糯玉米鲜穗产量与玉米大斑病病情指数及主要农艺性状的灰色关联度分析

杨俊伟，王建军，邵林生，李彦良，赵变平，贾 鑫，罗 绮，杨海鹏，王富荣

（山西省农业科学院玉米研究所 山西 忻州 034000）

糯玉米味道鲜美，风味独特，籽粒色泽晶莹，黏软清香，且赖氨酸、粗蛋白、粗脂肪、油酸和棕榈酸等含量均略高于普通玉米，因此，倍受广大消费者的青睐[1]。糯玉米与普通玉米相比，所含淀粉全部为支链淀粉，特别适合于鲜食。近年来，为满足不断扩大的鲜食玉米市场需求，提高鲜穗产量、品质以及抗病性成为糯玉米育种的主攻方向。玉米大斑病是糯玉米的主要病害之一，其发生和流行与品种的抗病性以及病原菌生理小种的不断变异密切相关[2]。灰色关联度分析是对于一个发展变化系统态势的定量描述和比较[3]，可以将玉米各性状间的关系作为一个灰色系统来进行研究[4～10]。而糯玉米大斑病病情指数等抗病性状与鲜穗产量的灰色关联度分析还未见详细报道。为评价鲜食糯玉米选育过程中玉米大斑病抗性和其他农艺性状的重要性，2016～2017年采用人工接种鉴定方法对部分自选糯玉米组合的玉米大斑病抗性进行了评价，并通过灰色关联度分析，探讨了糯玉米大斑病抗性及农艺性状与鲜穗产量之间的关系，以期为糯玉米抗病性育种和高产育种提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

玉米试材为自选育的15个糯玉米杂交组合和晋单（糯） 41，依次记为N1、N2、……、N15和N16（表1）。

供试大斑病菌株采自上一年中感大斑病的玉米植株，自然风干后置于室内保存。

表1 糯玉米试材的组合名称Table 1 The tested waxy corn

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验在山西省忻州市忻府区玉米研究所杂粮展示中心内进行。设16个品种处理。小区面积20 m2，10行/区，随机区组排列，3次重复。2016年4月28日、2017年5月2日播种玉米，种植密度均为52 500株/hm2。当株高达50～70 cm时，将上年度采集的病株叶片粉碎后混匀，取少量病叶碎屑撒入叶轮中，间隔7 d后再撒施1次。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 大斑病病情指数。在玉米乳熟期（2016年8月13日，2017年8月17日） 进行大斑病病情指数调查。根据玉米果穗上部3片叶和下部3片叶的病斑面积大小划分病害等级，评价各品种的抗病性。抗性评价标准（表2） 参照国家玉米区域试验制定[11]。计算各品种大斑病的病情指数〔∑（各分级病株数×该病分级值） /（调查总株数×最高分级值） ×100〕。

1.2.2.2 玉米农艺性状。参照NY/T 2232—2012[12]，调查生育天数（出苗至采收天数）、株高、穗位高、穗长、穗粗、秃尖长度、穗行数、行粒数、鲜百粒重、鲜出籽率和鲜穗产量。

表2 玉米大斑病抗性评价标准Table 2 Evaluation standard of resistance to maize leaf blight disease of maize

1.2.3 数据统计 按照邓聚龙[13]的灰色系统理论，设鲜穗产量为参考数列（X0），生育天数（X1）、株高（X2）、穗位高（X3）、穗长（X4）、穗粗（X5）、秃尖长度（X6）、穗行数（X7）、行粒数（X8）、鲜百粒重（X9）、鲜出籽率（X10）和大斑病病情指数（X11）作为比较数列。参照蔡成雄等[3]的方法进行统计分析。

2 结果与分析

根据各品种的农艺性状、病情指数和鲜穗产量（表3），计算得出鲜穗产量与各性状的关联系数（ξi）（表4）；根据关联系数，计算出鲜穗产量与各性状的关联度（γ） 和排序（R） （表5）[3]。糯玉米鲜穗产量与大斑病病情指数和农艺性状的关联度顺序为病情指数＞穗粗＞鲜百粒重＞穗长＞行粒数＞秃尖长度＞穗行数＞鲜出籽率＞穗位高＞生育天数＞株高。可以看出，玉米大斑病病情指数对糯玉米的鲜穗产量影响（γ=0.804 4） 最大；其次是穗粗（γ=0.7419） 和鲜百粒重（γ=0.7403）；株高对鲜穗产量的影响（γ=0.632 6）最小。

综上所述，玉米大斑病抗性、穗粗、鲜百粒重、穗长、行粒数、秃尖长度和穗行数是影响糯玉米鲜穗产量的主要因素，而鲜出籽率、穗位高、生育天数和株高对糯玉米鲜穗产量的影响较小。由此预测，在糯玉米新品种选育过程中，应将玉米大斑病抗性、穗粗、鲜百粒重、穗长、行粒数、秃尖长度和穗行数作为高产品种筛选的主要考察指标。

3 结论与讨论

前人采用灰色关联度对玉米性状间的关系进行了大量研究。蔡成雄等[3]认为，穗行数是影响糯玉米鲜穗产量的主要因素，穗位高对产量影响最小；王付娟等[7]研究发现，穗粗、穗行数、穗长和株高是影响糯玉米鲜穗产量的主要因素，而鲜穗百粒重、鲜出籽率和秃尖长度对产量影响较小。而本研究结果显示，与糯玉米鲜穗产量关联度较高的农艺性状是穗粗、鲜百粒重、穗长、行粒数、秃尖长度和穗行数。不同研究的环境条件及品种类型不同，可能导致鲜穗产量与各主要农艺性状间的关联度不一致。但从总体来看，穗粗、鲜百粒重、穗长、行粒数和秃尖长度等性状均为甜糯玉米新品种选育中的重要考察因素，且在未来糯玉米育种中还应根据市场的不同消费需求而不断调整育种目标。

表3 糯玉米的农艺性状、病情指数及鲜穗产量Table 3 Agronomic characters,maize leaf blight disease index and fresh ear yield of waxy corn

表4 鲜穗产量与各性状的关联系数Table 4 Correlation coefficient of fresh ear yield and each character

表5 鲜穗产量与各性状的关联度和排序Table 5 Correlative degree and sorting between fresh ear yield and each character

另外，在本研究中还发现，玉米大斑病病情指数与鲜穗产量的关联度高于各农艺性状，说明品种的抗病性应作为提高糯玉米产量的首要考察因素。