玉米亲本自交系及杂交种机械粒收质量相关指标分析

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.04.004

摘要/Abstract

摘要： 以玉米亲本自交系及杂交种为试验材料，于2019—2020年对玉米植株地上倒3—5节的折断力、节间长、节间粗及收获时籽粒含水率、破碎率、抗压能力、脱水速率等指标进行分析，并筛选茎秆强度强、籽粒机收质量好的玉米材料，为适宜机械粒收玉米新种质的培育奠定基础。结果表明，自交系E8501和杂交种郑单6122的茎秆折断力较大，自交系郑58、ZC1456和杂交种郑单958折断力较小；自交系郑682和杂交种先玉335的节间较长，自交系郑588和杂交种郑单1002的节间较短；自交系郑P6、PH6WC和杂交种DK517节间较粗，自交系郑682和杂交种郑单6098节间较细。聚类分析结果表明，玉米亲本自交系E8501、郑7541、郑H71、郑V89M、郑D58M、HCL1645和PH4CV及杂交种郑单6386、郑单6122、DK517、郑单6095、郑单6098、郑单1868和郑单1002的茎秆强度较强。杂交种郑单958的籽粒含水率较高，郑单6122 较低；自交系郑H71 和杂交种郑单958、郑单1868 的籽粒破碎率较高，自交系PH4CV和杂交种DK517的籽粒破碎率较低；自交系PH4CV和杂交种郑单6122的籽粒抗压能力较大，自交系郑H71和杂交种郑单958的籽粒抗压能力较小。玉米收获时籽粒含水率≤26.87%就能够满足籽粒破碎率≤5%的机械粒收标准。在上述14个抗倒伏能力较强的玉米材料基础上，最终筛选出亲本自交系E8501、郑7541、郑H71、郑V89M、郑D58M、HCL1645和PH4CV以及杂交种DK517、郑单6122、郑单6386和郑单6098为抗倒伏较强且机械粒收质量佳（籽粒含水率≤26.87%且破碎率≤5%）的材料。

关键词: 玉米, 机械粒收, 折断力, 节间长, 节间粗, 含水率, 破碎率, 抗压能力, 脱水速率

Abstract: With maize parental inbred lines and hybrid varieties as experimental materials，from 2019 to 2020，the breaking strength，length and thickness of the aboveground 3th，4th and 5th internodes from the last，the moisture content，breakage rate，compressive capacity and dehydration rate of grains at harvest time were analyzed，and the maize materials with strong stem strength and good mechanical grain harvest quality were screened to lay a foundation for the cultivation of new varieties suitable for mechanical grain harvest.The results showed that the stem breaking strength of inbred line E8501 and hybrid Zhengdan 6122 was higher，and that of inbred lines Zheng 58，ZC1456 and hybrid Zhengdan 958 was lower.The internodes of inbred line Zheng 682 and hybrid Xianyu 335 were longer，and the internodes of inbred line Zheng 588 and hybrid Zhengdan 1002 were shorter.The internodes of inbred lines Zheng P6，PH6WC and hybrid DK517 were thicker，while the internodes of inbred line Zheng 682 and hybrid Zhengdan 6098 were finer. The results of cluster analysis showed that the parental inbred lines E8501，Zheng 7541，Zheng H71，Zheng V89M，Zheng D58M，HCL1645，PH4CV and their hybrids Zhengdan 6386，Zhengdan6122，DK517，Zhengdan 6095，Zhengdan 6098，Zhengdan 1868 and Zhengdan 1002 had stronger stem strength.The moisture content of hybrid Zhengdan 958 was higher，while Zhengdan 6122 was lower.The breakage rates of inbred line Zheng H71 and hybrids Zhengdan 958 and Zhengdan 1868 were higher，while the breakage rates of inbred line PH4CV and hybrid DK517 were lower. The compressive capacity of inbred line PH4CV and hybrid Zhengdan 6122 was higher，while that of inbred line ZhengH71 and hybrid Zhengdan 958 was lower. When grain was harvested，moisture content≤26.87% could meet the national standard of mechanical grain harvest with breakage rate ≤5%.On the basis of the above 14 maize materials with strong lodging resistance，finally，parental inbred lines E8501，Zheng 7541，Zheng H71，Zheng V89M，Zheng D58M，HCL1645 and PH4CV and hybrids DK517，Zhengdan 6122，Zhengdan 6386 and Zhengdan 6098 were selected as materials with strong lodging resistance and good mechanical grain harvest quality（moisture content≤26.87%，and breakage rate≤5%）.

Key words: Maize, Mechanical grain harvest, Breaking strength, Internode length, Internode thickness, Moisture content, Breakage rate, Compressive capacity, Dehydration rate

中图分类号:

S513

魏良明, 曹丽茹, 叶飞宇, 张前进, 张新, 王振华, 庞芸芸, 马晨晨, 金松灿, 鲁晓民. 玉米亲本自交系及杂交种机械粒收质量相关指标分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(4): 31-41.

WEI Liangming, CAO Liru, YE Feiyu, ZHANG Qianjin, ZHANG Xin, WANG Zhenhua, PANG Yunyun, MA Chenchen, JIN Songcan, LU Xiaomin. Analysis of Mechanical Grain Harvest Quality Related Indexes of Maize Parental Inbred Lines and Hybrids[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2023, 52(4): 31-41.

参考文献

［1］XUE J，MING B，XIE R Z，et al.Evaluation of maize lodging resistance based on the critical wind speed of stalk breaking during the late growth stage［J］.Plant Methods，2020，16（1）：148.
［2］NOVACEK M J，MASON S C，GALUSHA T D，et al.Twin rows minimally impact irrigated maize yield，morphology，and lodging［J］.Agronomy Journal，2013，105（1）：268⁃276.
［3］程富丽，杜雄，刘梦星，等.玉米倒伏及其对产量的影响［J］.玉米科学，2011，19（1）：105⁃108.
CHENG F L，DU X，LIU M X，et al.Lodging of summer maize and the effects on grain yield［J］.Journal of Maize Sciences，2011，19（1）：105⁃108.
［4］勾玲，赵明，黄建军，等.玉米茎秆弯曲性能与抗倒能力的研究［J］.作物学报，2008，34（4）：653⁃661.
GOU L，ZHAO M，HUANG J J，et al.Bending mechanical properties of stalk and lodging⁃resistance of maize（Zea mays L.）［J］.Acta Agronomica Sinica，2008，34（4）：653⁃661.
［5］柴宗文，王克如，郭银巧，等.玉米机械粒收质量现状及其与含水率的关系［J］.中国农业科学，2017，50（11）：2036⁃2043.
CHAI Z W，WANG K R，GUO Y Q，et al.Current status of maize mechanical grain harvesting and its relationship with grain moisture content［J］.Scientia Agricultura Sinica，2017，50（11）：2036⁃2043.
［6］王克如，李少昆.玉米籽粒脱水速率影响因素分析［J］.中国农业科学，2017，50（11）：2027⁃2035.
WANG K R，LI S K.Analysis of influencing factors on kernel dehydration rate of maize hybrids［J］.Scientia Agricultura Sinica，2017，50（11）：2027⁃2035.
［7］张凤启，王邑双，丁勇，等.玉米籽粒脱水速率研究进展［J］.农学学报，2018，8（11）：4⁃8.
ZHANG F Q，WANG Y S，DING Y，et al.Corn kernel dehydration rate research progress［J］.Journal of Agriculture，2018，8（11）：4⁃8.
［8］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.玉米收获机械技术条件：GB/T21962—2008［S］.北京：中国标准出版社，2008.
General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China，Standardization Administration of the People’s Republic of China.Technical requirements for maize combine harvester：GB/T 21962—2008［S］.Beijing：Standards Press of China，2008.
［9］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会. 玉米：GB 1353—2009［S］.北京：中国标准出版社，2009.
General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China，Standardization Administration of the People’s Republic of China.Maize：GB 1353—2009［S］.Beijing：Standards Press of China，2009.
［10］潘天遵，高聚林，苏治军，等.基于主成分分析的玉米杂交组合农艺性状综合评价［J］.北方农业学报，2016，44（4）：1⁃8.
PAN T Z，GAO J L，SU Z J，et al.Comprehensive evaluation of agronomic traits based on principal component analysis of maize hybrids［J］.Journal of Northern Agriculture，2016，44（4）：1⁃8.
［11］卢海博，闫静琦，蒋傲男，等.寒旱区春玉米机械化籽粒直收品种筛选［J］.河北北方学院学报（自然科学版），2019，35（1）：35⁃38.
LU H B，YAN J Q，JIANG A N，et al.Screening varieties suitable for mechanical harvesting of spring maize kernel in Zhangjiakou［J］.Journal of Hebei North University（Natural Science Edition），2019，35（1）：35⁃38.
［12］李少昆，张万旭，王克如，等.北疆玉米密植高产宜粒收品种筛选［J］.作物杂志，2018（4）：62⁃68.
LI S K，ZHANG W X，WANG K R，et al.The selection of high yield maize cultivars suitable for dense planting and grain mechanical harvesting in North of Xinjiang［J］.Crops，2018（4）：62⁃68.
［13］廖忠玲.玉米抗倒伏栽培技术研究进展［J］.北京农业，2014（18）：32.
LIAO Z L.The research progress in anti⁃lodging cultivation techniques of maize［J］.Beijing Agriculture，2014（18）：32.
［14］JASON A P，SHERY A F，NATALIA D L，et al.The genetic architecture of maize stalk strength［J］.PLoS One，2017，8（6）：e67066.
［15］LI K，YAN J B，LI J S，et al.Genetic architecture of rind penetrometer resistance in two maize recombinant inbred line populations［J］.BMC Plant Biology，2014，14（1）：152.
［16］王永学，张战辉，刘宗华.玉米抗倒伏性状的配合力效应及通径分析［J］.河南农业大学学报，2011，45（1）：1⁃6.
WANG Y X，ZHANG Z H，LIU Z H.Combining ability and path analysis of lodging resistance traits in maize［J］.Journal of Henan Agricultural University，2011，45（1）：1⁃6.
［17］谷利敏，乔江方，张美微，等.种植密度对不同耐密夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响［J］.玉米科学，2017，25（5）：91⁃97.
GU L M，QIAO J F，ZHANG M W，et al.Effect of planting density on stalk characteristics and lodging⁃resistant capacity of different density⁃resistant summer maize varieties［J］.Journal of Maize Sciences，2017，25（5）：91⁃97.
［18］张林，张宝石，王霞，等.玉米收获期籽粒含水量与主要农艺性状相关分析［J］.东北农业大学学报，2009，40（10）：9⁃12.
ZHANG L，ZHANG B S，WANG X，et al.Correlation analysis of agronomic characters and grain moisture in maize harvest time［J］.Journal of Northeast Agricultural University，2009，40（10）：9⁃12.
［19］宋卫堂，封俊，胡鸿烈.北京地区夏玉米联合收获的试验研究［J］.农业机械学报，2005，36（5）：45⁃48.
SONG W T，FENG J，HU H L.Experimental study on combine harvesting of summer corn in Beijing area［J］.Transactions of The Chinese Society of Agricultural Machinery，2005，36（5）：45⁃48.
［20］李璐璐，薛军，谢瑞芝，等.夏玉米籽粒含水率对机械粒收质量的影响［J］.作物学报，2018，44（12）：1747⁃1754.
LI L L，XUN J，XIE R Z，et al.Effects of grain moisture content on mechanical grain harvesting quality of summer maize［J］.Acta Agronomica Sinica，2018，44（12）：1747⁃1754.
［21］李璐璐，雷晓鹏，谢瑞芝，等.夏玉米机械粒收质量影响因素分析［J］.中国农业科学，2017，50（11）：2044⁃2051.
LI L L，LEI X P，XIE R Z，et al.Analysis of influential factors on mechanical grain harvest quality of summer maize［J］.Scientia Agricultura Sinica，2017，50（11）：2044⁃2051.

[1]	李川, 张盼盼, 张美微, 牛军, 穆蔚林, 郭涵潇, 乔江方. 玉米花粉高温胁迫相关miRNA 的筛选及其靶基因分析[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 1-16.
[2]	王鹏, 李笃花, 张绍辉, 杨孟宁, 安红柳, 方守国, 邓清超, 郭灵芳, 章松柏. 玉米纹枯病菌中新减毒病毒RsHV4 的特征研究[J]. 河南农业科学, 2024, 53(2): 92-100.
[3]	曹丽茹, 梁小菡, 马晨晨, 叶飞宇, 庞芸芸, 李伟亚, 张新, 鲁晓民. 玉米逆境胁迫响应基因ZmTPR1 的表达和功能分析[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 12-21.
[4]	杨明达, 张素瑜, 李帅, 郑东方, 杨慎骄, 关小康, 王同朝. 不同播种灌溉方式对夏玉米出苗、干物质积累及转运和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 22-31.
[5]	谢世兴, 蒋超, 赵冰欣, 董晓旭, 栗慧, 卢海博, 赵海超, 刘松涛, 魏东, 黄智鸿. 冀西北寒旱区不同鲜食玉米品种秸秆饲用品质特性研究[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 32-40.
[6]	谢小文, 张心悦, 付家旭, 邵京, 温鹏飞, 王同朝, 卫丽. 干旱-复水处理下玉米差异表达bHLH基因的鉴定与分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 33-44.
[7]	鲁晓民, 郭书磊, 张新, 魏良明, 张前进, 曹丽茹, 刘海静, 邓亚洲, 张震, 王振华. 不同密度下玉米茎秆抗倒伏相关性状的产量构成分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 44-55.
[8]	徐丽娜, 安治良, 陈士林, 张怀胜, 进茜宁, 王平喜. 种植密度对玉米茎秆强度和穗部性状的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 11-17.
[9]	范晓庆, 赵心月, 王钰文, 张靓瑶, 袁进成, 刘颖慧, 瓮巧云. 青贮玉米和饲用油菜间作对饲草作物产量和品质的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 40-51.
[10]	魏全全, 顾小凤, 芶久兰, 张萌, 饶勇, 肖华贵. 氮肥及有机物料配施对黄壤冬油菜-玉米轮作田土壤微生物群落的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(6): 41-50.
[11]	朱教宁, 高莉, 张静璇, 李永平, 汤昀, 史向远, 王秀红. 不同沼液回流比对鸡粪和玉米秸秆混合厌氧发酵性能的影响分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(6): 70-80.
[12]	陈家鼎, 何蓉, 肖庆礼, 袁明, 谭奇忠, 彭奎, 魏硕, 李生春. 温度和含水率对烟叶热物理特性的影响及其预测模型建立[J]. 河南农业科学, 2023, 52(6): 172-180.
[13]	王雅坤, 李鸿萍, 徐真真, 刘天学. 高温干旱复合胁迫对玉米光合生理的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(5): 17-23.
[14]	豆丹丹, 孙建军, 郭玉玺, 王德新, 郭新海, 丁超明. 基于DUS 测试性状的黄淮海地区玉米自交系的遗传多样性及群体结构分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(5): 24-32.
[15]	赵海军, 史佳晴, 王彬, 郭益洋, 胡小丽, 韩赞平. 150 份玉米自交系籽粒及其品质性状的综合评价[J]. 河南农业科学, 2023, 52(5): 33-39.