基于BLUP方法估计玉米组合不同时期籽粒品质相关性状遗传参数的差异.pdf

陕西农业科学():./.基于 方法估计玉米组合不同时期籽粒品质相关性状遗传参数的差异孙 佩张培风张玉红周联东张瑞平李合顺王学军(新乡市农业科学院河南 新乡)摘 要:籽粒品质性状的遗传参数分析可以为优良品质的玉米新品种选育提供依据 本研究以 个玉米组合为材料利用 软件的混合线性模型获取不同取样时期每个基因型的最佳线性无偏预测值()进行籽粒品质相关性状遗传参数分析 结果表明 数据更接近于真实育种值 不同取样时期品质性状的变异系数变化较大籽粒品质性状的最大变化发生在(月 日)到(月 日)时期此时玉米正由蜡熟期进入完熟期 对各品质性状间的相关性进行分析粗脂肪与粗蛋白、氨基酸均存在显著或极显著正相关 水分、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、氨基酸含量均属于高遗传力性状其中粗淀粉的遗传力最高达.容重属于中等遗传力性状关键词:玉米品质相关性状遗传参数中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:修回日期:基金项目:河南省重大科技专项“机收玉米新品种选育及配套生产技术研究”()河南省农业良种联合攻关项目“高产抗病抗逆宜机收玉米种质创新及新品种选育”()第一作者简介:孙佩()女河南新乡人副研究员博士研究方向为玉米遗传育种研究通信作者:周联东 ():.().()().(.).:玉米是我国四大粮食作物之一在保证国家粮食安全中扮演着重要角色 玉米一直都被誉为健康食品因其含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、纤维素以及微量元素等具有开发高营养功能食品的巨大潜力 随着我国国民经济的发展玉米育种在提高产量的同时对籽粒的品质也提出一定要求人们对高蛋白质、高粗脂肪、高淀粉、高赖氨酸等玉米的需求也越来越多 多年来高产、稳产和优质一直是玉米育种的主要目标在不断提高玉米产量的今天玉米籽粒的品质研究也开始越来越多受玉米育种工作者的重视 然而目前高油、高蛋白质、高赖氨酸玉米品种所占比例仍很小因为这些类型的玉米品种在生产过程中其产量、抗病性、抗倒性等抗性方面仍存在很多不足所以种植面积十分有限 本研究利用每个基因型的最佳线性无偏差预测值()对不同时期玉米组合的品质相关性状进行遗传参数差异分析为选育优良品质的玉米新品种及高蛋白质、高油、高淀粉、高赖氨酸等特殊用途的玉米新品种提供理论依据 材料与方法.试验材料本试验以 个玉米新组合作为供试材料郑单 作对照 个组合均由河南省新乡市农业科学院选育分别为()、()、()、()、()、()、()、()、()、().试验设计和方法试验于 年夏在河南省新乡市农业科学院试验基地进行采用随机区组试验设计每个组合 行区种植行长.行宽.每个小区面积 密度为 株/个重复 月日播种 月 日收获 田间管理同常规大田生产在灌浆期从 月 日开始每隔 取样一次分别在(月 日)、(月 日)、(月 日)、(月 日)、(月 日)取 个有代表性的果穗每个样品从中部取干净适量籽粒采用 的 型近红外谷物分析仪测定籽粒的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、氨基酸和容重.数据分析采用 软件的混合线性模型命令 进行分析用于计算 值进行品质性状遗传参数分析 结果与分析.不同时期玉米组合籽粒品质性状分析由表 可知从玉米组合籽粒品质性状变异系数来看在 时期粗脂肪的变异系数最小为.其次为粗蛋白其变异系数为.粗淀粉的 变 异 系 数 最 大 为.其 次 为 容 重(.)在 时期氨基酸的变异系数最小(.)粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉的变异系数均较大 在 时期除粗脂肪外其余品质性状的变异系数均较大 在 和 时期粗蛋白的变异系数最小分别为.和.其次为粗脂肪其变异系数分别为.和.品质性状较大的变异系数表明品种间差异较大说明该性状具备更好的品种选育空间 不同时期每个品质性状变异系数也存在较大差异因此在合适的时期根据品质性状的变异系数可以为选育高粗脂肪、高蛋白或高氨基酸等专用玉米做参考表 不同时期玉米组合籽粒品质性状分析时期性状水分/粗蛋白/粗脂肪/粗淀粉/氨基酸/容重(/)平均值 标准差.变异系数.平均值 标准差.变异系数.平均值 标准差.变异系数.平均值 标准差.变异系数.平均值 标准差.变异系数.不同时期玉米组合各品质性状的变化趋势从图 可以看出籽粒水分在 到 均较高从 开始下降 从 到 粗蛋白的含量呈先下降后上升的趋势粗脂肪呈先上升后下降的趋势且变化最大的时期均在 到 从 到 粗淀粉含量的变化很小相对较稳定 氨基酸含量孙 佩等:基于 方法估计玉米组合不同时期籽粒品质相关性状遗传参数的差异从 开始整体呈上升趋势 从 到 籽粒容重呈上升趋势从 到 籽粒容重迅速上升在 趋于稳定 从生育时期来看 到 玉米处于蜡熟期 到 玉米已进入完熟期 因此籽粒品质性状的最大变化发生在 到 时期图 不同时期玉米组合各品质性状的变化.不同时期不同组合间各品质性状的方差分析由表 可以看出不同时期间各品质性状的差异均达极显著水平除粗蛋白和容重外其余性状组合间的差异均达显著或极显著水平 各个性状不同时期和不同组合的互作无显著差异对各品质性状的不同组合间进行多重比较结果见表 可以看出 和 的籽粒水分最低分别为.、.均低于对照且差异达极显著水平 的粗脂肪含量最高达.其次为 为.粗脂肪含量最低为.且与 和 差异显著各组合与对照的粗脂肪相比差异均不显著 的粗淀粉含量最高为.其次为郑单 为.、的粗淀粉含量均较低且极显著低于对照 的氨基 酸 含 量 最 高(.)其 次 为 郑 单(.)的氨基酸含量最低(.)且极显著低于对照表 不同时期不同组合间各品质性状的 值性状时期间组合间时期 组合水分.粗蛋白.粗脂肪.粗淀粉.氨基酸.容重.注:和分别代表差异达.和.显著水平陕西农业科学 年第 卷第 期表 各品质性状组合间的多重比较组合水分/粗蛋白/粗脂肪/粗淀粉/氨基酸/容重(/).注:大小写字母分别代表差异达.和.显著水平.玉米组合各品质性状的表型相关性分析各个性状之间的相关性分析结果见表 可以看出水分与粗蛋白之间存在极显著正相关相关系数为.粗脂肪与水分之间存在显著正相关相关系数为.粗脂肪与粗蛋白存在显著正相关相关系数为.粗脂肪与氨基酸存在极显著正相关相关系数为.表 玉米组合各品质性状间相关系数性状水分粗蛋白粗脂肪粗淀粉氨基酸粗蛋白.粗脂肪.粗淀粉.氨基酸.容重.注:和分别代表差异达.和.显著水平.玉米组合各品质性状的遗传力估计从表 中可以看出基于 方法估计水分、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、氨基酸含量均属于高遗传力性状其中粗淀粉的遗传力最高达.氨基酸次之为.容重属于中等遗传力性状为.表 基于 方法估计的性状遗传力性状遗传方差残差方差遗传力水分.粗蛋白.粗脂肪.粗淀粉.氨基酸.容重.结论与讨论玉米籽粒中的淀粉、蛋白质、油分及赖氨酸等是籽粒的主要组成成分其含量是评价玉米品质的主要依据 本研究通过对各品质性状间的相关性进行分析粗脂肪与粗蛋白和氨基酸均存在显著或极显著正相关有研究表明蛋白质与脂肪呈极显著正相关这与本研究结果一致陈先敏等研究表明淀粉的快速积累能够使籽粒含水量有效降低从而适应当前的机械化籽粒收获这也是当前生产上玉米的一个发展方向和趋势而提高容重和淀粉含量是提高玉米籽粒品质的关键 本研究中组合()的粗淀粉含量最高(.)且组合间差异达极显著水平同时()的容重也是最高(.)说明组合间相比 更适宜机械化籽粒收获育种值预测是遗传评价的核心采用最佳线性无偏预测()法可以取得很高的预测精度 本研究利用 软件的混合线性模型计算 值对不同时期不同组合各个品质性状进行遗传参数分析比原始数据具有更高的精确度和准确度对不同时期不同组合品质性状变异系数和遗传力进行分析表明不同取样时期品质性状的变孙 佩等:基于 方法估计玉米组合不同时期籽粒品质相关性状遗传参数的差异异系数变化较大籽粒品质性状的最大变化发生在(月 日)到(月 日)时期 水分、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、氨基酸含量均属于高遗传力性状容重属于中等遗传力性状张凤启等对不同来源玉米自交系品质性状进行分析表明淀粉含量的遗传力最高这与本研究结果一致 这些籽粒品质性状的遗传参数分析将会为高蛋白质、高油、高淀粉、高赖氨酸等不同用途的玉米新品种选育提供理论依据参 考 文 献:赵久然王帅李明等.玉米育种行业创新现状与发展趋势 .植 物 遗 传 资 源 学 报():.():.张成华方志军张发军.高淀粉玉米育种研究现状及品种选育方法探讨.园艺与种苗():.贾晓艳朱良佳田汉钊等.玉米自交系粒重与品质性状的相关分析.种子():.任巧燕.林市榆阳区玉米品种抗病性及主要病虫害发生规律研究.杨凌:西北农林科技大学.于敏朱蕾.优质蛋白玉米现状及发展趋势.中国新技术新产品():.李少昆赵久然董树亭等.中国玉米栽培研究进展与展望.中国农业科学():.刘文斯.基于自交系及测交群体玉米籽粒品质相关性状关联分析.保定:河北农业大学.():.梁效贵张经廷周丽丽等.华北地区夏玉米临界氮稀释曲线和氮营养指数研究.作物学报():.林元震.与 统计学.北京:中国林业出版社:.:.():.():.李政君.不同生态地点玉米粒重和籽粒营养组分含量的差异.园艺与种苗():.杨天丽龚菊声孙伟杰.玉米籽粒品质性状的研究进展.云南农业():.战超.基于 标记的玉米自交系同源性分析及品质性状相关性分析 .长春:吉林农业大学.陈先敏梁效贵赵雪等.历年国审玉米品种产量和品质性状变化趋势分析.中国农业科学():.侯旭光张静石海波等.内蒙古审(认)定粒用玉米品种籽粒品质分析.北方农业学报():.孙晓梅杨秀艳.林木育种值预测方法的应用与分析.北京林业大学学报():.张凤启丁勇张君等.不同来源玉米自交系品质性状的配合力分析/.河南农业科学.:/./.(上接第 页)于海明 李海源 张欣悦 等.水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥动力学模型研究.农业机械学报 ():.李海源.水稻秸秆营养穴盘微波热风联合干燥工艺研究.大庆:黑龙江八一农垦大学.王小英 薛志和 强雨竹 等.施用硒肥对陕北地区谷子品质的影响.陕西农业科学 ():.李海亮 汪春 孙海天 等.水稻秸秆营养穴盘工厂化生产与田间试验.农机化研究 ():.刘洪杰.生物质育苗营养钵成型机理与装备研究.保定:河北农业大学.王志刚 毕银丽 宋子恒 等.东部草原露天矿区粘土改良模拟研究.生态学报 ():.王一峰 牛俊.长江中上游地区土壤崩解速率特征分析.长江科学院院报 ():.范富 张庆国 侯迷红 等.科尔沁沙地发展黑果枸杞秸秆营养钵栽培前景分析.内蒙古民族大学学报(自然科学版)():.范宁 张逸群 樊盼盼 等.煤气化渣特性分析及资源化利用研究进展.洁净煤技术 ():.陕西农业科学 年第 卷第 期