玉米茎秆纤维品质性状及其相关分析.pdf

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1、2014．4作物杂志Crops玉米茎秆纤维品质性状及其相关分析马飞前刘小刚王红武黄长玲吴宇锦胡小娇刘志芳(中国农业科学院作物科学研究所，100081，北京)摘要利用B73与By804构建的高油玉米素是细胞壁的主要组成部分。对玉米茎秆品质群体为材料，对细胞壁主要成分纤维素、半纤维素、性状与抗倒性研究目前还未有定论。本研究利用木质素3个品质性状进行了分析评价，以探讨茎秆200个高油玉米重组自交系(recombinantinbred品质性状间的关系以及与茎秆穿刺强度的关系。结lines，RIL)通过3年两点5个环境分析纤维素、半纤果表明，各品质性状变异较大，各性状家系间差异均维

2、素和木质素的表型变异及相关性分析，并对茎秆达极显著水平，不同品质性状变异程度不同，其中木品质性状与茎秆穿刺强度(rindpenetrationresist．质素含量变异最大，变异系数达20．10％。纤维素、ance，RPR)进行了相关性分析，为玉米茎秆品质及半纤维素和木质素三者之间均达到极显著正相关，抗倒性研究提供参考。其中，纤维素和木质素与茎秆穿刺强度呈显著或极1材料与方法显著正相关。关键词玉米；茎秆；纤维品质；穿刺强度1．1试验材料供试材料是由美国采用轮回选择法改良BSSS玉米作为重要的粮食、饲料、经济等多用型作群体所育成的抗性优良自交系B73与来源于北京物，已经成为

3、世界上最重要的作物之一。其茎秆作农业大学高油群体自交系By804构建200个家系的为植物六大组成(根、茎、叶、花、果实、种子)部分之高代RIL群体。一，有着至关重要的作用，它是植物地上部分和地下1．2田间试验设计部分物质交换和输送的渠道，也是植物形态保持的试验于2011、2012和2013年在中国农业科学主要支持力，其组成物质的微小差异会导致玉米的院作物科学研究所海南和北京昌平试验站进行。试其他性状发生改变。茎秆纤维含量作为茎秆主要组验采用随机区组设计，单行区，2次重复，行长成物质，其品质直接决定茎秆的饲用价值、茎秆强度5．5m，行距0．6m，株距0．28m，种植密度为6

4、万彬和其他经济性状。hm，田问管理同大田管理。玉米茎秆组分主要包括纤维素(cellulose，1．3性状测定CEL)、半纤维素(hemicellulose，HCEL)、木质素在玉米成熟期每行选取2株长势一致的植株使(aciddetergentlignin，ADL)和可溶性糖(watersolu—用AWOS-SL04型茎秆强度测定仪对玉米地上第三blecarbohydrate，WSC)，其中，纤维素和木质素具有节中部椭圆形短轴垂直于茎秆进行穿刺测量玉米茎增加细胞壁强度，提高茎秆的机械强度和细胞壁的皮抗穿刺强度(RPR)，测量后截取地上2—4节在不透水性等功能⋯。国内外对玉米

5、茎秆纤维品质105℃下杀青30min，然后65℃风干，用锤式粉碎机性状的研究都集中在茎秆消化率上，研究表明纤维粉碎，过0．5mm网筛。采用近红外漫反射光谱法素和木质素与玉米茎秆消化率呈极显著负相测定茎秆样品的纤维素、半纤维素和木质素的含量。关一J。但把玉米茎秆品质性状同玉米抗倒性结合使用的仪器为MPA型近红外反射光谱仪(德国起来的研究却很少，从细胞学分析，玉米茎秆的抗倒BRUKER公司)。伏性主要来源于细胞壁，而纤维素、半纤维素、木质1．4统计分析作者简介：马飞前，在读硕士，从事玉米遗传育种研究刘志芳为通信作者，研究员，研究方向为玉米高产育种利用Excel进行数据整理，利

6、用SAS软件相关基金项目：国家自然科学基金(31171561)；国家863“强优势玉米杂程序对茎秆纤维性状和茎秆穿刺强度性状进行基本交种的创制与应用”课题(2011AA10A103)收稿日期：2014—02—18；修回日期：2014—04—23统计量分析、联合方差分析和相关性分析。作物杂志Crops2014．4遗传力(hB)计算公式：hB=G2／orP；P=表1玉米茎秆纤维成分方差分析及遗传力G+GE2／e+2／re￡G：基因型方差，orP：表现型方差，GE：基因型×环境互作方差，：随机误差方差，e：环境个数，l'I重复数引。2结果与分析2．1茎秆品质性状差异显著性及其遗

7、传力对RIL群体木质素、纤维素和半纤维素含量进注：表不达到0．05显著水平，}表不达到0．01极显著水平，下同行方差分析(表1)，结果显示，环境、家系和家系与环境互作在这些性状上的差异均达极显著水平，说2．2茎秆纤维品质性状分析明其含量受遗传和环境因素的共同影响，并且基于由亲本和群体表型分析(表2)可知，群体自交均方MS值家系是家系与环境互作的3倍左右，说系各品质性状间的变异系数差异很大，其中ADL的明其主要受遗传控制，遗传力(h，％)分别是变异系数最大，平均为20．10％，其次是CEL的变58％、77％和66％。异系数，为1