不同來源谷子種質(zhì)資源鑒定與評價研究

王凱璽，陳國秋，張海金，張文飛

（遼寧省水土保持研究所，遼寧朝陽 122000）

谷子是中華民族傳統(tǒng)種植的糧食作物，分布范圍廣，栽培歷史悠久，種質(zhì)資源較為豐富。不同生態(tài)區(qū)域種植的谷子不僅在形態(tài)上存在多樣性，而且在生育特性、產(chǎn)量特性、品質(zhì)特性，以及抗逆性方面也都有著很大差異，即使是同一谷子品種資源，在不同生態(tài)區(qū)種植，受環(huán)境的影響各方面也都有著很大的區(qū)別。這些類型多樣的谷子種質(zhì)資源，為培育谷子新品種提供了豐富的基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2009年5月—2011年9月在遼寧省水土保持研究所試驗基地進(jìn)行。供試土地平整，土壤為黃土性土，灌溉方便。測定土壤養(yǎng)分基礎(chǔ)均值為：速效氮36.52 mg/kg、速效磷7.43 mg/kg、速效鉀147.56 mg/kg、有機(jī)質(zhì) 13.48 g/kg、pH 7.48。

1.2 谷子種質(zhì)資源引進(jìn)及資源圃的建立

遼寧省水土保持研究所從全國不同谷子主產(chǎn)區(qū)引進(jìn)種質(zhì)資源 220 份（表1），通過 2009、2010、2011年3年田間種植觀察、記錄，重點(diǎn)對農(nóng)藝性狀、抗逆性、品質(zhì)方面進(jìn)行了分析及評價。在引進(jìn)、篩選、鑒定資源的同時，結(jié)合原有保存的谷子種質(zhì)資源，建立了谷子種質(zhì)資源圃，進(jìn)而建立了谷子種質(zhì)資源電子文件數(shù)據(jù)庫。

植物學(xué)性狀采用常規(guī)田間調(diào)查和統(tǒng)計的方法，對220份谷子種質(zhì)資源調(diào)查包括：幼苗顏色、葉鞘顏色、穗刺毛及護(hù)穎顏色、株高、莖粗、莖節(jié)數(shù)、葉片數(shù)、葉相、穗型、穗長、穗粗、穗的松緊、穗刺毛長短、谷粒色、米色、花藥顏色等；生產(chǎn)力性狀調(diào)查包括：單株穗重、單株粒重、千粒重、出谷率、出米率、產(chǎn)量等；物候?qū)W性狀調(diào)查包括：播種期、出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期、成熟期、生育期等。

抗抗旱性采用田間觀察法在谷子生育期間進(jìn)行鑒定，即在谷子生育期發(fā)生干旱時，觀察比較不同資源的耐旱性，分強(qiáng)、中、弱3級；降雨或者灌水后，觀察比較植株正常生長的快慢，分快、中、慢3級記載；最后綜合以上2種觀察結(jié)果和干旱對各器官的影響，將抗旱性分為3個等級，分別為強(qiáng)、中、弱級。

抗倒伏性采用田間調(diào)查統(tǒng)計的方法對谷子種質(zhì)資源進(jìn)行鑒定與評價。將其倒伏性分為5個等級，分別為 0、1、2、3、4 級。

抗病性采用田間調(diào)查統(tǒng)計的方法在谷子開花至灌漿期連續(xù)3年對谷繡病進(jìn)行調(diào)查，發(fā)病程度用谷子同一部位的葉片單位面積上發(fā)生銹病面積的百分比表示，分為4個等級，分別為無（不發(fā)生病害）、輕、中、重。

表1 谷子種質(zhì)資源來源

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀綜合鑒定

供試材料220份，試驗在遼寧省水土保持研究所試驗基地（朝陽）進(jìn)行。田間種植采取按代號順序排列，行長4 m、2行區(qū)，行距50 cm，留苗密度按45.0萬～52.5萬株/hm2。連續(xù)種植3年，重點(diǎn)對株高、穗長、單株粒重、產(chǎn)量、生育期等指標(biāo)進(jìn)行分析與評價。

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計的結(jié)果（表2）可以看出：在株高方面，＜100 cm種質(zhì)資源22份，僅占10.00%，而＞160 cm種質(zhì)資源67份，占30.45%，中、高稈種質(zhì)資源較多，可以充分利用矮桿資源進(jìn)行矮化育種方面的研究，高稈資源進(jìn)行飼草方面的研究；在穗長方面，＞25 cm種質(zhì)資源97份，占44.09%，能夠利用較大的穗子，充分發(fā)揮穗子“庫”的功能，培育新的品種，從而增加穗子籽粒產(chǎn)量；在單株粒重方面，10～12 g之間的材料較多，占56.82%；在產(chǎn)量方面，＞6 000 kg/hm2種質(zhì)資源7份，僅為3.18%，說明大部分種質(zhì)資源產(chǎn)量一般，產(chǎn)量較高的資源較少；在生育期方面，＞128 d種質(zhì)資源為30份，占13.64%，說明引進(jìn)的種質(zhì)資源大部分能夠在本區(qū)域正常生長、成熟，較少的資源生育期偏長一些，但也能夠成熟。

表2 谷子種質(zhì)資源幾個性狀指標(biāo)統(tǒng)計

引進(jìn)的谷子種質(zhì)資源在幾個主要的農(nóng)藝性狀方面呈現(xiàn)多樣性，從而為谷子多元化育種提供了豐富的種質(zhì)資源基礎(chǔ)。

2.2 抗逆性鑒定

結(jié)合遼西地區(qū)自然氣候特點(diǎn)和谷子易發(fā)生病害的規(guī)律，針對抗旱性、抗倒伏性、抗病性進(jìn)行了鑒定與評價。

從表3可以看出，220份谷子種質(zhì)資源中，抗旱性強(qiáng)資源157份，占71.36%；抗旱性中資源52份，占23.64%；抗旱性弱資源11份，占5.00%。說明引進(jìn)的谷子種質(zhì)資源具有較強(qiáng)的抗旱性能?？购敌詮?qiáng)的谷子品種資源，對干旱的忍耐性和適應(yīng)性都很強(qiáng)，一旦得到水分后，能夠快速恢復(fù)生長能力。此方法是從直觀上對谷子進(jìn)行抗旱性鑒定，對于一些綜合性狀表現(xiàn)比較好，較為穩(wěn)定的材料，還要通過先進(jìn)的科學(xué)研究方法進(jìn)一步深入研究，為培育抗旱的谷子品種提供科學(xué)參考依據(jù)。

表3 谷子種質(zhì)資源抗旱性鑒定結(jié)果

遼西地區(qū)谷子倒伏一般主要發(fā)生在灌漿期至成熟期，這一時期谷子易遭受風(fēng)害。通過連續(xù)3年田間種植，鑒定結(jié)果（表4），在220份種質(zhì)資源中，0、1級資源分別占總資源的 36.36%、27.27%；2、3、4 級資源分別占總資源25.45%、9.09%、1.82%，可以看出引進(jìn)的種質(zhì)資源大部分具有抗倒伏性強(qiáng)的特點(diǎn)，這為培育抗倒伏性強(qiáng)的品種提供了豐富基礎(chǔ)材料。

表4 谷子種質(zhì)資源倒伏性鑒定結(jié)果

抗病性鑒定主要是針對谷繡病。谷繡病在遼西地區(qū)屬于易發(fā)、多發(fā)的病害，主要發(fā)生在谷子葉片、葉鞘處，發(fā)病時期病害的程度，會嚴(yán)重影響谷子后期的籽粒產(chǎn)量。根據(jù)調(diào)查鑒定的結(jié)果（表5），可以看出不發(fā)生銹病的資源只占0.90%，發(fā)生病害較輕的占49.09%，引進(jìn)的資源中抗銹病性強(qiáng)的資源較少，對這些資源可進(jìn)一步加以鑒定，從中選擇較好資源加以利用。

表5 谷子種質(zhì)資源谷繡病鑒定結(jié)果

2.3 品質(zhì)鑒定

品質(zhì)鑒定主要是對小米的食味品質(zhì)進(jìn)行鑒定。對綜合性狀較好的48份谷子品種資源加工成小米，煮粥。通過品嘗對食味品質(zhì)進(jìn)行鑒定。將食味品質(zhì)分為5個等級，分別為：2級（最好）、1級（較好）、0級（一般）、-1級（較差）、-2級（最差）。

表6 小米煮粥食味品質(zhì)

根據(jù)品嘗結(jié)果，對食味品質(zhì)進(jìn)行了統(tǒng)計（表6）。從表中結(jié)果可以看出，48份種質(zhì)資源中食味品質(zhì)最好的資源2份，僅占4.17%；較好的資源15份，占31.25%；較差、最差的資源18份，分別占29.17%、8.33%；從48份資源食味品質(zhì)鑒定結(jié)果可以看出食味品質(zhì)優(yōu)秀的資源很少，大部分資源表現(xiàn)一般。結(jié)合農(nóng)藝性狀和抗性綜合表現(xiàn)，可選用優(yōu)秀的種質(zhì)資源作為優(yōu)質(zhì)育種的基礎(chǔ)材料，培育適合遼西生態(tài)區(qū)種植的谷子新品種。同時，在耕作栽培措施方面也要進(jìn)行深一步研究，提高谷子食味品質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

通過對谷子種質(zhì)資源的綜合鑒定與評價研究，篩選出一些適合遼西生態(tài)區(qū)域種植且綜合性狀優(yōu)異的谷子種質(zhì)資源。其中包括高抗谷銹病資源2份，高抗倒伏性資源10份，優(yōu)質(zhì)、食味品質(zhì)佳資源8份，高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)資源20份，特色種質(zhì)資源（觀賞用）5份。高抗谷繡病資源為代號09-089，該資源從河南衡陽引進(jìn)，高抗谷銹病，生育期116 d，株高180～185 cm,穗長26～29 cm，穗粒重18～22 g，耐旱、抗倒伏、活秧成熟；高抗倒伏性資源為代號09-100，該資源從山東濟(jì)南引進(jìn)，高抗倒伏，生育期118 d，株高160～165 cm，穗長26～30 cm，穗粒重19～23 g。優(yōu)質(zhì)、食味品質(zhì)佳資源為代號09-042，該資源從河北石家莊引進(jìn)；高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)資源為09-087，該資源從河南衡陽市引進(jìn)。特色資源為09-056、09-050、09-122、09-049等。

優(yōu)異谷子種質(zhì)資源的引進(jìn)和篩選，為培育和選育出適合遼西生態(tài)區(qū)域種植的谷子新品種提供了可靠的基礎(chǔ)保障。同時，通過對引進(jìn)種質(zhì)資源的適應(yīng)性方面研究分析可以看出，很多夏谷區(qū)品種能夠適應(yīng)遼西地區(qū)自然生態(tài)環(huán)境，在遼西地區(qū)種植表現(xiàn)良好，分析其原因可能是由于遼西地區(qū)地處春谷和夏谷種植臨界區(qū)域，適宜種植的品種多，這為今后有目的引進(jìn)種質(zhì)資源，不斷豐富遼西地區(qū)谷子資源多樣性，加快谷子新品種選育和應(yīng)用提供了科學(xué)的參考依據(jù)。

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