，各小区中随机选取5株典型植株，进行株高、穗位高、第三节间茎粗、雄穗长度、雄穗分枝数、叶向值、叶夹角和叶面积等八个株型相关性状考查。

记载棒三叶各叶叶夹角（1eaf angle，La）、高点长（叶基至最高点距离，Lf）、叶长（1eaf length，L）和叶宽（1eaf width，Lw）。

叶向值（leaf orientation value）为叶夹角的余角和叶片伸展最高点叶环的长度与叶长比值的乘积，计算采用Pepper等的公式：

式中，θi为第i叶片与茎秆垂直方向的夹角°（度），n为所测叶片的数目。

计算出棒三叶平均叶夹角、叶向值、叶长、叶宽，代表全株叶夹角、叶向值、叶长、叶宽。

叶面积计算参照胡小平和薛永祥的计算方法，逐一量出每一片叶片的长度和最大宽度，乘以0.75（叶面积常数），算出每一叶片的面积，然后将该株所有叶片面积相加，求得每株的叶面积。

1.4 数据分析

试验数据通过SPSS 17.0软件进行处理及分析。

2 结果与分析

2.1 不同玉米杂交种株型相关性状的方差分析

对五个杂交种株型相关性状分别进行方差分析，结果见表1和表2。由表1和表2可以看出，不同杂交种之间，株高、穗位高、雄穗长度、雄穗分枝数、叶向值、叶夹角和叶面积这七个性状在0.01水平上均存在极显著差异，第三节间茎粗在0.05水平上均存在显著差异，表明不同杂交种之间的株型是存在很大差异的。

表1 不同玉米杂交种之间株型相关性状的方差分析

表2 不同玉米杂交种株型相关性状的多重比较

2.2 不同玉米杂交种亲本自交系株型相关性状的方差分析

在分析杂交种株型相关性状的基础上，进一步对五个杂交种亲本的株型相关性状进行方差分析，结果见表3和表4。从表3和表4可以看出，不同自交系之间，八个性状在0.01水平上均存在极显著差异。

表3 不同玉米自交系之间株型相关性状的方差分析

表4 不同玉米自交系株型相关性状的多重比较

3 结论与讨论

育种工作者倾向于利用构成玉米株型的叶型、根型、茎型和穗型等形态性状进行选择育种，通过对这些形态性状的选择创造玉米理想株型，使作物在全生育期充分捕获和利用各种能源与养分，达到最大限度提高产量的目的。叶夹角是决定群体透光和受光姿态的重要指标，夹角小说明叶片坚挺上冲，有利于中下部叶片受光。叶向值是表示叶片与茎秆夹角大小及叶片在空间下垂程度的综合指标，其值越大，表明叶片上冲性越强，群体内透光性越好，株型紧凑；值越小，则表示叶片下垂程度越大，株型越平展。

对玉米株型的杂种优势研究发现，叶向值的中亲优势为负值，叶面积、株高、穗位、叶夹角、叶长、叶宽等具有较大的正向平均优势，表明杂交后营养体显著增大的同时，叶夹角增大叶向值减小，叶片趋于平展。该试验中，不同杂交种之间，八个株型相关性状均存在显著或极显著差异；不同亲本自交系之间，八个株型相关性状均存在极显著差异。杂交种株型相关性状存在的差异是由其亲本株型相关性状存在差异引起的。例如，在五个杂交种中，新单26号的雄穗分枝数最多，是因为其父本新7红在所有自交系中雄穗分枝数最多。先玉335的叶夹角大于其他杂交种，同样，其双亲的叶夹角也大于其余亲本自交系，因此要组配出紧凑型的杂交种，必须选育和利用紧凑型的亲本自交系。

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