山西省高粱雜交種主要性狀分析

郭 琦，梁 篤，段 冰，閆鳳霞，李 童，李團銀

（山西省農業科學院高粱研究所，山西晉中030600）

高粱是世界上最古老的栽培作物之一，是一年生草本植物，屬禾本科高粱族高粱屬。由于它耐旱、耐澇、耐鹽堿、耐瘠薄，適應性廣，從熱帶到寒帶都有種植。其在我國的分布也極廣，幾乎全國各地均有種植，但主產區卻很集中，秦嶺、黃河以北，特別是長城以北是高粱主產區[1]。由于高粱栽培區的氣候、土壤、栽培制度的不同，全國分為4個栽培區：春播早熟區、春播晚熟區、春夏兼播區和南方區。現在，我國高粱單產處于世界領先水平，這是由于高粱雜交種在生產上的應用和相應的配套栽培技術改善的結果，是與廣大高粱研究和生產工作者的努力進取分不開的[2]。雜種優勢的利用是提高高粱產量最直接、最有效的方法，因此，生產上選擇好的雜交種意義重大[3]。

山西省高粱雜種優勢[4-5]利用開始于20世紀50年代末期，經過育種工作者幾十年的努力，選育出了大批的優良高粱雜交種，使山西省高粱育種產生質的飛躍。現在雜交高粱種植面積占山西省高粱種植總面積的90%以上，在生產上占主導地位。

筆者對山西省農業科學院高粱研究所培育出的16個高粱雜交種的產量與其他主要性狀進行分析，并對山西省高粱雜交種選育提出一些看法，以供育種者參考。

1 山西省高粱雜交種的產量水平

山西省高粱雜交種的產量隨著品種的更換呈上升趨勢，產量變幅為6 840～10 200 kg/hm2，變異系數為12.1%，說明品種之間在產量上差異較大。其中，有7個品種產量超過9 000 kg/hm2，分別是：晉雜12號、晉雜18號、晉雜24號、晉雜21號、晉雜16號、晉糯1號、瀘糯3號；8 000～9 000 kg/hm2的品種有6個；7 000～8 000 kg/hm2的品種有2個；7 000 kg/hm2以下的品種有2個。這說明山西省的高粱育種有很大的提高。

2 各性狀與產量關系的分析

2.1 生育期與產量的關系

由表1可知，生育期變幅為112～140 d，平均為129.1 d，變異系數為5.4%，生育期與產量的相關系數為0.790，極顯著。生育期為120 d以下的晉糯1號產量為10 200.0 kg/hm2。產量超過9 000 kg/hm2的大部分品種生育期為125～135 d，產量為9 000.0～9 802.5 kg/hm2。說明產量受生育期影響較大。山西省高粱早熟品種生育期在120 d以下，中熟品種為120～130 d，晚熟品種在130 d以上。

表1 山西省16個高粱雜交種的主要性狀

2.2 株高與產量的關系

表1顯示，株高的變幅為170～220 cm，平均為190.5 cm，變異系數6.7%。株高與產量之間的相關系數為0.310，不顯著。株高170～180 cm有4個品種，即晉雜16號、晉雜15號、晉中86-1、晉雜10號；大多數品種株高為185～200 cm；株高在200 cm以上的品種有2個，即抗四和晉糯1號。筆者認為，株高為185～200 cm的高粱雜交品種在生產上表現較好。

2.3 穗長與產量的關系

表1還顯示，穗長的變幅為24.0～36.0 cm，平均為29.7 cm，變異系數為10.5%，穗長與產量的相關系數為0.125，不顯著。穗最長的品種是瀘糯3號，產量是9 802.5 kg/hm2；穗最短的品種是晉雜16號，產量是9 321.0 kg/hm2；產量超過9 000 kg/hm2的品種有7個，其中，穗最長為36.0 cm，最短為24.0 cm，平均為29.7 cm，與所有品種的平均穗長相當。由此可以看出，選育高產品種不能盲目追求穗長。筆者認為，在一定穗長的基礎上，配以合適的穗形可以獲得高產，最適宜穗長是29.7 cm左右。

2.4 千粒質量與產量的關系

由表1可知，品種間千粒質量的變幅為22.5～36.8 g，平均為29.5 g，變異系數為13.2%，千粒質量與產量相關系數為0.861，達極顯著水平。產量超過9 000 kg/hm2品種有：晉雜18號為36.0 g、晉雜24號為36.8 g、晉雜21號為 32.0 g、晉糯1號為29.2 g、晉雜16號為26.5 g、瀘糯3號為28.0 g、晉雜12號31.0 g，平均為31.4 g。而產量在8 000 kg/hm2以上品種的千粒質量平均為29.3 g，充分說明千粒質量對產量的影響較大。千粒質量選擇在30 g以上為最佳。

2.5 穗粒質量與產量的關系

由表1可知，穗粒質量變化較大，為65.3～125.0 g，平均為83.3 g，變異系數為22.3%，差異較大。穗粒質量與產量的相關系數為0.470，達顯著水平。穗粒質量較小的，產量較低；穗粒質量最高的品種，產量也最高。穗粒質量超過90 g的品種，平均產量可以達到8 721.25 kg/hm2；產量超過9 000 kg/hm2的品種，穗粒質量達到85 g，由此說明，選擇品種時穗粒質量在85 g以上為好。

2.6 淀粉含量與產量的關系

從表1可以看出，淀粉含量平均為68.2%，變異系數為8.0%，說明品種間有差異。淀粉含量與產量相關系數為0.310，不顯著。淀粉含量在75%以上的品種有：晉雜15號、晉雜16號、晉雜18號、晉糯1號。現在，高粱大多用于飼料和釀造，這就要求選育高淀粉高粱品種以滿足市場的需求。選育淀粉含量超過80%的粒用高粱雜交種，是我們的追求目標。

3 親本組合分析

由表1可知，山西省高粱雜交種的親本組合的特點是以外引不育系為母本，以外引和自選不育系為父本。第1種類型是外引不育系與外引恢復系組配的雜交種，如晉雜10號；第2種類型是外引不育系與自選恢復系組配的雜交種，如晉中405、抗四、晉雜18號、晉雜16號、晉雜15號、晉中88-2、晉雜13號、晉中86-1；第3種類型是自選不育系和自選恢復系組配的雜交種，如晉雜21號、晉糯1號、晉雜14號、晉雜102號、晉雜12號、晉雜24號、瀘糯3號。按不育系細胞質類型可分為2類，第1類是A1細胞質，A1細胞質不育系組配有12個品種，即抗四、晉中405、晉雜18號、晉雜24號、晉雜21號、晉糯1號、晉雜16號、晉雜15號、瀘糯3號、晉中88-2、晉中86-1、晉雜10號；第2類是A2細胞質，A2細胞質不育系組配有4個品種，即晉雜12號、晉雜14號、晉雜102號、晉雜13號。近期，育種家在不育系上加大了力度，培育出一些新的不育系，并組配出一批雜交種，其中有幾個優良組合參加國家和省區域試驗。在廣大育種工作者的努力下，一定會有更大的突破，使山西省高粱育種水平邁上一個新的臺階。

4 今后的育種目標

通過對目前山西省16個高粱雜交種的性狀進行分析，對山西省未來高粱雜交種選育目標提出一些建議。由于高粱用途的多樣化，可食用、飼用、釀造用、帚用等，因此，其品質改良的目標也不盡相同[6-8]。

（1）籽粒食用品質的主要目標是營養成分好（蛋白質含量在10%以上、脂肪含量在3.5%以上、粗纖維含量在2%以下，富含維生素和其他微量元素）、適口性好（直鏈淀粉比率大一些、單寧含量在1%以下、富含芳香類物質）、消化率好（種皮薄、消化率在90%以上）。

（2）籽粒飼用品質的主要目標是營養價值和可消化率要好（二者合并為飼料效率）。籽粒的蛋白質、脂肪、淀粉、單寧等含量與食用相同。與食用相比，胚乳結構的重要性增高，籽粒中蛋白質含量高、單寧含量低的飼用價值較高；籽粒的總熱量不低于18.81 kJ/g[9]。

（3）釀造高粱品質的主要目標是淀粉含量在70%以上、蛋白質含量為7%～8%、脂肪含量在2%以下，籽粒大而飽滿、休眠期短、吸水快、發芽率90%以上，單寧含量越低越好；是具有很強酶活力的純品種[10]。

（4）帚用高粱品質的主要目標是高粱穗一級分支要多，一般在70個以上；穗長50 cm以上，而且要整齊；分枝韌性好，不易變形，耐水浸，色澤純正，外觀光澤度好；穗成熟后，小穗自然脫落，或輕輕微敲后容易脫落。

20世紀90年代后，用A2細胞質不育系組配出高粱雜交種在生產上得到大面積的推廣。A2細胞質不育系具有以下特性：不育系柱頭生命較強、配合力較高、生態適應性和抗逆性較好、配制的雜交種后熟較快[11]。A2細胞質選育的雜交品種晉雜12號于1996年獲得山西省科技進步二等獎，并于1998年獲得國家科技發明三等獎。育種工作者應在不育系和恢復系的選育上加大力度，擴大引進外來種質，包括國外的和其他省份的材料，進行鑒定、評價，選擇具有一定價值的材料進行改良和創新。培育雄性不育系和恢復系，應使兩親本保持遺傳差異，有利于配制出更高產的高粱雜交種。同時加大新品種推廣力度，使高粱抗旱、耐澇、耐鹽堿、耐貧瘠等多種優良特性得以充分地發揮，為山西省農業發展作出應有的貢獻[12-13]。

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[9]王景雪，張福耀，岳桂蘭，等.高粱主要農藝性狀的遺傳、配合力分析及高產組合選配 [J].國外農學：雜糧作物，1995（6）：8-13.

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[11]李團銀，柳青山，張福耀.新型A2細胞質高粱雜交種晉雜12 號選育及利用研究 [J].中國農業科學，1999，32（1）：102-104.

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[13]盧峰.高粱基因組學研究進展[J].華北農學報，2008，23（增刊）：149-152.