超甜玉米品種間遺傳距離與產量之相關性

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(1)台灣農業研究 (J. Taiwan Agric. Res.) 61(3):186–195 (2012). 超甜玉米品種間遺傳距離與產量之相關性 1 劉紹國 2 謝光照 3,4 摘要劉紹國、謝光照。2012。超甜玉米品種間遺傳距離與產量之相關性。台灣農業研究 61:186–195。. 為瞭解台灣現有栽培超甜玉米品種農藝性狀之變異，選取坊間曾栽培之品種 14 個為材料，調查之性狀包括開花期、吐絲期、株高、稈徑、穗位高、總葉數、葉面積、含苞葉果穗重、去苞葉果穗重、穗長。試驗之數據經變方分析結果，顯示在品種間葉面積呈顯著差異外，其他性狀均達極顯著差異。由平均值之比較，顯示 14 個品種可區分為 11 個溫帶型品種及 3 個熱帶型品種，不同型間之農藝性狀平均值之表現皆呈現熱帶型大於溫帶型。由外表性狀之歐氏距離 (Euclidean distance)，以非加權成對分群法 (UPGMA) 進行集群分析 (cluster analysis)，結果得到 14 個品種的集群樹狀圖，供試品種被劃分二個類群。第 1 類群包括 PH 10、華珍及 PH 5 等 3 品種，屬於熱帶型品種，其中華珍與 PH 5 成另一亞群；PH 10 自成一亞群；第 2 類群包括金蜜、新吉士 600、好滋味、Honey 236、興農 3 號、蜜珍 2 號、興農 2 號、興農 123、神農 135、興農 506 及 Venus，屬於溫帶型品種，其中新吉士 600、好滋味及興農 2 號自成一亞群，屬於極早熟品種群；Honey 236 與金蜜、興農 3 號、蜜珍 2 號、興農 123、神農 135、興農 506 及 Venus 成另一亞群，屬於早熟品種群。去苞葉鮮果穗重與歐氏距離間之相關係數 r = 0.75 達極顯著正相關，表示利用有明顯差異外表形性狀之歐氏距離可初步推估品種間雜交種去苞葉鮮果穗重之表現，以作為玉米產量雜交育種上雜種優勢模式選擇之參考。關鍵詞：超甜玉米、溫帶型、熱帶型、聚群分析。. 前言. 選，這是一個十分繁重的工作，費時又費力，. 雜種優勢是自然界的一種普遍現象，已成. 且效率不高，因此研究雜種優勢群和強優勢配. 功的利用在玉米、水稻、小麥等作物和一些蔬. 對模式的構建近年來是育種家們的研究重點，. 菜育種。雜種優勢的利用首先需要篩選到強優. 對拓寬種質資源，克服雜交組合配對的盲目性. 勢的組合，常用的方法是進行大量的測交篩. 及提高育種效率具有重大的意義。一般研究顯. 1. 2. 3. 4.. 行政院農業委員會農業試驗所研究報告第 2674 號。接受日期：101 年 4 月 3 日。行政院農業委員會農糧署蔬菜花卉科技正。台灣南投縣。本所作物組研究員。台灣台中市。通訊作者，電子郵件：[email protected]；傳真機：(04)23399544。.

(2) 玉米遺傳距離與產量相關性 187. 示親本間的親緣關係較遠，雜種表現強優勢的. 群培育出不少的優良玉米群體 (如墨黃 9)、自. 可能性較大。因此，田間操作前可以依據遺傳差異性，將親本分為不同的類群，群間具有較. 交系及雜交種等，對中國玉米育種及生產產生影響 (Gao et al. 2005)。Soengas et al. (2003) 指. 大的遺傳差異，能組配出優勢較大的雜交種，. 出循歐洲硬粒種與美國馬齒種之雜種優勢模. 而群內遺傳差異較小，獲得較強優勢的組合的. 式育成許多雜交品種，但在歐洲硬粒種內亦. 頻率相對較少。因此將親本材料先分群具有簡. 可找出高產量及優良性狀的雜交組合，其中. 化及提高強優勢組合選配的潛在效率。. 為 Northern spanish race 的 Gallego (GA) 與為. 早期美國生產玉米雜交種所用的自交系均. Northern spanish race 的 Basto/Enano Levantino. 為原始分離系。此後針對原始自交系的缺點進. (BA/EL)，以及 Basto/Enano Levantino 與屬於. 行改良，故在改良的自交系比重連年上升，到. Northern flint 的 Longfellow (LO) 其雜交組合表. 1984 年約占 80%，但對雜交種的系譜追蹤發. 現極高的雜種優勢及平均產量。. 現，大部分來源於 Reid 和 Lancaster 兩大種. 台灣本島因耕作制度及夏作病蟲害猖獗，. 質。這兩類種質雜交配對是優異的雜種優勢配. 管理成本高，長久以秋冬為甜玉米主要栽培. 對，群間組合具有較強的雜種優勢 (Hallauer. 季節，種植品種以溫帶型為主。一般溫帶型. & Malithano 1976)。如今在飼料玉米育種上己. 適合較低溫的秋作及裡作栽培，品種如 Honey. 廣泛應用並形成了一定的模式群，如美國玉米帶的 Reid × Lancaster，熱帶地區的 Tuxpeno ×. 農 135、好滋味及新吉士 600 等；熱帶型則較. Cuban flint，歐洲的早熟硬粒種 (flint) 自交系 ×. 適應高溫的春作及夏作栽培，如華珍、Pacific. 玉米帶馬齒種 (dent) 自交系，中國的國外系與國內系的雜種優勢模式 (Teng et al. 2004)。遺. hybrid No. 5、Pacific hybrid No. 10 等。Betran et al. (2003) 研究指出，來自溫帶的育種材料. 傳差異是雜種優勢形成的基礎，因此將親本按. 有高產、早熟、莖稈質量佳；而來自熱帶與亞. 遺傳差異分群就有可能配出強優勢的組合。目. 熱帶的種質對生物及非生物逆境具良好的抗逆. 前己在玉米、小麥上有了一些研究，如根據系. 性及品質良好的籽粒。但其對光週期敏感，收. 譜關係、形態形狀、DNA 分子標記等幾種來評價親本間的遺傳差異 (Pradhan et al. 1993)。. 穫時籽粒含水量高，根系及莖稈弱，穗位偏高. 美國玉米帶的溫帶型種源之使用過於頻. 究，顯示熱帶型與溫帶型間產量及營養性狀一. 繁使其種源歧異度日趨狹窄 (Goodman 1965, 1984; Gerrish 1983; Smith et al. 1985)，自 1965. 般組合力之表現有所不同，熱帶型品種正效應. 年起，多位學者主張利用熱帶型種源來改良，包括純熱帶型馬齒種 (Tuxpeno)、純熱帶型硬. 而言，熱帶型品種為負效應居多，溫帶型品種以正效應居多，而熱帶型 × 熱帶型及溫帶型 ×. 粒種 (CF)、半硬粒種 (CTF) 及混合種 (ETO) (Moll et al. 1965; Brown 1975; Hallauer 1978;. 熱帶型之雜交組合具有較高之產量雜種優勢 (Liu et al. 2009)。. Stuber 1978; Cohen & Galinat 1984; Albrecht &. 玉米生長容易受到栽培環境的影響，在不. 236、金蜜、Venus、興農 2 號、蜜珍 2 號、神. 等缺點。台灣有關超甜玉米雜種優勢類群之研. 居多，溫帶型品種負效應居多；就甜度的效應. Dudley 1987; Crossa & Gardner 1987)。而中國. 同生長季節，常受氣象因素的變動而產生差. 大陸自 1970 年代至今亦利用 Suwan、Tuxpe-. 異。台灣本島甜玉米種植情形，在春作及夏作. nom 及中國西南山區地方品種等熱帶型與溫帶. 易罹患毒素病及銹病，且螟蟲為害嚴重，較難. 型選系及典型溫帶型種質選系等雜交優勢模式. 管理且鮮穗產量較不穩定，熱帶型品種較能.

(3) 188. 台灣農業研究第 61 卷第 3 期. 適應且生長良好。而秋作及裡作氣候穩定，溫. 距為 80 cm × 30 cm。公頃三要素肥料量為 N：. 度較低適合甜玉米生長，病蟲害發生較少，溫. P2O5：K2O = 180 kg：90 kg：60 kg，基肥以台. 帶型品種較適合栽培。同時玉米基因型與地. 肥 39 號複合肥料 (N：P2O5：K2O = 12：18：. 點間有交感作用 (Geadelmann & Peterson 1978;. 12) 每公頃施 500 kg，即基肥每公頃施氮素. Pollmer et al. 1979; Kang & Gorman 1989)。. 60 kg，磷肥 90 kg 及鉀肥 60 kg。其餘之氮素. 故尋找適合的雜種優勢類群，建立雜種優. 120 kg 以硫酸銨 (N = 21%) 於玉米長至齊膝期. 勢利用之模式，是利用玉米雜種優勢，提高育. (約 50–60 cm) 當追肥施用。其餘之田管理按實. 種效果之有效措施。國內超甜玉米之栽培，主. 際需要進行之。. 要以國外育成品種為大宗，在國內栽培及消費. 生育期間調查開花期、吐絲期、株高、. 市場上佔有重要之角色，然而這些品種之遺傳. 稈徑、穗位高、總葉數、葉面積、含苞葉果. 特性的差異值得探討，期望能在栽培或育種方. 穗重、去苞葉果穗重、穗長等。調查方法如. 面提供有用的資訊，供玉米栽培研究及品種改. 下：開花期 (day to tasselings)：指播種日起至. 良上之參考。. 小區中 50% 植株達雄穗始花所需日數。吐絲期 (day to silkings)：指播種日起至小區中 50%. 材料與方法. 植株達雌穗開始吐絲所需日數。株高 (plant. 品種間農藝性狀差異性比較. height)：於植株雄穗開花後，每小區逢機 10. 本研究以坊間販售之 14 個商業品種為材. 株，由地面至雄穗頸節之平均高度，以 cm 表. 料，其中 3 個熱帶型及 11 個溫帶型品種 (表. 示。穗位高 (ear height)：於植株雌穗吐絲後，. 1) 材料。田間試驗於 2003 年 11 月於農業試. 每小區逢機 10 株，由地面至最上位雌穗著生. 驗所農場進行。田間試驗採逢機完全區集設計. 節位之平均高度，以 cm 表示。稈長徑 (stalk. (RCBD)，四重覆，行長 4.5 m，3 行區，行株. diameter)：於植株雌穗吐絲後，每小區逢機 10. 表 1. 試驗材料品種特性表 Table 1. Type and source of varieties of super sweet maize were used as parents of mating in this study Variety. Type. Company. Gilden Honey (GH). Temperate. BO YOU CO., LTD.. Sin Ji Shih 600 (SIS 600). Temperate. SINON CORPORATION. Hao Zih Wei (HZW). Temperate. SINON CORPORATION. Honey 236. Temperate. SINON CORPORATION. Sinon 3. Temperate. SINON CORPORATION. Honey Jean NO. 2 (HJ 2). Temperate. KNOWN-YOU SEED CO., LTD.. Sinon 2. Temperate. SINON CORPORATION. Sinon 123. Temperate. SINON CORPORATION. Hen Nong 135 (SN 135). Temperate. FARMER SEED LTD.. Sinon 506. Temperate. SINON CORPORATION. Venus. Temperate. BO YOU CO., LTD.. Pacific Hybrids No. 5 (PH 5). Tropical. TAIPEI NONG CI CO.. Bright Jean (BJ). Tropical. KNOWN-YOU SEED CO., LTD.. Pacific Hybrids No. 10 (PH 10). Tropical. TAIPEI NONG CI CO..

(4) 玉米遺傳距離與產量相關性 189. 株，量取地面第一節中央的平均直徑，以 mm. g/ear 表示。最後以 SAS 統計軟體 (SAS Insti-. 表示。總葉數 (total leaf number)：於植株雄穗. tute 1993) 進行品種間雜交種之去苞葉果穗鮮. 抽出後，選 10 株調查單株之總葉數，以 No./. 重與品種間之歐氏距離 (Euclidean distance) 的. plant 表示。葉面積 (leaf area per plant)：由頂. 簡單直線相關性分析 (simple correlation analy-. 端往下數第 8 片葉的長度與最寬的乘積，再乘以 0.75 × 9.39 所獲得 cm2 數值 (Pearce et al.. sis)。. 結果. 1975)。含苞葉果穗重 (fresh weight of ear with husk)：逢機選取乳熟期之 10 個果穗，稱其. 熱帶型玉米，較能適應高溫的春作及夏作. 含苞葉果穗鮮重，以 g/ear 表示。去苞葉果穗. 栽培，耐熱，不耐冷，營養生長旺盛，生長期. 重 (ear fresh weight)：上述逢機之 10 個果穗，. 較長，鮮果穗產量高，苞葉量多，籽粒果皮. 去苞葉後稱其果穗鮮重，以 g/ear 表示。穗長. 厚，甜度稍低，抗病蟲性佳，栽培管理容易，. (ear length)：上述乳熟期之 10 個逢機果穗，量. 食用口感較差。而溫帶型較能適合較低溫的. 其整穗長度之平均值，以 cm 表示。. 秋作及裡作栽培生長期短，較早熟，苞葉少，. 獲得之數據進行變方分析 (analysis of vari-. 不耐熱，易得病蟲害 (銹病、葉斑病及螟蟲)，. ance) 及最小顯著差異性測驗 (least significant. 糖度高，果皮薄，秋作鮮果穗產量高，食用品. different test, LSD test)，並估算品種間歐氏距. 質佳。. 離 (Euclidean distance)，及以非加權成對分群. 14 個品種進行 10 個農藝性狀調查，數. 法 (unweighted pair-group method using the aver-. 據經變方分析 (表 2) 顯示，所調查的農藝性. age approach, UPGMA) 進行品種間集群分析. 狀在品種間平均值呈顯著或極顯著差異。品. (cluster analysis)。所有數據之分析，均使用. 種農藝性狀之平均值表現詳述如下 (表 3)：. SAS 統計軟體 (SAS Institute 1993)。. 不同品種之開花期介於 50–64.5 天之間，最. 品種間雜交種產量試驗. 早開花者為好滋味，最晚者為PH 10。新吉. 以坊間販售之 14 個商業品種為材料，其. 士 600、好滋味、興農2號、及興農 506，為. 中 3 個熱帶型及 11 個溫帶型品種 (表 1) 相互進. 溫帶型屬於早熟品種群。PH 10、華珍及 PH 5. 行半互交，計有 91 個正交組合。田間試驗於. 熱帶型屬於晚熟品種群。不同品種之吐絲期. 2004 年 3 月於農業試驗所農場進行。試驗採逢. 介於 51.3–65 天之間，最早者為好滋味，最晚. 機完全區集設計 (RCBD)，3 重複，行長 4.5 m， 2 行區，行株距為 80 cm × 30 cm。三要素肥料. 者為 PH 10。金蜜、新吉士 600、好滋味、興農 2 號及興農 506 為溫帶型，屬於早熟品種. 量為 N：P2O5：K2O = 180：90：60 kg/ha，基. 群。Honey 236、PH 10、華珍及 PH 5，屬於晚. 肥以台肥 39 號複合肥料 (N：P2O5：K2O = 12：. 熟品種群不同品種之株高介於 111.5–192.5 cm. 18：12) 施 500 kg/ha，即基肥施氮素 60 kg/ha，. 間，平均值為 137.4 cm，最低者為好滋味，. 磷肥 90 kg/ha 及鉀肥 60 kg/ha。其餘之氮素. 最高者為PH 10。金蜜、新吉士 600、好滋. 140 kg/ha 以硫酸銨 (N = 21%) 於玉米至齊膝期. 味、蜜珍 2 號、興農 2 號、興農 123、神農. (約 50–60 cm) 當追肥施用，其餘之田間管理按. 135、興農 506 及 Venus 為溫帶型且株高較. 實際需要進行之。於乳熟期採收調查去苞葉果. 矮。而 PH 10、華珍及 PH 5 為熱帶型，具. 穗重。去苞葉果穗重 (fresh ear weight)：逢機. 有高大株型之特性。不同品種之穗位高介於. 取出乳熟期之 10 個去苞葉稱其果穗鮮重，以. 22.8–99.0 cm 之間，最低者為新吉士 600，最.

(5) 190. 台灣農業研究第 61 卷第 3 期. 表 2. 超甜玉米品種間農藝性狀變方分析 Table 2. Analysis of variance of ten traits in fourteen varieties of super sweet corn Mean squares Source. DF. Days to Days to tasseling silking. Plant height. Ear height. Stalk Total leaf Leaf area Fresh weight of Ear fresh diameter number per plant ear with husk weight. Block. 3. 0.06. 0.06. 44. 24. 2.29. Variety. 13. 63.60**. 57.29**. 3562**. 2127**. 25.32**. Error. 39. 0.43. 0.37. 32. 19. 1.13. 0.4 8.4** 0.3. 414. 389. 82752*. 9076**. 15439**. 3341**. 1523. 498. 175. Ear length 0.29 3.87** 0.22. *, ** Significant at the 5% and 1% probability levels, respectively.. 表 3. 超甜玉米品種間農藝性狀之平均值 Table 3. Mean values of agronomy characters of fourteen super sweet varieties Total leaf Leaf area Fresh weight Ear fresh Stalk number per plant of ear with diameter weight (cm2) (no./plant) (mm) husk (g/ear) (g/ear). Days to tasseling (days). Days to silking (days). Plant height (cm). Ear height (cm). GH. 55.3. 56.3. 120.3. 35.5. 21.6. 11.0. 2861. 320.8. 224.0. SJS 600. 53.5. 55.5. 111.5. 22.8. 18.4. 9.4. 2005. 324.7. 243.6. 17.2. HZW. 50.0. 51.3. 100.3. 27.3. 17.6. 10.1. 2354. 321.2. 234.2. 17.7. Variety. Ear length (cm) 18.7. Honey 236. 58.0. 62.0. 135.0. 39.8. 18.9. 12.7. 3345. 289.8. 214.1. 18.4. Sinon 3. 55.5. 57.3. 143.3. 39.0. 18.1. 12.6. 3228. 312.9. 204.4. 18.3. HJ 2. 57.5. 59.5. 127.8. 39.0. 20.0. 11.9. 3440. 333.3. 220.6. 18.4. Sinon 2. 51.5. 53.8. 108.8. 24.0. 17.7. 11.1. 2642. 262.9. 195.8. 18.8. Sinon 123. 57.0. 58.0. 122.0. 37.0. 20.0. 10.2. 2521. 282.5. 214.3. 19.3. SN 135. 57.5. 59.5. 131.5. 43.5. 19.4. 12.5. 3206. 288.2. 220.7. 18.4. Sinon 506. 54.5. 55.5. 126.5. 32.0. 19.3. 10.1. 2132. 252.9. 199.1. 16.9. Venus. 58.0. 59.8. 131.8. 42.3. 18.7. 12.7. 2535. 309.6. 223.6. 19.0. Temperate average. 55.3. 57.1. 123.5. 34.7. 19.1. 11.3. 2752. 299.9. 217.7. 18.3. PH 10. 64.5. 65.0. 192.5. 99.0. 24.3. 13.4. 7263. 464.4. 272.4. 20.6. BJ. 61.8. 62.0. 186.3. 86.0. 25.4. 13.9. 5234. 405.0. 276.3. 19.5. PH 5. 62.0. 64.0. 186.8. 70.3. 23.5. 13.5. 4626. 440.4. 303.2. 20.0. Tropical average. 62.8. 63.7. 188.5. 85.1. 24.4. 13.6. 5708. 436.6. 283.9. 20.0. LSD(0.05)z. 0.9. 0.9. 8.2. 6.4. 1.5. 0.8. 558. 31.9. 18.9. 0.7. z. LSD(0.05): value of least significant difference test at 5% level.. 高者為 PH 10。新吉士 600、好滋味、興農 2. 其稈徑較細。而金蜜、蜜珍 2 號、興農 123、. 號及興農 506 為溫帶型，具有較低之穗位。. PH 10、華珍及 PH 5 則具有較粗之莖稈。一般. PH 10、華珍及 PH 5 為熱帶型，具有較高之穗. 溫帶型品種稈徑較熱帶型品種細小。. 位高。. 不同品種之總葉數介於 9.4–13.9 間，平. 不同品種之稈徑介於 17.6–25.4 mm 之間，. 均值為 11.7，最少者為新吉士 600，最高者為. 平均值為 20.2 mm，最細者為好滋味，最高者. 華珍。溫帶型品種新吉士 600、好滋味、興農. 為華珍。溫帶型品種中新吉士 600、好滋味、. 123 及興農 506 具有較少之總葉數。而溫帶型. Honey 236、興農 3 號、興農 2 號、及 Venus. 的 Honey 236、興農 3 號、神農 135、Venus 與.

(6) 玉米遺傳距離與產量相關性 191. 熱帶型品種 PH 10、華珍及 PH 5 則有較多之總. 帶型品種興農 2 號及興農 506 之去苞葉果穗重. 葉數。一般溫帶型品種之總葉數較熱帶型品種. 表現較輕，為較低產之品種；而 PH 10、華珍. 2. 少。不同品種之單株葉面積介於 2005–7263 cm. 及 PH 5 等熱帶型品種則有較高的去苞葉果穗. 間，平均值為 3385.1 cm2。溫帶型品種金蜜、. 重，屬於較高產的品種群。不同品種之穗長介. 新吉士 600、好滋味、興農 2 號、興農 123、. 於 16.9–20.6 cm 間，平均值為 18.7 cm，興農. 興農 506 及 Venus 具有較少單株葉面積。而熱. 506 最短，最長者為 PH 10。溫帶型品種新吉. 帶型品種 PH 10、華珍及 PH 5 則具有較大之. 士 600、好滋味及興農 506 為較短小型。溫帶. 單株葉面積。. 型品種興農 123、Venus 與熱帶型品種 PH 10、. 不同品種含苞葉果穗重介於 252.9–464.4 g/ear. 華珍及 PH 5 則具有較長之穗型。. 間，最低者為興農 506，最高者為 PH 10，平. 上述 14 個品種可區分為 11 個溫帶型品種. 均值為 329.1 g/ear。溫帶型品種 Honey 236、. 及 3 個熱帶型品種，不同型間農藝性狀平均值. 興農 2 號、興農 123、神農 135 及興農 506 之. 之表現，皆呈現熱帶型大於溫帶型。依據品種. 含苞葉果穗重較輕。熱帶型品種 PH 10、華珍. 間歐氏距離之遺傳相似係數矩陣，以非加權成. 及 PH 5 則有較高之含苞葉果穗重。不同品種. 對分群法 (UPGMA) 進行集群分析，得到 14. 之去苞葉果穗重介於 195.8–303.2 g/ear 間，溫. 個品種的集群樹狀圖 (圖 1)，供試品種被劃分. 圖 1. 14 個超甜玉米品種根據 10 個外表性狀之歐氏距離利用 UPGMA 進行集群分析所得之樹狀圖。 Fig. 1. Grouping result of 14 of super sweet corn by their Euclidean distance of 10 phenotypic characters according to the result of cluster analysis by UPGMA method. These varieties were: Var1: GH; Var2: SJS600; Var3: HZW; Var4: Honey 236; Var5: Sinon 3; Var6: HJ 2; Var7: Sinon 2; Var8: Sinon 123; Var9: SN 135; Var10: Sinon 506; Var11: Venus; Var12: PH 10; Var13: BJ, and Var14: PH 5..

(7) 192. 台灣農業研究第 61 卷第 3 期. 2 個類群。第 1 類群包括 PH 10、華珍及 PH 5. 關，利用明顯差異之外表型性狀之歐氏距離可初步推估品種間產量雜種優勢之表現。. 等 3 品種，屬於熱帶型品種。第 2 類群包括金蜜、新吉士 600、好滋味、Honey 236、興農 3 號、蜜珍 2 號、興農 2 號、興農 123、神農. 討論. 135、興農 506 及 Venus，屬於溫帶型品種。. 玉米原產地為墨西哥等中美洲國家，後來傳至世界各地，現在從北緯 45 度至 48 度間以及南緯 35 度至 40 度間都有其分佈。依照玉米. 第 1 類群可分兩個亞群，PH 10 自成一亞群，華珍與 PH 5 成另一亞群；第 2 類群亦分為兩個亞群，其中新吉士 600、好滋味及興農 2 號自成一亞群，屬於極早熟品種群；Honey 236 與金蜜、興農 3 號、蜜珍 2 號、興農 123、神農 135、興農 506 及 Venus 成另一亞群，屬於早熟品種群。品種間雜交組合之去苞葉果穗重變異介於 155–270 g/ear 間 (表 4)，最低者為興農 123 × Venus，最高者為 Venus × PH 5。平均值為 205 g/ear。去苞葉果穗重介於 250 g/ear 至 270 g/ear 間者有 Honey 236 × PH 5 等 3 個組合。低於 170 g/ear 者有金蜜 × 新吉士 600 等 8. 圖 2. 超甜玉米品種間雜交種鮮果穗重與外表型歐氏距離間之相關性。 Fig. 2. Correlation between ear fresh weight and Euclidean distance in hybrid varieties of super sweet corn.. 個組合。去苞葉鮮果穗重與歐氏距離間之相關係數 r = 0.75 達極顯著正相關 (圖 2)，顯示品種間之歐氏距離與去苞葉鮮果穗重間有密切相. 表 4. 超甜玉米品種間雜交種之去苞葉果穗重 (上三角) 與品種間歐氏距離 (下三角) Table 4. Ear fresh weight (upper triangle) and Euclidean distance (lower triangle) of hybrids of super sweet corn from different crosses Variety. GH SJS 600 HZW Honey 236 Sinon 3 HJ 2 Sinon 2 Sinon 123 SN 135 Sinon 506 Venus PH 10. GH. 161. BJ PH 5. 192. 186. 195. 179. 216. 198. 178. 173. 172. 247. 171 237. 199. 188. 224. 205. 173. 170. 220. 232. 194. 266. 241 240. 214. 216. 201. 173. 196. 177. 186. 179. 249. 244 213. 187. 169. 211. 184. 174. 195. 179. 247. 210 254. 220. 173. 201. 186. 163. 198. 227. 246 215. 198. 181. 160. 174. 163. 219. 225 252. 184. 189. 178. 188. 242. 213 228. 173. 182. 155. 245. 240 228. 188. 162. 224. 241 239. 157. 247. 227 222. 223. 226 270. SJS 600. 75. HZW. 56. 32. Honey 236. 45. 111. 92. Sinon 3. 44. 107. 88. 19. HJ 2. 38. 107. 87. 23. 26. Sinon 2. 63. 51. 40. 87. 85. 88. Sinon 123. 28. 73. 58. 53. 53. 55. 63. SN135. 49. 117. 98. 18. 28. 29. 97. 53. Sinon 506. 52. 57. 51. 78. 75. 82. 51. 56. 81. Venus. 45. 99. 53. 44. 43. 50. 91. 41. 36. 65. PH 10. 370. 441. 419. 341. 345. 339. 424. 379. 333. 410. 356. BJ. 267. 337. 318. 240. 243. 239. 324. 274. 229. 303. 248. 119. PH 5. 202. 268. 251. 177. 178. 174. 259. 167. 210. 240. 184. 184. 204 250 232 79.

(8) 玉米遺傳距離與產量相關性 193. 對不同氣候與土壤環境的適應性，呈溫帶型與熱帶型之分。溫帶型玉米分佈地帶如美國玉米帶、加拿大、北歐、西歐、日本、中國大陸華北、西北、東北及長江流域，熱帶型玉米則分佈如中南美洲、非洲及東南亞等地區。兩型相較，溫帶型玉米生長期較短、株高矮、雄穗小，經濟系數高，生產力主要受供源影響，在暖溫帶有時則受積儲的影響；而暖熱帶型玉米苗勢強、生長期長，植株高大、生物產量高，籽粒脫水快，不易脫粒及脫苞葉，根係發達、莖桿強壯，抗逆性與抗旱性強、抗病蟲與雜草性高，也耐貧瘠與潮濕，但經濟系數低，生產力主要受積儲的影響。就生物學特性而言，熱帶型較溫帶型的植株高、枝葉茂、分孽多、穗大、莖稈韌、抗倒伏、氣根多、雄穗發達、花粉多。本試驗結果顯示利用 10 個農藝性狀，將 14 個品種分為兩大類群，熱帶型皆被列入同一群屬第一類群，另溫帶型則歸為第二類群，顯示溫帶型與熱帶型在農藝性狀上有明顯差異性存在，若依營養性狀而言，如株高、穗位高、稈長徑、總葉數及葉面積，熱帶型大於溫帶型。生殖生長如開花期與吐絲期亦為熱帶型大於溫帶型。產量方面，如含苞葉果穗重及不苞葉果穗重也呈現熱帶型重於溫帶型，表現出典型之熱帶型與溫帶型特色與差別。而屬熱帶型的第一類群 3 個品種中，華珍與 PH 5 成另一亞群；PH 10 自成一亞群，PH 10 在開花期、吐絲期、穗位高、葉面積、含苞葉重及穗長等性狀明顯大於華珍與 PH 5，屬於晚熟且營養性狀高之品種。屬溫帶型的第二類群 11 個品種中，亦可分為兩個亞群，其中新吉士 600、好滋味及興農 2 號自成一亞群，屬極早熟且營養生長量少之品種。Honey 236 與金蜜、興農 3 號、蜜珍 2 號、興農 123、神農 135、興農 506 及 Venus 成另一亞群，屬早熟且營養生長量中等之品種。可見除類群間的差異外，類群內亦仍存有一定的差異性。. 基本上熱帶型玉米種質其優良特性對溫帶型玉米品種改良上的助益有 (1) 增加溫帶型玉米種質遺傳多樣性及提高組合力；(2) 改善溫帶型玉米種質抗逆性及葉片常綠性；(3) 可用建立新的雜種優勢模式群及雜種優勢模式 (Liu et al. 2000)。綜合而言，本試驗甜玉米呈現溫帶與熱帶型不同的分群，而同一群間內亦顯現有一定的差異存在，可見其遺傳種質提供育種上雜種優模式群之利用上有一定的參考價值。同時外表性狀之歐式距離與去苞葉鮮果穗重間有直線相關，可用於初步推估品種間雜交種產量之表現，並有效的減少雜交組合配對數量及提升育種效率。. 引用文獻 (Literature cited) Albrecht, B. and J. W. Dudley. 1987. Evaluation of four maize populations containing different proportions of exotic germplasm. Crop Sci. 27:480–486. Betran, F. J., J. M. Ribaut, D. Beck, and D. G. de Leon. 2003. Genetic diversity, specific combining ability, and heterosis in tropical maize under stress and non-stress environments. Crop Sci. 43:797–806. Brown, W. L. 1975. A broader germplasm base in corn and sorghum. Proc. Annu. Corn Sorghum Res. Conf. 30:81–89. Cohen, J. I. and W. C. Galinat. 1984. Potential use of alien germplasm for maize improvement. Crop Sci. 24:1011–1015. Crossa, J. and C. O. Gardner. 1987. Introgression of an exotic germplasm for improving an adapted maize population. Crop Sci. 27:187–190. Gao, X., S. W. Luo, J. H. Perng, S. S. Tsaur, J. H. Chern, M. N. Pan, Y. F. Yun, and T. H. Chern. 2005. A primary analysis of breeding and production on the tropics (subtropics) germplasm such as tuxpeno and suwan to chinese maize. J. Maize Sci. 13:40–43 (in Chinese with English abstract) Geadelmann, J. L. and R. H. Peterson. 1978. Effects of two yield component selection procedures on maize. Crop Sci. 18:387–390. Gerrish, E. E. 1983. Indications from a diallel study for inter-racial maize hybridization in the Corn Belt. Crop Sci. 23:1082–1084..

(9) 194. 台灣農業研究第 61 卷第 3 期. Goodman, M. M. 1965. Estimates of genetic variance in adapted and exotic populations of maize. Crop Sci. 5:87–90.. Pearce, R. B., J. J. Mock, and T. B. Baily. 1975. Rapid method for estimating leaf area per plant in maize. Crop Sci. 15:691–694.. Goodman, M. M. 1984. An evaluation and critique of current germplasm programs. p.207–227. in: Conservation and Utilization of Exotic Germplasm to Improve Varieties. Rept. 1983 Plant Breed. Res. Forum. Pioneer Hi-Bred Intl. Inc. Des Moines.. Pollmer, W. G., D. Kleim, and B. S. Dhillon. 1979. Differences in reciprocal crosses of maize inbred lines diveres for protein content. Euphytica 28: 325–328.. Hallauer, A. R. 1978. Potential of exotic germplasm for maize improvement. p.229–247. in: Maize Breeding and Genetics. (Walden, D. B., ed.) Wiley. New York. 812 pp. Hallauer, A. R. and D. Malithano. 1976. Evaluation of maize varieties for their potential as breeding populations. Euphytica 25:117–127. Kang, M. S. and D. P. Gorman. 1989. Genotype × environment interaction in maize. Agron. J. 81:662– 664. Liu, J. S., F. J. Jang, J. D. Menq, J. Harn, C. F. Quo, L. M. Uang, and D. Y. Fan. 2000. The progression of utilization on the researches of subtropics germplasm. Shandong Agric. Sci. 4:49–51. (in Chinese with English abstract) Liu, S. K., G. J. Shieh, and F. S. Thseng. 2009. Studies on heterotic patterns of super sweet corn varieties in Taiwan. J. Taiwan Agric. Res. 58:31–34. (in Chinese with English abstract) Moll, R. H., J. H. Lonnquist, J. V. Fortuno, and E. C. Johnson. 1965. The relation of heterosis and genetic divergence in maize. Genetics 52:139–144.. Pradhan, A. K., Y. S. Sodhi, A. Mukhopadhyay, and D. Pental. 1993. Heterosis breeding in Indian mustard (Brassica juncea L. Czern & Coss): analysis of component characters contributing to heterosis for yield. Euphytica 69:219–229. SAS Institute. 1993. SAS/STAT User’s Guide, Version 6. 4th ed. SAS Institute. Cary. 1848 pp. Smith, J. S. C., M. M. Goodman, and C. W. Stuber. 1985. Genetic variability within U.S. maize germplasm. I. Historically important lines. Crop Sci. 25:550–555. Soengas, P., B. Ordás, R. A. Malvar, P. Revilla, and A. Ordás. 2003. Heterotic patterns among flint maize populations. Crop Sci. 43:884–849. Stuber, C. W. 1978. Exotic sources for broadening genetic diversity in corn breeding programs. Proc. 30th Annu. Corn Sorghum Res. Conf. 33:34–37. Teng, W. T., J. S. Sheng, Y. H. Chen, X. H. Liu, X. Q. Jing, F. J. Zhang, and J. S. Li. 2004. Analysis of maize heterotic groups and patterns during the past decade of China. Acta Agric. Sin. 37:1804– 1811. (in Chinese with English abstract).

(10) 玉米遺傳距離與產量相關性 195. Relation between Genetic Distance and Yield in Different Varieties of Super Sweet Corn1 Shao-Kuo Liu2 and Guang-Jauh Shieh3,4 Abstract Liu, S. K. and G. J. Shieh. 2012. Relation between genetic distance and yield in different varieties of super sweet corn. J. Taiwan Agric. Res. 61:186–195.. A field study was conducted to determine relationship between agronomic traits and yields in different varieties of super sweet corn in Taiwan. Fourteen varieties of super sweet corn and a half-diallel set (14 × 14) of crossing hybrids from tropical type and temperate types were planted in the field to compare ten agronomic traits, including days to tasseling, days to silking, plant height, ear height, stalk diameter, number of leaves per plant, leaf area per plant, ear weight with husk, and ear fresh weight and ear length. Result of ANOVA showed that leaf area among different varieties had significant difference, and other traits also had high significant difference among fourteen varieties. When the ten agronomic traits were compared, mean of the phenotypic characters were significantly lower in the eleven varietes belonging to temperate types than in the three varieties belonging to tropical types. Results of cluster analysis by UPGMA method showed that the fourteen varieties were classified into two groups. The first group included three tropical types varieties. PH 10, Bright Jean and PH 5, with Bright Jean and PH 5 as first subgroup, and PH 10 as second subgroup. The second group included eleven temperate type varieties. Golden Honey, Sin Ji Shih 600, Hao Zih Wei, Honey 236, Sinon No. 3, Honey Jean No. 2, Sinon No. 2, Sinon No. 123, Shen Nong 135, Sinon No. 506 and Venus. The second group was further divided into two subgroup, the varieties Sin Ji Shih 600, Hao Zih Wei and Sinon No. 2 belonged tothefirst with very early maturity, and the varieties Golden Honey, Honey 236, Sinon No. 3, Honey Jean No. 2, Sinon No. 123, Shen Nong 135, Sinon No. 506 and Venus belonged to the second subgroup with early maturity. Correlation coefficient between ear fresh weight and Euclidean distance was significant (r = 0.75). The results suggest that Euclidean distance of the agronomic traits is a useful tool to evaluation of performance of ear fresh weight in hybrids of super sweet corn. Key words: Super sweet corn, Tropical type, Temperate type, Genetic distance.. 1. Contribution No. 2674 from Taiwan Agricultural Research Institute (TARI), Council of Agriculture. Accepted: April 3, 2012. 2. Specillist, Vegetable and Flower Section, Agricultural and Food Agency, Council of Agriculture, Nantou, Taiwan, ROC. 3. Associate Agronomist, Crop Science Division, TARI, Taichung, Taiwan, ROC. 4. Corresponding author, e-mail: [email protected]; Fax: (04)23399544..

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