植物遗传资源科学(Joural of Plant Genetic Resources)


 

 

中国黍稷优异种质资源综合评价利用研究

 

王星玉 温琪汾 王 纶

(山西省农业科学院作物品种资源研究所,太原 030031)

 

摘要 以“七五”和“八五”期间评选出的120份品质好、丰产、抗逆性强的种质作为参试材料,在吉林省吉林市、陕西省榆林市、山西省太原市3个不同的生态试验点,经过2年的区试试验,根据参试材料的产量表现排序,对前10位高产种质进行综合评价,筛选出3个适应性广、丰产、优质的品种提供生产利用。

关键词 黍稷;优异种质;综合评价

 

黍稷优异种质综合评价利用研究是列入“九五”期间的国家重点攻关课题,是“七五”和“八五”国家重点攻关课题的深入研究。研究内容是在“七五”和“八五”评选出的优异种质中,挑选120份丰产性好、抗病、优质的种质作为参试材料,按不同生态区在全国设点3个,东北设在吉林省吉林市农科院,西北设在陕西省榆林地区农科所,华北设在山西省农科院作物品种资源研究所。试验于1997~1998年完成。

 

1 材料和方法

在“七五”和“八五”期间对6000余份黍稷种质资源完成16项农艺性状鉴定、品质分析(蛋白质、脂肪、赖氨酸)、抗黑穗病鉴定和耐盐鉴定的基础上,挑选出综合性状好或单一性状特殊优良的120份优异种质作为参试材料。1996年由主持单位山西农科院作物品种资源所对120份参试材料统一繁种,并制定试验方案和记载项目。各点试验小区面积13.33m2。2年试验完成后,各试点对每个参试种质两年的产量数据进行平均,并把小区产量折合成666.7m2的产量,最后由主持单位把每个参试种质3个试点的平均产量再进行平均,得出每个参试种质两年3点的平均值,然后根据每个参试种质的平均值进行顺序排队,并对所有参试种质进行产量比较分析,在此基础上又对排在前10名的丰产优异种质进行稳产性和适应性的统计分析,并对10个种质在3个试点的农艺性状、丰产性状进行比较分析,然后根据优异种质的评价标准综合评价,最后筛选出的3个1级优异种质提供生产利用。综合评价应用的品质分析数据来自《中国黍稷品种资源特性鉴定集》[1]和《中国黍稷优异种质的筛选利用》[2]

 

2 结果与讨论

2.1 参试种质的产量分析

由于气候、土质、生态环境的不同和栽培管理水平的差异(表1)[3],120个参试种质在3个不同生态试点的产量各不相同,从120个参试种质的平均产量来看,两年的试验结果都以吉林试点最高,为314kg和336kg;太原次之,为250kg和253kg;榆林最低,为169kg和178kg。从表1可以看出各试点生态因子的不同,导致了产量的不同,但各试点降水量的高低,对黍稷产量的高低起到关键作用。从两年的平均产量来看,最高的品种黄糜子(总编号5283),每667m2产量为358kg;最低的品种临河黑大糜子(2681),为116kg。在120个参试种质中,300kg以上的种质共12份,占10%;在250~299kg的种质共45份,占37.5%;在200~249kg的种质53份,占44.2%,在150~199kg的种质9份,占7.5%;在100~149kg的种质1份,占0.8%。可以看出,有90%以上的参试种质平均亩产在200kg以上。一般来说667m2产量在150kg以上的种质在生产上都有直接利用的价值。有些可以作为无霜期较短地区的春播用种;有些特早熟种质可以作为救灾种质利用。特别是亩产300kg以上的种质,在生产上有更大的利用价值。平均667m2产量在150kg以下的种质,为数极少,虽然产量较低,但具有特殊单一的或多项的优良性状,因此在黍稷育种中仍有较大的利用价值。

 

表 1 太原、榆林、吉林试点的生态环境及主要栽培方式Table 1 Ecological environments and main cultivation methods at the experiment sites in Taiyuan,Yulin and Jilin

试验点

Site

海拔

Altitude

(m)

经纬度

Longitude

and latit ude

年日照时数

Sunshine

time per

year(h)

年平均气温

Year

average temperature

(℃)

年降雨量

Year

rainfall

(mm)

无霜期

Frost-

Free

period

(d)

土质

Soil

quality

行株距

Line

space

(cm)

播种期

Sowing time

(m,d)

太原Taiyuan

777.9

112°33′E,37°47′N

2641.0

9.4

494.5

160

沙粘

23×10

6.5

榆林Yulin

1058.0

109°42′E,38°14′N

2928.0

8.1

428.0

151

沙壤

50×10

6.3

吉林Jilin

110.4

126°89′E,43°93′N

2835.0

5.6

575.8

145

沙壤

70×1.5

4.26

 

2.2 10个高产优异种质的产量稳定性和适应性分析

对排在前10名的种质进行了3个试点的产量稳定性和适应性分析。这10个种质667m2产量均在300kg以上,最高产量为358.3kg;最低为303.7kg。从表2可以看出,参试种质的稳定性参数bi值小于1的的种质有黄糜子(5283)、白鸽子蛋(5464),说明这两个种质产量稳定性较好,对各试点的生态环境都有很好的适应性,可在大范围内推广种植;bi在1左右的种质有合水红硬糜(0724)、小红糜子(2601)、黄糜子(5272)、达旗黄秆大白黍(0635),说明这4个种质其产量稳定性中等,都有较好的适应性,可在较大的范围内推广种植;bi值大于1的品种有稷子(5159)、古城红糜子(2620)、韩府红燃(2621)和黄硬糜(5451),说明这4个品种对生态环境敏感,产量的稳定性较差,在环境条件有利时,具有较大的增产潜力,因此适应性不广,只能在特定的环境条件下种植。在高产的前提下比较品种的稳定性,才能看出品种的适应性,从而决定高产种质的推广种植范围,最大限度地发挥品种的增产潜力。

    1. 10个高产优异种质在3个试点的农艺性状和丰产性状分析 由表3可以看出,10个高产优异种质在不同生态试点农艺性状和丰产性状表现不一,

从生育期来看,以太原试点最短,平均74.7天,陕西榆林试点次之,平均87.2天,吉林试点最长,平均102.6天。吉林和太原两个试点的平均生育期相差27.9天,分析原因,可能与吉林试点播期较早有很大关系,吉林的播期为4月26日,太原的播期为6月5日,一般播种后7~10天即可出苗,由于吉林试点播期较早,早期温度偏低,苗期生长缓慢,拉长了生长期。此外,不同生态点降雨量的多少,光照的长短,温度的高低,都对生育期的长短影响很大,吉林试点的年日照时数在3个试点中居中,年平均温度最低,降雨量却明显高于其它两个试点,在这里降雨量的生态因子,对延长吉林试点的生长期起了决定性的作用。反之,在干旱的情况下就缩短了生育期,太原和榆林试点的生育期也就相对比较短了。至于太原试点和榆林试点虽然播期相近,但平均生育期榆林试点却比太原试点长12.5天,分析原因与榆林试点的平均气温低于太原试点的平均气温有直接关系。

 

表 2 前10个高产优异种质3个试点的稳产性分析

Table 1 Evaluation on yield stability of the first 10 hith yield elite varieties at the 3 sites

总编号

Accession

No.

品种名称

Variety

产量

Yield

(kg/667m2)

回归系数bi

Regression

coefficient

决定系数

Decision

coefficient

适应地区

Adapting

region

5283

黄糜子

Huangmizi

358.3

0.6710

0.9798

太原,吉林,榆林 Taiyuan,Jilin,Yulin

2601

小红糜子

Xiaohongmizi

331.8

1.0570

0.9777

太原,吉林,榆林Taiyuan,Jilin,Yulin

5464

白鸽子蛋

Baigezidan

327.0

0.4325

0.7205

太原,吉林Taiyuan,Jilin

5272

黄糜子

Huangmizi

322.3

1.0909

0.9293

太原,吉林,榆林Taiyuan,Jilin,Yulin

0724

合水红硬糜

Heshui Hongyingmi

319.8

1.0024

0.8865

太原,吉林Taiyuan,Jilin

2620

古城红糜子

Gucheng Hongmizi

318.5

2.0550

0.8875

太原,吉林Taiyuan,Jilin

2621

韩府红燃

Hanfuhongran

312.8

1.6171

0.9801

太原,吉林,榆林Taiyuan,Jilin,Yulin

5159

稷子

Jizi

311.0

1.4821

0.9375

太原,吉林,榆林Taiyuan,Jilin,Yulin

0635

达旗黄秆大白黍

Daqi Huanggandabaishu

308.0

1.0176

0.8905

太原,吉林Taiyuan,Jilin

5451

黄硬糜

Huangyingmi

303.7

1.3265

0.9241

榆林TaiyuanYulin

 

从株高和穗长的情况来看,均和生育期的长短一致,生育期长的,株高、穗长也相应增加。但单株粒重和千粒重的情况却有所不同。单株粒重和千粒重是两项很重要的产量决定因素,这两项指标受光照、温度、总降雨量和不同时期的降雨量、以及栽培管理水平的高低等因素影响很大,所以和生育期、穗长、株高等性状不成正相关关系。从单株粒重来看,以吉林试点最高,太原试点次之,榆林试点最低。从千粒重来看,3试点的差距很小,仍以吉林试点最高,太原和榆林试点一样。吉林试点的各项指标均居3试点的第1位,其原因,除土质、耕作方式(宽垅密植)与其它试点不同外,与生育期较长、早期生长缓慢、降雨量较多有直接关系。此外,吉林试点的施肥和精细的管理水平也起了相当重要的作用。

从各项指标在3个试点的最高值和最低值比较,悬殊较大,从生育期来看,最长的在吉林试点,为120天,最短的在太原试点,仅65天。从株高来看,最高的在吉林试点,为224cm;最低的在太原试点,仅88cm。从穗长来看,最长的44cm,在吉林试点。最短的只有30cm,在太原试点。从单株粒重来看,最高15.8g,在吉林试点,最低的只有2.9g,在榆林试点。从千粒重来看,最高的8.2g,在吉林试点;最低的5.4g,在太原试点。造成这种情况的原因,除品种自身特点的差异较大外,不同生态点生态环境多因子的差异,是造成这种情况的另一主要原因。但不论这10个品种各项指标的平均值,还是各项指标在3个生态试点的平均值,均达到黍稷优异种质的要求标准。

 

 

 

表 3 10个高产优异种质在3个试点的农艺性状和丰产性状Table 3 Agronomic characters and yield characters of 10 high yield elite varieties at 3 sites

总编号

品种名称

生育期

株高

穗长

单株粒重

千粒重

Accession

No.

Variety

Growing

Period(d)

Plant

Height(cm)

Spike

Length(cm)

Grain weight

Per plant(g)

1000-grain

weight(g)

   

太原

Taiyuan

榆林

Yulin

吉林

Jilin

太原

Taiyuan

榆林

Yulin

吉林

Jilin

太原

Taiyuan

榆林

Yulin

吉林

Jilin

太原

Taiyuan

榆林

Yulin

吉林

Jilin

太原

Taiyuan

榆林

Yulin

吉林

Jilin

5283

黄糜子

Huangmizi

70

78

94

120

138

186

39

38

40

9.8

10.5

11.2

7.1

6.9

7.3

2601

小红糜子

Xiaohongmizi

66

86

107

88

78

224

37

37

40

10.6

4.4

13.2

7.5

7.4

7.5

5464

白鸽子蛋

Baigezidan

83

86

102

130

148

178

33

36

38

14.5

13.9

13.3

6.5

6.5

6.6

5272

黄糜子

Huangmizi

68

80

87

110

120

149

33

36

38

44

10.0

8.7

10.1

7.3

7.4

0724

合水红硬糜

Heshui Hongyingmi

86

86

88

170

168

174

45

41

43

10.5

2.9

10.0

7.5

7.5

7.4

2620

古城红糜子

Gucheng Hongmizi

65

84

114

150

145

159

30

32

40

9.1

4.1

9.3

7.8

7.4

8.2

2621

韩府红燃

Hanfuhongran

66

90

120

140

142

155

38

40

32

11.8

4.4

10.2

7.8

7.7

7.9

5159

稷子

Jizi

80

80

84

130

115

129

30

34

13.2

 

14.5

15.8

5.4

6.8

7.0

0635

达旗黄秆大白黍

Daqi Huanggandabaishu

80

1.7

120

150

154

183

29

30

38

8.5

10.0

11.5

7.6

7.4

7.9

5451

黄硬糜

Huangyingmi

83

95

110

150

168

204

41

38

33

8.8

9.4

10.0

7.5

7.0

7.9

平均

Average

74.7

87.2

102.6

129.8

147.6

174.1

35.7

36.2

38,8

10.7

8.3

11.5

7.2

7.2

7.5

 

表 4 前10个丰产优异种质的品质和抗逆性

Table 4 Quality and resistance of 10 the most high yield excellent germplasm

总编号

No.

品种名称

Variety

蛋白质(%)

Protein(%)

脂肪(%)

Fat(%)

赖氨酸(%)

Lysine(%)

黑穗病(%)

Smut(%)

耐盐性

be able bear sail

级别

Rank

5283

黄糜子Huangmizi

11.87

3.26

0.20

9.4

高耐HT

2

2601

小红糜子Xiaohongmizi1

3.44

5.00

0.21

42.9

中耐MT

2

5464

白鸽子蛋Baigezidan

12.86

5.49

0.21

1.1

敏感S

2

5272

黄糜子Huangmizi

14.90

3.00

0.23

1.6

中耐MT

1

0724

合水红硬糜Heshui Hongyingmi

16.11

2.24

0.16

33.3

耐盐T

3

2620

古城红糜子Gucheng Hongmizi

12.90

3.95

0.20

5.9

敏感S

2

2621

韩府红燃Hanfuhongran

13.07

3.24

0.21

1.1

敏感S

1

5159

稷子 Jizi

10.63

3.36

0.19

1.4

中敏MS

3

0635

达旗黄秆大白黍Daqi Huanggandabaishu

16.20

4.04

0.20

34.0

敏感S

1

5451

黄硬糜 Huangyingmi

11.20

3.38

0.20

2.0

中耐MT

2

 

2.4 10个丰产优异种质的综合评价

“九五”优异种质评价标准分为3级。1级:株高180cm以下,生育期120天以内,穗长30cm以上,千粒重6g以上,单株粒重7g以上(以上指3点平均值),自然发病率不超过5%,蛋白质含量在13%以上,脂肪含量在3%以上,赖氨酸含量在0.20%以上;2级:农艺性状、丰产性状和抗病性达标,品质达两项指标者;3级:农艺性状、丰产性状和抗病性达标,品质达1项指标者。前10个种质农艺性状和丰产性状均达标,在此基础上根据每个种质的蛋白质、脂肪,赖氨酸含量和黑穗病的发病率多少,评价10个种质的优异级别。从表4可以看出,达到1级的种质有3个,2级的种质有5个,3级的种质有2个。1级的3个种质是黄糜子(5272)、韩府红燃(2621)、达旗黄秆大白黍(0635)。

2.5 提供生产利用的3个1级种质简介

2.5.1 黄糜子 3 点区域试验平均株高126.3cm,生育期28.3天,穗长38.3cm,单株粒重9.6g,千粒重7.3g。黑穗病人工饱和接种发病率1.6%,蛋白质含量14.90%,脂肪含量3.00%,赖氨酸含量0.23%。3个试点2年的试验,折合666.7m2产量为:太原450kg和300kg,榆林207kg和212kg,吉林378kg和387kg。3点2年的平均产量为322kg,排名第4。综合评价:抗黑穗病,高蛋白,高赖氨酸,脂肪达标,农艺性状和丰产性好。

2.5.2 韩府红燃 3点区域试验平均株高145.7cm。生育期92天,穗长36.7cm,单株粒重8.8g,千粒重7.8g。黑穗病人工饱和接种发病率1.1%,蛋白质含量13.07%,脂肪含量3.24%,赖氨酸含量0.21%。3个试点2年折合666.7m2的产量为:太原390kg和260kg,榆林161kg和171kg,吉林432kg和463kg。3点2年的平均产量为313kg,排名第7。综合评价:高抗黑穗病,高赖氨酸,蛋白质、脂肪达标,农艺性状和丰产性状好。

2.5.3 达旗黄秆大白黍 3点区域试验平均株高162.3cm,生育期102.3天,穗长32.3cm,单株粒重10.0g,千粒重7.6g。黑穗病人工饱和接种发病率34.0%,蛋白质含量16.20%,脂肪含量4.04%,赖氨酸含量0.20%。3个试点2年折合666.7m2的产量为:太原270kg和320kg,榆林230kg和214kg。吉林399kg和415kg,3点2年666.7m2的平均产量为307kg。排名第9。综合评价:品质好,蛋白质、脂肪、赖氨酸含量均高,农艺性状和丰产性状好。

此项试验研究是在完成大批量黍稷种质资源农艺性状、特性鉴定的基础上,筛选出的综合性状好或单一性状特殊优良的种质,作为参试材料,通过对参试材料3个点2年的区域试验,以产量为依据顺序排队,从前10个种质中根据优异种质的评选标准,评选出高产、优质、适应性广的1级优异种质提供生产利用,这样层层选拔,就会起到优中选优的效果。因此,最后筛选出的种质是珍贵的丰产优异种质,提供生产利用一定会发挥其丰产优质的潜力,起到巨大的经济和社会效益。

 

参考文献

1 王星玉主编.中国黍稷品种资源特性鉴定集.北京:中国农业出版社.1990

2 王星玉主编.中国黍稷优异种质资源的筛选利用.北京:中国农业科技出版社.19953 王星玉等主编.中国黍稷品种资源目录.北京:农村读物出版社.1986

 

 

Comprehensive evaluation and utilization of elite

germplasm of proso(Panicum miliaceum L.)in China

WANG Xingyu WEN Qifen WANG Lun

(Crop Germplasm Resources Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030031)

 

Abstract During 1980~1990,120 accessions with good grain quality,high yield and high stress resistances were selected from 600 accessions. Based on this work,comprehensive characterization and evaluation on the first 10 high yield accessions were conducted at 3 sites in Jilin of Jilin Province,Yulin of Shaanxi Province and Taiyuan of Shanxi Province for 2 years.As the result,three varieties with high adaptability,high yield and high grain quality were selected and used in production.

Key words Proso;Germplasm;Characterization and evaluation