近年來(lái),黃岡市奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛,奶牛數(shù)量不斷上升,湖北省已經(jīng)基本形成以黃岡為中心的奶牛產(chǎn)業(yè)新格局[1]。隨著奶牛養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對(duì)以青貯玉米為主的粗飼料的需求不斷上升。專用青貯玉米品種具有植株高大、莖葉繁茂、營(yíng)養(yǎng)成分含量較高的特點(diǎn)[2],是用于制作青貯飼料的專用品種。相同種植面積的飼用青貯玉米可以得到2倍于普通玉米的飼料量,是世界公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)飼料[3-5],青貯玉米青飼料產(chǎn)量一般可達(dá)70000kg/hm2以上[6]。法國(guó)、荷蘭等世界上畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家種植的玉米都以青貯玉米為主,通過(guò)全株青貯作為家畜的飼料[7,8]。
摘要:通過(guò)NCII遺傳交配設(shè)計(jì),分析了5個(gè)熱帶群體青貯玉米與中國(guó)2個(gè)主要種質(zhì)類群間的配合力和雜種優(yōu)勢(shì)關(guān)系。結(jié)果表明,中群25的產(chǎn)量一般配合力較高;中群26、中群24、中群27的持綠性一般配合力較高;中群26、中群24的抗倒性一般配合力較高;中群28、中群27的粗蛋白質(zhì)含量一般配合力較高;中群27、中群28在降低中性洗滌纖維含量方面一般配合力較高;中群27、中群24、中群28在降低酸性洗滌纖維含量方面一般配合力較高。通過(guò)相關(guān)性分析表明,單株綠葉數(shù)與中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量之間存在顯著的相關(guān)性,中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量之間有極顯著的相關(guān)性。
關(guān)鍵詞:青貯玉米,熱帶群體,一般配合力,相關(guān)性分析,品質(zhì)性狀
多年來(lái),普通玉米是國(guó)內(nèi)玉米育種工作者的主要研究對(duì)象,而對(duì)青貯玉米的研究相對(duì)較少,造成青貯玉米種質(zhì)資源的缺乏,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)沒有很好的青貯玉米品種在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用[9,10],市場(chǎng)上出現(xiàn)的大多是糧飼兼用品種,嚴(yán)重制約著青貯玉米專用品種的推廣和應(yīng)用。熱帶玉米資源具有植株高大、莖葉豐茂等特點(diǎn),在創(chuàng)造新的種質(zhì)材料和青貯玉米育種中將起到重要作用。本試驗(yàn)通過(guò)研究5個(gè)熱帶群體與中國(guó)2個(gè)主要種質(zhì)群體之間的配合力和雜種優(yōu)勢(shì)關(guān)系,篩選出適于青貯玉米改良利用的群體,旨在為構(gòu)建適于青貯玉米改良和育種利用的復(fù)合群體提供參考,以促進(jìn)中國(guó)青貯玉米育種的發(fā)展。
1材料與方法
1.1材料
2個(gè)群體測(cè)驗(yàn)種(母本):中綜5號(hào)(四平頭類群)和中綜7號(hào)(Reid類群)。5個(gè)熱帶群體(父本):中群24、中群25、中群26、中群27、中群28;在本試驗(yàn)中分別以A、B來(lái)代表2個(gè)母本,以C、D、E、F、G來(lái)代表5個(gè)熱帶材料,雜交組合代號(hào)見表1。
1.2方法
本試驗(yàn)采用NCII遺傳交配設(shè)計(jì),2個(gè)母本和5個(gè)父本進(jìn)行雜交組成10個(gè)組合,2011年和2012年在黃岡市農(nóng)業(yè)科學(xué)院基地連續(xù)種植。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),密度48000株/hm2。在試驗(yàn)過(guò)程中調(diào)查記載玉米的主要農(nóng)藝性狀。子粒乳線位置在1/4到3/4之間時(shí)進(jìn)行全區(qū)收獲,收獲時(shí)在距根部10cm左右處收割。每區(qū)隨機(jī)取10株進(jìn)行全株粉碎,隨機(jī)取濕樣1kg左右,在105℃下殺青1h,再在65℃下烘干至恒重,計(jì)算干物重。將烘干的樣品送至華中農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè),主要檢測(cè)中性洗滌纖維(NDF)含量、酸性洗滌纖維(ADF)含量和粗蛋白質(zhì)(CP)含量3個(gè)指標(biāo)。對(duì)獲得的數(shù)據(jù)用DPS軟件先進(jìn)行方差分析,然后分析各性狀的一般配合力和特殊配合力,進(jìn)而分析5個(gè)群體和2個(gè)測(cè)驗(yàn)種之間的雜種優(yōu)勢(shì)關(guān)系,并分析各性狀之間的相關(guān)性。
2結(jié)果與分析
2.1群體性狀的方差分析
將連續(xù)2年獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行方差分析,其中2012年所有玉米沒有發(fā)生倒伏,因此只對(duì)2011年的玉米倒伏率進(jìn)行分析,品質(zhì)數(shù)據(jù)只獲得了2012年的檢測(cè)結(jié)果,故只對(duì)2012年品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,其結(jié)果見表2。
由表2可知,2年的干物重、株高、穗位高以及1年的NDF、ADF、CP在區(qū)組間差異不明顯,組合間差異卻達(dá)到了極顯著水平,說(shuō)明這些性狀在組合間存在著真實(shí)的差異,可以進(jìn)行配合力分析。綠葉數(shù)只在2011年組合間差異達(dá)到極顯著水平,因此只對(duì)2011年的綠葉數(shù)進(jìn)行配合力分析。倒伏率在區(qū)組間差異達(dá)到了極顯著水平,說(shuō)明地力、水肥水平對(duì)倒伏率有較大影響,同時(shí)由于在組合間的差異達(dá)到了顯著水平,可以進(jìn)行配合力的分析。
2.2配合力方差分析
在試驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)干物重和倒伏率分別調(diào)查3個(gè)重復(fù),其他性狀均調(diào)查2個(gè)重復(fù),所以表3中括號(hào)中數(shù)字代表干物重和倒伏率不同變異來(lái)源的自由度。由表3可知,干物重、株高和穗位高的2年組合間方差均達(dá)極顯著水平,倒伏率、綠葉數(shù)、NDF、ADF和CP的1年組合間方差達(dá)顯著或極顯著水平,說(shuō)明不同組合間8個(gè)性狀差異顯著或極顯著。
由表3可知,綠葉數(shù)的兩親本一般配合力方差均達(dá)到極顯著水平,但兩親本的特殊配合力方差不顯著,說(shuō)明單株綠葉數(shù)的遺傳主要以加性基因效應(yīng)為主。干物重、株高、穗位高、NDF和CP的兩親本一般配合力方差不顯著,但這5個(gè)性狀的特殊配合力方差均達(dá)到極顯著水平,說(shuō)明非加性基因效應(yīng)是這三個(gè)性狀的主要遺傳形式。ADF的母本一般配合力方差顯著,兩親本的特殊配合力方差極顯著,說(shuō)明ADF的遺傳同時(shí)存在加性基因效應(yīng)和非加性基因效應(yīng)。
2.3群體的一般配合力分析
2.4組合的特殊配合力分析
2.6農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析
由表6可知,粗蛋白質(zhì)含量與株高、穗位高、單株綠葉數(shù)、干物重的相關(guān)系數(shù)分別是0.099、0.123、0.323、-0.440,均沒有達(dá)到顯著水平,表明粗蛋白質(zhì)與這4個(gè)農(nóng)藝形狀之間沒有相關(guān)性。
2.7品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析
由表7可知,粗蛋白質(zhì)與中性洗滌纖維含量的相關(guān)系數(shù)為-0.421,沒有達(dá)到顯著水平,表明兩者之間沒有相關(guān)性。
粗蛋白質(zhì)與酸性洗滌纖維含量的相關(guān)系數(shù)為-0.275,沒有達(dá)到顯著水平,表明兩者之間沒有相關(guān)性。中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量的相關(guān)系數(shù)為0.797,達(dá)到極顯著水平,表明兩者之間有極顯著的相關(guān)性,即隨著青貯玉米中性洗滌纖維含量的增加其酸性洗滌纖維含量也會(huì)同時(shí)增加。
3討論
選擇一般配合力好的親本組配出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的青貯玉米雜交種的機(jī)率會(huì)大大增加。因此,在對(duì)這5個(gè)熱帶群體的利用過(guò)程中要根據(jù)其不同性狀的一般配合力情況進(jìn)行選擇,從而提高育種的有效性,增加在青貯玉米育種中選出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合的機(jī)會(huì)。
在一般配合力高的基礎(chǔ)上再選擇高特殊配合力的組合,獲得優(yōu)良雜種的機(jī)會(huì)就會(huì)大大提高。因此,在利用2個(gè)國(guó)內(nèi)主要種質(zhì)群體與5個(gè)熱帶群體的過(guò)程中要根據(jù)其不同性狀的特殊配合力情況,有目標(biāo)性地選擇利用。
青貯玉米的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀之間存在著一定的相關(guān)性。分析可知,單株綠葉數(shù)與NDF和ADF之間存在顯著的相關(guān)性,可以通過(guò)農(nóng)藝性狀來(lái)選擇優(yōu)質(zhì)的青貯玉米品種。品質(zhì)性狀之間也存在著相關(guān)性,分析可知,NDF和ADF之間有極顯著的相關(guān)性。上述結(jié)果說(shuō)明,在選擇高品質(zhì)青貯玉米的過(guò)程中,根據(jù)品質(zhì)性狀的一般配合力直接選擇和根據(jù)性狀之間的相關(guān)性間接選擇都是有效的。
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