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高油玉米群体是重要的优质玉米资源,其主要来源于人工长期不断的轮回选择。本研究以长期选择的高油玉米群体(KYHO)以及由同一基础群体发展的大粒玉米群体(BK)为材料,通过同一环境下的种植观察以及对各个选择世代的籽粒、秸秆品质性状的变化进行了系统分析,旨在全面了解玉米群体高强度的油分和粒重连续选择的人工进化效应,为相关的遗传和育种研究提供参考。本研究共利用高油和大粒不同选择轮次共21个群体进行研究,其世代油分选择主要通过核磁共振仪(NMR)MinispicPC20完成单粒选择,各群体的籽粒品质及秸秆品质性状主要通过近红外光谱仪测定并运用实验室已经建立的模型分析其含量。
试验主要结论如下:1、玉米基础群体经过10轮籽粒油分定向选择后,含油量由C0的5.45%上升至C10的12.09%,平均百粒重由C0的35.21克下降至C10的22.68克,二者呈显著负相关,相关系数为-0.8677。大粒群体的百粒重35.21克增加到C10的42.86克,但油分变化不明显。
2、高油玉米群体籽粒品质性状的相关统计结果表明,玉米籽粒油分含量与蛋白质含量呈极显著正相关(r=0.8351),与淀粉含量呈极显著负相关(r=-0.9811)。在其R2值大于0.8水平上,高油群体籽粒油分含量每增加1%,蛋白质增加0.17%,淀粉降低1.1%,百粒重降低1.82克。
3、玉米群体秸秆品质性状的相关统计结果表明,玉米秸秆消化率与中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维间存在极显著的负相关(r=0.9610和r=0.9406);玉米秸秆消化率与可溶性糖存在极显著正相关(r=0.8579),与粗蛋白呈显著正相关(r=0.5921)。不同轮次高油和大粒群体的秸秆主要成分和消化率变化不大,高油群体的油分与秸秆消化率没有性状相关性,而大粒群体的油分与消化率呈显著正相关。
4、玉米群体随着油分含量的增加生育期有缩短的趋势,C10比C1抽雄期和吐丝期平均提前1.5天左右,大粒群体随着粒重的不断增加生育期有延迟的趋势,抽雄期和吐丝期平均延迟1.2天左右。对籽粒油分的定向选择过程中,高油玉米群体的红色穗轴的频率逐渐增加,由最初的C0的27%增加到C10的97%,大粒群体轴色频率变化不明显。