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摘 要：该文以玉米F2∶3群体为试验材料，通过对雄穗长与雄穗分支数进行相关分析，探讨它们间的相互关系。结果表明：F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数均有不同程度的改变，其表型变异系数在群体内有不同程度的增加，符合F2∶3分离群体的特点。频率分布符合近似正态分布，雄穗长与分支数可用于进一步QTL定位以及分子标记辅助育种等相关研究。
关键词：玉米；F2∶3群体；雄穗长；雄穗分支数
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）15-39-02
玉米是异花授粉作物，其雄穗性状对雌穗的授粉质量至关重要[1]。雄穗和雌穗间对光合产物有竞争关系，大的雄穗将消耗更多的能量，致使玉米雄穗分枝数和籽粒产量之间存在显著的负相关关系[2-4]。剖析雄穗长与分支数的相互关系，对改良玉米雄穗相关性状及相关研究具有一定的参考价值。本研究利用沈137×掖107构建F2∶3群体为试验材料，分析雄穗长与分支数的相互关系及在F2∶3群体内的表型变异情况，为雄穗长与雄穗分支数等雄穗相关性状的QTL定位和分子标记辅助育种提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料 以玉米优良亲本自交系沈137×掖107杂交，采用单粒传法构建玉米F2∶3群体，家系数目为250。
1.2 田间试验设计与数据调查 250个家系的F2∶3群体于2014年冬季在海南玉米基地种植，采用随机区组设计，不设重复，单行区，3m行长，每行12穴，每穴2株，密度约为51 000株/hm2，田间管理同大田生产。植株授粉10d后，进行雄穗长与雄穗分支数性状调查[5]，每行从第3株开始，连续调查5株。
1.3 统计分析 雄穗长、雄穗分支数分别求取5株平均值，利用Office2007、SPSS18.0软件和Sigma Plot10.0软件进行数据描述性统计及相关分析；计算雄穗长与雄穗分支数的变异系数，揭示群体内的遗传变异；进行相关分析，绘制频率分布图，绘制曲线拟合图。相关分析时计算Pearson相关系数，选用T检验中的两尾法，评价2个性状间的相关系数，揭示F2∶3群体雄穗相关性状的变化趋势。
2 结果与分析
2.1 F2∶3群体雄穗长与分支数的描述统计及相关分析 2个性状的描述统计及相关分析列于表1，由表1可见，雄穗长的极大值为38.8cm，极小值为19.6cm，均值为31.216cm；雄穗分支数的极大值为11.8，极小值为1，均值为3.928。二者的变异系数分别为10.72%和37.23%，说明群体内雄穗长与分支数的变异程度均较大，符合F2∶3分离群体的特点。对二者的相关研究表明，雄穗长与雄穗分支数间达极显著正相关，表明二者关系较为紧密，可能存在相似的遗传基础。
表1 F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数描述性统计
[性状＼&相关系数＼&中值＼&方差＼&全距＼&极小值＼&极大值＼&均值＼&标准差＼&变异系数（%）＼&雄穗长＼&0.229**＼&31.2＼&11.197＼&19.2＼&19.6＼&38.8＼&31.216＼&3.3462＼&10.72＼&雄穗分支数＼&3.8＼&2.138＼&10.8＼&1＼&11.8＼&3.928＼&1.4623＼&37.23＼&]
注：**表示达0.01显著水平。
2.2 F2∶3群体雄穗长与分支数的曲线拟合分析 对雄穗长与分支数进行曲线拟合，得出二者的拟合方程为y=0.81+0.10x，发现雄穗长与分支数呈现一种线性的相关性（图1），进一步表明雄穗长与分支数之间在遗传基础具有较大的相似性。
[雄穗长][雄穗分支数]
图1 雄穗长与雄穗分支数曲线拟合
2.3 F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数的频率分布分析 图2显示F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数表数据频率分布，由图2可知，雄穗长与雄穗分支数均呈现为一种近似的正态分布。说明F2∶3群体是较为理想的QTL研究基础材料，为进一步探讨F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数的相互关系打下了基础。
图2 雄穗长与雄穗分支数频率分布
3 结论与讨论
对F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数计算变异系数发现，二者的变异系数均较大，表明群体内雄穗长与雄穗分支数的变异程度较大。对二者进行相关分析后发现，二者之间相关性达极显著正相关水平，这与杨钊钊等[1]的研究结果一致，同时对2个目标性状进行曲线拟合分析，均表明雄穗长与雄穗分支数之间可能存在相似的遗传基础，汤华等[6]的研究表明性状间的表型相关可能源于控制该性状的QTL（基因）之间的紧密连锁。对F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数进行频率分布分析后发现，二者均呈现连续变异，其频率分布图与正态分布曲线拟合较好，该测定结果可用于雄穗长与雄穗分支数的QTL研究，为进一步的研究奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]杨钊钊，李永祥，刘成，等.基于多个相关群体的玉米雄穗相关性QTL分析[J].作物学报，2012，38（8）：1435-1442.
[2]Lambert R J，Johnson R R.Leaf angle，tassel morphology，and the performance of maize hybrids[J].Crop Sci.，1978，18：499-502.
[3]Geraldi K S，Miranda Filho J B，Vencovsky R.Estimates of genetic parameters of tassel characters in maize（Zea mays L.）and breeding perspectives[J].Maydica，1985，30：1-14.
[4]Monneveux P，Sanchez C，Tiessen A.Future progress in drought tolerance in maize needs new secondary traits and cross combinations[J].J Agric Sci.，2008，146：287-300.
[5]石云素，黎裕，王天宇，等.玉米种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社，2006：14.
[6]汤华，严建兵，黄益勤，等.玉米5个农艺性状的QTL定位[J].遗传学报，2005，32（2）：203-209.
（责编：张宏民）
关键词：玉米；F2∶3群体；雄穗长；雄穗分支数
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）15-39-02
玉米是异花授粉作物，其雄穗性状对雌穗的授粉质量至关重要[1]。雄穗和雌穗间对光合产物有竞争关系，大的雄穗将消耗更多的能量，致使玉米雄穗分枝数和籽粒产量之间存在显著的负相关关系[2-4]。剖析雄穗长与分支数的相互关系，对改良玉米雄穗相关性状及相关研究具有一定的参考价值。本研究利用沈137×掖107构建F2∶3群体为试验材料，分析雄穗长与分支数的相互关系及在F2∶3群体内的表型变异情况，为雄穗长与雄穗分支数等雄穗相关性状的QTL定位和分子标记辅助育种提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料 以玉米优良亲本自交系沈137×掖107杂交，采用单粒传法构建玉米F2∶3群体，家系数目为250。
1.2 田间试验设计与数据调查 250个家系的F2∶3群体于2014年冬季在海南玉米基地种植，采用随机区组设计，不设重复，单行区，3m行长，每行12穴，每穴2株，密度约为51 000株/hm2，田间管理同大田生产。植株授粉10d后，进行雄穗长与雄穗分支数性状调查[5]，每行从第3株开始，连续调查5株。
1.3 统计分析 雄穗长、雄穗分支数分别求取5株平均值，利用Office2007、SPSS18.0软件和Sigma Plot10.0软件进行数据描述性统计及相关分析；计算雄穗长与雄穗分支数的变异系数，揭示群体内的遗传变异；进行相关分析，绘制频率分布图，绘制曲线拟合图。相关分析时计算Pearson相关系数，选用T检验中的两尾法，评价2个性状间的相关系数，揭示F2∶3群体雄穗相关性状的变化趋势。
2 结果与分析
2.1 F2∶3群体雄穗长与分支数的描述统计及相关分析 2个性状的描述统计及相关分析列于表1，由表1可见，雄穗长的极大值为38.8cm，极小值为19.6cm，均值为31.216cm；雄穗分支数的极大值为11.8，极小值为1，均值为3.928。二者的变异系数分别为10.72%和37.23%，说明群体内雄穗长与分支数的变异程度均较大，符合F2∶3分离群体的特点。对二者的相关研究表明，雄穗长与雄穗分支数间达极显著正相关，表明二者关系较为紧密，可能存在相似的遗传基础。
表1 F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数描述性统计
[性状＼&相关系数＼&中值＼&方差＼&全距＼&极小值＼&极大值＼&均值＼&标准差＼&变异系数（%）＼&雄穗长＼&0.229**＼&31.2＼&11.197＼&19.2＼&19.6＼&38.8＼&31.216＼&3.3462＼&10.72＼&雄穗分支数＼&3.8＼&2.138＼&10.8＼&1＼&11.8＼&3.928＼&1.4623＼&37.23＼&]
注：**表示达0.01显著水平。
2.2 F2∶3群体雄穗长与分支数的曲线拟合分析 对雄穗长与分支数进行曲线拟合，得出二者的拟合方程为y=0.81+0.10x，发现雄穗长与分支数呈现一种线性的相关性（图1），进一步表明雄穗长与分支数之间在遗传基础具有较大的相似性。
图1 雄穗长与雄穗分支数曲线拟合
2.3 F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数的频率分布分析 图2显示F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数表数据频率分布，由图2可知，雄穗长与雄穗分支数均呈现为一种近似的正态分布。说明F2∶3群体是较为理想的QTL研究基础材料，为进一步探讨F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数的相互关系打下了基础。
图2 雄穗长与雄穗分支数频率分布
3 结论与讨论
对F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数计算变异系数发现，二者的变异系数均较大，表明群体内雄穗长与雄穗分支数的变异程度较大。对二者进行相关分析后发现，二者之间相关性达极显著正相关水平，这与杨钊钊等[1]的研究结果一致，同时对2个目标性状进行曲线拟合分析，均表明雄穗长与雄穗分支数之间可能存在相似的遗传基础，汤华等[6]的研究表明性状间的表型相关可能源于控制该性状的QTL（基因）之间的紧密连锁。对F2∶3群体雄穗长与雄穗分支数进行频率分布分析后发现，二者均呈现连续变异，其频率分布图与正态分布曲线拟合较好，该测定结果可用于雄穗长与雄穗分支数的QTL研究，为进一步的研究奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]杨钊钊，李永祥，刘成，等.基于多个相关群体的玉米雄穗相关性QTL分析[J].作物学报，2012，38（8）：1435-1442.
[2]Lambert R J，Johnson R R.Leaf angle，tassel morphology，and the performance of maize hybrids[J].Crop Sci.，1978，18：499-502.
[3]Geraldi K S，Miranda Filho J B，Vencovsky R.Estimates of genetic parameters of tassel characters in maize（Zea mays L.）and breeding perspectives[J].Maydica，1985，30：1-14.
[4]Monneveux P，Sanchez C，Tiessen A.Future progress in drought tolerance in maize needs new secondary traits and cross combinations[J].J Agric Sci.，2008，146：287-300.
[5]石云素，黎裕，王天宇，等.玉米种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社，2006：14.
[6]汤华，严建兵，黄益勤，等.玉米5个农艺性状的QTL定位[J].遗传学报，2005，32（2）：203-209.
（责编：张宏民）