不同熟期玉米種質對子粒脫水速率的影響

收獲后的生粒含水量是決定玉米能否安全收獲的一個重要指標，直接影響收獲后粒的干燥時間和質量。由于地理位置和氣候因素,玉米收獲時子粒含水率高已成為影響我國東北地區(qū)玉米品質的重要因素之一[2~5]。收獲時含水率過高的玉米子粒易霉爛,商品品質降低,給貯藏和加工帶來困難,增加成本,從而降低了經(jīng)濟效益。研究表明,玉米生理成熟時的含水率和生理成熟后期子粒脫水速率的快慢決定收獲時子粒水分含量。目前,選育生理成熟時含水率低、生理成熟后迅速脫水的玉米新品種已成為育種工作者的一個重要目標。本試驗通過對不同熟期玉米雜交種及親本子粒脫水速率及相關性狀的測定比較,為選育熟期適中、脫水速率快、收獲時子粒含水率低的玉米品種提供參考。1材料和方法1.1個品種自交系選用3個玉米雜交種鄭單958、先玉335、丹玉39;6個親本自交系鄭58、昌7-2、PH6WC、PH4CV、C8605-2、丹598。先玉335和鄭單958為中晚熟品種,丹玉39為晚熟品種。1.2地面設計采用隨機區(qū)組設計,3次重復,雜交種種植每區(qū)4行,每行10株;自交系種植4行/區(qū),每行12株,行長3m。1.3測量和方法1.3.1選取2穗/小區(qū)為保證取樣一致,在果穗吐絲前選生長一致植株進行統(tǒng)一套袋,混合授粉。自授粉16d開始取樣,共取樣11次,每5d取1次,每次選取2穗/小區(qū)。取樣后立即脫粒,稱子粒鮮重(w1),室內(nèi)自然風干,風干后稱干重(w2),再從風干樣中取出25g(w3)裝入紙袋內(nèi),于85℃烘箱中烘至恒重(w4),根據(jù)下列公式計算出每次取樣的子粒含水率及子粒脫水速率:子粒自然脫水速率=(生理成熟時子粒含水率-收獲時子粒含水率)/天數(shù);子粒脫水速率=(前一次采樣含水率-后一次采樣含水率)/兩次取樣相隔天數(shù)。1.3.2樣品含水率和脫水速率每次取樣后稱苞葉鮮重(W1)、軸鮮重(M1),然后裝入紙袋,先于105℃烘箱中殺青30min,在85℃烘箱中分別烘至恒重(W2、M2),根據(jù)如下公式計算出每次苞葉、穗軸的含水率和脫水速率:苞葉含水率=(W1-W2)/W1×100%;軸含水率=(M1-M2)/M1×100%;脫水速率=(前一次采樣含水率-后一次采樣含水率)/兩次取樣相隔天數(shù);自然脫水速率=(生理成熟時含水率-收獲時含水率)/兩次取樣相隔天數(shù)。1.3.3穗型、穗行數(shù)、軸粗及穗葉層數(shù)的測定在成熟期每小區(qū)選取有代表性的10株,測定株高、穗位高、開花期綠葉數(shù);收獲后取樣15穗,測定穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、軸粗;每小區(qū)隨機取100粒,3次重復測定百粒重;用GHCS-1000谷物電子容重儀測定容重;每次取樣后,記錄果穗的苞葉層數(shù);子粒長=穗粗-軸粗。1.4統(tǒng)計分析所有數(shù)據(jù)處理與分析應用Excel、DPS軟件和SPSS軟件進行。2結果與分析2.1不同玉米品種子粒脫水速率的比較以標準含水率的百粒重達到最大并保持穩(wěn)定作為各雜交種及自交系生理成熟的標志。在生理成熟后取樣測定子粒脫水速率,對不同玉米品種子粒脫水速率進行方差方析(表1),先玉335、鄭單958、丹玉39平均每天子粒脫水速率分別為0.72%、0.66%、0.22%。先玉335、鄭單958與丹玉39差異均顯著;先玉335與鄭單958差異不顯著。結果表明,子粒脫水速率在生理成熟后不同熟期品種間存在真實差異。2.2不同菌株,6.5%;生理成熟后,對不同自交系子粒脫水速率進行方差分析(表2),平均脫水速率由快到慢的順序依次為昌7-2、PH4CV、鄭58、PH6WC、C8605-2、丹598。昌7-2與PH4CV差異顯著;PH4CV、鄭58、PH6WC差異不顯著;鄭58、PH6WC、C8605-2、丹598差異不顯著;PH4CV與C8605-2、丹598差異均顯著。結果表明,生理成熟后子粒脫水速率在雜交種母本間無差異,在父本間差異顯著;中晚熟自交系脫水速率快于晚熟自交系。2.3親本相關性分析對雜交種及自交系各生育時期子粒脫水速率的相關分析結果表明(表3),鄭單958與親本的相關系數(shù)為0.80和0.69,均達到顯著水平;丹玉39與母本C8605-2相關系數(shù)為0.73,達到顯著水平;先玉335與親本相關性不顯著。從圖1可以看出,親本自交系與雜交種的平均脫水速率有相同趨勢,親本脫水快,其組配的雜交種脫水也較快。2.4先玉33、鄭單973含水率的比較生理成熟時子粒含水率將影響收獲時子粒含水率。對生理成熟時不同玉米雜交種子粒含水率進行比較結果表明(表4),3個雜交種鄭單958、丹玉39、先玉335的含水率分別為37.36%、35.36%、34.61%,鄭單958、丹玉39與先玉335含水率的差異均達到顯著水平。對生理成熟時自交系子粒含水率進行比較結果表明(表5),C8605-2含水率最高,與丹598、PH6WC差異不顯著,與鄭58、昌7-2、PH4CV差異極顯著;丹598、PH6WC、鄭58間差異不顯著,鄭58與昌7-2差異顯著;昌7-2與PH4CV差異不顯著。2.5不同大小丹玉33的含水率收獲時子粒含水率將影響收獲后子粒的品質。對收獲時不同雜交種子粒含水率進行比較(表6),丹玉39、鄭單958、先玉335的含水率分別為33.31%、30.05%、28.02%,丹玉39的含水率最高,與鄭單958和先玉335差異顯著;鄭單958與先玉335差異不顯著。收獲時晚熟品種的含水率高于中晚熟品種。對收獲時自交系子粒含水率進行比較(表7),C8605-2收獲時含水率最高,為36.330%,與丹598差異不顯著,與其他自交系差異均顯著;丹598與鄭58差異不顯著,與PH6WC、PH4CV、昌7-2差異極顯著;鄭58與PH6WC、PH4CV、昌7-2差異極顯著;PH4CV與昌7-2差異不顯著;晚熟自交系收獲時含水率高于中晚熟自交系。2.6雜交前后親本含水率的變化雜交種與自交系各生育時期子粒含水率相關分析結果表明(表8),雜交種與親本間含水率呈正相關,相關系數(shù)為0.94~0.99,達極顯著。由含水率高的親本組配的雜交種含水率也高。2.7子粒自然脫水速率與穗軸脫水速率的關系子粒脫水可能受多種因素的影響,對子粒田間自然脫水速率與各植株性狀進行相關性分析結果表明,子粒自然脫水速率與穗軸脫水速率呈正相關,相關系數(shù)為0.90,達極顯著;子粒自然脫水速率與穗長、穗粗、行粒數(shù)、子粒長、穗位高、株高均呈負相關,相關系數(shù)分別為-0.72、-0.76、-0.65、-0.65、-0.65、-0.64,達顯著水平;與苞葉脫水速率、苞葉層數(shù)、苞葉含水率、穗行數(shù)、百粒重、開花期綠葉數(shù)、軸粗相關性不顯著。3農(nóng)藝性狀與玉米性狀的關系中晚熟玉米雜交種先玉335和鄭單958的脫水速率明顯比晚熟雜交種丹玉39快,對應親本的脫水速率也呈現(xiàn)相同趨勢,熟期是影響子粒脫水速率的一個重要因素。雜交種子粒含水率與親本自交系呈極顯著正相關,子粒生理成熟時含水率影響收獲時的含水率。本試驗中父本與雜交種子粒脫水速率和含水率高低趨勢較為一致,說明父本對雜交種子粒脫水速率的影響較大,其結論有待進一步探討。大多數(shù)研究認為,農(nóng)藝性狀與子粒水分變化的關系密切。本試驗中子粒自然脫水速率與株高、穗位高、穗長、穗粗呈顯著負相關,與穗行數(shù)、苞葉層數(shù)呈不顯著負相關。在玉米育種上,要選育子粒脫水速率快的品種,在性狀選擇上應注重選擇株高、穗位較低,果穗適中、穗行數(shù)較少、穗粗較小的基因型。近幾年,先玉335在北方大面積種植,一個重要因素就是該雜交種