«——【·前言·】——»
短身玉米作為一種重要的糧食作物，其產量和品質一直是研究和改良的焦點，目前最新研究成果顯示。
短身玉米自交系之間存在顯著的產量差異，並且這種差異與一些重要產量貢獻性狀的遺傳多樣性密切相關。
«——【·矮杆玉米自交系產量和產量貢獻性狀的多樣性·】——»
玉米是全球最重要的穀物作物之一，被廣泛用於食品、飼料和工業，過去50年，玉米的種植面積、產量和產量潛力都有很大提高，相較小麥和稻米，玉米的產量潛力幾乎是兩倍。
這是由於玉米對良好的農業管理反應更加敏感，適應性更廣，且在壓力條件下的種植比小麥和稻米表現更出色。
玉米也被稱為印第安玉米或美洲玉米，玉米起源於墨西哥和瓜地馬拉的古代野草科植物兔齒草。
它是在前古代時由美洲印第安人種植的穀物，並在公元前1700年至1250年間傳播到了美洲其他地區，在15世紀末和16世紀初，探險家和商人從美國將玉米帶回了歐洲和其他國家。
儘管玉米起源於熱帶並演化成為重要的食物作物，但是如今在加拿大58°N緯度和俄羅斯聯邦的溫帶地區，以及在智利和阿根廷的40°S緯度以下的地區，都能夠連續種植。
玉米大多數種植在中高海拔地區，但也在裏海平原下方種植，而且在安第斯山脈高達3800米的高海拔地區也有種植，玉米作物在新的地區和環境中不斷擴張。
亞洲的玉米種植量增長最快，占到了約4%。儘管產量有所增加，競爭也不斷增加，因此需要更多的投資進行研究。
在孟加拉國，玉米的人類消費主要限於烤綠色的穗莖，如今，玉米已成為孟加拉國僅次於大米和小麥的第三大穀物作物，由於其高產潛力、經濟回報和多種用途，玉米在農民中越來越受歡迎。
到目前為止，孟加拉國農業研究所（BARI）已經使用引進的和本地培育的自交系，發展了11個各種類型的雜交玉米品種。
其中一些正在商業上種植，已發布複合體和雜交品種的產量潛力分別在：4.5到7.0噸/公頃和10.5到12.5噸/公頃之間。
雜交玉米的產量差距推動農民從複合體轉向雜交品種，在孟加拉國，除了爆米花和小麥麵粉摻假之外，唯一用於家禽業的玉米。
在孟加拉國，大多數玉米的生產集中在冬季，而在成熟初期時，雨季和暴風天氣是常見現象。
儘管植物高度與產量呈正相關，但是超高的雜交玉米會導致在雨季和暴風天氣下成熟期倒伏。
因此，我們必須開發矮杆雜交玉米品種以防止倒伏，將產量損失降到最低，基於以上重要性，為了開發矮杆玉米品種，進行了遺傳多樣性、基因作用和配合力（GCA、SCA）研究。
«——【·玉米的遺傳多樣性和基因作用·】——»
實驗在孟加拉國農業研究所（BARI）的中央研究農場進行，通過玉米自交系的篩選，以便進行雜交。
在試驗前，用拖拉機耕地，然後進行耙地和平整土壤的處理，根據玉米自交系的需求，施用了建議的肥料，其中氮、磷酸二氫鉀、硫、鋅、硼分別施用120、80、80、20、5、1千克/公頃。
最後施用了三分之一的氮肥和其他肥料，每組基因型的實驗均種植了兩行長5米的玉米，行間距60厘米，株間距20厘米，在溝中播種，每個丘陵放2顆種子，發芽後兩周保留一個幼苗。
玉米中最重要的產量組成因素是穗長和穗徑，穗長的範圍為5.0厘米至15.6厘米，穗徑的範圍為2.1厘米至4.33厘米，自交系16號的每行籽粒數最多，其次是15號和1號。
自交系8號的每穗行數最高，其次是15號和1號，自交系14號產量較高且有較大的粒子大小，而4號自交系千粒重最低，一些自交系的千粒重達到或接近250克，這也是一個理想的特徵。
開花時間（花粉散發和吐絲日數）的持續時間區間為87天至113天和89天至117天，分別由自交系1號和9號決定，通常花粉散發比吐絲時間早。
所有自交系的開花時間間隔（ASI）在2-4天之間，屬於良好的特徵，植株高度最高的是18號自交系，其次是19號和09號，最低的是5號，其次是7號和17號。
穗高在被測試的自交系中範圍從12.7厘米至47.0厘米不等，自交系5號的穗高最短，其次是7號和4號，所有條目的穗位於或接近植株的中部，這是一個理想的特徵。
對20個矮稈玉米自交系進行聚類分析也是非常有意義的，可以選擇產生變異性選定父本的交配組合，研究了20個自交系的遺傳多樣性，所有20個自交系被分為5個簇。
分布模式顯示，最多的7個自交系在簇III中，其次是簇IV中的6個自交系，其他的自交系分別分布在三個簇中：兩個自交系在簇I和簇II中，3個自交系在簇V中，簇III和簇IV分別占總自交系的35%和30%。
將玉米自交系分為了五個不同的簇，對64個玉米自交系進行分析，將它們分為了六個簇，對39個玉米基因型進行分析，則將它們分為了七個簇。
對43個玉米自交系進行分析，將它們分為了九個簇，而對於39個麵包小麥基因型，則將它們分為了七個簇。
選取了十個性狀進行遺傳多樣性分析，從主成分分析所得到的十個主軸的特徵值和百分比以及它們占總變異量的百分比。
結果顯示：第一個主軸在各基因型之間的變異方面貢獻最大，它單獨就占據了總變異量的37.92%，其次是第二個主軸（22.69%）。
前五個主軸的特徵值占據了描述20個基因型的10個性狀，是總變異量的92.05%，前兩個主軸則占了60.61%，另外，我們還對這20個自交系進行了聚類分析。
結果顯示：聚類II和V之間的遺傳距離最大，為28.19，其次是聚類II和IV之間的遺傳距離為24.62、聚類I和IV之間的遺傳距離為19.72。
而聚類I和III之間的遺傳距離最小，為9.18，其次是聚類IV和V之間的遺傳距離為9.65、聚類II和III之間的遺傳距離為12.09，這些距離的不同說明這些自交系之間的遺傳差異程度不同。
«——【·矮杆玉米自交系之間的遺傳差異·】——»
通過計算每個聚類內部的遺傳距離，發現聚類III雖然包含了最多的玉米自交系（7個），但其內部遺傳距離並不一定最大。
實際上，聚類II包含了僅有的兩個自交系（L5和L12），但其內部遺傳距離最大（1.214）。
而聚類I也包含了僅有的兩個自交系（L6和L18），但其內部遺傳距離排名第二（1.044），聚類IV包含了最多的自交系（6個），但其內部遺傳距離最小（0.6577）。
研究了20個矮稈玉米自交系的遺傳差異及其表型特徵，通過聚類分析，將這20個自交系劃分為五個聚類，聚類I包括L6和L18兩個自交系，其在開花期、株高、穗高、穗徑等性狀上表現最好。
聚類II包括L5和L12兩個自交系，其在行數、每行籽粒數等性狀上表現最好。
聚類III包括L3、L4、L7、L8、L10、L11和L15七個自交系，其沒有在任何一個性狀上表現最好，但在開花期、每行籽粒數等性狀上表現次好。
通過主成分分析（PCA），本文還探討了這些自交系的潛在向量。
結果表明，開花期、株高、行數、每行籽粒數和單位面積產量是貢獻度最大的五個性狀，而開花期、穗長和穗徑則是對遺傳差異貢獻度最小的三個性狀。
在第一主成分中，穗高和千粒重是影響遺傳差異的重要因素，而在第二主成分中，則是穗徑和千粒重，這些發現對於下一步的玉米育種具有一定的指導意義。
«——【·玉米特徵的遺傳差異·】——»
在這20個自交系中，自交系16和13表現出不同的獲得高產的特徵，自交系18的植株和穗高最高，其次是自交系19和9，而自交系5、7和17的植株和穗高最低。
植株高度範圍為49.30厘米至122.30厘米，穗高範圍為12.7厘米至47厘米，所有自交系的穗位於或靠近植株中央，這是一種理想的特徵。
通過聚類分析，發現有07個自交系屬於聚類III，06個自交系屬於聚類IV，這兩個聚類組合占總自交系的65%。
聚類之間的距離最大的是聚類II和V（28.19），其次是聚類II和IV（24.62），然後是聚類I和IV（19.72）。
而聚類I和III之間的距離最小（9.18），其次是聚類IV和V（9.65），然後是聚類II和III（12.09）。
聚類II和III的植株和穗高均值最低，一些期望的獲得高產的特徵在聚類I、II、IV和V中觀察到了最高均值，這些特徵在聚類III和IV中次高。
矢量I和II對植株單產、抽雄期、植株高度、每穗行數和每行籽粒數有積極貢獻，並且對開花期、穗長和穗徑有負值。
這表明：這五個特徵對遺傳差異的貢獻最大，而開花期、穗長和穗徑對遺傳差異的貢獻最小。
在20個自交系中，選擇7個表現最好的自交系進行雜交和評估，包括總體表現、產量性能、聚類距離、聚類均值和特徵對遺傳差異的貢獻，這些自交系是SP05、SP06、SP03、SP04、SP02、SP01和SP07。
«——【·結論·】——»
對於矮稈玉米的產量和產量貢獻性狀的遺傳多樣性已有了深入的了解，研究發現，在20個自交系中，自交系16和13表現出高產的特徵，自交系18的植株和穗高最高，而自交系5、7和17的植株和穗高最低。
通過聚類分析，聚類I、II、IV和V具有期望的獲得高產的特徵，並且這些特徵對遺傳差異的貢獻最大，聚類III和IV次高。
植株單產、抽雄期、植株高度、每穗行數和每行籽粒數對遺傳差異的貢獻最大，而開花期、穗長和穗徑對遺傳差異的貢獻最小。
因此，在選擇矮稈玉米雜交種時，可以優先選擇自交系16和13或擁有相似特徵的自交系，還應該關注植株和穗的高度、穗位等特徵，以及植株單產、抽雄期、每穗行數和每行籽粒數等重要的產量貢獻性狀。
這項研究對於矮稈玉米育種和農業生產有著重要的意義，為選擇更優良的雜交種提供了有力支持和指導。
未來仍需繼續深入研究，探索更多種質資源，為矮稈玉米的產量提高和質量提升做出更大的貢獻。
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