栗建枝 成鍇 趙太存

摘 要：對58個玉米雜交種的7個穗部性狀與單株產量間進行相關和通徑分析，相關分析各性狀與單株產量的相關性由大到小依次為出籽率>行粒數>百粒重>穗行數>穗長>穗粗>禿尖；進一步進行通徑分析，各性狀與單株產量的直接效應，由大到小依次為出籽率>穗粗>行粒數>百粒重>穗長>禿尖>穗行數。因此，出籽率對于提高產量是重要的，其次是行粒數和百粒重，協調好三者的關系，還要兼顧其他性狀的協調，才能實現單株產量的提高。

關鍵詞：玉米；果穗性狀；相關分析；通徑分析

文章編號： 1005-2690（2018）02-0096-03 中圖分類號： S513 文獻標志碼： B

當前玉米生產和品種推廣均以提高產量為重點，玉米的產量是受多基因控制的[1]，是多個農藝性狀共同作用的結果，而這些性狀之間又相互作用、相互影響[2]。有關農藝性狀對玉米產量影響的大小，前人對此進行過許多研究，但由于研究地區(qū)、研究材料的不同，分析結果也不一致。李軍虎等[3]研究發(fā)現果穗長、行粒數和千粒重對產量影響較大；梁曉玲等[4]認為千粒重、穗粗、穗長、出籽率對產量影響較大；廣成等[5]報道果穗長、穗粗、出籽率對產量影響較大；何代元等[6]發(fā)現穗長、穗粗、千粒重對產量影響較大；劉帆等[7]認為穗行數和行粒數對產量影響較大；王大春等[8]認為果穗長和穗行數對產量影響較大；岳堯海等[9]認為行粒數、穗長、千粒重對產量影響較大；樂素菊等[10]、李永洪等[11]認為在鮮穗期，對產量作用最大的因素是穗長，而在完熟期，對產量作用最大的為行粒數；謝振江等[12]認為提高株粒數是提高玉米自交系產量的最重要因素。還有一些玉米育種工作者對玉米雜交種的產量及主要性狀進行相關和通徑分析[13～15]。

本研究從優(yōu)良玉米雜交種穗部農藝性狀的遺傳入手，對影響和控制玉米產量的幾個主要農藝性狀做了相關與通徑分析，了解每個農藝性狀對玉米產量形成的相對重要性，為選育高產雜交種和當地玉米生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

2016年在山西省農科院谷子所試驗田進行試驗，試驗地為沙壤土，肥力中上等，有機質含量1.86 g/kg，全N含量74 mg/kg，堿解N含量58.99 mg/kg，速效P含量6.89 mg/kg，速效K含量195 mg/kg。前茬為玉米，秋收結束，粉碎秸稈，即時深翻還田，上凍前旋耕時施硝酸磷肥600 kg/hm2，復合肥300 kg/hm2，玉米拔節(jié)期追施尿素300 kg/hm2。播種后噴施玉米專用除草劑，玉米生長中期無灌溉，自然降水，拔節(jié)期人工除草2次。

1.2 試驗材料與方法

試驗品種由國家玉米產業(yè)技術體系長治綜合試驗站提供，有裕豐201、龍生2號、華美368、潤民336、先玉335等58個玉米雜交種。田間設計按隨機區(qū)組排列，3次重復，采用機械劃行，人工播種。每個品種種5行，行長為5 m，行距為0.57 m，株距為0.26 m，密度為67 500 kg/hm2。田間管理、調查記載與一般試驗相同，乳熟期每小區(qū)在中間1行調查10株，測定株高、穗位，收獲時，每小區(qū)取2行果穗，去大去小選取20穗，充分風干，進行穗長、穗粗、禿尖、穗行數、行粒數、千粒重、出籽率、產量等項目考種。

1.3 統(tǒng)計分析

所有數據處理與分析應用Excel和DPS軟件。

2 結果與分析

2.1 農藝性狀與單株產量的相關分析

從表1主要農藝性狀與單株產量相關分析的相關系數可以看出，各性狀與單株產量的相關性由大到小依次為出籽率>行粒數>百粒重>穗行數>穗長>穗粗>禿尖，除禿尖與單株產量呈負相關外，其余性狀不同程度地與單株產量成正相關，出籽率與單株產量達到顯著相關。說明無禿尖或禿尖小，其他性狀優(yōu)良，才可以提高玉米雜交種的產量。

從表1還可看出，穗長與穗粗、禿尖、穗行數、百粒重呈負相關，與出籽率為正相關，與行粒數為顯著正相關；穗粗與禿尖、穗行數、行粒數為正相關，與百粒重為負相關，與出籽率為顯著負相關；禿尖與百粒重為正相關，與穗行數、行粒數為負相關，與出籽率為顯著負相關；穗行數與行粒數為負相關；行粒數與出籽率為負相關。由此說明，各個性狀的關聯性很大，在育種過程中對各性狀進行選擇或改良時，應當注重各性狀的特點和相互作用，具體分析和改良優(yōu)選后才能應用。

由表1相關分析表明，7個主要穗部性狀與單株產量有不同程度的相關，但相關程度的大小并不能完全代表各性狀對提高單株產量的決定性和重要性。各性狀間存在著相互作用，而相互作用的大小，通過通徑分析進一步明確。

2.2 農藝性狀與單株產量的通徑分析

從表2果穗主要性狀與單株產量的通徑分析結果可以看出，各穗部性狀對單株產量直接通徑系數除禿尖和穗行數為負向效應外，其他都為正向效應。各穗部性狀與單株產量的直接效應，由大到小依次為出籽率>穗粗>行粒數>百粒重>穗長>禿尖>穗行數。由分析結果得出出籽率對單株產量的直接作用最大。

2.2.1 穗長對單株產量的效應

穗長對單株產量的直接通徑系數為0.018 3，與單株產量的相關系數為0.056 8。通過穗粗、百粒重對單株產量所起的間接作用為較小的負向效應，通過穗行數、行粒數、出籽率的間接作用均為正值。從間接通徑系數看，穗粗、百粒重制約穗長發(fā)揮增產的作用。從相關系數看，穗長與穗粗、禿尖、穗行數、百粒重的相關系數為-0.117 1、-0.111 8、-0.133 3、-0.142 8，但與出籽率呈正相關。所以在對穗長性狀選擇或改良時，要同時協調穗粗、禿尖、穗行數和百粒重的關系。

2.2.2 穗粗對單株產量的效應

穗長對單株產量的直接通徑系數為0.460 8，為第2位，與單株產量的相關系數為0.006 7，處于第6位。通過行粒數對單株產量所起的間接作用為正向效應，通過其他穗部性狀對單株產量所起的間接作用均為負向效應。從間接通徑系數看，制約穗粗發(fā)揮增產作用的因素較多。從相關系數看，穗粗與百粒重的相關系數為-0.076 6，呈負相關，與出籽率的相關系數為-0.558 7，呈顯著負相關。適當地增加穗粗能夠提高單株的產量，但穗粗包括軸粗和籽粒深，若籽粒不深，單純的軸粗而使單株產量增加作用不大，所以在對穗粗性狀選擇或改良時，要同時協調出籽率、穗行數和百粒重的關系。

2.2.3 禿尖對單株產量的效應

禿尖對單株產量的直接通徑系數為-0.054 4，與單株產量的相關系數為-0.273 3，呈顯著負相關。通過穗長、行粒數、出籽率對單株產量所起的間接作用為負向效應，通過穗粗、穗行數、百粒重的間接作用為正向效應。

2.2.4 穗行數對單株產量的效應

穗行數對單株產量的直接通徑系數為-0.101 9，為第7位，與單株產量的相關系數為0.069，為第4位。通過穗長、行粒數對單株產量所起的間接作用為負向效應，通過穗粗、禿尖、百粒重和出籽率對單株產量所起的間接作用均為正向效應。從間接通徑系數看，穗長、行粒數制約穗行數發(fā)揮增產的作用。從相關系數看，穗行數與穗長、禿尖和行粒數的相關系數為-0.133 3、-0.061 8、-0.017 4，呈負相關，但與穗粗、百粒重和出籽率呈正相關。所以選擇穗行數的育種材料或對穗行數性狀進行選擇和改良時，要協調好穗長、行粒數的關系。

2.2.5 行粒數對單株產量的效應

行粒數對單株產量的直接通徑系數為0.260 5，為第3位，與單株產量的相關系數為0.197 5，為第2位。通過百粒重對單株產量所起的間接作用為負向效應，其他性狀對單株產量所起的間接作用均為正向效應，說明行粒數對提高產量作用較大。所以在選擇高產組合時，要協調好行粒數和百粒重的關系。

2.2.6 百粒重對單株產量的效應

行粒數對單株產量的直接通徑系數為0.080 1，為第4位，與單株產量的相關系數為0.108 1，為第3位。除通過出籽率對單株產量所起的間接作用為正向效應以外，其他性狀的間接作用均為負向效應[16]，和前人研究結果一致。說明百粒重對單株產量的作用受穗行數、行粒數、禿尖的影響，所以在育種材料選擇時要注重百粒重，同時要協調好穗行數、行粒數與百粒重的關系。

2.2.7 出籽率對單株產量的效應

出籽率對單株產量的直接通徑系數為0.817 0，為第1位，與單株產量的相關系數為0.524 1，為第1位，達到了顯著相關。通過穗粗、穗行數、行粒數對單株產量所起的間接作用為負向效應，通過穗長、禿尖、百粒重的間接作用為正向效應。出籽率與穗粗、禿尖呈顯著負相關，說明穗粗、禿尖的關系對出籽率有制約，所以選擇和改良出籽率的材料時，要協調好穗粗、禿尖的關系。

3 結論與討論

（1）從相關和通徑分析的結果看出，各性狀與單株產量的相關系數和直接通徑系數的結果不一致。說明各性狀之間的相互作用是復雜的，既相輔相成，也互相制約，所以在進行育種時，在注重某個性狀的選擇時，要兼顧到其他性狀的協調。

（2）出籽率對于提高產量是重要的，其次是行粒數和百粒重。它們對單株產量的作用較大，同時也受其他性狀的制約。在對它們進行選擇時要協調好穗長、穗粗、百粒重與行粒數、百粒重與穗行數之間的關系，不能為了一個性狀的調節(jié)，而不顧其他性狀的制約和關系。

（3）本研究的結論與前人的研究結果有區(qū)別，可能是選用材料、生態(tài)、地理條件、所選性狀不同等因素造成的。所以應用通徑分析方法對育種材料進行分析時，應在特定生態(tài)條件下進行。玉米育種針對某性狀進行改良和選擇時，應結合現代育種方法，同時要根據當地區(qū)域氣候、地理、生產等的實際，才能更快更好地選育出品質優(yōu)、產量高的雜交組合。

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（收稿日期：2017-11-29）