玉米杂交种产量相关性状灰色关联度分析及品种评价筛选探讨

马翔龙，郭 党，李小东，李建刚，韩卫红

（洛阳农林科学院，河南洛阳471000）

随着玉米产业化和商品化程度不断加大，对玉米杂交种综合评价应从多方面考虑[1]，而玉米杂交种的产量在形成过程中由多个性状共同作用[2]，弄清这些性状对玉米杂交种产量影响的主次地位[3-4]，对筛选玉米杂交新组合指导意义重大。

本研究通过对35 个玉米新杂交种的9 个主要性状的灰色关联度进行多维综合评估，找出在当地生态栽培条件下影响玉米杂交新组合产量的主导因素[5-9]，确定育种主攻方向，为选育优良新品种提供科学依据。同时进一步探讨灰色关联度分析法在玉米育种上的应用。

1 材料和方法

1.1 供试材料

试验材料和数据来源于2011 年洛阳农林科学院饲料作物所玉米新组合试验年终结果。选取35 个杂交新组合，分别是瑞德类×唐四平头、外杂选类×唐四平头、335 类、瑞德×旅大红骨类等。田间等行距种植，行长4 m，株距0.25 m，小区面积3.2 m2，密度67 500 株/hm2，小区全收，取有代表性的10 穗进行考种。主要测定性状：株高，穗位高，穗位高株高比值，产量，穗长，穗行数，行粒数，千粒质量，粒深，轴粗穗粗比值。

1.2 分析方法

1.2.1 构造理想品种 根据玉米杂交种育种目标和实际情况确定各性状较理想的值为参考数列Y，根据郭瑞林[5]介绍的性状测度方法，穗长、穗行数、行粒数、千粒质量、粒深、产量按上限性状，轴粗/穗粗按下限性状，株高、穗位高、穗位高/株高按适中性状；以各参试品种的各性状指标构成比较数列Xi。将参试品种各性状情况列于表1。

表1 供试材料与理想品种考察性状

1.2.2 数据无量纲化处理 由于各性状量纲不一，将各个品系的数值除以理想品种的数值进行标准化处理，标准化处理结果列于表2。

表2 数据标准化处理结果

续表2

表3 各品种的关联系数

续表3

表4 各性状与产量的权重系数及其关联度和关联度排序

2 结果与分析

从表4 可以看出，玉米新组合产量与9 个农艺性状的关联度大小次序为：穗长＞行粒数＞千粒质量＞穗行数＞粒深＞穗位高/株高＞穗位高＞株高＞轴粗/穗粗。根据灰色关联度分析的原则，即关联度大的数列与参考数列关系密切，关联度小的数列与参考数列疏远，可以得出，穗长、行粒数、千粒质量、穗行数、粒深等对玉米新组合产量影响较大，占前5 位；穗位高/株高、穗位高、株高对产量的影响次之；轴粗/穗粗对产量的影响较小。现今有育种家提出，穗位高株高比合适的品种可能会高产。由以上结果可以看出，合适的穗位高株高比对产量具有一定的影响，如果除去穗部性状之外，我们对穗位高株高比合适的品种加强选择，对产量的提高具有一定的作用，这可以作为以后选育新品种的一个方向。

表5 各参试品种的产量、关联度和位次

通过计算得出，各参试杂交种的综合评估关联度值如表5 所示。根据品种灰色关联度多维综合评估的原理，即综合评估关联度的大小反映参试品种的优劣，综合评估关联度越大，相应的品种越优良，反之亦然，可以得出，参试品种的优劣次序（加权关联度）为：X32＞X27＞X10＞X20＞X18＞X22＞X11＞X23＞X2＞X8＞X24＞X19＞X12 ＞X34 ＞X31 ＞X14 ＞X7 ＞X6 ＞X1 ＞X4 ＞X33 ＞X25 ＞X17 ＞X15 ＞X13 ＞X35 ＞X28 ＞X29＞X5＞X9＞X26＞X16＞X21＞X30＞X3。而各参试品种的等权关联度（表5）大小依次为：X32＞X27＞X10＞X22＞X20＞X2＞X18＞X8＞X23 ＞X19 ＞X11 ＞X34 ＞X24 ＞X31 ＞X12 ＞X7 ＞X14 ＞X1 ＞X33 ＞X6 ＞X4 ＞X25 ＞X17 ＞X15＞X13＞X35＞X29＞X28＞X26＞X5＞X9＞X21＞X16＞X30＞X3。不难看出，二者各参试品种的优劣次序存在一定差异，但是总体一致。由表5 可知，这与产量结果的评价具有一定的差异。据以上3 种评价方法，产量居第1 位的X20千粒质量较低、穗较短，且在综合评估中排在第4 位，这也正说明了能考察多种性状的品种灰色关联度多维综合评估分析法在玉米杂交种评价中的重要意义。

3 小结与讨论

河南省地处中原腹地，位于我国北亚热带向暖温带过渡的气候地带，属于我国的粮食主产区，本研究对于我国的粮食安全具有积极的意义。灰色关联度分析不受数据数学理论分布的限制，对于分析事物不同的性状具有很大的便利。本试验分析结果客观地反映了河南省玉米主要农艺性状对产量的影响程度，对于该地区选育玉米杂交新组合具有重要的指导意义。该生态区内为获得高产的玉米杂交种，选择的原则应是：长穗、大粒型、穗行数要多、行粒数要足的品种，同时选择穗位高株高比合适、生育期天数适中、抗性好的品种，从而使高产性状得以实现。

灰色关联度分析是对一个发展变化系统进行动态量化比较的一种方法[10]，时间、地点、环境和品种的变化均能造成产量性状的变化，因此，应用灰色关联度分析法应根据具体地区的具体育种目标进行具体分析。建议在以后的育种中，每年进行一个灰色关联度分析，以统计分析数据作为选育新组合的重要依据，从而减小主观经验在选育品种中的作用，更加科学合理地评判每年的鉴定组合，便于及时采取相应的技术，调整育种方向，选育出适宜当地生态环境条件的优良新品种。

［1］荆绍凌，孙志超.中熟玉米杂交种灰色关联度分析[J].玉米科，2006，14（增刊）：12-14.

［2］武兰芳.玉米主要农艺性状的灰色关联度分析[J].玉米科学，1997，5（1）：72-75.

［3］李爱军，李占录，史红梅，等.玉米品种主要农艺性状与产量的灰色关联分析[J].山西农业科学，2008，36（8）：23-25.

［4］胡铁欢.不同农艺性状对玉米产量影响的灰色关联度分析[J].河北农业科学，2009，13（6）：20-21，45.

［5］郭瑞林.作物灰色育种学[M].北京：中国农业科技出版社，1995.

［6］孙海潮，万金红，郭安斌，等.灰色关联度分析在玉米组合鉴定试验中的应用[J].玉米科学，2006，14（2）：47-49.

［7］王大春，龚继满.玉米产量与性状的灰色关联度分析[J].种子科技，2005（6）：349-350.

［8］王建迎，张慧兰，杨宏.玉米产量与相关农艺性状的灰色关联度分析[J].玉米科学，2002，10（增刊）：66-67，90.

［9］王桂跃，张朝新，蒋炳松.应用灰色理论综合评估玉米新品种[J].种子，1998（1）：25-28.

［10］邢宝龙，李育才，朱玉.早熟玉米产量与相关因素分析研究[J].山西农业科学，2010，38（7）：22-25.