倒伏是制约玉米高产、稳产的重要因素之一,它不仅导致产量下降、品质低劣,同时严重阻碍机械化收获的进程。目前玉米生产上以密植型品种为主,但由于种植过密以及受各种不良气候因素的影响,玉米倒伏呈现增加趋势,产量损失惨重。然而,玉米的抗倒伏性存在显著的基因型差异,为了探明玉米抗倒伏性状的遗传规律,为抗倒伏遗传改良和抗倒伏新品种的选育提供理论依据,本研究以不同杂种优势群的4个玉米自交系为父本,以15个自选系为母本,按NCII遗传交配设计组配成60个杂交组合, 2008、2009年在郑州种植杂交种及其亲本,对株高、穗位高、茎秆强度等植株性状进行配合力、相关、通径、主成分、杂种优势分析,对茎秆化学成分进行配合力效应和相关分析,并研究了倒伏率与玉米籽粒产量的关系。本研究主要结论如下:1、方差分析结果表明,在调查的与抗倒伏有关的植株性状(株高、穗位高、茎秆强度、节间长度、茎粗、穗上叶片数、叶夹角、入土根条数)中,父母本各自之间的配合力效应、父本×母本互作效应均存在显著或极显著差异,各性状父母本的一般配合力方差是特殊配合力的8.9578~149.1815倍,表明在抗倒伏各个性状的遗传变异中,基因的加性效应起着主导作用。在本研究材料中,4个父本中,郑58抗倒伏性最好;15个母本中,各个自交系各具优缺点,但以来自同一基础群体的M1～M5尤其是M4抗倒伏性表现优异;60个杂交组合中,M1×郑58表现较好。2、相关分析结果表明,植株倒伏率与株高、穗位高、节间长度、叶夹角呈正相关,且与穗位高、节间长度有极显著正相关,与株高呈显著正相关(r=0.5139),与茎秆强度、茎粗、入土根条数、穗上叶片数呈负相关,除穗上叶片数外,其它均呈极显著负相关。通径分析结果表明,穗位高、茎秆强度、入土根条数的直接效应较大,可以进行直接选择,株高、节间长度、茎粗、穗上叶片数、叶夹角的直接效应较小,不适宜直接选择。3、主成分分析结果表明,第一主成分PIN1茎秆强度(0.3438)、茎粗(-0.3372)、入土根条数(0.3129)的特征向量较大,第二主成分PIN2株高(-0.4759)、穗位高(-0.3744)、穗上叶片数(0.5521)特征向量较大,第三主成分PIN3叶夹角(0.8853)特征向量较大。PIN1越大,茎秆强度越大,但株高、穗位高增大,茎粗变小,加大倒伏的风险。PIN2的正向选择克服株高、穗位高增加的风险,增加穗上叶片数。PIN3的负向选择虽然能减小叶夹角,使株型紧凑,但会降低茎秆强度、增加穗位高,所以选择应适度。4、除叶夹角的中亲优势与超亲优势以及茎粗、穗上叶片数的超亲优势为负值外,其它各性状的中亲优势与超亲优势均表现为正效应;由亲本来预测杂种F1的表现,株高、茎秆强度、节间长度、穗上叶片数、叶夹角等性状以中亲值作为自变量建立的回归方程效果较好,而穗位高、茎粗、入土根条数等性状以最优亲本作为自变量效果较好。5、除茎秆粗蛋白的特殊配合力方差差异不显著外,其它各性状一般配合力方差、特殊配合力方差均存在显著或极显著差异。各性状一般配合力方差是特殊配合力方差的1.6989~7.4859倍,表明在茎秆化学成分的遗传中,基因的加性作用更为重要。相关分析结果表明,倒伏率与茎秆粗纤维素、可溶性糖、粗蛋白呈负相关,且与粗纤维素、可溶性糖呈显著负相关,相关系数分别为-0.5130、-0.4849。6、相关分析结果表明,倒伏率与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率、穗粒重均呈负相关,且与百粒重、穗粒重呈显著负相关;尽管倒伏率与籽粒粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸的负相关系数未达显著水平,可能是倒伏发生较晚的缘故,但相关趋势表明倒伏不仅明显降低了玉米的籽粒产量,同时影响了籽粒品质。7、抗倒伏植株性状与玉米产量的相关分析结果表明,穗粒重与株高、穗位高呈显著正相关,行粒数与茎粗呈显著负相关,即降低株高、穗位高,增加茎粗,可以提高抗倒性,但会降低产量,因此,在进行选择时应采用适当的选择压,各性状指标应该设置合理,兼顾抗倒性和产量之间的协调。