青稞產量性狀的基因型與環境互作分析

何梅潔，陳 佳，李娥賢，杜 娟，普曉英，楊曉夢，李 霞，楊麗娥，楊加珍，曾亞文，楊 濤

（1.云南省種子管理站，昆明 650031；2.云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所，昆明 650205）

青稞（Hordeum vulgareL.）是藏區人民的主要糧食作物，主要產于中國西藏、青海、四川、云南香格里拉等地［1］。青稞的產量與有效穗、實粒數、千粒重等性狀有關［2-6］。通過對不同地區青稞品種的評價分析，可以揭示青稞不同品種的差異，青稞產量性狀在不同地區的差異。 趙加濤［7］研究認為有效穗數與大麥產量關系最密切，大麥高產栽培應協調好有效穗數、實粒數、千粒重的關系。劉帆等［8］研究認為有效穗數對大麥產量貢獻較大，穗實粒數次之，而千粒重對產量則表現為負值。 青稞的有效穗、實粒數、千粒重在不同地區，不同品種的基因型與環境互作差異分析，目前鮮少報道。本試驗重點篩選云南省不同類型青稞在青稞主產區玉龍、迪慶同時種植的有效穗、實粒數、千粒重、產量等性狀，研究基因型、環境及基因型×環境互作變異對大麥產量性狀的影響；檢測各基因型在不同環境下的平均表現；評價基因型對環境的敏感性和穩定性，以期為青稞種質資源創新和新品種選育，提供更為廣泛的遺傳基礎，為青稞在不同地區的優質栽培提供理論和方法。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗選用的青稞品種來源于云南省農業科學院，分別為云大麥 15YD-3、云稞 4 號、云稞 5 號、滇青 2 號、滇青 3 號、云青 4 號、迪青 5 號、迪青 6 號和玖格。

1.2 試驗設計

選取云南省近年來青稞播種面積較大的2 個地區即玉龍（海拔2 400 m）、迪慶（海拔1 840 m）同時進行，參試品種采用隨機區組排列，重復3 次，小區面積10 m2，全區收獲。小區長方形，長寬比適中，小區長邊與試驗田實際肥力梯度方向平行。試驗地四周設置保護行，保護行不少于4 行。區組間、小區間及小區與保護行間留操作道，寬度不大于40 cm。

對除邊行外小區內2 個定1 米長樣段進行調查，按行距與樣段長計算有效穗數；成熟期每個小區隨機抽取10 個代表性穗子考種記數，取平均值得到單穗實粒數；隨機取小區脫粒后自然風干的大麥子粒，去除雜質，數2 份各1 000 粒完整子粒的樣品，稱量取平均值得到千粒重；取整個小區脫粒后自然風干的大麥子粒，去除雜質，稱重，以3 個重復的產量的平均值作為產量，折算成kg/hm2。

1.3 數據處理

將不同海拔青稞產量性狀相關數據，采用軟件SPSS16.0、EXCEL 分析，分別計算不同品種產量性狀的平均值及差異顯著性水平；計算不同地區產量性狀的平均值，并進行多重比較；估算其遺傳方差，環境方差及遺傳環境互作方差，比較遺傳及環境對青稞產量性狀的影響。

2 結果與分析

2.1 青稞產量性狀不同品種的差異比較

2.1.1 青稞有效穗數不同品種的差異比較 由表1可知，青稞有效穗數平均值在不同品種中的變化范圍為 235.5 萬～753.0 萬穗/hm2，不同品種青稞有效穗數差異不顯著。云大麥15YD-3 有效穗數最高，平均值為753.0 萬穗/hm2，與其他品種的有效穗相比差異不顯著。有效穗數最低的迪青6 號為235.5 萬穗/hm2。

表1 青稞有效穗數在不同地區的LSD 法多重比較

2.1.2 青稞單株實粒數不同品種的差異比較 由表2 可知，青稞單株實粒數平均值為19.5～61.0 個，不同品種青稞單株實粒數差異明顯。迪青6 號單穗實粒數最高，其平均值為61.0 個，在0.05 顯著水平下與玖格、云稞4 號、迪青5 號單穗實粒數差異不顯著，但是與其他品種單穗實粒數差異達到顯著水平。單穗實粒數最低的為云大麥15YD-3 為19.5 個。

表2 青稞單穗實粒數在不同地區的LSD 法多重比較

2.1.3 青稞千粒重不同品種的差異比較 由表3 可知，青稞千粒重平均值為30.8～47.9 g，不同品種青稞千粒重差異明顯。云青4 號千粒重最高，其平均值為47.9 g，在0.05 和0.01 顯著水平下與排名第二的迪青5 號差異都不顯著，但是與其他品種的千粒重在0.05 水平下差異顯著。千粒重最低的滇青2 號為30.8 g。

表3 青稞千粒重在不同品種的LSD 法多重比較

2.1.4 青稞產量不同品種的差異比較 由表4 可知，青稞產量平均值在不同品種中的變化范圍為3 901.5～7 267.5 kg/hm2，不同品種青稞產量差異不顯著。云稞4 號產量最高，其平均值為7 267.5 kg/hm2，與其他品種的產量差異不顯著。產量最低的云稞5號為3 901.5 kg/hm2。

表4 青稞產量在不同地區的LSD 法多重比較

2.2 青稞產量性狀在不同地區的差異比較

青稞有效穗、產量在玉龍、迪慶2 個地區，差異都達到極顯著水平（表5）。有效穗為315.0 萬～718.5萬穗/hm2，差異達到極顯著水平，有效穗玉龍＞迪慶，說明玉龍地區的環境更有利于有效穗的增加；單穗實粒數在2 個地區為27.8～40.9 個，差異不顯著，單穗實粒數迪慶＞玉龍；千粒重在2 個地區為36.6～39.0 g，差異不顯著，千粒重玉龍＞迪慶；產量為3 439.5～6 937.5 kg/hm2，差異達到極顯著水平，產量玉龍＞迪慶，說明玉龍地區的環境更有利于產量的增加。

表5 青稞產量在不同地區的LSD 法多重比較

2.3 青稞產量性狀的基因型與環境互作分析

9 個品種（基因型）、2 個地點（環境）、青稞有效穗、實粒數、千粒重、產量的方差分析，不同產量性狀之間有很大差異（表6）。有效穗的基因型方差和基因型×環境互作方差均不顯著，環境方差達極顯著水平，有效穗的環境變異＞基因型×環境互作變異＞基因型變異，說明有效穗受環境影響較大；單穗實粒數的基因型方差、環境方差和基因型×環境互作方差均達到極顯著水平。單穗實粒數的環境變異＞基因型×環境互作變異＞基因型變異，說明單穗實粒數受環境影響較大，其次受基因與環境互作、基因型的影響。

表6 青稞產量的方差分析

千粒重的基因型方差和基因型×環境互作方差均達到顯著水平，環境方差不顯著，千粒重的基因型變異＞基因型×環境互作變異＞環境變異，說明千粒重受基因型影響較大，基因與環境互作變異大于環境的影響；產量的環境方差和基因型×環境互作方差均達到極顯著水平，基因型方差不顯著，產量的環境變異＞基因型×環境互作變異＞基因型變異，說明產量受環境影響較大，其次受基因與環境互作的影響。

3 小結與討論

3.1 討論

本試驗對9 個青稞品種的有效穗、單穗實粒數、千粒重、產量進行了分析。大麥的實粒數、千粒重在每個品種中差異都明顯。挑選不同實粒數、千粒重的高低組合的品種做雜交，分析其雜種后代的產量性狀可為大麥產量性狀的遺傳研究進一步提供理論依據。2 個地區中不同地區對青稞不同的產量性狀影響不同，玉龍地區的環境更有利于有效穗和產量的增加。

基因型和環境因素對植物品質性狀的影響一直是育種工作者面臨的問題。大多數品質性狀受環境和遺傳因素共同影響［9，10］，2 個地區青稞的有效穗、產量的差異都比較明顯，產量性狀受遺傳影響達極顯著水平，進行產量遺傳育種仍是提高青稞產量的關鍵，其中，千粒重主要受遺傳控制，其次受基因與環境互作影響較大，環境影響最小。有效穗、單穗實粒數、產量等性狀受環境影響較大。

3.2 小結

產量性狀受遺傳影響達極顯著水平，進行產量遺傳育種仍是提高青稞產量的關鍵。根據不同品種在不同地區的產量表現，在各個地區選擇產量高的青稞品種進行推廣，是提高不同生態區青稞產量的關鍵。