玉米杂交组合光合特性及产量性状分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2026-0112

中国农学通报 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (18): 33-45.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2026-0112

玉米杂交组合光合特性及产量性状分析

李军萍¹(), 李建英², 李军营³(), 刘雅婷⁴, 周军⁵, 赵自仙²()

¹ 玉溪农业职业技术学院，云南玉溪 653100
² 云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650201
³ 云南省烟草农业科学研究院，昆明 650021
⁴ 云南农业大学烟草学院，昆明 650201
⁵ 临沧市植保植检站，云南临沧 677000

收稿日期:2026-01-23 修回日期:2026-05-15 出版日期:2026-09-25 发布日期:2026-09-24
通讯作者:
赵自仙，女，1974年出生，云南姚安人，教授，博士，主要从事玉米品种培育与烟粮协同研究。通信地址：650201 云南省昆明市盘龙区沛源路452号云南农业大学，E-mail：zhaozix@126.com；
李军营，男，1978年出生，研究员，博士，研究方向：烟草培育、烟粮协同研究。通信地址：650021云南省昆明市五华区圆通街33号，云南省烟草农业科学研究院，E-mail：ljy1250@163.com。
作者简介:
李军萍，女，1974年出生，云南楚雄人，副教授，硕士，主要从事作物栽培生理研究。通信地址：653100 云南省玉溪市研合镇向家庄41号玉溪农业职业技术学院，E-mail：1057872108@qq.com。
基金资助:
中国烟草总公司重大科技项目(“揭榜挂帅”项目)“基于粮烟融合一体化的西南高原生态区绿色防控综合治理技术研究与应用”(110202201025-CLS-09); 中国烟草总公司云南省公司重大科技项目“基于粮烟融合一体化的西南高原生态区绿色防控综合治理技术研究与应用”(2023530000241015)

Analysis of Photosynthetic Characteristics and Yield Traits in Maize Hybrid Combinations

LI Junping¹(), LI Jianying², LI Junying³(), LIU Yating⁴, ZHOU Jun⁵, ZHAO Zixian²()

¹ Yuxi Vocational and Technical College of Agriculture, Yuxi, Yunnan 653100
² College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201
³ Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences, Kunming 650021
⁴ College of Tobacco Science, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201
⁵ Plant Protection and Inspection Station of Lincang, Lincang, Yunnan 677000

Received:2026-01-23 Revised:2026-05-15 Published:2026-09-25 Online:2026-09-24

摘要/Abstract

摘要：

为筛选光合性状好、高产的玉米杂交组合，明确光合特性与产量性状的关系，为玉米育种提供理论依据。本研究以11份玉米自交系为试验材料，采用NCⅡ(6×5)不完全双列杂交法构建了30个杂交组合，分析了13项光合及产量相关性状。结果表明，叶绿素含量、穗长在不同组合间差异不显著，其余性状均达显著或极显著水平。其中，C23(L5×L10)杂交组合产量最高，为12921.75 kg/hm²，且该组合在9项性状中均居前10位。L5（沾白）、L10(JF)在优良组合中出现频率最高，分别为20.00%、33.08%。各性状变异系数范围为5.66%~72.37%，其中秃尖长变异程度最大，穗粗最稳定。净光合速率与气孔导度(r=0.817^**)、蒸腾速率(r=0.753^**)呈极显著正相关；籽粒产量与穗长、行粒数、百粒重极显著正相关。本研究明确了玉米的光合性状与产量性状密切相关，L5（沾白）和L10(JF)被确认为具有重要育种价值的优良亲本，通过选育具有大叶面积、高行粒数、大穗、短秃尖等优良性状的材料，将有助于培育出高产的玉米杂交新品种。

关键词: 玉米, 光合特性, 产量性状, 相关系数, 杂交组合, 亲本选配, 穗部性状, 遗传变异

Abstract:

To screen maize hybrid combinations with good photosynthetic traits and high yield, clarify the relationship between photosynthetic characteristics and yield traits, and provide a theoretical basis for maize breeding, 11 maize inbred lines were used as materials, and 30 hybrid combinations were prepared by the NCⅡ (6×5) incomplete diallel cross method. 13 photosynthetic and yield-related traits were analyzed. The results showed that there were no significant difference in chlorophyll content and ear length, while the other traits reached significant or highly significant levels. C23 (L5×L10) had the highest yield of 12921.75 kg/hm², with 9 traits ranking in the top 10. L5 (Zhanbai) and L10 (JF) had the highest occurrence frequencies, at 20.00% and 33.08% respectively. The coefficient of variation for each trait ranged from 5.66% to 72.37%, with the largest variation in bald tip length and the most stable in ear diameter. Net photosynthetic rate was significantly positively correlated with stomatal conductance (r=0.817^**) and transpiration rate (r=0.753^**); grain yield was significantly positively correlated with ear length, kernels per row, and 100-kernel weight. Maize photosynthetic traits are closely related to yield traits. L5 (Zhanbai) and L10 (JF) are excellent parents, and it is easy to breed high-yield hybrids by selecting materials with large leaf area, more kernels per row, large ears, and small bald tips.

Key words: maize, photosynthetic characteristics, yield traits, correlation coefficients, hybrid combinations, parent selection, ear traits, genetic variation

中图分类号:

S-513

李军萍, 李建英, 李军营, 刘雅婷, 周军, 赵自仙. 玉米杂交组合光合特性及产量性状分析[J]. 中国农学通报, 2026, 42(18): 33-45.

LI Junping, LI Jianying, LI Junying, LIU Yating, ZHOU Jun, ZHAO Zixian. Analysis of Photosynthetic Characteristics and Yield Traits in Maize Hybrid Combinations[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(18): 33-45.

图/表 12

参考文献 25

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编号	自交系名称	种质类型
L1	泰911	泰国热带血缘
L2	泰12-133	泰国热带血缘
L3	ZH-18	热带血缘
L4	N00	热带血缘
L5	沾白	热带血缘
L6	QSY-1opv	热带血缘
L7	ZD14216	热带血缘
L8	107PI11121	温带血缘
L9	温12-2113	温带血缘
L10	JF	温带血缘
L11	黑玉米222	温带血缘

编号	自交系名称	种质类型
L1	泰911	泰国热带血缘
L2	泰12-133	泰国热带血缘
L3	ZH-18	热带血缘
L4	N00	热带血缘
L5	沾白	热带血缘
L6	QSY-1opv	热带血缘
L7	ZD14216	热带血缘
L8	107PI11121	温带血缘
L9	温12-2113	温带血缘
L10	JF	温带血缘
L11	黑玉米222	温带血缘

母本	父本
母本	编号	P7	编号	P8	编号	P9	编号	P10	编号	P11
L1	C1	L1×L7	C7	L1×L8	C13	L1×L9	C19	L1×L10	C25	L1×L11
L2	C2	L2×L7	C8	L2×L8	C14	L2×L9	C20	L2×L10	C26	L2×L11
L3	C3	L3×L7	C9	L3×L8	C15	L3×L9	C21	L3×L10	C27	L3×L11
L4	C4	L4×L7	C10	L4×L8	C16	L4×L9	C22	L4×L10	C28	L4×L11
L5	C5	L5×L7	C11	L5×L8	C17	L5×L9	C23	L5×L10	C29	L5×L11
L6	C6	L6×L7	C12	L6×L8	C18	L6×L9	C24	L6×L10	C30	L6×L11

母本	父本
母本	编号	P7	编号	P8	编号	P9	编号	P10	编号	P11
L1	C1	L1×L7	C7	L1×L8	C13	L1×L9	C19	L1×L10	C25	L1×L11
L2	C2	L2×L7	C8	L2×L8	C14	L2×L9	C20	L2×L10	C26	L2×L11
L3	C3	L3×L7	C9	L3×L8	C15	L3×L9	C21	L3×L10	C27	L3×L11
L4	C4	L4×L7	C10	L4×L8	C16	L4×L9	C22	L4×L10	C28	L4×L11
L5	C5	L5×L7	C11	L5×L8	C17	L5×L9	C23	L5×L10	C29	L5×L11
L6	C6	L6×L7	C12	L6×L8	C18	L6×L9	C24	L6×L10	C30	L6×L11

性状	方法
穗长(cm)	测定各果穗基部到顶部的长度取平均值
穗粗(cm)	果穗头尾相间排成一行，测量果穗中部直径取平均值
穗行数(行)	果穗中部的行数的平均值
行粒数(粒)	每个果穗中等长度行的籽粒数取平均值
秃尖长(cm)	测每个果穗顶端不结实的长度取平均值
百粒重(g)	随机数100粒称重，重复3次，取相近两个的平均数，按14%折算

玉米杂交组合光合特性及产量性状分析

Analysis of Photosynthetic Characteristics and Yield Traits in Maize Hybrid Combinations

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光合性状	变异来源	自由度	平方和	均方	F值
净光合速率	区组间	2	330.33	165.16	6.92
	处理间	29	3659.28	126.18	5.29^**
	误差	58	1383.51	23.85
	总变异	89	5373.12
气孔导度	区组间	2	0.11	0.06	13.28
	处理间	29	0.59	0.02	4.78^**
	误差	58	0.25	0.00
	总变异	89	0.95
胞间CO₂浓度	区组间	2	44127.63	22063.81	18.55
	处理间	29	57640.15	1987.59	1.67^*
	误差	58	68990.20	1189.49
	总变异	89	170757.97
蒸腾速率	区组间	2	1.87	0.93	0.37
	处理间	29	290.24	10.01	4.00^**
	误差	58	145.18	2.50
	总变异	89	437.29
叶绿素	区组间	2	0.43	0.21	2.25
	处理间	29	3.01	0.10	1.09
	误差	58	5.52	0.10
	总变异	89	8.96
叶面积	区组间	2	2767586.41	1383793.20	0.77
	处理间	29	92878085.85	3202692.62	1.78^*
	误差	58	104252080.44	1797449.66
	总变异	89	199897752.70

净光合速率/[μmol/(m²·s)]				气孔导度/[mol/(m²·s)]				胞间CO₂浓度/(μmol/mol)
排序	均值	显著水平		排序	均值	显著水平		排序	均值	显著水平
排序	均值	5%	1%	排序	均值	5%	1%	排序	均值	5%	1%
C27	35.26	a	A	C27	0.40	a	A	C6	346.34	a	A
C23	31.18	ab	AB	C23	0.38	ab	A	C5	344.24	a	A
C16	30.07	ab	ABC	C21	0.31	abc	AB	C23	340.59	a	A
C14	28.00	abc	ABCD	C1	0.30	abc	ABC	C26	338.92	ab	A
C24	27.57	abc	ABCDE	C24	0.27	bcd	ABCD	C18	334.89	ab	A
C5	27.56	abc	ABCDE	C26	0.27	bcd	ABCD	C13	332.45	ab	A
C13	27.21	abcd	ABCDEF	C25	0.26	bcd	ABCD	C21	327.30	ab	A
C29	27.07	abcd	ABCDEF	C29	0.24	cde	ABCDE	C28	322.64	ab	A
C20	26.90	abcde	ABCDEFG	C16	0.24	cdef	ABCDE	C30	320.64	ab	A
C21	26.34	abcde	ABCDEFGH	C5	0.24	cdef	ABCDE	C17	317.50	ab	A
C1	26.32	abcde	ABCDEFGH	C20	0.21	cdefg	BCDE	C14	317.13	ab	A
C25	25.40	bcdef	ABCDEFGHI	C14	0.20	cdefg	BCDE	C19	313.67	ab	A
C12	24.06	bcdefg	ABCDEFGHI	C2	0.20	cdefg	BCDE	C16	313.09	ab	A
C15	22.08	bcdefgh	BCDEFGHIJ	C13	0.19	cdefg	BCDE	C25	310.75	ab	A
C18	21.97	bcdefgh	BCDEFGHIJ	C12	0.19	cdefg	BCDE	C4	309.77	ab	A
C2	19.45	cdefghi	BCDEFGHIJ	C18	0.19	cdefg	BCDE	C27	309.74	ab	A
C28	18.47	cdefghi	CDEFGHIJ	C30	0.17	defg	BCDE	C20	308.83	ab	A
C26	17.87	defghi	CDEFGHIJ	C15	0.16	defg	BCDE	C29	307.81	ab	A
┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇
C17	12.97	hi	IJ	C7	0.09	g	E	C3	269.82	bc	AB
C6	10.38	i	J	C8	0.08	g	E	C8	216.72	c	B
蒸腾速率/[mmol/(m²·s)]				叶绿素含量/(mg/mL)				叶面积/cm²
排序	均值	显著水平		排序	均值	显著水平		排序	均值	显著水平
排序	均值	5%	1%	排序	均值	5%	1%	排序	均值	5%	1%
C27	10.04	a	A	C30	3.33	a	A	C4	9506.25	a	A
C23	9.00	ab	AB	C18	3.30	a	A	C15	9478.50	a	A
C21	8.26	abc	ABC	C12	3.27	a	A	C21	9180.00	ab	A
C2	8.05	abcd	ABC	C14	3.26	a	AB	C23	8942.25	abc	A
C24	7.73	abcde	ABCD	C5	3.19	a	AB	C2	8931.00	abc	A
C25	7.73	abcde	ABCD	C23	3.13	a	AB	C6	8659.75	abcd	A
C16	7.52	abcde	ABCDE	C27	3.10	a	AB	C22	8638.13	abcd	A
C26	7.34	abcdef	ABCDEF	C8	3.09	a	AB	C17	8611.50	abcd	A
C1	7.26	abcdef	ABCDEF	C17	3.06	ab	AB	C20	8433.50	abcd	A
C29	7.01	abcdef	ABCDEF	C20	3.05	ab	AB	C14	8413.88	abcd	A
C13	6.53	bcdefg	ABCDEF	C21	3.03	ab	AB	C19	8012.50	abcd	A
C12	6.42	bcdefgh	ABCDEF	C2	3.01	ab	AB	C9	7727.88	abcd	A
C20	6.39	bcdefghi	ABCDEF	C6	3.01	ab	AB	C3	7723.98	abcd	A
C5	6.31	bcdefghj	ABCDEF	C25	3.01	ab	AB	C16	7679.63	abcd	A
C30	6.30	bcdefghj	ABCDEF	C15	2.99	ab	AB	C10	7606.00	abcd	A
C14	6.24	bcdefghj	ABCDEF	C26	2.97	ab	AB	C13	7595.00	abcd	A
C28	6.21	bcdefghj	ABCDEF	C10	2.97	ab	AB	C27	7578.00	abcd	A
C18	5.71	cdefghij	BCDEF	C11	2.96	ab	AB	C1	7273.38	abcd	A
┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇	┇
C7	3.25	ij	F	C19	2.73	ab	AB	C12	6257.50	cd	A
C8	3.18	j	F	C1	2.44	b	B	C7	5965.50	d	A

性状	变异来源	自由度	平方和	均方	F值
穗长	区组间	2	22.15	11.08	2.75
	处理间	29	188.94	6.52	1.61
	误差	58	234.07	4.04
	总变异	89	445.16
穗粗	区组间	2	0.48	0.24	4.38
	处理间	29	3.05	0.11	1.91^*
	误差	58	3.18	0.05
	总变异	89	6.71
秃尖长	区组间	2	0.09	0.04	0.15
	处理间	29	45.93	1.58	5.33^**
	误差	58	17.24	0.30
	总变异	89	63.25
穗行数	区组间	2	0.19	0.10	0.13
	处理间	29	162.82	5.61	7.30^**
	误差	58	44.61	0.77
	总变异	89	207.62
行粒数	区组间	2	39.09	19.54	1.97
	处理间	29	955.95	32.96	3.32^**
	误差	58	576.27	9.94
	总变异	89	1571.30
百粒重	区组间	2	55.94	27.97	3.56
	处理间	29	1005.18	34.66	4.41^**
	误差	58	455.48	7.85
	总变异	89	1516.59

性状	变异来源	自由度	平方和	均方	F值
籽粒产量	区组间	2	19576.46	9788.23	4.30
	处理间	29	554866.37	19133.32	8.41^**
	误差	58	131899.88	2274.14
	总变异	89	706342.71

性状/亲本	母本频次/次						父本频次/次
性状/亲本	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7	L8	L9	L10	L11
净光合速率	1	2	2	1	3	1	1	0	3	4	2
气孔导度	2	1	2	1	3	1	2	0	1	3	4
胞间CO₂浓度	1	1	1	1	3	3	2	0	3	2	3
蒸腾速率	2	2	2	1	2	1	2	0	1	3	4
叶绿素含量	0	3	1	0	3	3	1	2	3	2	2
叶面积	0	3	2	2	2	1	3	0	3	4	0
穗长	2	1	2	3	1	1	1	0	1	6	2
穗粗	3	2	2	0	2	1	1	4	4	0	1
秃尖长	0	1	3	3	0	3	4	3	0	3	0
穗行数	2	3	2	2	0	1	5	4	1	0	0
行粒数	1	1	2	3	2	1	1	1	2	6	0
百粒重	3	1	1	0	3	2	0	0	4	4	2
籽粒产量	2	1	2	1	2	2	0	2	1	6	1
总频次/次	19	22	24	18	26	21	23	16	27	43	21
总频率/%	14.62	16.92	18.46	13.85	20.00	16.15	17.69	12.31	20.77	33.08	16.15
位次	4	3	2	5	1	6	3	5	2	1	4

性状	最小值	最大值	平均值	标准差	方差	变异系数/%	排序
净光合速率	9.21	44.83	21.41	7.77	60.37	36.29	4
气孔导度	0.07	0.59	0.20	0.10	0.01	52.84	2
胞间CO₂浓度	133.13	394.29	308.44	43.80	1918.63	14.20	6
蒸腾速率	2.21	11.52	5.99	2.22	4.91	37.01	3
叶绿素	2.10	3.93	2.99	0.32	0.10	10.63	11
叶面积	4111.88	11079.00	7654.63	1498.68	2246042.16	19.58	5
穗长	12.60	25.80	15.93	2.24	5.00	14.04	7
穗粗	4.20	5.40	4.86	0.27	0.08	5.66	13
秃尖长	0.00	3.50	1.16	0.84	0.71	72.37	1
穗行数	12.20	20.80	16.25	1.53	2.33	9.40	12
行粒数	22.60	43.00	32.65	4.20	17.66	12.87	9
百粒重	18.30	38.40	29.95	4.13	17.04	13.78	8
籽粒产量	7439.25	13631.55	10452.00	1336.35	1785831.32	12.79	10

性状	净光合速率	气孔导度	胞间CO₂浓度	蒸腾速率	叶绿素	叶面积	穗长	穗粗	秃尖长	穗行数	行粒数	百粒重
气孔导度	0.817^**
胞间CO₂浓度	0.278^**	0.429^**
蒸腾速率	0.753^**	0.820^**	0.203
叶绿素	0.121	0.181	0.275^**	0.054
叶面积	0.011	0.086	0.188	0.028	0.101
穗长	0.015	0.082	0.076	-0.008	0.046	0.312^**
穗粗	0.033	0.068	0.077	0.022	0.241^*	0.322^**	0.271^**
秃尖长	-0.002	-0.012	0	0.067	-0.072	-0.303^**	0.010	0.130
穗行数	-0.287^**	-0.267^*	-0.202	-0.279^**	-0.01	0.098	-0.150	0.221^*	-0.108
行粒数	0.006	0.095	-0.006	-0.031	0	0.542^**	0.552^**	0.153	-0.468^**	-0.132
百粒重	0.262^*	0.296^**	0.232^*	0.272^**	0.196	0.170	0.365^**	0.615^**	0.114	-0.329^**	0.176
籽粒产量	0.054	0.068	0.010	-0.025	0.066	0.257^*	0.542^**	0.320^**	-0.083	-0.104	0.610^**	0.448^**

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