北美引進大麥種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀分析

朱德馨，田和彬，汪軍妹

(1.云南農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學與生物技術學院，云南昆明 650201;2.浙江省農(nóng)業(yè)科學院 國家大麥改良中心，浙江杭州 310021)

我國是世界上擁有大麥種質(zhì)資源最多的國家之一，國外引進大麥種質(zhì)資源在我國資源庫和大麥育種工作中占有相當重要的地位［1］。我國的資源庫保存有大麥種質(zhì)資源近2萬份，國外引進行種質(zhì)近7 000份［2］。早在1966年，我國就從日本引進早熟3號，隨后又從日本引入了飼料大麥品種西引2號、蘇引麥1號、蘇引麥2號和鹽引1號等，這些品種的引進與應用在江蘇省的大麥育種和生產(chǎn)中起到了重要作用［3］。20世紀70年代末和80年代初，我國又大量引進了美國大麥種質(zhì)資源，并從中篩選出Mayt B32、Maytl44和Falyt2110 3個四棱皮大麥品種，這些品種在北方春麥區(qū)得到廣泛推廣種植。到20世紀90年代初期，引進的美國大麥品種在黑龍江省已經(jīng)得到較好的利用，并且進一步推廣了Morex、Manker、Azure等品種，其中 Morex推廣面積1994年達4 500 hm2，占當年推廣面積的62%［4］。國外大麥品種資源的引進與利用，在很大程度上促進了我國大麥育種工作進程和大麥生產(chǎn)。

要科學的利用和評價國外引進資源需要綜合地分析和鑒定國外引進種質(zhì)資源的各項特性，其中農(nóng)藝性狀是最基礎且最能真實的反應出品種資源的特點。大麥農(nóng)藝性狀主要有株高、穗長、分孽數(shù)、有效穗、千粒重等，株高和千粒重是最直觀和典型的性狀。株高是衡量糧食作物的主要育種目標之一(抗倒伏性的重要指標)。糧食作物抗倒伏性的強弱影響到糧食作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。大麥根據(jù)植株高度劃分為4種類型:矮稈型70 cm以下;半矮稈型71～90 cm;中稈型91～110 cm;高稈型111 cm以上［5］。千粒重與原料的品位等級密切相關，是啤酒大麥的主要指標，也是構(gòu)成產(chǎn)量的主要經(jīng)濟性狀之一，大粒資源一直受到研究者的高度重視［6］。

大麥新品種的選育以及大麥生產(chǎn)的發(fā)展很大程度上取決于對優(yōu)異種質(zhì)資源的占有量和對其研究的深度，對大麥種質(zhì)資源的鑒定評價是為了更好地對資源進行開發(fā)利用，使其發(fā)揮更大的作用。本研究對300份北美引進的大麥種質(zhì)資源進行較為全面的分析評價，旨在了解其特征特性，為充分利用這些資源提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 參試材料

試驗材料為300份引自北美的大麥種質(zhì)資源(二棱大麥163份，六棱大麥137份)，所有材料由浙江省農(nóng)業(yè)科學院國家大麥改良中心收集并保存。

1.2 試驗方法

所有材料于2008－2009大麥年度在浙江省農(nóng)業(yè)科學院試驗農(nóng)場種植。采用隨機區(qū)組設計，各材料采用3行區(qū)，行長2 m，行距33 cm，人工點播。田間管理與大田生產(chǎn)一致。幼苗生長期考查基本苗、最高苗、有效穗等性狀，成熟期考查株高、穗長、穗粒數(shù)、千粒重、小區(qū)產(chǎn)量等性狀。

1.3 試驗數(shù)據(jù)整理與分析

數(shù)據(jù)處理以及相關分析采用Excel和DPS分析軟件［7－8］進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀

300份供試材料農(nóng)藝性狀均存在著不同程度的變異(表1)。

表1 供試大麥種質(zhì)各性狀的平均值及其變異

全生育期變幅為 169～181 d，平均值為178.82 d。變異系數(shù)較小，為1.01%。說明供試材料全生育期相差不大，所有材料成熟期較一致，與對照花30相近。其中生育期最短的材料是Robust，比其他品種早熟7 d。

株高的變化范圍為 64.7～127.0 cm，平均為92.72 cm，變異系數(shù)為13.72%。參照大麥株高分類標準［5］，有8份材料的株高在70 cm以下，為矮稈型材料;114份材料的株高在71～90 cm之間，為半矮稈型材料;154份材料的株高在90～100 cm之間，為中間型材料，占供試材料的51.33%;24個材料株高在111 cm以上，為高稈型材料。本批材料有少數(shù)矮稈型優(yōu)良資源，其他類型分布比較均勻。

穗長變幅為5.0～10.4 cm，平均為7.61 cm，變異系數(shù)為14.75%。其中有8個材料的穗長大于10.00 cm，為長穗型材料。其余材料穗長中等偏短。

穗粒數(shù)變幅為 23.6～86.4粒，平均值為46.04粒，變異系數(shù)為42.90%，二棱與六棱材料在一起統(tǒng)計是引起變異系數(shù)較大的原因之一。其中二棱穗粒數(shù)變化范圍為23.6～34.4粒，六棱為52.8～86.4粒。按照二棱大麥穗粒數(shù)≥30粒和六棱大麥≥80粒的標準［9］，篩選出58份多粒材料(二棱50份材料，六棱8份)。

千粒重(干基)變幅為24.6～53.4 g，平均38.94 g，變異系數(shù)是12.73%。根據(jù)國家標準制定的啤酒大麥理化指標，有一級大麥千粒重大于40 g的二棱材料101份和大于35 g的六棱材料83份。300份材料中篩選到二棱千粒重≥50 g的大粒資源4份，沒有六棱≥45 g的大粒資源。

小區(qū)產(chǎn)量變幅為366.8～1 033.5 g，平均值為702.03 g，變異系數(shù)為16.59%。其中有2份材料的小區(qū)產(chǎn)量在1 000 g以上。

2.2 性狀間的相關性

由表2可見，供試大麥種質(zhì)性狀株高與穗長、全生育期呈顯著負相關;穗長與穗粒數(shù)呈極顯著負相關，但與千粒重、全生育期均呈極顯著正相關;穗粒數(shù)與千粒重、全生育期、小區(qū)產(chǎn)量均呈極顯著負相關;千粒重與全生育期呈極顯著正相關。大麥種質(zhì)農(nóng)藝性狀間存在著復雜的聯(lián)系［10］。

表2 供試大麥種質(zhì)各性狀間的相關分析

3 小結(jié)和討論

大麥矮稈、半矮稈品種的價值在于能減小占地面積和增加谷物產(chǎn)量，為培育出矮稈栽培品種，育種家數(shù)十年來對大麥矮稈及半矮稈品種進行了不斷研究［11］。林 玉 福［12］對 817 份 國 內(nèi) 外 大 麥 品 種(系)進行了綜合分析，發(fā)現(xiàn)美國和加拿大材料的二棱品種多表現(xiàn)為高稈和中矮稈。鄧婷［2］對北美主要栽培大麥品種農(nóng)藝性狀的分析表明，北美引進二棱材料都表現(xiàn)為中矮稈。周軍等［13］對來源于美國AB公司的213份(二棱170份，六棱43份)大麥品種(系)進行鑒定，植株均為半矮稈，其中二棱大麥平均株高71.4 cm，六棱大麥平均株高81 cm。有研究發(fā)現(xiàn)，在日本和朝鮮矮稈栽培品種很常見，歐洲栽培品種絕大多數(shù)是半矮稈型［14］。本研究結(jié)果與上述研究者的報道基本一致，300份材料中篩選出8份矮稈材料，矮稈和半矮稈材料占總材料的38%，株高中間型材料占供總材料的51.33%。何慶祥等［15］對歐美品種在甘肅的表現(xiàn)研究得知，北美洲品種千粒重變幅為38.0～42.0 g，有50%的北美品種千粒重在40.0 g以上。鄧婷［2］對北美主要栽培大麥品種農(nóng)藝性狀研究得知，千粒重(干基)變幅為17.61～47.32 g，平均35.99 g，變異系數(shù)是18.14%;穗粒數(shù)變幅為23～86粒，平均值為47.06，其變異程度最大，變異系數(shù)為45.71%。周軍等［13］對美國大麥資源通過田間調(diào)查及室內(nèi)考種分析，發(fā)現(xiàn)美國二棱大麥與對本地照品種相比，熟期偏晚。這與本研究的結(jié)果相符。

從性狀間相關性研究來看，侯永翠等［16］的研究結(jié)果表明，株高與小穗數(shù)、穗粒重相關顯著，穗長與穗粒數(shù)偏相關為顯著負效應。鄧婷等［2］研究結(jié)果認為株高與穗粒數(shù)及穗長相關極顯著，穗長與小穗數(shù)、千粒重相關極顯著。本研究結(jié)果也表明，株高與穗粒數(shù)呈極顯著正相關，但與全生育期呈極顯著負相關;穗長與穗粒數(shù)呈極顯著負相關，但與千粒重、全生育期呈極顯著正相關。

從綜合農(nóng)藝性狀的分析結(jié)果來看，本次收集的大麥材料株高多為中間型和半矮稈型材料，穗長屬中等偏短，穗粒數(shù)較多，千粒重也較高，多數(shù)資源屬于高產(chǎn)中晚熟材料。通過分析這批大麥材料農(nóng)藝性狀，篩選到一些單一性狀優(yōu)良的材料。其中株高在70 cm以下矮稈的8份，穗較長的8份，穗粒數(shù)較高的18份，千粒重較高的4份，而且綜合性狀較好的材料也比較多，這些材料可以在育種上進行多元化的利用。

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