新单系列玉米品种的遗传基础解析以及品质和产量性状变化趋势分析

马俊峰, 洪德峰, 魏锋, 马毅, 卫晓轶, 王稼苜, 彭东, 唐振海, 张学舜

中国农学通报. 2020, 36(24): 1-6

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中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (24) : 1-6. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200300171
农学·农业基础科学

新单系列玉米品种的遗传基础解析以及品质和产量性状变化趋势分析

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Xindan Maize Hybrids: Genetic Basis Analysis and Change Trends of Quality and Yield Traits

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摘要

为探索新单系列玉米品种籽粒品质性状之间的关系以及产量性状的变化趋势,以新乡市农科院2003年以来审定的玉米品种为材料,研究了它们的遗传基础、杂优模式、品质性状以及群体、个体生产力。结果表明：13个玉米品种利用的杂优模式主要有2种,9个品种杂优模式为改良Reid×唐四平头,4个品种为外来种质×唐四平头。品质分析中,‘新单28’、‘新单38’、‘新单66’粗淀粉含量高,‘新单61’、‘新单65’和‘新单68’的粗蛋白和赖氨酸含量高。粗脂肪含量和粗淀粉含量之间呈显著负相关,相关系数为0.610,粗蛋白含量和赖氨酸含量之间呈显著正相关,相关系数为0.491。产量分析表明,‘新单22’单株生产力最大,‘新单33’单株生产力最小,‘新单58’的群体生产力最大,‘新单28’的群体生产力最小。群体生产力随密度增加呈现上升趋势,其中密度为75000株/hm2时的群体生产力较45000株/hm2高62.9%,平均每公顷增加7500株产量增益为12.97%。单株生产力随密度增加开始呈下降趋势,增至60000株/hm2后逐渐平缓,低密度时单株生产力较高密度高5.5%。外来种质×唐四平头杂优模式选育的玉米新品种在品质上优于改良Reid×唐四平头模式选育的品种,且耐密性也显著增加,群体生产力也不断上升。

Abstract

To explore the relationship among grain quality traits and the change trend of yield traits of maize varieties of Xindan series, varieties bred by Xinxiang Academy of Agricultural Sciences since 2003 were used as materials, the genetic basis, heterosis model, quality traits, population and individual productivity of these maize varieties were studied. The results showed that there were two heterosis models for 13 maize varieties. The heterosis model of nine varieties was improved Reid×TSPT, and the heterosis model of four varieties was exotic germplasm ×TSPT. The content of crude starch of ‘Xindan 28’, ‘Xindan 38’ and ‘Xindan 66’ were high, the content of crude protein and lysine of ‘Xindan 61’, ‘Xindan 65’ and ‘Xindan 68’ were high. The crude fat content was negatively correlated with the crude starch content, and reached a significant level, with a correlation coefficient of 0.610. The content of crude protein was positively correlated with that of lysine, and the correlation coefficient was 0.491. The productivity per plant of ‘Xindan 22’ was the highest, while that of ‘Xindan 33’ was the lowest. The population productivity of ‘Xindan 58’ was the largest, while that of ‘Xindan 28’ was the lowest. The population productivity was increased with the density increase, among which the population productivity of 75000 plants/hm2 was 62.9% higher than that of 45000 plants/hm2, and the yield gain of an average increase of 7500 plants/hm2 was 12.97%. The population per plant began to decline with the density increase, after the increase reached 60000 plants/hm2, the growth was gradually gentle. The productivity per plant in the low-density group was 5.5% higher than that in the high-density group. The quality of maize varieties of Xindan series bred by the heterosis model of exotic germplasm × TSPT was better than that of the improved Reid×TSPT, their resistance to density increased significantly, and the population productivity also increased constantly.

关键词

新单系列 / 品种 / 遗传基础 / 品质 / 产量

Key words

Xindan series / variety / genetic basis / quality / yield

引用本文

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马俊峰 , 洪德峰 , 魏锋 , 马毅 , 卫晓轶 , 王稼苜 , 彭东 , 唐振海 , 张学舜. 新单系列玉米品种的遗传基础解析以及品质和产量性状变化趋势分析. 中国农学通报. 2020, 36(24): 1-6 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200300171
Ma Junfeng , Hong Defeng , Wei Feng , Ma Yi , Wei Xiaoyi , Wang Jiamu , Peng Dong , Tang Zhenhai , Zhang Xueshun. Xindan Maize Hybrids: Genetic Basis Analysis and Change Trends of Quality and Yield Traits. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2020, 36(24): 1-6 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200300171

0 引言

玉米是重要的粮食、饲料和工业原料作物,中国常年种植面积约4.2万hm2左右,也是中国种植面积最大的粮食作物。随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,玉米从长期作为国人果腹的口粮,逐步转化为畜禽饲料[1]。因此,玉米产业的良性发展需要籽粒产量与品质的协同提升,高产优质玉米品种的选育是目前玉米育种工作者亟待解决的一个重要问题。
玉米品种的籽粒品质与产量性状一直是国内外专家学者研究的热点,Duvick[2]对1930—1991年期间Iowa州的玉米品种研究发现,籽粒淀粉含量不断降低,而籽粒淀粉含量持续上升。白永新等[3]研究发现,1998—2001年国审品种淀粉含量和脂肪含量逐年提高,而蛋白质含量缓慢下降,赖氨酸含量较稳定。岳尧海等[4]研究2001—2007年吉林省审定的玉米品种品质性状,发现淀粉含量和容重逐步提高,蛋白质和赖氨酸含量呈下降趋势,脂肪含量比较稳定。孙琦等[5]研究了中国1950—2000年各时期生产上大面积应用的主推品种品质性状的变化趋势,发现产量得到大幅度提高,淀粉含量与容重有所提高,蛋白质含量稍有下降趋势,脂肪含量无显著变化。侯旭光等[6]通过分析2000—2004年内蒙古自治区审定品种的品质,发现淀粉、蛋白质、赖氨酸含量有所提高,而脂肪含量较低。陈先敏等[7]研究了1992—2017年共计770个品次的国家审定玉米品种的品质性状,发现籽粒中的粗淀粉、粗蛋白和赖氨酸的含量均出现不同程度的提升趋势,而粗脂肪含量仍随年份呈显著下降趋势。陈保国等[8]分析了2006—2010年山西省审定玉米品种的品质指标,发现淀粉、蛋白质、脂肪含量有所下降,籽粒容重有所提高,赖氨酸含量变化较小。杨书城等[9]通过对2006—2010年国审品种品质性状的分析发现,“十一五”期间普通玉米的品质指标没有根本性的改善。
上述研究表明,多数专家认为粗淀粉和容重呈升高趋势,少数学者认为粗淀粉有下降表现,而粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸等性状有升有降,表现不一。众所周知,种质基础是玉米品种承载这些指标信息最本质的东西,前人的研究并未将品种的遗传基础考虑进去,籽粒品质性状和产量性状的变化与遗传基础存在何种关系尚待研究。本研究整理了2003—2019年期间审定的13个新单系列玉米品种的信息,分析了这些新品种的遗传基础、籽粒品质性状和产量性状,以期探索不同种质基础条件下各性状之间的关系与变化趋势,为未来的玉米新品种选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究以河南省新乡市农业科学院自2003年以来审定玉米品种为材料,共计13个品种：‘新单22’、‘新单23’、‘新单28’、‘新单26’、‘新单29’、‘新单33’、‘新单36’、‘新单38’、‘新单61’、‘新单66’、‘新单68’、‘新单65’和‘新单58’。

1.2 统计指标与数据处理

通过查阅相关文献[10,11,12]和品种审定公告,整理了各品种籽粒的容重、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、赖氨酸含量等品质性状数据和穗行数、行粒数、百粒重等产量相关数据。同时采用R3.2.2软件对这些参数进行主成分分析,获取不同品种与品质指标的主成分双因素信息图。
单株生产力=穗行数×行粒数×百粒重100
(1)
群体生产力=穗行数×行粒数×百粒重×密度100000
(2)
运用Microsoft Excel 2007软件进行数据处理,采用R3.2.2和MATLAB R2015b软件进行作图,采用SPSS17.0进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 新单系列杂交种的血缘关系及杂优模式

2003年以来,新单系列玉米品种通过省级审定9个,国家审定4个。其中‘新单22’、‘新单26’、‘新单66’等品种通过多个省份审定和认定,‘新单61’和‘新单68’分别通过河南省审定和国家审定,‘新单65’和‘新单58’通过国家良种攻关机收组审定。从表1可知,2003—2019年期间审定的13个新单系列玉米品种利用的杂优模式主要有两种,2018年以前审定的9个品种以利用改良Reid×唐四平头杂种优势模式为主,2018年以来审定的4个品种以利用外来种质×唐四平头杂种优势模式为主。从审定品种的亲本血缘来看,亲本自交系主要是唐四平头、改良Reid和外来种质,以唐四平头种质贡献率最大。其中,2010年以来审定的品种（‘新单38’和‘新单66’除外）,应用的唐四平头种质主要是‘新6’和‘新01A3’及其改良系,这2个自交系为近缘系。
表1 2003—2019年审定的新单系列玉米品种的亲本来源及杂优模式
品种 杂交组合 母本来源 父本来源 杂优模式 密度/(plants/hm2) 审定时间
新单22 新358×新77 CC32、3189、5003、8112和广西综合种杂交 京7黄×昌7-2 改良Reid×唐四平头 52500 2003
新单23 新4白×新7红 新04×4128 昌7-2改良系 改良Reid×唐四平头 52500 2004
新单26 (328/04白)×新7红 328×04白 昌7-2改良系 改良Reid×唐四平头 60000 2008
新单28 新328×P128 郑32×U8 P78599选系 改良Reid×外来种质 45000 2006
新单29 新2247×Lx9801 中72×广西综合种 Lx9801 改良Reid×唐四平头 52500 2008
新单33 新F26×新6 新358×郑58 新6 改良Reid×唐四平头 60000 2010
新单36 新2386×新6 新358×新328 新6 改良Reid×唐四平头 60000 2010
新单38 新4白改×新6/敦系3 新4白改良系 新6改良系 改良Reid×唐四平头 67500 2013
新单61 新美09×新01A3 美国杂交种群体 新01A3 外来种质×唐四平头 75000 2018
新单65 新美026×新4095 美国杂交种群体 新01A3改良系 外来种质×唐四平头 75000 2019
新单66 新QS258×新798 郑58改良系 Lx9801改良系 改良Reid×唐四平头 75000 2017;2019
新单68 新H1653×新69 美国杂交种群体 新6改良系 外来种质×唐四平头 75000 2017;2018
新单58 新美09×新4095 美国杂交种群体 新01A3改良系 外来种质×唐四平头 75000 2019
从适宜种植密度上来看,2010年及以前审定的品种普遍密度较低,随着生产形势的变化,2010年以后审定的玉米品种的适宜种植密度不断提高,与‘新单28’审定时的种植密度相比,近年来审定的玉米品种的种植密度提高了50%~66.7%。

2.2 品质性状均值与变异系数

由表2可知,13个玉米品种的容重、粗蛋白含量、淀粉含量、粗脂肪含量、粗淀粉含量与赖氨酸含量的变异系数在1.68%~7.83%之间,均在10%以下,表明2003—2019年期间审定的13个玉米品种的容重、粗蛋白含量、淀粉含量、粗脂肪含量、粗淀粉含量与赖氨酸含量差异较小,其中赖氨酸含量和粗蛋白含量的变化幅度居于前两位,粗淀粉含量的变化幅度最小。
表2 各品种品质性状的均值与变异系数
性状 均值 最大值 最小值 变异系数/%
容重 752.85 788.00 716.00 3.45
粗蛋白/% 10.15 11.23 9.07 6.62
粗脂肪/% 4.22 4.80 3.80 6.45
粗淀粉/% 73.32 76.43 71.58 1.68
赖氨酸/% 0.32 0.39 0.30 7.83

2.3 新单系列玉米品种与品质性状的对应分析

为了形象化阐述2003—2019年期间育成的玉米品种的品质性状,探索其内在联系,本研究采用主成分分析法对13个品种的5个品质性状进行分析。由图1可知,本文中双标图的第一主成分和第二主成分的拟合度大于70%,这说明反映品质性状与玉米品种对应关系的双标图通过了拟合度检验,充分体现了评价指标数据潜在的相互关系。每个样本向量在因子向量上的垂直投影越长,表明该向量在响应样本中的表型值越高,每2个因素的夹角大小表示二者的相关性[13]。
图1 品种与品质性状的对应指标双标图
G1~G13分别代表‘新单22’、‘新单23’、‘新单28’、‘新单26’、‘新单29’、‘新单33’、‘新单36’、‘新单38’、‘新单61’、‘新单68’、‘新单66’、‘新单65’、‘新单58’;Q1~Q5分别代表容重、粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和赖氨酸

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图1显示,在品质指标的相关性方面,容重与粗蛋白、赖氨酸、粗脂肪含量呈正相关,粗淀粉含量与容重、粗蛋白、赖氨酸、粗脂肪含量呈负相关。从品种角度来看,‘新单28’、‘新单38’、‘新单66’等3个品种的粗淀粉表现突出,‘新单61’、‘新单65’和‘新单68’等3个品种的粗蛋白和赖氨酸含量都很高,表明这几个品种的品质优良。
为进一步明确品质性状间的相关程度,本研究又对品质性状进行了相关性分析。由表3可知,粗脂肪含量和粗淀粉含量呈负相关,且达到了显著水平,相关系数为0.610。粗蛋白含量和赖氨酸含量呈正相关,且达到了显著水平,相关系数为0.491。
表3 品质各性状间的相关性分析
性状 容重 粗蛋白质 粗脂肪 粗淀粉 赖氨酸
容重 0.260 0.230 -0.023 0.404
粗蛋白质 -0.173 -0.158 0.491*
粗脂肪 -0.610* -0.216
粗淀粉 -0.136
赖氨酸
注：*分别表示显著性达0.05水平。

2.4 新单系列玉米品种的产量性状比较

由表4可知,‘新单22’的单株生产力最大,‘新单33’的单株生产力最小,13个品种的平均单株生产力为189.5 g,‘新单22’的单株生产力超过参试品种均值30.6%。由穗部考种性状可知,‘新单22’拥有非常高的穗粒数,尤其行粒数非常突出,超过参试品种均值23.0%。‘新单22’先后通过河南省、广西省、陕西省审定和认定,2004年荣获新乡市科技进步一等奖,2005年荣获河南省科技进步二等奖。
表4 2003—2019年审定的新单系列玉米品种的产量性状
品种 穗行数/行 行粒数/（粒/行） 百粒重/g 单株生产力/g 群体生产力/kg
新单28 15.0 38.0 33.0 188.1 8464.5
新单22 17.0 45.5 32.0 247.5 12994.8
新单23 16.0 39.0 32.2 201.2 10548.7
新单29 16.0 39.5 33.5 211.7 11115.3
新单26 16.0 38.8 30.0 186.2 11174.4
新单33 15.0 33.7 31.7 160.0 9614.6
新单36 15.0 33.3 34.6 172.8 10369.6
新单38 14.7 35.3 35.2 182.5 12329.3
新单61 15.0 32.7 35.3 172.9 12986.0
新单68 15.0 33.9 32.7 166.3 12471.0
新单66 16.0 35.9 31.8 182.4 13699.4
新单65 16.0 38.6 30.7 189.6 14220.2
新单58 17.0 36.9 33.1 207.8 15572.7
‘新单58’的群体生产力最大,‘新单28’的群体生产力最小,13个品种的平均单株生产力为795.2 kg,‘新单58’的单株生产力超过参试品种均值26.7%。这跟该品种能适应高密度有关。在75000株/hm2的种植条件下,该品种仍拥有较为理想穗部性状,其穗粒重较参试品种均值高9.3%。

2.5 不同密度组新单系列玉米品种的产量比较

由于这些品种的审定时间跨度较大,且当时的生产环境不同,其审定时的密度也不相同,为了明确2003—2019年审定的不同密度品种间的产量差异,本研究将这13个玉米品种以审定时的密度为标准分成5组,分别是：45000株/hm2、52500株/hm2、60000株/hm2、67500株/hm2和75000株/hm2。根据生产上的习惯,将45000~60000/株hm2分为低密度组,67500株/hm2和75000株/hm2分为高密度组。
由图2可知,群体生产力总体上随密度的增加呈不断上升趋势,60000株/hm2的群体生产力低于52500株/hm2群体可能跟本研究选取的样本量过少有关。其中75000株/hm2时的群体生产力较45000株/hm2高62.9%,平均每公顷增加7500株产量增益为12.97%。单株生产力随密度的增加开始呈下降趋势,在60000株/hm2后逐渐平缓,低密度组的单株生产力较高密度组高5.5%。
图2 不同密度群体的产量

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3 讨论与结论

3.1 杂优模式变化

建立合理的杂优模式是玉米育种成功的前提和基础。改良Reid种质株型紧凑,适应性广,穗位低,茎秆坚硬,根系发达,耐密植,抗病性强,抗倒伏。唐四平头是中国夏玉米地方种质,其具有熟期适中、配合力高、适应性广、品质优的突出特点[14],“改良Reid×唐四平头”是黄淮海地区玉米育种主要的杂优模式,育成的代表性品种有‘郑单958’、‘掖单2号’、‘掖单4号’、‘掖单12’等。但是这些品种普遍存在熟期偏长、后期籽粒灌浆脱水慢、含水量高、机收籽粒破损率高等问题,成为制约玉米全程机械化生产的瓶颈。随着中国土地集约化、生产机械化和玉米种植规模化的不断发展,生产上迫切需要抗逆稳产、适宜籽粒机收类型的玉米新品种。河南省新乡市农科院在2003—2019年期间审定13个玉米品种,其中9个品种以利用改良Reid×唐四平头杂种优势模式为主,4个品种以利用外来种质×唐四平头杂种优势模式为主。近年来,随着‘先玉335’等宜机收品种的快速推广,玉米籽粒机收面积不断扩大,新乡市农科院及时调整育种思路,制定了“高产耐密适宜机械化粒收”的新品种选育目标,采取“以本土玉米种质资源为核心,外来种质为我所用”策略,从外引材料中选育出了一批二环系和一环系,并与自有核心种质‘新01A3’及其衍生系测配,成功选育出‘新单61’、‘新单68’、‘新单65’和‘新单58’等一批籽粒机收型优良新品种[15]。

3.2 品质指标间的关系以及新单品种的品质指标变化规律

本研究结果表明,容重与粗蛋白、赖氨酸、粗脂肪含量呈正相关,粗淀粉含量与容重、粗蛋白、赖氨酸、粗脂肪含量呈负相关,并且粗脂肪含量和粗淀粉含量呈显著负相关(r=0.610),粗蛋白含量和赖氨酸含量呈显著正相关(r=0.491)。孙琦等[5]认为玉米品种淀粉与蛋白质含量间呈显著负相关,与脂肪含量间呈负相关,蛋白质与脂肪之间呈正相关。张晓芳[16]和袁亮[17]等研究认为淀粉含量与蛋白质、脂肪含量呈极显著负相关,陈先敏等[7]认为粗蛋白和赖氨酸均与粗淀粉呈极显著负相关,与本研究结果一致。陈先敏等[7]还认为容重分别与粗淀粉含量和粗脂肪含量呈极显著正相关和负相关,与本研究结果不一致,可能与本研究选取的品种较少有关。从具体品种来看,‘新单61’、‘新单65’和‘新单68’的粗蛋白和赖氨酸含量高,‘新单28’、‘新单38’、‘新单66’的粗淀粉表现突出。‘新单61’等高产优质新品种的育成印证了赵克明[18]关于普通玉米通过育种材料的选择完全可以达到高产优质的观点。

3.3 产量变化规律

陈国平等[19]通过对近年中国玉米超高产田研究表明,采用耐密型高产稳产品种和合理提高密度是实现玉米高产的关键技术。明博等[20]研究认为,2005—2016年中国粮食持续增产期间三大玉米主产区的种植密度在一定时期内明显上升,而后趋于稳定。本研究中,群体生产力随密度的增加呈不断上升趋势,其中75000株/hm2时的群体生产力较45000株/hm2高62.9%,平均每公顷增加7500株产量增益为12.97%。单株生产力随密度的增加开始呈下降趋势,在60000/株hm2后逐渐平缓,低密度组的单株生产力较高密度组高5.5%。由于生产上看中的是群体生产力,因此可以说2003—2019年期间审定玉米品种的产量是不断上升的。本研究认为产量的提高主要与品种的耐密性增加有关,这与前人的研究结果是一致的。
结果提示,2003—2019年审定的新单系列玉米品种中,以外来种质×唐四平头杂种优势模式选育的玉米新品种的品质优于之前的品种,由于耐密性的增加,群体生产力也呈不断上升趋势。

参考文献

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本文引用 [2] 摘要
【目的】以中国20世纪50年代以来各时期生产上大面积应用的主要推广品种为材料，研究中国玉米主推品种籽粒品质性状的变化趋势，以期为未来的优质玉米品种选育提供参考。【方法】选取1950—2000年代各时期生产上大面积推广的品种共35个，种植在中国农业科学院作物科学研究所顺义试验基地，随机区组设计，每个品种种植5行，3次重复，选中间2行收获，收获后考察每小区籽粒产量、容重，利用近红外光谱分析仪测定籽粒中淀粉、蛋白质与脂肪的含量。对所有品种的品质性状、产量进行方差分析，同时对品质性状与产量间的相关性进行分析。根据每个年代的各品质性状、产量的平均值进行回归分析，研究品质性状与产量随年代的变化趋势。【结果】年代内，玉米品种淀粉含量、蛋白质含量与容重的变异系数均在10%以下，脂肪含量的变异系数在9.54%—18.74%，产量的变异系数为4.53%—33.33%，表明每个年代内不同品种的淀粉含量、蛋白质含量、容重差异较小，脂肪含量与产量变异幅度较大。年代间的产量呈极显著差异，淀粉含量、蛋白质含量和容重在年代间的差异也呈极显著水平，但脂肪含量差异不显著。1950—2000年代主推玉米品种的产量随着年代变化呈逐渐上升趋势，平均每10年上升871 kg•hm-2；淀粉含量随着年代变化总体呈上升的趋势，平均每10年上升0.25%；蛋白质含量随年代变化呈逐渐下降趋势，平均每10年下降0.31%；容重随年代变化总体呈上升趋势，平均每10年上升5.97 g•L-1。淀粉含量与产量呈显著正相关（r=0.493），蛋白质含量与产量呈显著负相关（r=-0.678）。由以上说明，1950—2000年代玉米主推品种淀粉含量的上升，蛋白质含量的下降与产量的提高具有相关性。【结论】1950—2000年代主推玉米品种的产量得到大幅度提高，淀粉含量与容重有所提高，蛋白质含量稍有下降趋势，脂肪含量没有显著变化。
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http://www.hbnxb.net/CN/abstract/abstract7992.shtml
本文引用 [1] 摘要
通过对2000～2004年内蒙古自治区审定的区内选育品种品质的现状分析,结果表明,专用玉米品种比重逐年增加.淀粉、蛋白质、赖氨酸含量有所提高,而脂肪含量较低,并提出玉米育种仍然要以高产、优质、多抗为选育目标,改善品质要以提高蛋白质含量为重点。
[7]
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[J]. 中国农业科学, 2018,51(21):4020-4029.
https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2018.21.002
http://www.chinaagrisci.com/CN/Y2018/V51/I21/4020
本文引用 [3] 摘要
【目的】通过分析中国不同年代玉米品种产量和品质性状的变化趋势,探索不同性状之间的关联性,为进一步认识品种更替对玉米品种产量和品质性状的影响及未来发展方向奠定基础。【方法】搜集整理1992—2017年共计770个品次的国家审定玉米品种信息,对其中占比73.64%的普通玉米品种的千粒重、容重以及品质相关性状进行分析。【结果】随年份更替,容重、千粒重和粗淀粉的含量均呈显著或极显著升高趋势,年均升高量分别为1.87 g·L -1、0.91 g和0.19%;粗脂肪含量每年以0.03%呈极显著下降趋势;粗蛋白和赖氨酸含量年平均值则基本保持稳定,多年平均值分别为9.88%和0.30%。各性状间的相关性分析结果表明,容重和千粒重均与粗淀粉含量呈极显著正相关关系,但二者均与粗脂肪含量存在不同程度的负相关关系,粗蛋白和赖氨酸均与粗淀粉和千粒重存在极显著负相关关系。以每1 000粒籽粒为单位计算各物质积累量发现,随年份更替,单位千粒籽粒中的粗淀粉仍表现为极显著升高,但与物质含量趋势不同的是,单位千粒的粗蛋白和赖氨酸的积累量均出现不同程度的提升趋势,粗淀粉、粗蛋白和赖氨酸年均升高量分别为1.159、0.092和0.001 g;粗脂肪积累量仍随年份更替呈显著下降趋势。【结论】品种更替过程中,千粒重和容重等产量性状是中国玉米品种改良相对较快的性状,而千粒重和容重的升高主要依赖于粗淀粉含量的迅速提升;粗淀粉含量较为快速的提高可能对粗蛋白、赖氨酸和粗脂肪含量造成了“碳稀释效应”,而千粒重的改良导致了其积累量与浓度的变化趋势存在差异。同时,宜机收玉米品种的选育和推广对品质性状造成的可能影响值得进一步关注。
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陈保国, 白永新, 张润生, 等. 山西省普通玉米品质育种分析与评价[J]. 山西农业科学, 2012,40(6)593-595.
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本文引用 [1]
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刘俊恒, 周联东, 张学舜, 等 玉米新品种新单23的选育及高产栽培技术[J]. 玉米科学, 2005,13(2):54-59.
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http://202.110.121.241/Jweb_hnnykx//CN/abstract/abstract5606.shtml
本文引用 [1] 摘要
新单28是新乡市农业科学院于2000年用自选系新328做母本，P128做父本杂交育成的玉米单交种。2005年申请品种保护（公告号：CNA002490E）。2006年3月通过河南省农作物品种审定委员会审定，审定编号：2006001。
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严威凯. 双标图分析在农作物品种多点试验中的应用[J]. 作物学报, 2010,36(11):1805-1819.
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http://zwxb.chinacrops.org/CN/Y2010/V36/I11/1805
本文引用 [1] 摘要
双标图分析越来越多地被用于直观分析农作物品种多点试验数据和其他类型的两向数据。这种方法深受植物育种家和农业研究人员的推崇, 认为它可以提高研究者理解和驾驭试验数据的能力；但也受到一些学者的批评, 认为它是统计分析方面的旁门左道。事实上，学术界对什么是双标图的认识尚存混乱。一些双标图的使用者并不总能正确地选择和解释双标图。一些双标图的批评者对双标图分析及其研究对象也缺乏深入了解。为使研究者对双标图分析有一个客观全面的认识, 本文就用双标图分析农作物品种多点试验中的几个问题进行阐述：(1) 如何针对特定的研究目的选择适当的双标图; (2) 如何选择适当的GGE双标图来分析多点试验数据; (3) 如何使用GGE双标图的不同功能形态进行品种评价、试验点评价和品种生态区划分; (4) 如何判断双标图是否充分表现试验数据中的规律; (5) 如何检验双标图显示的结果是否显著。
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王磊, 谢淑芹, 焦宏业, 等. 玉米主要杂种优势类群特点及杂种优势模式利用[J]. 河北农业科学, 2011,15(11):54-56.
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http://zwxb.chinacrops.org/CN/Y2012/V38/I1/80
本文引用 [1] 摘要
2006—2010年，全国玉米栽培学组专家在全国不同区域开展了玉米高产潜力探索及小面积超高产创建工作。本文对经过严格测产且产量达到和超过15 000 kg hm-2的159个地块的地理分布、产量构成因素及关键技术分析表明：(1)大多数高产田分布在较高纬度(40°~43°N)、较高海拔(1 000~1 500 m)地区，这些地区具有昼夜温差大、光照充足等利于高产的自然因素，选择这样的区域是实现超高产的重要因素; (2)平均单产16 692 kg hm-2 ，88 950穗 hm-2、每穗541粒，千粒重360.0 g，穗粒重191.8 g; 通径分析表明，穗数和粒数对产量的贡献最大; (3)高产关键技术主要是，采用耐密型高产稳产品种，合理提高密度，充足的水肥供给，科学管理和地膜覆盖等。
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明博, 谢瑞芝, 侯鹏, 等. 2005-2016年中国玉米种植密度变化分析[J]. 中国农业科学, 2017,50(11):1960-1972.
https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2017.11.002
http://www.chinaagrisci.com/CN/Y2017/V50/I11/1960
本文引用 [1] 摘要
【目的】合理增加种植密度是国内外玉米增产的重要途径,但合理的密植范围受资源条件、品种和种植技术共同影响。研究旨在分析中国玉米种植密度的现状及其在不同区域、不同年份的变化,辨析玉米产量提升途径,为明确未来技术发展方向和应对措施提供依据。【方法】研究整理了2005—2016年间全国农业科技入户示范工程和国家玉米产业技术体系示范县测产调研数据,包括北方春玉米区、黄淮海夏玉米区、西北玉米区、西南玉米区以及南方甜、糯玉米区共5大玉米产区,累计调研23个省（区）、267个县（市）,共117 960份调查数据,以测产调研的收获株数分析中国玉米种植密度的变化情况。经过数据审核订正,各县市逐年农户数据平均代表该县（市）逐年种植密度,缺失数据利用5点平滑插值法插值补缺。根据区域环境资源条件及种植模式,将玉米主要产区细分为25个典型生态区域,以县（市）为单位分析玉米主要产区及其生态区域的种植密度和变化规律。研究运用箱形分析法和Tukey’s HSD法比较各区域种植密度差异及其显著性；将各区域种植密度与年代进行回归,分析种植密度年际变化趋势及其显著性。【结果】分析表明,目前（2014—2016年）,5大玉米产区和25个生态区域种植密度存在明显差异。种植密度由高到低依次为西北玉米区（6.77万株/hm2）>黄淮海夏玉米区（6.19万株/hm2）>北方春玉米区（5.91万株/hm2）>南方甜糯玉米区（5.13万株/hm2）>西南玉米区（4.80万株/hm2）,西北玉米区种植密度极显著高于其他主产区,而南方甜糯玉米区与西南玉米区种植密度极显著低于其他主产区。各主要产区种植密度变化情况存在明显差异。北方春玉米区种植密度2005—2016期间呈极显著增长,12年间上升了1.5万株/hm2；黄淮海夏玉米区2005—2009年种植密度明显上升,2009年后种植密度稳定在6.2万株/hm2左右；西北玉米区自2009年以来始终是种植密度最高的产区,2013年达到阶段性顶峰,近年没有继续突破。西南玉米区2009—2016年种植密度维持在4.80万株/hm2左右,与其他主产区种植密度差距在不断加大；南方甜、糯玉米区的种植密度自2009年以来下降趋势明显。【结论】中国玉米种植密度在主产区之间、主产区内不同生态区域之间的现状和发展趋势并不均衡,整体上呈现北高南低的态势,虽然区域环境条件是决定种植密度的关键因素,但合理的耕作栽培技术和适宜的耐密品种是克服资源限制、提高种植密度的途径。进一步辨析促进和限制区域种植密度发展的资源环境、品种与栽培技术因素,能够为各区域构建密植增产技术模式提供理论支持。

基金

现代农业产业技术体系建设专项资金资助“国家玉米产业技术体系新乡综合试验站”(CARS-02-68)

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