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新疆近２０年来审定玉米品种主要性状的演变分析
田慧娟，胡梦婷，杨凯智，张　丹
（塔里木大学农学院／新疆干旱区特作物遗传改良与高效生产兵团重点实验室，新疆阿拉尔８４３３００）
  摘要：为初步探明多年来新疆审定玉米品种的演变更替规律，将近２０年审定的玉米品种数据进行分析，对未来的育种工作方向以及预测提供一定的参考。从１９９８—２０２２年间新疆审定的３４１份玉米品种信息中整理出普通玉米２８２份，对其１５个主要性状进行方差分析、线性回归分析、相关性分析及因子分析。结果表明，不同品种生育期、株高、穗位高等１０个性状在年际间差异显著或极显著。随着年份更替，年均株高、百粒质量、产量、容重、粗淀粉含量显著上升，年均穗行数、行粒数、粗蛋白含量、粗脂肪含量显著下降，年均生育期、穗位高、总叶片数、穗长、穗粗、出籽率变化不显著。相关性分析结果表明，产量与大部分性状呈正相关，各性状间存在复杂的相关性，生产中需合理利用各性状间的相互关系进行协同改良。因子分析结果表明，株高、行粒数、穗长、粗蛋白含量、容重、穗行数、出籽率和粗脂肪含量是新疆审定玉米品种的主要参考要素。新疆审定玉米品种在２０年间向高植株、高容重、高粗淀粉含量、少穗粒数、低蛋白含量、低脂肪含量的趋势发展，整体产量上升但营养品质性状中粗蛋白含量、粗脂肪含量呈现下降趋势。未来品种选育中，建议合理控制株高，适当延长生育期，充分结合现代生物技术手段以协调品质性状组成成分间的关系，进而选育高产、优质、籽粒高营养的玉米品种。
  关键词：新疆；玉米品种；演变；相关性分析；因子分析
  中图分类号：Ｓ５１３．０２  文献标志码：Ａ  文章编号：１００２－１３０２（２０２３）１６－００５４－０８
收稿日期：２０２２－１１－１８
基金项目：国家自然科学基金（编号：３１７６０３８８）；塔里木大学－华中农业大学联合基金（编号：
ＴＤＨＮＬＨ２０１６０３）。作者简介：田慧娟（２０００—），女，甘肃天水人，硕士研究生，研究方向为作物遗传育种。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｍｚｔｈｊ＠１６３．ｃｏｍ。
通信作者：张　丹，博士，副教授，研究方向为玉米种质资源的研究与利用。Ｅ－
ｍａｉｌ：ｚｄｚｋｙｔｄ＠１６３．ｃｏｍ。  玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）营养价值较高，是世界上重要的粮食作物之一。玉米作为我国高产粮食作物，同时是畜牧业、养殖业、化工业等不可或缺的原料，
在保障国家粮食安全方面有着重要的战略地位［１］。
新疆作为我国农业大省，有着得天独厚的自然环境，南北疆气候差异大、光热资源丰富，是西北灌溉玉米
的主产区［
２－３］
。２０２１年新疆玉米播种面积达到１０５ １１万ｈｍ２，单位面积产量为１３２５０．１ｋｇ／ｈｍ２
，较２０２０年单产增加了３３７．９５ｋｇ／ｈｍ２［４］。新疆自１９９８
年起至２０２２年先后共选育并审定玉米品种３４１份（不包括２０２２年引进品种），其中普通玉米２８２份、饲料玉米２
１份、特种玉米３８份。这些新品种的审定为新疆玉米提质增产奠定了良好的基础。
品种改良对玉米生产潜力和单产提高有着重要作用，对已审定的玉米品种进行分析有助于判断
未来玉米育种的趋势［５］。对部分省份的玉米审定
品种进行分析并提出育种建议的分析已有所报
道［６－８］，而新疆历年来审定玉米品种的农艺、产量、2022年新疆兵团公务员考试
品质性状演变规律分析还未见报道。因不同省份
地理位置不同，气候、地域等存在差异，审定的品种代表性状有所不同，因此很有必要对新疆已审定玉米品种进行分析。
本研究收集了１９９８—２０２２年新疆３４１份审定玉米的品种信息，对２８２份普通玉米１５个性状进行分析，初步探明多年来新疆审定玉米品种的演变更替规律，并对未来的育种工作方向以及预测提供一定的参考。
１　数据来源与处理方法
１．１　数据来源
通过中国种业大数据平台（ｈｔｔｐ：／／２０２．１２７．４２．４７：６０１０／ＳＤＳｉｔｅ／Ｈｏｍｅ／Ｉｎｄｅｘ）、中国玉米品种系谱数据库（ｈｔｔｐ：／／ｍａｉｚｅｄａｔａ．ｃｎ／）、中国种业商务网（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｓｅｅｄ１１４．ｃｏｍ／ｓｅｅｄ／ｐｚｄｑ／）、国家统计局（ｓｔａｔｓ．ｇｏｖ．ｃｎ）等网站收集新疆１９９８—２０２２年间公布的审定玉米品种的数据信息。１．２　数据处理
使用Ｏｆｆｉｃｅ２０２１对收集到的３４１份审定玉米品种信息进行整理，使用ＩＢＭＳＰＳＳＳ
ｔａｔｉｓｔｉｃｓ２５．０判断３４１份材料的分类以及趋势，并利用Ｏｒｉｇｉｎ２０２２绘图。从中选取２８２个普通玉米品种，对其生育期、株高、穗位高等１５个性状进行整理分析。对给定范围的数据取其中值；对产量性状取生产试验（若无生产试验则取区域试验）数据；对于缺失数据，线性回归与方差分析时以缺失表示，相关性分析和因子分析时以均值填充［９］。
利用ＩＢＭＳＰＳＳＳｔａｔｉｓｔｉｃｓ２５．０对表型数据进行标准化处理后，进行线性回归与方差分析、变异系数分析、相关性分析、因子分析。利用Ｏｒｉｇｉｎ２０２２绘制线性回归与方差分析图、变异系数图、相关性热图；方差分析与回归分析，置信区间以Ｐ＜０．０５为显著、Ｐ＜０．０１为极显著；相关性分析使用皮尔逊检测法。
２　结果与分析
２．１　审定品种来源、类型及数量分析
审定品种统计分析结果表明，１９９８—２０２２年间新疆共计审定玉米品种３４１份，参与选育的单位达１３３家，各审定品种名称及选育单位见表１（仅列出选育品种数量大于１０的选育单位及其审定品种名称）。其中，新疆农垦科学院审定的品种为２２份，新疆农业科学院粮食作物研究所和新疆新实良种股份有限公司选育品种各为１３份，新疆广宇科技发展有限公司选育品种为１２份，新疆华西种业有限公司和昌吉州登海种业有限公司选育品种各为１１份，可见新疆审定的玉米品种来源多
为本地选育公司或科研院所。
表１　１９９８—２０２２年部分审定普通玉米品种来源
  由图１可知，３４１份审定品种中，普通玉米品种数量为２８２份，占８２．７％；青贮玉米２１份，占６ ２％；特种玉米（甜玉米、糯玉米、甜糯玉米和爆裂玉米）３８份，占１１．１％。因近年审定普通玉米品种所占比例较高，所以选取２８２份普通玉米品种进行后续分析。２４年间，１９９９年、２００１年、２０１９年与２０２０年未审定品种，审定品种最少的年份为２０００年和２００２年，分别仅有１份；２０２２年最多，审定品种１１１份。２００２—２００６年、２００９—２０１１年、２０１５—２０１７年、２０１３—２０１４年呈缓慢上升趋势，２０２１—２０２２年呈现大幅度上升。而２００６—２００９年、２０１４—２０１６年与２０１７—２０２１年则呈缓慢下降趋势。近年来审定品种数量的不断上升与本地的玉米机械化发展呈现良好的发展态势密不可分［１０］
。
２．２　农艺、产量、品质性状表现及其演变分析
２．２．１　农艺性状随年份更替的变化　对审定的
２８２份普通玉米的农艺性状进行分析，结果（图２）
表明，生育期在不同年份间差异极显著（Ｐ＜０．０１），
年均生育期随年份迭变基本不变，所有品种平均生
育期为１１２．８ｄ，其中生育期最长的品种为美联１０
２
（１３３．６ｄ），最短的为新玉８２号（８１．８ｄ）。株高在年际间差异极显著（Ｐ＜０．０１），年均株高随年份迭变显著增长（Ｐ＜０．０５），品种间平均株高为２７４．４６ｃｍ，最低的为新玉９号（１７５ｃｍ），最高的为新玉１０２（３６２ｃｍ）。穗位高在不同年份间存在显著差异（Ｐ＜０．０５），年均穗位高随年份迭变基本不变，品种间平均穗位高为１１１．３１ｃｍ，穗位高最高的品种是新玉４４号（１７５ｃｍ），最低的是新玉１０号（６０ｃｍ）。穗位比（穗位高占株高的比例）在不同年份间差异极显著（Ｐ＜０．０１），年均穗位比随年份迭变显著降低（Ｐ＜０．０５）。总叶片数在年际间差异显著（Ｐ＜０．０５），年均总叶片数随年份更迭基本不变。生育期、株高、穗位高、总叶片数４个性状在不同年份间存在不同的表型变异；平均变异系数最大的是穗位高（１５．０２％），其次是生育期（１２．７９％）、株高（８ ５４％）、总叶片数（７．７５％）。
２．２．２　产量性状随年份更替的变化　２８２份审定玉米品种７个产量性状分析结果见图３。穗粗、
穗
行数、行粒数与出籽率在不同年份差异均未达到显著水平，其中年均穗粗与年均出籽率随年份更替基本保持不变。穗长在不同年份间差异显著（Ｐ＜０ ０５），年均穗长随年份迭变基本不变，年均穗长最长的是新玉４４号（２５ｃｍ），最短的为新玉８７号（１３．６ｃｍ）。百粒质量在不同年份间差异极显著（Ｐ＜０．０１），年均百粒质量随年份更替显著上升，年均百粒质量最小的是新玉８７号（１９．４４５ｇ），最大的是杰农６２８（４５．６ｇ）。产量在不同年份间差异极显著（Ｐ＜０ ０１），且随年份迭变呈极显著增长（Ｐ＜
０ ０１），最低的品种是新玉８２号（６５１４．５ｋｇ／ｈｍ２），最高的是天育１
０８（２１１６３．５ｋｇ／ｈｍ２
），年际间平均产量最高的是２０２２年，其１０４个品种平均产量为
１５３１５．２６ｋｇ／ｈｍ２
。以上７个性状中，以产量的变异
程度最高，平均变异系数达２２．９８％，其他性状变异程度均较小。
２．２．３　品质性状随年份更替的变化　由图４可见，粗蛋白含量在年际间差异不显著，年均粗蛋白含量随年份更迭有下降趋势。容重在年际间差异极显著（Ｐ＜０ ０１），年均容重随年份迭变极显著增加。粗脂肪含量在年际间差异显著（Ｐ＜０．０５），年均粗脂肪含量随年份迭变显著下降。粗淀粉含量在年际间差异极显著（Ｐ＜０．０１），年均粗淀粉含量极显著上升。容重、粗蛋白含量、粗淀粉含量、粗脂肪含量这４个性状在不同年份间变异程度各不相同，平均变异系数最大的是粗脂肪含量（
１１．８２％），其次依次为粗蛋白含量（９ ２７％）、粗淀粉含量（３．２６％）、容重（３．０２％）
。
２．３　各个性状的相关分析
对２８２份审定玉米品种的１５个性状进行相关性分析，结果（图５）表明，玉米生育期与株高、穗位高、总叶片数、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒质量、容重、粗淀粉含量、产量呈极显著正相关；与粗脂肪含量呈极显著负相关。表明生育期延长，会使株高、穗位高、穗长、穗粗、总叶片数、穗行数、行粒
数、百粒质量、容重、粗淀粉含量、产量增加，而粗脂肪含量会降低。株高与穗位高、总叶片数、穗长、产量等９个性状均呈极显著正相关；与粗脂肪含量呈极显著负相关。穗位高与总叶片数、穗长等１０个性状呈极显著正相关；与粗脂肪含量呈极显著负相关。穗位高影响玉米抗倒伏性、植株形态、穗部形态等进一步影响性状表现。在穗部性状中，穗粗、