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(tuán)銀

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(yīng)性廣，從熱帶到寒帶都有種植。其在我國(guó)的分布也極廣，幾乎全國(guó)各地均有種植，但主產(chǎn)區(qū)卻很集中，秦嶺、黃河以北，特別是長(zhǎng)城以北是高粱主產(chǎn)區(qū)[1]。由于高粱栽培區(qū)的氣候、土壤、栽培制度的不同，全國(guó)分為4個(gè)栽培區(qū)：春播早熟區(qū)、春播晚熟區(qū)、春夏兼播區(qū)和南方區(qū)。現(xiàn)在，我國(guó)高粱單產(chǎn)處于世界領(lǐng)先水平，這是由于高粱雜交種在生產(chǎn)上的應(yīng)用和相應(yīng)的配套栽培技術(shù)改善的結(jié)果，是與廣大高粱研究和生產(chǎn)工作者的努力進(jìn)取分不開的[2]。雜種優(yōu)勢(shì)的利用是提高高粱產(chǎn)量最直接、最有效的方法，因此，生產(chǎn)上選擇好的雜交種意義重大[3]。

山西省高粱雜種優(yōu)勢(shì)[4-5]利用開始于20世紀(jì)50年代末期，經(jīng)過(guò)育種工作者幾十年的努力，選育出了大批的優(yōu)良高粱雜交種，使山西省高粱育種產(chǎn)生質(zhì)的飛躍?，F(xiàn)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(chǎn)上占主導(dǎo)地位。

筆者對(duì)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所培育出的16個(gè)高粱雜交種的產(chǎn)量與其他主要性狀進(jìn)行分析，并對(duì)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(chǎn)量水平

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

2 各性狀與產(chǎn)量關(guān)系的分析

2.1 生育期與產(chǎn)量的關(guān)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(shù)為5.4%，生育期與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.790，極顯著。生育期為120 d以下的晉糯1號(hào)產(chǎn)量為10 200.0 kg/hm2。產(chǎn)量超過(guò)9 000 kg/hm2的大部分品種生育期為125～135 d，產(chǎn)量為9 000.0～9 802.5 kg/hm2。說(shuō)明產(chǎn)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(gè)高粱雜交種的主要性狀

2.2 株高與產(chǎn)量的關(guān)系

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

2.3 穗長(zhǎng)與產(chǎn)量的關(guān)系

表1還顯示，穗長(zhǎng)的變幅為24.0～36.0 cm，平均為29.7 cm，變異系數(shù)為10.5%，穗長(zhǎng)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.125，不顯著。穗最長(zhǎng)的品種是瀘糯3號(hào)，產(chǎn)量是9 802.5 kg/hm2；穗最短的品種是晉雜16號(hào)，產(chǎn)量是9 321.0 kg/hm2；產(chǎn)量超過(guò)9 000 kg/hm2的品種有7個(gè)，其中，穗最長(zhǎng)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(zhǎng)相當(dāng)。由此可以看出，選育高產(chǎn)品種不能盲目追求穗長(zhǎng)。筆者認(rèn)為，在一定穗長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，配以合適的穗形可以獲得高產(chǎn)，最適宜穗長(zhǎng)是29.7 cm左右。

2.4 千粒質(zhì)量與產(chǎn)量的關(guān)系

由表1可知，品種間千粒質(zhì)量的變幅為22.5～36.8 g，平均為29.5 g，變異系數(shù)為13.2%，千粒質(zhì)量與產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)為0.861，達(dá)極顯著水平。產(chǎn)量超過(guò)9 000 kg/hm2品種有：晉雜18號(hào)為36.0 g、晉雜24號(hào)為36.8 g、晉雜21號(hào)為 32.0 g、晉糯1號(hào)為29.2 g、晉雜16號(hào)為26.5 g、瀘糯3號(hào)為28.0 g、晉雜12號(hào)31.0 g，平均為31.4 g。而產(chǎn)量在8 000 kg/hm2以上品種的千粒質(zhì)量平均為29.3 g，充分說(shuō)明千粒質(zhì)量對(duì)產(chǎn)量的影響較大。千粒質(zhì)量選擇在30 g以上為最佳。

2.5 穗粒質(zhì)量與產(chǎn)量的關(guān)系

由表1可知，穗粒質(zhì)量變化較大，為65.3～125.0 g，平均為83.3 g，變異系數(shù)為22.3%，差異較大。穗粒質(zhì)量與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.470，達(dá)顯著水平。穗粒質(zhì)量較小的，產(chǎn)量較低；穗粒質(zhì)量最高的品種，產(chǎn)量也最高。穗粒質(zhì)量超過(guò)90 g的品種，平均產(chǎn)量可以達(dá)到8 721.25 kg/hm2；產(chǎn)量超過(guò)9 000 kg/hm2的品種，穗粒質(zhì)量達(dá)到85 g，由此說(shuō)明，選擇品種時(shí)穗粒質(zhì)量在85 g以上為好。

2.6 淀粉含量與產(chǎn)量的關(guān)系

從表1可以看出，淀粉含量平均為68.2%，變異系數(shù)為8.0%，說(shuō)明品種間有差異。淀粉含量與產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)為0.310，不顯著。淀粉含量在75%以上的品種有：晉雜15號(hào)、晉雜16號(hào)、晉雜18號(hào)、晉糯1號(hào)?，F(xiàn)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(chǎng)的需求。選育淀粉含量超過(guò)80%的粒用高粱雜交種，是我們的追求目標(biāo)。

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(diǎn)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(fù)系組配的雜交種，如晉雜10號(hào)；第2種類型是外引不育系與自選恢復(fù)系組配的雜交種，如晉中405、抗四、晉雜18號(hào)、晉雜16號(hào)、晉雜15號(hào)、晉中88-2、晉雜13號(hào)、晉中86-1；第3種類型是自選不育系和自選恢復(fù)系組配的雜交種，如晉雜21號(hào)、晉糯1號(hào)、晉雜14號(hào)、晉雜102號(hào)、晉雜12號(hào)、晉雜24號(hào)、瀘糯3號(hào)。按不育系細(xì)胞質(zhì)類型可分為2類，第1類是A1細(xì)胞質(zhì)，A1細(xì)胞質(zhì)不育系組配有12個(gè)品種，即抗四、晉中405、晉雜18號(hào)、晉雜24號(hào)、晉雜21號(hào)、晉糯1號(hào)、晉雜16號(hào)、晉雜15號(hào)、瀘糯3號(hào)、晉中88-2、晉中86-1、晉雜10號(hào)；第2類是A2細(xì)胞質(zhì)，A2細(xì)胞質(zhì)不育系組配有4個(gè)品種，即晉雜12號(hào)、晉雜14號(hào)、晉雜102號(hào)、晉雜13號(hào)。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(gè)優(yōu)良組合參加國(guó)家和省區(qū)域試驗(yàn)。在廣大育種工作者的努力下，一定會(huì)有更大的突破，使山西省高粱育種水平邁上一個(gè)新的臺(tái)階。

4 今后的育種目標(biāo)

通過(guò)對(duì)目前山西省16個(gè)高粱雜交種的性狀進(jìn)行分析，對(duì)山西省未來(lái)高粱雜交種選育目標(biāo)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(zhì)改良的目標(biāo)也不盡相同[6-8]。

（1）籽粒食用品質(zhì)的主要目標(biāo)是營(yíng)養(yǎng)成分好（蛋白質(zhì)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(zhì)）、消化率好（種皮薄、消化率在90%以上）。

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

（3）釀造高粱品質(zhì)的主要目標(biāo)是淀粉含量在70%以上、蛋白質(zhì)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(fā)芽率90%以上，單寧含量越低越好；是具有很強(qiáng)酶活力的純品種[10]。

（4）帚用高粱品質(zhì)的主要目標(biāo)是高粱穗一級(jí)分支要多，一般在70個(gè)以上；穗長(zhǎng)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(jì)90年代后，用A2細(xì)胞質(zhì)不育系組配出高粱雜交種在生產(chǎn)上得到大面積的推廣。A2細(xì)胞質(zhì)不育系具有以下特性：不育系柱頭生命較強(qiáng)、配合力較高、生態(tài)適應(yīng)性和抗逆性較好、配制的雜交種后熟較快[11]。A2細(xì)胞質(zhì)選育的雜交品種晉雜12號(hào)于1996年獲得山西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，并于1998年獲得國(guó)家科技發(fā)明三等獎(jiǎng)。育種工作者應(yīng)在不育系和恢復(fù)系的選育上加大力度，擴(kuò)大引進(jìn)外來(lái)種質(zhì)，包括國(guó)外的和其他省份的材料，進(jìn)行鑒定、評(píng)價(jià)，選擇具有一定價(jià)值的材料進(jìn)行改良和創(chuàng)新。培育雄性不育系和恢復(fù)系，應(yīng)使兩親本保持遺傳差異，有利于配制出更高產(chǎn)的高粱雜交種。同時(shí)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(yōu)良特性得以充分地發(fā)揮，為山西省農(nóng)業(yè)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)[12-13]。

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