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作物杂志,2026, 第2期: 23–29 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.02.003

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

玉米自交系气生根性状与抗倒伏性的相关性及通径分析

王静(), 王志红, 侯现军, 艾振光, 闫丽慧, 王昌亮, 张国合, 常建智()   

  1. 鹤壁市农业科学院， 458031， 河南鹤壁
  • 收稿日期:2025-01-26 修回日期:2025-04-02 出版日期:2026-04-15 发布日期:2026-04-16
  • 通讯作者: 常建智，主要从事玉米新品种选育研究，E-mail：xxsyz666@163.com
  • 作者简介:王静，主要从事玉米栽培和遗传育种研究，E-mail：aywjing1102@163.com
  • 基金资助:
    河南省重点研发专项“玉米高效精准育种方法的创制与优质、抗病、耐密玉米种质的选育及应用”(231111113400);国家现代农业产业建设基金项目(CARS-02-67);河南省科技攻关项目“基于密植滴灌技术的玉米单产提升关键技术研究与示范”(242102110153);河南省玉米遗传改良院士工作站(GZZ2011062)

Correlation and Path Analysis of Aerial Root Traits and Lodging Resistance in Maize Inbred Lines

Wang Jing(), Wang Zhihong, Hou Xianjun, Ai Zhenguang, Yan Lihui, Wang Changliang, Zhang Guohe, Chang Jianzhi()   

  1. Hebi Academy of Agricultural Sciences, Hebi 458031, Henan, China
  • Received:2025-01-26 Revised:2025-04-02 Online:2026-04-15 Published:2026-04-16

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PDF (PC)

19

摘要：

为了解不同遗传背景玉米自交系的气生根特性及其与抗倒伏性的关系，以56份玉米自交系为试验材料，运用相关性分析、通径分析和聚类分析等方法对8个气生根性状进行综合分析。利用植物茎秆强度测定仪测定植株的茎秆抗推力大小，并以此作为自交系抗倒伏性的评价指标，分析气生根性状与抗倒伏性的关系。结果表明，各气生根性状的变异系数均较大，其中气生根角度的变异系数最大（31.70%），气生根发生时间的变异系数最小（10.77%）；气生根性状之间除气生根发生时间和抗穿刺强度与其他性状无显著相关性外，其余性状均存在显著相关性；气生根条数、气生根抓地半径与茎秆抗推力呈极显著正相关，相关系数分别为0.560和0.522；气生根抗穿刺强度、气生根层数与茎秆抗推力也存在显著正相关关系；通径分析结果显示，气生根条数和气生根抓地半径对抗倒伏性评价指标的直接作用和间接作用均较大，在抗倒伏育种中加强对气生根条数和气生根抓地半径的选择与改良有助于提高品种的抗倒伏能力；聚类分析将供试自交系分为4个类群，其中类群Ⅱ的浚M6968和LH190等自交系具有茎秆抗推力和气生根性状均值较大的特点，可为抗倒伏新品种选育提供种质基础。

关键词: 玉米, 气生根, 抗倒伏, 通径分析, 相关性分析

Abstract:

To investigate the characteristics of aerial roots in maize inbred lines with different genetic backgrounds and their relationship with lodging resistance, 56 maize inbred lines were used as experimental materials. Eight aerial root traits were comprehensively analyzed using correlation analysis, path analysis, and cluster analysis. Stalk anti-thrust was measured using a plant stem strength tester as an evaluation index for lodging resistance, and the relationship between aerial root traits and lodging resistance was analyzed. The results showed that the coefficients of variation (CV) for all aerial root traits were relatively large, with the CV of the aerial root angle being the largest (31.70%) and that of the aerial root emergence time being the smallest (10.77%). Among the aerial root traits, all except emergence time and puncture resistance exhibited significant correlations with one another. Specifically, the number of aerial roots and the aerial root anchoring radius were highly significantly and positively correlated with stalk anti-thrust, with correlation coefficients of 0.560 and 0.522, respectively. Additionally, aerial root puncture resistance and the number of aerial root tiers also showed significant positive correlations with stalk anti-thrust. Path analysis indicated that both the direct and indirect effects of the number of aerial roots and the aerial root anchoring radius on the lodging resistance evaluation indicators were relatively large. Therefore, strengthening the selection and improvement of these two traits in lodging resistance breeding would help enhance the lodging resistance of maize varieties. Cluster analysis classified the tested inbred lines into four groups. Inbred lines in Group II, such as Xun M6968 and LH190, were characterized by high mean values for both stalk anti-thrust and aerial root traits, providing a germplasm foundation for the breeding of new lodging-resistant varieties.

Key words: Maize, Aerial root, Lodging resistance, Path analysis, Correlation analysis

表1

供试玉米自交系

编号
Number		 材料名称
Material name		 编号
Number		 材料名称
Material name		 编号
Number		 材料名称
Material name		 编号
Number		 材料名称
Material name
1 CML324 15 CML491 29 LH220Ht 43 CML166
2 CML161 16 CML332 30 NS501 44 CML480
3 良玉99母本 17 CML492 31 LH205 45 CML186
4 M5972 18 P138 32 浚NY65 46 CML172
5 52106 19 CLRCY022 33 White pearl pop 47 RS710
6 CML496 20 605父本 34 HNL-132 48 吉853
7 掖478 21 S8324 35 LH209 49 91097白
8 丹598 22 Popcorn Seed II 36 浚1541 50 衡白522
9 CML144 23 09J468 37 白爆裂玉米 51 伟科702母本
10 CML359 24 HNL-150 38 浚M6968 52 8902
11 78371A 25 LH190 39 蜜糯8号 53 LzD2
12 CML530 26 浚NQ33 40 彩花糯玉米 54 1-148
13 浚262 27 CML180 41 CLWN247 55 浚658
14 浚314 28 MEXp2 42 PHP85 56 21SQT2-159

表2

玉米气生根性状和茎秆抗推力的描述性统计

性状
Trait		 平均值
Mean		 最小值
Min.		 最大值
Max.		 标准差
SD		 变异系数
CV (%)
X1 (d) 40.1 31.7 51.7 4.32 10.77
X2 (N) 25.4 14.7 39.1 4.39 17.31
X3 2.0 1.2 3.0 0.36 17.98
X4 25.4 13.8 50.0 7.50 29.53
X5 (mm) 4.0 2.6 5.6 0.63 15.78
X6 (cm) 4.1 2.6 9.8 1.24 30.21
X7 (°) 44.9 15.0 81.4 14.23 31.70
X8 (cm) 14.9 10.1 24.2 2.50 16.78
X9 (N) 110.4 37.9 198.4 31.70 28.71

表3

玉米自交系抗倒伏性状间的相关系数

性状Trait X2 X7 X5 X6 X4 X3 X1 X8 X9
X2 1.000
X7 -0.208 1.000
X5 -0.045 0.333* 1.000
X6 0.065 0.301* 0.511** 1.000
X4 0.091 -0.070 0.206 0.649** 1.000
X3 0.044 0.014 0.052 0.529** 0.693** 1.000
X1 0.060 0.133 -0.071 -0.041 -0.057 -0.012 1.000
X8 0.034 0.078 0.188 0.277 0.366* 0.193 -0.291 1.000
X9 0.242* 0.065 0.172 0.522** 0.560** 0.331* -0.058 0.225 1.000

表4

玉米主要气生根性状对茎秆抗推力的通径系数

性状
Trait		 直接通径系数
Direct path
coefficient		 间接通径系数Indirect path coefficient
X2-Y X6-Y X4-Y X3-Y
X2 0.188 0.012 0.022 0.017
X6 0.292 0.019 0.190 0.154
X4 0.458 0.042 0.297 0.317
X3 0.149 0.007 0.079 0.103

图1

56份玉米自交系聚类图

表5

不同玉米自交系类群的各性状均值

类群Group X1 (d) X2 (N) X3 X4 X5 (mm) X6 (cm) X7 (°) X8 (cm) X9 (N)
Ⅰ 40.2 25.2 2.0 24.0 3.9 3.9 48.9 14.9 100.3
Ⅱ 39.8 30.1 2.2 34.4 4.2 6.0 44.0 16.3 185.4
Ⅲ 38.2 24.0 2.1 28.7 4.2 4.5 30.3 19.4 144.6
Ⅳ 38.7 25.9 2.0 22.8 3.9 3.5 32.4 14.0 65.0
[1] 刘真真, 胡春辉, 董永彬, 等. 不同来源玉米自交系植株性状特征分析. 中国农学通报, 2019, 35(24):15-21.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19030059
[2] 勾玲, 赵明, 黄建军, 等. 玉米茎秆弯曲性能与抗倒能力的研究. 作物学报, 2008, 34(4):653-661.
[3] 丰光, 黄长玲, 刑锦丰. 玉米抗倒伏的研究进展. 作物杂志, 2008(4):12-14.
[4] 李中建, 许洛, 郑书海, 等. 10个宜机收夏玉米品种茎秆抗倒特性比较. 河北农业科学, 2019, 23(5):28-32.
[5] 赵雪, 周顺利. 玉米抗茎倒伏能力相关性状与评价研究进展. 作物学报, 2022, 48(1):15-26.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2022.03055
[6] 卫晓轶, 史大坤, 魏锋, 等. 新单系列玉米品种抗倒相关性状的杂种优势分析. 江苏农业科学, 2023, 51(8):67-73.
[7] 马延华, 孙德全, 李绥艳, 等. 玉米茎皮抗穿刺强度与形态性状和化学成分含量间的相关分析. 黑龙江农业科学, 2012(4):1-4.
[8] 白永新, 张润生, 李鹏, 等. 玉米品种抗倒伏关联特性的鉴定. 山西农业科学, 2016, 44(11):1592-1596,1607.
[9] 于大伟, 朱猛, 员海燕. 玉米气生根性状与抗倒性的关系. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2022, 50(1):91-97.
[10] 张桂萍, Marasini M, 李薇薇, 等. 玉米茎秆和根系的协同抗倒性分析. 河北农业大学学报, 2024, 47(1):9-18.
doi: 10.13320/j.cnki.jauh.2024.0002
[11] 于大伟. 玉米气生根性状与抗倒性的关系及其遗传研究. 杨凌: 西北农林科技大学, 2014.
[12] 孔馨樱. 利用GWAS解析玉米(Zea mays L.)气生根发生时间和抗穿刺强度的遗传基础. 沈阳: 沈阳农业大学, 2018.
[13] 汪黎明, 李建生, 姚国旗, 等. 玉米茎秆与根系抗倒的特性研究. 玉米科学, 2012, 20(2):69-74,81.
[14] 马红珍, 许海涛, 王月, 等. 基于苞叶表型性状的玉米自交系遗传多样性及遗传距离分析. 作物杂志, 2024(3):54-63.
[15] 李得孝. 玉米抗倒性指标及其遗传研究. 杨凌: 西北农林科技大学, 2001.
[16] 刘卫星, 王晨阳, 王强, 等. 不同玉米品种茎秆抗倒特性及其与产量的关系. 河南农业科学, 2015, 44(7):17-21.
[17] 马青美, 裴玉贺, 葛兆鹏, 等. 玉米茎秆抗推力的遗传效应分析. 西南农业学报, 2017, 30(11):2425-2428.
[18] 李峰, 赵东华, 杨立全, 等. 玉米抗倒强度及其与植株性状相关性的初步研究. 山东农业科学, 2013, 45(10):24-28.
[19] Jampatong S, Darrah L L, Krause G F, et al. Effect of one-and two-eared selection on stalk strength and other characters in maize. Crop Science, 2000, 40(3):605-611.
doi: 10.2135/cropsci2000.403605x
[20] 丰光, 景希强, 李妍妍, 等. 玉米茎秆性状与倒伏性的相关和通径分析. 华北农学报, 2010, 25(增1):72-74.
[21] 朱延姝, 孔馨樱, 李涵, 等. 中国骨干玉米自交系气生根发生时间和抗穿刺强度差异分析. 新疆农业大学学报, 2017, 40 (6):397-402.
[22] 王立剑. 玉米气生根及抗倒伏相关性状研究. 长春: 吉林农业大学, 2019.
[23] 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. 河南农业大学学报, 2011, 45(1):1-6.
[24] Teng W T, Cao J S, Chen Y H, et al. Analysis of maize heterotic groups and patterns during past decade in China. Agricultural Sciences in China, 2004, 3(7):481-489.
[1] 甄志华, 冯茜, 郭凯丰, 董泽辰, 王健, 梁利娜. 氧化石墨烯―烟嘧磺隆复合除草剂对甜玉米幼苗糖―淀粉代谢的影响[J]. 作物杂志, 2026, (2): 209–216
[2] 郝军, 张蔚, 白春华, 黄利春, 尤艳华, 卢勇鑫, 李喆, 连东阳, 武文涛, 陈杨, 张莉, 刘红波. 有机肥替代化肥对玉米产量及养分吸收利用的影响[J]. 作物杂志, 2026, (2): 98–108
[3] 周文丽, 郝淼艺, 张仁和. 高密度种植下氮肥对玉米根系生长及氮代谢的影响[J]. 作物杂志, 2026, (1): 125–132
[4] 马小明, 齐翔鲲, 谭雪, 史孟豫, 王玉凤, 付健, 杨克军. 免耕秸秆覆盖对半干旱区土壤团聚体稳定性和玉米产量的影响[J]. 作物杂志, 2026, (1): 152–159
[5] 郑晓娟, 孙华, 郭宁, 刘树森, 张海剑, 马红霞, 石洁. 玉米病原菌对引起大豆根腐病的风险评估[J]. 作物杂志, 2026, (1): 266–270
[6] 王志, 周文丽, 赵耀, 刘正, 李从锋, 张仁和. 新型化控组合对玉米光合性能和产量提升的影响[J]. 作物杂志, 2025, (6): 112–120
[7] 刘松涛, 蒋超, 史涵博, 闫立楠, 赵海超, 卢海博, 栗慧, 黄智鸿. 玉米ZmPOD基因克隆、生物信息学分析及功能验证[J]. 作物杂志, 2025, (6): 37–44
[8] 陈国立, 徐超峰, 魏常敏, 王茹茵, 张艳芳, 李豪远, 张军. 河南青贮玉米新品种基因型与环境互作效应分析[J]. 作物杂志, 2025, (6): 91–99
[9] 周婷芳, 李冉, 刘倩倩, 张泽, 王振华, 马宝新, 路明, 张林, 韩业辉, 杨波, 李明顺, 张德贵, 翁建峰, 雍洪军, 徐晶宇, 韩洁楠, 李新海. 东北区118份玉米杂交种萌发期耐盐性分析[J]. 作物杂志, 2025, (5): 1–10
[10] 杨珂, 赖上坤, 金倩, 王卫军, 丁翊东, 刘晓飞. 玉米亚油酸合成相关基因的挖掘及转录调控机制研究[J]. 作物杂志, 2025, (5): 102–112
[11] 王昌亮, 闫丽慧, 常建智, 张国合, 王静, 王芬霞, 黄利华. 玉米新品种浚单168的选育与创新思路[J]. 作物杂志, 2025, (5): 142–146
[12] 朱建国, 崔正果, 张波, 王学端, 张月明, 吕小飞, 王洪预, 李秋祝, 崔金虎. 玉米―花生―谷子轮作对吉林省风沙盐碱地区土壤微生态、产量和效益的影响[J]. 作物杂志, 2025, (5): 19–28
[13] 刘弟, 宋来贵, 田临卿, 李志刚, 马俊美, 李作森, 年夫照, 焦健, 邓小鹏. 烟后套作玉米对作物生产和土壤养分的影响[J]. 作物杂志, 2025, (5): 239–246
[14] 都晗萌, 陈雨琼, 刘若彤, 陈英龙, 戴其根, 张洪程, 廖萍. 盐胁迫下喷施矮壮素和施用石膏对水稻产量及倒伏特性的影响[J]. 作物杂志, 2025, (5): 29–34
[15] 李喆豪, 姬米源, 吕梦, 明博, 李少昆, 张海艳, 谢瑞芝. 长期定位条件下不同氮肥运筹对春玉米根冠发育的影响[J]. 作物杂志, 2025, (4): 135–141
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