加甜型糯玉米品系的主要农艺性状综合分析

史 铎，王晓东，姚威港，张巍巍，孙元成，李志刚

（内蒙古民族大学 农学院，内蒙古 通辽 028043）

在玉米乳熟期采摘，直接食用或加工的玉米称为鲜食玉米。其营养价值高、适口性好，能够为人体提供健康营养的膳食纤维[1］。2020 年，中国鲜食玉米年种植面积超134 万hm2，有利于推进种植业结构调整，实现乡村振兴战略，拉动地方经济增长[2］。甜玉米以适口性好、能够鲜食、具备水果和蔬菜的营养和风味、易于咀嚼和消化吸收的独特特点而深受消费者喜爱[3-4］。糯玉米又可称之为黏玉米，在第9条染色体上的隐性基因（wx）调控作用下，合成的淀粉为支链淀粉，表现为糯性[5］。本研究中选择的样本材料是加甜型糯玉米，在一个果穗上能够同时表达甜、糯2 种特性，并且果穗籽粒总糖含量远高于糯玉米糖含量，既甜又糯[6］。贾晓军等[7］认为，穗长和穗行数是影响鲜穗产量的主要性状；张中伟等[8］研究发现，与鲜穗产量关联度最大的性状为秃尖长度；胡新洲等[9］通过灰色关联度分析发现，单穗鲜重、生育期、行粒数及穗位高是影响糯玉米鲜穗产量的主要因素。前人研究多基于个别分析方法对甜糯玉米农艺性状进行评价[10-11］。笔者采用相关性分析、灰色关联度分析法初步探究加甜型糯玉米杂交组合各农艺性状及产量之间的关系，通过主成分分析和聚类分析对甜糯玉米杂交组合的各性状进行综合评价，以期为进一步选育高产优质加甜型糯玉米品种提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料 供试材料见表1。

表1 加甜型糯玉米组合编号Tab. 1 Combination number of sweet waxy corn

1.2 试验方法 采用随机区组排列，3次重复，密度52 500株·hm-2。测量内容有株高、茎粗、穗位高、单穗重、出籽率、穗粗、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重、籽粒长、产量。

1.3 数据处理 利用Microsoft Excel进行数据处理，利用IBM SPSS Statistics 26进行相关性分析、主成分分析、聚类分析，利用DPS进行灰色关联度分析。

2 结果与分析

2.1 不同组合主要农艺性状变异分析 秃尖长的变异系数（130.93%）最大，超过100%，说明通过优良品种选育和配套栽培措施的实施，该性状提升改良空间很大；产量的变异系数（29.43%）位居第二，说明该性状的提升空间较大。见表2。

表2 不同组合主要农艺性状及产量变异情况Tab. 2 Main agronomic traits and yield variation of different combinations

2.2 主要农艺性状及产量的相关性分析 对不同杂交组合的主要农艺性状及产量进行相关性分析，结果见表3。穗长和行粒数与产量呈极显著正相关，单穗重与产量呈显著正相关，产量与秃尖长、穗行数和籽粒长呈负相关。株高与穗位，出籽率与百粒重、籽粒长度，秃尖长与穗行数，单穗重与行粒数、百粒重间达极显著正相关。说明穗长和行粒数对产量的影响较大。在今后育种过程中，要多选配穗长较长和行粒数较多，同时秃尖短、穗行数适中的组合。

表3 玉米主要农艺性状及产量的相关性分析Tab. 3 Correlation analysis of main agronomic traits and yield of corn

2.3 产量与各主要农艺性状的灰色关联度分析 灰色关联度分析是衡量因素间关系程度的一种量化方法，它将众多因素作为一个整体灰色系统，对多因素影响的不确定事件进行总体评价，具有可靠性，广泛用于作物品种综合评价及性状相对重要性评价[12-13］。根据灰色系统理论[14-16］，将60个加甜型糯玉米杂交组合和13个农艺性状看作一个灰色系统，将试验所得数据进行标准化处理，然后计算绝对差值，得到灰色关联系数并进行关联度排序，详见表4。通过结果可以看出，加甜型糯玉米组合各性状中穗长和行粒数与产量关联度较大；秃尖长与产量的关联度最小。由此分析，在以后的育种过程中要多注重穗长和行粒数2个性状的选育。

表4 产量与其他主要农艺性状的关联系数Tab. 4 Correlation coefficient between yield and other main agronomic traits

2.4 主要农艺性状及产量的主成分分析 对60份甜糯玉米杂交组合的13个性状进行主成分分析，根据累计贡献率大于75%的原则选取主成分，其中，前5个特征值在13个特征值中累计贡献率达75.234%，基本涵盖了所有检测性状的主要信息。见表5。

表5 玉米各性状主成分特征向量及累计贡献率Tab. 5 Principal component characteristic vectors and cumulative contribution rates of various traits in corn

2.5 主成分得分及排序 通过得到13个性状的特征值和成分得分系数计算主成分得分及综合主成分得分（表6），计算公式如下：

表6 成分得分系数矩阵Tab. 6 Component score coefficient matrix

主成分的综合得分值为F=0.227F1＋0.170F2＋0.145F3＋0.120F4＋0.089F5，根据主成分得分计算公式计算出各品种的F值，并对其进行排序。综合主成分排名前10 的为N58、N51、N55、N60、N23、N5、N59、N32、N38、N2，这10个品系在所测量的13个性状中综合表现突出。见表7。

表7 玉米各组合F值及排名Tab. 7 F value and ranking of corn combinations

3 讨论与结论

对60个甜糯玉米杂交组合的13个性状进行变异分析，结果表明：主要农艺性状存在不同变异，秃尖长的变异系数最大，可通过育种方法进行选择，较容易获得优良品种；株高和穗长的变异系数小，说明在品种性状选择中的相对潜力小；相关性分析结果表明，产量与行粒数，穗长均达到极显著正相关，与单穗重达到显著正相关，说明行粒数、穗长、单穗重是影响产量的重要指标；株高和穗位高达到极显著正相关，这与李清超等[17］的研究成果高度一致，说明株高越高穗位也越高。

玉米的各个性状相互影响，不同性状对产量的贡献度也各不相同，同一性状对不同玉米品种中的产量影响也各不相同。本试验通过灰色关联度分析法，将玉米主要农艺性状作为灰色系统，在总体上反映产量与各农艺性状的关联顺序。结果显示，产量与各农艺性状的关联顺序前5名依次为穗长、行粒数、茎粗、单穗重、出籽率，其中，穗长和行粒数与产量关联度值较大，表明了这2 个农艺性状对产量的影响最大，这与相关性分析的结果保持一致。

通过主成分分析，提取前5 个主成分因子，累计贡献率达75.234%，综合排名靠前的N58、N51、N55、N60、N23、N5、N59、N32、N38和N2组合的综合性状效应值较高。筛选出3份优良的加甜型糯玉米品系，分别为C6Z1、C6Z5、C6Z8，这些材料将为选育高产优质加甜型糯玉米品种提供参考。