玉米高產(chǎn)雜交新品種豐產(chǎn)性的研究

玉米高產(chǎn)雜交新品種豐產(chǎn)性的研究

高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是玉米育種者追求的目標(biāo)，也是評(píng)價(jià)玉米新品種優(yōu)良品種的重要指標(biāo)。準(zhǔn)確鑒定玉米雜交新品種的豐產(chǎn)潛力、穩(wěn)產(chǎn)性及區(qū)域適應(yīng)性是玉米育種程序中的重要環(huán)節(jié)。同一品種在不同地點(diǎn)、不同年份產(chǎn)量差異較大,多數(shù)審定的品種豐產(chǎn)性雖好,但穩(wěn)產(chǎn)性不好,這表現(xiàn)為在不同環(huán)境條件下,產(chǎn)量結(jié)果差異顯著。目前,玉米雜交種的穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性仍然是阻礙大面積推廣的主要限制因素,也是產(chǎn)量徘徊不前的主要原因。本文利用溫振民提出的高穩(wěn)系數(shù)法(HSC)和變異系數(shù)法(C.V),把玉米雜交種高產(chǎn)性與穩(wěn)產(chǎn)性有機(jī)結(jié)合起來,對(duì)2005年河南省玉米區(qū)域試驗(yàn)的17個(gè)玉米雜交新品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)研究,為科學(xué)、合理、準(zhǔn)確地選擇和利用優(yōu)良玉米雜交種提供依據(jù),促進(jìn)玉米生產(chǎn)快速發(fā)展。1材料和方法1.1玉1號(hào)、8號(hào)、小玉16、小玉16、小玉16、dy6號(hào)、金基因8號(hào)ck為對(duì)照以2005年河南省區(qū)域試驗(yàn)匯總結(jié)果為分析材料,參試品種為:AY318、HE-4、圣玉16、中玉16、GD05、洛402、弘展玉1號(hào)、JD118、鄭試2002、隆玉2號(hào)、農(nóng)華159、東0402、金豫8號(hào)、先行201、鑫玉98、DY6號(hào)、農(nóng)大108,以農(nóng)大108(CK)為對(duì)照。1.2穩(wěn)定產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)的表現(xiàn)型p試驗(yàn)設(shè)在河南省農(nóng)科院糧作所、濮陽市農(nóng)科所、林州市農(nóng)科所、新鄉(xiāng)市農(nóng)科院、嵩縣春峰公司、平頂山市農(nóng)科所、南陽市農(nóng)科所、周口市農(nóng)科院、鄲城縣農(nóng)科所、遂平縣農(nóng)科所等10個(gè)點(diǎn)。試驗(yàn)按統(tǒng)一方案進(jìn)行,隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),4行區(qū),行長8m,行距0.67m,株距0.28m,每行播種28穴,每穴留苗1株,種植密度5.25萬株/hm2。6月5～17日各試點(diǎn)相繼播種,9月15日～10月9日相繼收獲。及時(shí)間定苗、中耕除草、防治蟲害、旱澆澇排。利用高穩(wěn)系數(shù)法(HSC)和變異系數(shù)法(C.V)對(duì)玉米雜交新品種的高產(chǎn)性與穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行分析研究。高穩(wěn)系數(shù)法以作物產(chǎn)量表現(xiàn)型P=遺傳基礎(chǔ)G+生產(chǎn)環(huán)境因素E為基礎(chǔ),以目標(biāo)品種的產(chǎn)量作為具有競爭性的統(tǒng)一比較標(biāo)準(zhǔn)。目標(biāo)品種是比對(duì)照更為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的品種,它的產(chǎn)量一般以穩(wěn)定比對(duì)照增產(chǎn)10%以上計(jì)算。這樣將第一參試品種的多點(diǎn)平均產(chǎn)量Xi作為其產(chǎn)量的表現(xiàn)型P看待,即Xi=P,將其產(chǎn)量變異的標(biāo)準(zhǔn)差Si作為生產(chǎn)環(huán)境引起的變化成分E看待,即Si=E,那么其產(chǎn)量的遺傳基礎(chǔ)(加性、非加性)所決定的部分為G=P-E。即Gi=Xi-Si。含有競爭性意義的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)系數(shù)(HSC)的計(jì)算公式:HSCi=(目標(biāo)品種的穩(wěn)定產(chǎn)量Ga-參試品種的穩(wěn)定產(chǎn)量Gi)/目標(biāo)品種的穩(wěn)定產(chǎn)量Ga×100%,即:HSCi=[(1.10Xck-Sck)-(Xi-Si)]/1.10Xck×100%(1)穩(wěn)定產(chǎn)量為遺傳基礎(chǔ)所決定的產(chǎn)量,公式(1)中HSC為某參試品種的高穩(wěn)系數(shù),HSC值越小,該品種的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性越好。Ga為目標(biāo)品種的穩(wěn)定產(chǎn)量,按比對(duì)照平均產(chǎn)量(Xck)增產(chǎn)10%(1.1Xck),標(biāo)準(zhǔn)差和對(duì)照相同(Sck)的設(shè)定計(jì)算而得,也就是Ga=1.1Xck-Sck。由于目標(biāo)品種的穩(wěn)定產(chǎn)量Ga是一個(gè)統(tǒng)一比較的標(biāo)準(zhǔn),為了計(jì)算上的方便,在不降低目標(biāo)品種穩(wěn)定產(chǎn)量的水平,也不影響各品種的高穩(wěn)系數(shù)大小排列順序的前提下,可以去除公式(1)中的Sck一項(xiàng),因而高穩(wěn)系數(shù)公式(1)可簡化為:HSCi=[1.10Xck-(Xi-Si)]/1.10Xck×100%(2)為了便于計(jì)算,公式(2)可進(jìn)一步簡化為:HSCi=(Xi-Si)/1.10Xck×100%(3)公式(3)說明:用參試品種的表型產(chǎn)量減去環(huán)境因素產(chǎn)量后的純遺傳基礎(chǔ)產(chǎn)量與目標(biāo)品種產(chǎn)量的百分比來表示品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)系數(shù)。(3)式不同于(1)式和(2)式,其所得結(jié)果值越大,表明品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好,排列順序和公式(1)、(2)相同。變異系數(shù)C.V=Si/Xi×100%2結(jié)果與分析2.1單次最佳產(chǎn)量和高穩(wěn)系數(shù)2005年河南省玉米雜交新品種區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果見表1。由表1可知,在17個(gè)品種中,有14個(gè)比對(duì)照農(nóng)大108增產(chǎn),增產(chǎn)幅度0.42%～15.62%,以隆玉2號(hào)產(chǎn)量最高,為607.24kg/667m2,比對(duì)照增產(chǎn)15.62%,增產(chǎn)潛力最大。利用高穩(wěn)系數(shù)公式(3)求出的結(jié)果表明,單產(chǎn)位次和HSC值位次基本一致。隆玉2號(hào)、金豫8號(hào)和GD05高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性均好,HSC值居前3位;而中玉16產(chǎn)量雖居第10位,但穩(wěn)產(chǎn)性好,HSC值居第4位;洛402產(chǎn)量雖居第4位,但由于穩(wěn)產(chǎn)性稍差,HSC值居第6位。2.2不同品種生長、產(chǎn)量位次及高穩(wěn)系數(shù)hsc與玉米雜交品種c.v的相關(guān)性玉米雜交新品種的平均產(chǎn)量X、變異系數(shù)C.V、標(biāo)準(zhǔn)差S與HSC值相關(guān)性分析結(jié)果(表2)表明,參試品種的產(chǎn)量水平與HSC值呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=0.938,說明HSC值基本上可反映參試品種的水平,但又不完全和產(chǎn)量位次一致。從前面的結(jié)果分析可以看出,高穩(wěn)系數(shù)(HSC)能較好地體現(xiàn)玉米雜交新品種的豐產(chǎn)性。高穩(wěn)系數(shù)(HSC)與變異系數(shù)(C.V)呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=-0.874,變異系數(shù)越小,高穩(wěn)系數(shù)HSC值越大;標(biāo)準(zhǔn)差S與HSC值呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=-0.706,標(biāo)準(zhǔn)差S越小,則HSC值越大,這表明高穩(wěn)系數(shù)(HSC)還能較好地體現(xiàn)玉米雜交新品種的穩(wěn)產(chǎn)性。變異系數(shù)C.V及標(biāo)準(zhǔn)差S均與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別是-0.934和-0.755。3高穩(wěn)系數(shù)hsc值的應(yīng)用參試玉米雜交新品種的平均產(chǎn)量X、變異系數(shù)C.V、標(biāo)準(zhǔn)差S與高穩(wěn)系數(shù)HSC值相關(guān)性分析結(jié)果表明:HSC值與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),與變異系數(shù)C.V呈極顯著負(fù)相關(guān),與標(biāo)準(zhǔn)差S呈極顯著負(fù)相關(guān),說明HSC值能反映一個(gè)品種的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。高穩(wěn)系數(shù)和變異系數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)性達(dá)極顯著水平,說明HSC值體現(xiàn)了穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)上的高產(chǎn)和高產(chǎn)前提下的穩(wěn)產(chǎn),從高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)兩個(gè)方面對(duì)玉米雜交新品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行評(píng)估是準(zhǔn)確而全面的?？梢?高穩(wěn)系數(shù)(HSC)完全能綜合體現(xiàn)玉米雜交新品種的高產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)性,對(duì)新品種的評(píng)價(jià)比較全面、準(zhǔn)確,在玉米雜交新品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性評(píng)估中具有極高的可靠性與實(shí)用性。研究結(jié)果表明,17個(gè)參試品種中,有14個(gè)品種比對(duì)照農(nóng)大108增產(chǎn),占全部參試品種的82.4%,有2個(gè)品種比對(duì)照減產(chǎn)。從高穩(wěn)系數(shù)和變異系數(shù)的分析可看出,隆玉2號(hào)、金豫8號(hào)和GD05為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)類型,說明在跨度較大的生態(tài)區(qū)域三品種在高產(chǎn)潛力前提下具有較好的穩(wěn)產(chǎn)性能,在穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上也可奪得高產(chǎn),是聚合了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)基因的優(yōu)良玉米雜交組合。洛402的產(chǎn)量較高,居第