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本研究自2003.3～2004.9期间，采用人工模拟水分胁迫的盆栽鉴定与田间鉴定试验相结合，从生育、形态、生理生化及产量性状等方面，对玉米不同基因型材料(自交系、杂交种及杂交组合)的抗旱性进行研究，通过不同指标、不同方法对抗旱性进行鉴定评价，探讨玉米抗旱性鉴定的指标体系与技术方法，鉴定筛选出抗旱杂交组合，并进一步通过品比试验研究不同组合的丰产性和适应性，同时采用Griffing法组配双列杂交试验对玉米抗旱性遗传规律进行研究探索。结果表明：
1、水分胁迫下，玉米不同基因型材料各参试性状除ASI、秃尖长、电导率、POD酶活性等的测定值较对照增加外，其余性状均较对照有不同程度的降低。不同性状或不同材料受水分胁迫的影响不同。通过抗旱系数、抗旱指数隶属度分析表明，不同自交系和杂交种(组合)的抗旱性不同，各试验间结果不完全一致。盆栽条件下各材料水分胁迫的干物重均比对照明显降低，不同材料降低的程度有很大差异。田间条件下各材料水分胁迫下的籽粒产量也均比对照明显降低，不同材料因抗旱性差异而受影响的程度不同。研究结果认为，参试各形态和产量性状指标均能用于玉米抗旱性鉴定评价，而对生育和生理生化等性状指标的研究尚需进一步探讨。胁迫敏感指数、抗旱系数、抗旱指数和抗旱隶属度等参数也可用于玉米不同基因型材料的抗旱性鉴定评价分析，与形态、生育、产量、生理生化等性状指标相结合鉴定玉米抗旱性是可行的，其中应以产量抗旱指数和各性状指标抗旱指数隶属度作为最终确定不同材料抗旱性强弱的综合评判标准。
2、经相关性分析表明，玉米不同基因型材料水分胁迫下各性状指标测定值与抗旱性评价参数间的相关性较对照各性状指标测定值与各评价参数间的相关性好，正常供水处理各性状与胁迫下的产量相关性较大，但与抗旱性评价参数间的相关性较小，不同材料间抗旱性差异的表现有赖于在水分胁迫条件下亦能表现稳产、高产，对玉米抗旱材料的选择更应该注重胁迫下的性状表现。综合盆栽试验自交系与杂交种(组合)各处理测定值、各性状DC和DI与各评价相关参数间的相关性分析结果认为，干物重、叶面积、株高、茎粗、RWC、气孔导度、光合速率、PAR、电导率这几个性状指标用于玉米抗旱性的鉴定评价比较有效，KWA、MDA、叶绿素含量、POD酶活性、胞间CO2浓度及ASI可以作为参考，WUE和蒸腾速率的有效性较低。盆栽条件进行玉米不同基因型材料的抗旱性鉴定评价研究时可以根据实际需要选择不同的性状指标。综合田间试验自交系与杂交组合各处理测定值、各性状DC和DI与各评价参数间的相关性分析结果认为，产量、穗粒数、行粒数、穗长、穗粗、叶面积、株高、茎粗、穗位高的相关相对较好，这些性状用于玉米抗旱性的鉴定评价比较有效。而穗行数、千粒重、秃尖长、ASI的相关均相对较差，在玉米抗旱性鉴定评价实际应用中应注意。各性状抗旱系数与DC隶属度、产量DC、产量DI及DI隶属度间的相关性综合表现较好，各性状抗旱指数与DC隶属度、DI隶属度、产量DI、胁迫下的产量及产量DC间的相关性综合表现均较好，因而认为，以抗旱指数进行玉米抗旱性鉴定评价的结果比以抗旱系数评价更为客观、真实，同时以抗旱隶属度作为玉米抗旱性鉴定评价的综合指标参数比较科学、合理和全面。根据本研究结果，提出了玉米抗旱性鉴定评价的指标体系与技术方法，即按照抗旱性鉴定实际需要，利用盆栽试验与田间试验相结合的方法，选择不同的形态、生育、产量及生理生化等性状指标，以胁迫敏感指数、抗旱系数、抗旱指数、抗旱隶属度为评价参数，并结合模糊隶属函数法进行综合鉴定评价。这为玉米抗旱性的研究及不同材料间的抗旱性鉴定提供了一定的参考依据。
3、以产量DC、各性状DC隶属度、产量DI、各性状DI隶属度对田间条件下玉米不同自交系和杂交组合的抗旱性进行综合鉴定评价，均得到了基本一致的评定结果，表明这4项参数均可作为玉米抗旱性鉴定评价的综合指标。根据不同材料盆栽条件和田间条件下的生育、形态、生理生化及产量性状等指标表现，以抗旱指数作出的评定结果为主要参数，对玉米不同基因型材料的抗旱性进行综合鉴定评价认为，交51、苏1-1、18599、S11、79-1E、449、S7913、HZ85等自交系和411×449、79-1E×S7913、S11×5311、449×交51、5311×S11、411×交51、449×S11、411×18599、S11×411、18599×1125、411×1125、5311×449、79-1E×苏1-1、1125×S7913、5311×苏1-1、S11×449、S11×交51、1125×苏1-1等杂交组合抗旱性表现较好，而1125、5311、411、124、自330和411×5311、S7913×79-1E、18599×S11、HZ85×18599、5311×411、S11×苏1-1、79-1E×1125、HZ85×1125、HZ85×411、苏1-1×S11等的抗旱性表现较差。
4、通过综合评价，从93个参试杂交组合中鉴定筛选出11个玉米抗旱高产杂交组合。在海南三亚试验，正常供水产量为7726.86～10051.70kg/hm2，平均9061.14kg/hm2，水分胁迫下的平均产量为8387.15kg/hm2，比对照降低673.99kg/hm2，减少7.14％。从各性状DI隶属度来看，411×449属Ⅰ级强抗，449×交51、18599×S7913、411×交51属Ⅱ级抗，411×1125、79-1E×苏1-1、5311×S11、S11×411、18599×411、苏1-1×交51、苏1-1×449属Ⅲ级中抗。进一步在贵阳进行品比试验，结果表明各组合均具有较高的产量潜力，达到10500kg/hm2以上，平均11142.90kg/hm2，不同抗旱高产杂交组合间产量差异不显著。不同组合均表现出高产的主要原因在于籽粒灌浆期功能叶面积大，光合生产源充足，穗粒数多，产量库容大，叶绿素含量高，胞间CO2浓度高，光合速率、蒸腾速率大，水分利用率高，具有较好的光合生产性能。可以确定这些杂交组合是抗旱性表现好且产量潜力高的玉米抗旱高产杂交组合。同时也鉴定筛选出37个抗旱性表现不同且具有一定产量潜力的玉米杂交组合在清镇进行品比试验，研究表明：411×18599、411×苏1-1、交51×411、79-1E×S7913、5311×449、18599×1125、5311×交51、5311×苏1-1、18599×79-1E、79-1E×交51、交51×5311、苏1-1×449、S11×449和苏1-1×411、411×79-1E、苏1-1×1125、79-1E×411、79-1E×18599、79-1E×苏1-1、苏1-1×5311、苏1-1×79-1E、苏1-1×S7913等组合是抗旱性和丰产性表现较好的玉米抗旱杂交组合，抗旱性在Ⅲ级中抗以上，产量达8000～9500kg/hm2以上。
5、对玉米不同基因型材料各性状测定值及其配合力的方差分析表明：区组间差异不显著，不同材料间各形态、生育及产量性状均有极显著或显著差异，均由遗传因素引起的。不同材料一般配合力和特殊配合力除秃尖长和ASI外，其余各性状间存在极显著或显著差异，控制性状的基因效应中加性效应和非加性效应共同作用，但在程度上有差异，绝大部分性状以加性效应为主。水分胁迫下加性效应受到的影响小于非加性效应的影响，不同玉米基因型材料的形态、生育及产量性状中多数基因遗传效应是加性效应占了主导。各自交系一般配合力效应差异很大，同一亲本不同性状间或同一性状不同亲本间的一般配合力均有明显差异，供试11个自交系、13个性状的一般配合力表现正向和负向两类效应，正常供水和水分胁迫下的结果表现均一致。18599、交51、449、411的产量一般配合力相对较高，HZ85、79-1E、1125、S11、苏1-1相对较低。同一杂交组合不同性状或同一性状的不同组合间特殊配合力效应差异也很大。18599×S7913、1125×449、5311×S11、S11×S7913、苏1-1×交51、411×449、449×交51、411×1125、5311×S7913、S11×5311等组合产量特殊配合力表现较高，18599×411、苏1-1×18599、S11×交51、449×411、交51×1125、449×S7913、79-1E×苏1-1、5311×苏1-1、79-1E×S7913、交51×79-1E、HZ85×S7913、S11×1125、411×S11等组合表现也较高，其中绝大部分是抗旱性和丰产性表现较好的玉米杂交组合。S11×苏1-1、苏1-1×S11、411×5311、S7913×5311、79-1E×449、1125×79-1E、交51×S11等组合产量特殊配合力表现较低，是抗旱性和丰产性表现较差的玉米杂交组合。配合力效应分析所得结果与抗旱性鉴定评价及品比试验结果均一致，这些研究结果为玉米遗传育种及抗旱遗传研究提供了较好的参考依据。
6、分析玉米不同基因型材料各性状的遗传相关参数结果表明：正常供水和水分胁迫下抗旱性相关性状的遗传力较高，各性状间的差异主要是由于遗传因素造成的。各处理广义遗传力为56.51～92.08％和61.64～92.62％，狭义遗传力为35.21～77.50％和33.57～79.72％，多数性状的基因效应是以加性效应为主，但ASI、株高及产量性状的遗传效应中非加性效应也占有较大比重，有较为广泛的遗传变异。遗传相关参数的分析结果与配合力的分析结果也完全相符，并与抗旱性鉴定试验、产量比较试验结果及玉米育种实践相一致。