糜子種質資源表型比較分析

張立媛 琦明玉 曲穎超 溫雅輝 李志光 王振普 孫宇丹 趙敏

摘要 為明確內蒙古赤峰不同生態區糜子種質資源的表型差異，本研究引進特早熟區、早熟區、中熟區和晚熟區共516份糜子材料，連續兩年在赤峰地區進行糜子種質資源表型鑒定及比較分析。在不同年份的田間調查中，2021年生育期相對較集中的是晚熟區的糜子品種。2022年生育期相對較集中的是早熟區的糜子品種。2021年、2022年特早熟區糜子品種均表現植株矮、莖稈細、葉片短而細，葉片數少，遺傳多樣性整體相對較低。2021年早熟區糜子品種植株偏低，植株莖稈粗，葉片寬且長，葉片數較少；2022年表現植株偏低，植株莖稈較細，葉片較窄，葉片數較少但葉片最長。2021年中熟區糜子品種的植株最高、莖稈較粗、葉片數最多；2022年表現植株較高、莖稈較粗且葉片短而寬。2021年晚熟區糜子品種的植株較高、莖稈較粗；2022年表現植株最高、莖稈最粗且葉片數最多。各生態區糜子品種產量性狀的遺傳多樣性差異不大，特早熟區品種主穗重、主穗粒重的遺傳多樣性相對較低；早熟區品種的主穗重、草重的遺傳多樣性相對較高；中熟區品種主穗長度、草重的遺傳多樣性相對較低，千粒重的遺傳多樣性相對較高；晚熟區品種的主穗長度、主穗粒重的遺傳多樣性相對較高；千粒重的遺傳多樣性相對較低。特早熟區谷子品種表型性狀遺傳多樣性整體較低；中熟區谷子品種和晚熟區谷子品種遺傳多樣性整體較高。

關鍵詞 糜子；種質資源；農藝性狀；熟區；遺傳多樣性

中圖分類號 S516 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）03-0001-07

糜子（P. miliaceum L.）因較強的抗性和較短的生育期被廣泛種植于干旱和半干旱地區。目前，糜子的栽培育種主要分布在北方，以甘肅、寧夏和內蒙古為主。糜子品種資源豐富，糜子入庫資源有約8 900份。不同來源的糜子品種資源形態多樣，在品質、抗性以及產量性狀和生育性狀上差異也很大，形成了類型眾多的品種資源群，為糜子新品種選育創造了良好的條件。因此，糜子種植區劃對糜子生產、育種以及引種具有重要價值。糜子是光溫敏感的作物，地理來源差異大的品種在異地不能抽穗、不能正常成熟或產量顯著下降是常見現象，特別是部分品種在北方條件下不能抽穗或成熟。刁現民等按照具體生態區型，將糜子主產區劃分為黃土高原生態型、高寒區生態型、東北平原生態型、華北平原生態型和內蒙古高原生態型。赤峰市農牧科學研究所引進糜子品種資源（地方品種331份，野生材料64份，育成品種43份，引進品種78份）共計516份。本研究通過2021—2022年在內蒙古赤峰進行田間種植鑒定，對引進品種表型進行了記錄測量和比較分析，研究不同來源（不同生態型）糜子種質資源在赤峰地區的性狀表現及遺傳多樣性變現規律，為該地區糜子生產、育種及資源儲備提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料516份（地方品種331份，野生材料64份，育成品種43份，引進品種78份）。品種類型包括特早熟區品種（EM）、早熟區品種（M）、中熟區品種（MM）和晚熟區品種（LM）。

1.2 試驗方法

試驗在赤峰市農牧科學研究所試驗地進行。試驗地為水地，土質為砂壤土，前茬作物2021年為向日葵，2022年為玉米，土壤肥力中等。田間試驗采取隨機區組排列，行長3 m，行距0.45 m，5行區，小區面積6.75 m，設3次重復。栽培管理同大田。

1.3 田間調查

調查項目有生育期、主莖長、主穗長、主莖粗、葉片長、葉片寬和葉片數。

1.4 室內考種

考種項目有單株穗重、單株穗粒重、單株草重和千粒重。

1.5 數據分析

運用Excel、DPS軟件處理數據。

2 結果與分析

2.1 不同生態區糜子品種生育期比較

2021—2022年，對516份糜黍種質資源進行栽培觀察，記錄種質資源材料的農藝性狀和遺傳多樣性指數（表1—2）。比較不同生態區糜子品種生育期指標。

對2021年糜子品種生育期進行比較可知，特早熟區糜子品種生育期平均值為（77.09±1.751）d，早熟區品種平均值為（93.18±1.505）d，中熟區品種平均值為（104.34±3.126）d，晚熟區品種平均值為（114.39±2.168）d，不同生態區糜子品種生育期差異有統計學意義（P＜0.01）；遺傳多樣性指數方面，晚熟區糜子品種的遺傳多樣性指數最低，為0.742 9，早熟區糜子品種的遺傳多樣性指數最高，為0.828 9，即生育期相對較集中的是晚熟區糜子品種，而相對較分散的是早熟區糜子品種。

對2022年糜子品種生育期進行比較可知，特早熟區糜子品種生育期平均值為（82.35±1.790）d，早熟區品種平均值為（93.28±1.729）d，中熟區品種平均值為（104.92±1.634）d，晚熟區糜子品種平均值為（113.46±2.347）d，不同生態區糜子品種生育期差異有統計學意義（P＜0.01）；在遺傳多樣性指數方面，早熟區糜子品種遺傳多樣性指數最低，為0.778 5，晚熟區糜子品種的遺傳多樣性指數最高，為0.836 3，即生育期相對較集中的是早熟區糜子品種，而相對較分散的是晚熟區糜子品種。

2.2 不同生態區糜子品種的農藝性狀差異

分析2021年（表1）田間調查中參試品種農藝性狀差異可知，各生態區糜子品種間只有主莖長度差異有統計學意義（P＜0.05）。從主莖直徑、葉片長度、葉片寬度和葉片數看，特早熟品種與其他熟區品種之間差異有統計學意義，而其他3個熟區品種之間無統計學意義。中熟區糜子品種主莖最長、葉片數最多；特早熟區糜子品種主莖長度最短且葉片數最少；早熟區糜子品種主莖直徑最粗、葉片最長、葉片最寬；特早熟區糜子品種主莖直徑最細、葉片最短且葉片最窄。各生態區糜子品種農藝性狀的遺傳多樣性差異不大，特早熟區糜子品種葉片長、葉片寬和葉片數的遺傳多樣性相對較低；中熟區糜子品種主莖長度、主莖直徑和葉片長的遺傳多樣性相對較高；晚熟區糜子品種葉片寬和葉片數的遺傳多樣性相對較高，主莖長度、主莖直徑的遺傳多樣性相對較低。由表1可知，特早熟區糜子品種的植株矮、莖稈細（主莖直徑細）且葉片短而細，葉片數少，遺傳多樣性整體相對較低；早熟區糜子品種的植株偏矮，植株莖稈粗，葉片寬且長，葉片數較少；中熟區糜子品種的植株最高、莖稈較粗且葉片數最多；晚熟區糜子品種的植株較高、莖稈較粗。

分析2022年（表2）田間調查中參試品種農藝性狀差異可知，各生態區糜子品種間只有主莖長度差異有統計學意義（P＜0.01）；主莖直徑之間無統計學意義；葉片長度中除晚熟區糜子品種外，特早熟區、早熟區和中熟區糜子品種之間有統計學意義（P＜0.05），晚熟區與特早熟區糜子品種之間有統計學意義（P＜0.01），晚熟區與早熟區、中熟區糜子品種無統計學意義；特早熟區與其他熟區糜子品種間葉片寬度和葉片數有差異，而其他3個熟區品種之間無統計學意義。特早熟區糜子品種主莖長度、葉片長和葉片寬的數值都表現為最低，遺傳多樣性相對較低；早熟區糜子品種葉片最長；中熟區糜子品種葉片寬度最寬；晚熟區糜子品種主莖長度最長，主莖直徑最粗，葉片數最多。各生態區糜子品種農藝性狀的遺傳多樣性差異不大，特早熟區糜子品種主莖長度、葉片長和葉片寬的遺傳多樣性相對較低；早熟區糜子品種主莖直徑和葉片長的遺傳多樣性相對較高，葉片數的遺傳多樣性最低；中熟區糜子品種葉片數的遺傳多樣性最高；晚熟區糜子品種主莖長度、葉片寬的遺傳多樣性最高，主莖直徑的遺傳多樣性最低。由表2可知，特早熟區糜子品種的植株矮、莖稈細（主莖直徑細）且葉片短而細，葉片數少，遺傳多樣性整體相對較低；早熟區糜子品種的植株偏矮，植株莖稈較細，葉片較窄，葉片數較少但葉片最長；中熟區糜子品種的植株較高、莖稈較粗且葉片較短最寬；晚熟區糜子品種的植株最高、莖稈最粗（主莖直徑最粗）且葉片數最多。

2.3 不同生態區糜子品種的產量性狀差異

參試品種的產量性狀及其遺傳多樣性指數如表3—4。以比較不同生態區糜子品種的產量性狀差異。

分析2021年田間調查中參試品種的產量性狀差異（表3）可知，特早熟區與其他熟區糜子品種主穗長度相比有統計學意義（P＜0.01），與其他熟區相比，特早熟區糜子品種主穗最短，主穗重、主穗粒重和草重千粒重均最低；早熟區糜子品種的主穗長度、主穗重和千粒重最高；早熟區和晚熟區糜子品種的草重較高。各生態區糜子品種產量性狀的遺傳多樣性差異不大，特早熟區糜子品種主穗長度、草重和千粒重的遺傳多樣性最低；早熟區糜子品種的主穗長度、主穗粒重的遺傳多樣性最高；中熟區糜子品種主穗重、草重的遺傳多樣性最高，主穗粒重的遺傳多樣性最低；晚熟區糜子品種主穗重的遺傳多樣性最低，晚熟區千粒重的遺傳多樣性最高。

分析2022年田間調查中參試品種的產量性狀差異（表4）可知，特早熟區糜子品種的草重與其他熟區相比有統計學意義（P＜0.05），其他產量性狀之間沒有統計學差異，特早熟區糜子品種的主穗長度、主穗重、主穗粒重和草重較其他熟區低；早熟區糜子品種的主穗長度、主穗粒重和千粒重較其他熟區高；中熟區糜子品種的主穗重較其他熟區的數值高；晚熟區糜子品種的草重最高而千粒重最低。各生態區糜子品種產量性狀的遺傳多樣性差異不大，特早熟區糜子品種主穗重、主穗粒重的遺傳多樣性最低；早熟區糜子品種的主穗重、草重的遺傳多樣性最高；中熟區糜子品種主穗長度、草重的遺傳多樣性最低，千粒重的遺傳多樣性最高；晚熟區糜子品種的主穗長度、主穗粒重的遺傳多樣性最高；千粒重的遺傳多樣性最低。

3 結論與討論

不同年份種植的糜子品種生育期整體表現不同，糜子是光溫敏感性較強的作物，不同生態條件下熟期表現差異較大，因此在糜子生產中要重視品種的區域適應性鑒定，謹慎選擇種植區域范圍。

在農藝性狀方面，特早熟區和早熟糜子品種在不同年份下整體表現較為一致；早熟區糜子品種在不同年份田間調查中植株均表現偏低，2021年田間調查中植株莖稈粗，葉片寬且長，葉片數較少，2022年田間調查中株莖稈較細，葉片較窄，葉片數較少但葉片最長。中熟區糜子品種不同年份田間調查中均表現出植株高、莖稈較粗，但2021年田間調查中葉片數最多，2022年田間調查中葉片短而寬。晚熟區糜子品種在不同年份田間調查中植株均表現植株較高、莖稈較粗。由此可以看出，糜子的光溫敏感性在主要農藝性狀上也有表現，特早熟和早熟區糜子品種相對于中熟和晚熟糜子品種光溫敏感性較低，主要原因可能是其適宜種植區域范圍窄，針對性較強，而中熟和晚熟品種需要較為寬泛的適應區域，表現出較高敏感性。

在產量性狀方面，2021年田間調查中特早熟區糜子品種主穗長度、草重和千粒重的遺傳多樣性相對較低，2022年田間調查中特早熟區糜子品種主穗重、主穗粒重的遺傳多樣性相對較低；2021田間調查中年早熟區糜子品種的主穗長度、主穗粒重的遺傳多樣性相對較高，2022年田間調查中早熟區糜子品種的主穗重、草重的遺傳多樣性相對較高；2021年田間調查中中熟區糜子品種主穗重、草重的遺傳多樣性相對較高，而主穗粒重的遺傳多樣性相對較低，2022年田間調查中中熟區糜子品種主穗長度、草重的遺傳多樣性相對較低，千粒重的遺傳多樣性相對較高；2021年田間調查中晚熟區糜子品種主穗重的遺傳多樣性相對較低；千粒重的遺傳多樣性相對較高。2022年田間調查中晚熟區糜子品種的主穗長度、主穗粒重的遺傳多樣性相對較高；千粒重的遺傳多樣性相對較低。由此看出，不同糜子品種產量性狀差異較大。

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（責編：張 蓓）

基金項目 內蒙古農牧業青年創新基金項目（2021QNJJNO5）；內蒙古雜糧雜豆產業技術創新推廣體系；國家谷子高粱產業技術體系（CARS-06-14.5-B12）。

作者簡介 張立媛（1985—），女，內蒙古赤峰人，碩士，副研究員，從事谷子糜子新品種選育。

收稿日期 2023-12-13