我國不同年代主要玉米品種及其親本自交系耐旱性研究.pdf

1、玉米是我國第一大糧食作物，是集糧食、飼料、能源、經(jīng)濟于一體的多元化作物，在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位。玉米生產(chǎn)對保障糧食安全，促進畜牧發(fā)展，提高農(nóng)民收入具有重要意義。近年來，自然災害特別是旱災頻發(fā)，對玉米生產(chǎn)造成了較大損失。玉米是對水分非常敏感的作物，干旱成為影響玉米生產(chǎn)的重要限制因素之一，一般可造成玉米減產(chǎn)20％-30%。培育耐旱玉米品種是降低干旱脅迫對玉米產(chǎn)量損失的有效方法之一。本研究通過對我國1950年代-2000年代主要玉米品種

2、及其親本自交系的耐旱性鑒定與評價，分析各年代玉米品種產(chǎn)量、主要農(nóng)藝性狀與耐旱性的關(guān)系及不同年代耐旱育種目標的變化，研究玉米品種耐旱性演變規(guī)律。利用SSR分子標記技術(shù)，對玉米雜交種親本自交系雜種優(yōu)勢群耐旱性進行分析，為玉米耐旱育種提供理論依據(jù)。研究結(jié)果如下：
　　1、我國不同年代35個玉米品種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀耐旱系數(shù)相關(guān)和通徑分析表明，單株籽粒產(chǎn)量與穗長、穗粗、行粒數(shù)和百粒重的耐旱系數(shù)呈極顯著和顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.586

3、、0.522、0.542和0.350。各性狀耐旱性對單株產(chǎn)量的相對重要性依次為:穗長>行粒數(shù)>穗粗>百粒重>穗行數(shù)>雄穗長。其中穗長、穗粗、行粒數(shù)、百粒重等4個性狀對單株籽粒產(chǎn)量的貢獻具有重要作用，可以作為評價玉米品種耐旱性的重要指標。
　　2、利用產(chǎn)量耐旱指數(shù)法，對不同年代主要玉米品種進行耐旱性分析和耐旱級別劃分，將35個玉米品種分為5類：耐旱性極強的品種為先玉335和沈單16號（耐旱指數(shù)分別為1.19、1.32）；耐旱性強的品

4、種為黃417、沈單7號、掖單2號、吉單180、掖單13、農(nóng)大108、登海9號、魯單981（耐旱指數(shù)范圍0.85-1.02）；耐旱性中的品種為吉單101、中單2號、丹玉13、鐵單4、掖單4號、吉單159、掖單19、本玉9號、四單19、農(nóng)大3138、鄭單958（耐旱指數(shù)范圍0.58-0.74）；耐旱性弱的品種為白馬牙、四雙1號、維爾156、US13、HD409、新單1號、群單105、鄭單2號、農(nóng)大60、魯單50、豫單18（耐旱指數(shù)范圍0.2

5、6-0.41）；耐旱性極弱的品種為金皇后、英粒子、小粒紅（耐旱指數(shù)范圍0.04-0.14）。結(jié)果表明，單交種的耐旱性顯著高于雙交種和農(nóng)家種，農(nóng)家種的耐旱性最差。
　　3、不同年代玉米品種耐旱性演變規(guī)律分析表明，隨著年代更替，玉米品種的耐旱性逐漸增強，不同年代間耐旱性差異達顯著或極顯著水平（F=11.62**，P<0.01）。2000年代品種耐旱指數(shù)與1950年代-1990年代品種耐旱指數(shù)差異極顯著；1970年代與1950年代品種耐

6、旱指數(shù)差異極顯著；1990年代與1980年代品種耐旱指數(shù)差異不顯著；2000年代玉米新品種耐旱性顯著優(yōu)于其他年代老品種。
　　4、玉米自交系主要農(nóng)藝性狀耐旱系數(shù)相關(guān)和通徑分析表明，穗粗、行粒數(shù)、軸徑與單株籽粒產(chǎn)量耐旱系數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.41、0.40、0.39；株高、雄穗長、穗行數(shù)、百粒重與單株籽粒產(chǎn)量耐旱系數(shù)呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.36、0.35、0.33、0.32；ASI與單株籽粒產(chǎn)量耐旱系數(shù)呈極顯著

7、負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.15。各性狀耐旱性對單株產(chǎn)量的相對重要性依次為：穗粗>行粒數(shù)>軸徑>株高>雄穗長>穗行數(shù)>百粒重>穗位高>穗長>ASI。
　　5、利用綜合耐旱系數(shù)法，對自交系進行耐旱性分析和耐旱級別劃分，47份自交系分為三類，其中，耐旱性較強的自交系包括混517、鄭58、掖52106、英64、38-11、X178、478、丹340、黃C、鄭22、鐵84、齊319、P138、沈5003、L289、444、III.Hy、吉63

8、、U8112，占參試自交系的40.4%；耐旱性中等的自交系包括525、C103、Mo17Ht、黃早四、昌7-2、魯原92、掖478、W20、E28、Mo17、9801、掖107、吉846、Ci187-2、K12、塘四平頭、自330、7884Ht，占參試自交系的38.3%；其中吉853、綜31、L317、Os420、WF9、DH65232、獲白、M14、8723、沈137、等自交系耐旱性較弱，占參試材料的21.3%。
　　6、對我國

9、1970s-2000s19個玉米單交種及其親本自交系耐旱性分析表明，耐強性強的單交種，其兩個親本自交系耐旱性不一定都強，雜交種的耐旱性和自交系耐旱性存在差異，不能用自交系的耐旱性去直接評價其組配雜交種的耐旱性強弱。本研究雜交種耐旱性組合類型分為較強×較弱，較強×中等，較強×較強，中等×中等，較弱×較弱，較弱×中等六種，參試雜交種中耐旱性極強和強的單交種7個，類型分別為中等×較強、中等×中等、較弱×中等三種，其中，中等×較強組合類型所占比

10、例最大為43%，中等×中等、較弱×中等各占28.5%。因此，在選育耐旱性強的雜交種時，不必選擇兩個耐旱性都強的自交系，只需一個親本有較強或中等耐旱性即可。
　　7、利用SSR分子標記技術(shù)，對31份玉米骨干自交系進行雜種優(yōu)勢群劃分，從102對引物中篩選出50對帶型穩(wěn)定，多態(tài)性好的引物，在31份自交系中共檢測到233個等位基因，每對引物檢測等位基因2-10個，平均為4.66個，每個位點平均多態(tài)性信息量為0.55。按照UPGMA聚類分析