新疆大麥種質(zhì)資源鑒定評價與利用研究

俞天勝，苗 雨，李培玲，李玉峰 (新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院奇臺麥類試驗站，新疆奇臺831800)

新疆大麥科研工作起步較晚，基礎(chǔ)較薄弱。近30年來，雖然有12個從歐洲、北美洲引進(jìn)的大麥品種通過新疆維吾爾自治區(qū)審定或認(rèn)定，并且還自育成5個大麥新品種，但對收集的大麥種質(zhì)資源尚無一個系統(tǒng)的評價［1－2］，中國大麥種質(zhì)資源經(jīng)過“七五”、“八五”期間收集整理，編入目錄的共16 251份［3－5］，其中古老的地方品種 8 865 份，改良品種1 035份，國外引入品種6 351份。我國收集、保存的大麥種質(zhì)資源僅次于美國(25 284份)、加拿大(21 000份)、敘利亞國際干旱中心(21 488 份)、巴西(19 594 份)、前蘇聯(lián)(17 459 份)［6］，居世界第6位。鑒定評價研究是充分利用我國大麥種質(zhì)資源的基礎(chǔ)工作，筆者對收集到的673份大麥種質(zhì)資源從形態(tài)特征、農(nóng)藝性狀、抗病性、抗逆性和籽粒品質(zhì)諸方面進(jìn)行鑒定，篩選出一批珍貴的優(yōu)異資源并研究其利用情況，以期為新疆今后大麥育種工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 于2007～2009年在新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院奇臺麥類試驗站試驗田進(jìn)行試驗，觀測材料為近30年來新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院奇臺麥類試驗站收集的國內(nèi)外673份大麥種質(zhì)資源，其中，國外引進(jìn)品種227份，國內(nèi)引進(jìn)品種344份，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院奇臺麥類試驗站自主創(chuàng)新品種(系)102份。新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院奇臺麥類試驗站地處89°44'E、43°59'N，海拔789 m，井灌區(qū)，屬黑壤土。

1.2 方法 試驗各材料重復(fù)3次，隨機區(qū)組設(shè)計，四周均設(shè)置保護(hù)區(qū)。供試材料根據(jù)生育期分為早熟區(qū)、中熟區(qū)、晚熟區(qū)排列。每個材料5行，行長2.0 m，行距0.2 m，種植密度為375萬粒/hm2。試驗區(qū)肥力水平中等，田間管理與大田生產(chǎn)相同。分別在苗期、拔節(jié)期、開花期、灌漿期進(jìn)行各生育時期形態(tài)指標(biāo)鑒定及最終產(chǎn)量指標(biāo)的測定，每10～15 d灌水1次，直至收獲。

2 結(jié)果與分析

2.1 形態(tài)特征鑒定評價 將栽培大麥分為3個品種，即二棱、多棱和裸大麥［7］。對新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院奇臺麥類試驗站編入目錄的673份栽培大麥進(jìn)行穗部形態(tài)特征鑒定分類，經(jīng)鑒定裸大麥7份，多棱大麥23份，二棱大麥633份。

由表1可知，六棱大麥的葉長、葉寬、株高和莖稈直徑，極顯著大于二棱大麥;多數(shù)研究者認(rèn)為，二棱大麥具有分蘗能力強、穗粒數(shù)少、千粒重高、抗逆性好、植株較矮的特點，而多棱大麥則具有穗粒數(shù)多、千粒重低、抗性差的特點［8－9］，這與筆者對不同棱型供試材料的穗部性狀、籽粒性狀和抗逆性的鑒定結(jié)果一致。

2.2 農(nóng)藝性狀鑒定評價

2.2.1 生育期鑒定。新疆大麥生產(chǎn)要求其品種早熟、豐產(chǎn)，經(jīng)鑒定的227份國外品種中，早熟資源47份，占20.70%，其中日本品種占9.70%;中熟品種153份，占67.40%，晚熟品種27份，占11.89%。經(jīng)鑒定的446份國內(nèi)品種中，早熟資源占9.87%，其中1.40%為特早熟類型，中熟類型占72.23%，晚熟類型占16.80%，極晚熟類型為1.1%(表2)。

表1 二棱大麥與多棱大麥部分性狀的統(tǒng)計學(xué)分析

表2 生育期統(tǒng)計 份

根據(jù)田間記載，在新疆日本品種表現(xiàn)出中早熟;歐洲、北美品種表現(xiàn)為中晚熟;我國北方品種表現(xiàn)為中晚熟;我國南方品種表現(xiàn)為早熟。利用日本及我國北方品種雜交育出的品種大部分成熟期都提早［10］。

2.2.2 株高鑒定和矮稈種質(zhì)。經(jīng)鑒定的673份品種中，株高在70 cm以下的矮稈種質(zhì)資源25份，其中，國外品種株高在70 cm以下的17份，國內(nèi)品種有5份，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院奇臺麥類試驗站3份(表3)。國外品種株高在70 cm以下的矮稈種質(zhì)分布頻率為2.52%，國內(nèi)品種為1.04%(圖1)。

表3 大麥株高統(tǒng)計 份

對收集的673份種質(zhì)資源的分析結(jié)果表明，二棱大麥大多表現(xiàn)為中矮稈，株高與小穗數(shù)、穗粒重顯著相關(guān);國內(nèi)北方品種普遍偏高，與國外品種相比平均高出6cm左右，這是由于國外品種多數(shù)為近年引入的改良種及半矮稈品種居多所致。目前，新疆利用較多的矮稈品種有新引D6號、甘孜813和809。

2.2.3 千粒重鑒定。根據(jù)對673份種質(zhì)資源的鑒定結(jié)果可知，國內(nèi)品種平均千粒重為38.7 g，國外為40.8 g，按每5 g為1梯度統(tǒng)計其分布頻率來展示我國大麥品種的千粒重水平，千粒重在50 g以上的國內(nèi)大粒品種占2.5%，國外品種占9.5%;千粒重在55 g以上的國內(nèi)品種僅占0.6%，而國外品種占2.6%。從我國大麥千粒重統(tǒng)計來看，高海拔、高緯度、晝夜溫差大地區(qū)千粒重明顯偏高，而低海拔、低緯度的平原或丘陵地區(qū)千粒重偏低;二棱大麥高于多棱大麥。

2.3 蛋白質(zhì)鑒定 對673份中的120份大麥種質(zhì)資源的鑒定結(jié)果表明，國外品種蛋白質(zhì)含量平均為13.48%，國內(nèi)品種為13.50%(圖2)。

統(tǒng)計表明，不同生態(tài)區(qū)的大麥籽粒蛋白質(zhì)含量有明顯差異。李桂鳳等分析了6 023份我國大麥品種資源，結(jié)果表明，大麥蛋白質(zhì)含量與產(chǎn)地的地理位置和氣象條件有關(guān)，灌漿期的氣溫與日照長度呈正相關(guān)關(guān)系，而與降水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;生態(tài)分布特點是:黃淮麥區(qū)的較高，為15.7%，除黃淮區(qū)外的冬大麥區(qū)的蛋白質(zhì)含量平均13.42%，裸大麥區(qū)最低，為11.76%，她還指出，我國東部秦嶺至淮河是大麥蛋白質(zhì)高低的分界線，此線以北大麥蛋白質(zhì)含量較高，以南的較低;高海拔地區(qū)大麥蛋白質(zhì)含量較低［12］。

3 結(jié)論與討論

(1)六棱大麥的葉長、葉寬、株高和莖稈直徑極顯著大于二棱大麥，而二棱大麥與六棱大麥相比具有分蘗能力強、穗粒數(shù)少、千粒重高、抗逆性好、植株較矮等特點。

(2)我國大麥千粒重分布特點是:高海拔、高緯度、晝夜溫差大地區(qū)千粒重明顯偏高，而低海拔、低緯度的平原或丘陵地區(qū)千粒重偏低;二棱大麥高于多棱大麥。

(3)日本及我國北方大麥品種在新疆表現(xiàn)為早熟，它的利用可使新疆大麥成熟期比原來種植的品種提早3～10 d，由它作親本育出的大部分品種成熟期都提早。

(4)試驗結(jié)果表明，二棱大麥大多表現(xiàn)為中矮稈，株高與小穗數(shù)、穗粒重相關(guān)顯著。

(5)大麥蛋白質(zhì)含量與產(chǎn)地的地理位置及氣象條件有關(guān)，灌漿期的氣溫與日照長度呈正相關(guān)關(guān)系，而與降水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

該研究主要從大麥農(nóng)藝性狀及形態(tài)特征方面進(jìn)行考察鑒定，對資源材料尚缺乏全面了解，今后要廣泛收集國內(nèi)外不同類型的種質(zhì)資源，加強種質(zhì)資源的管理，做好鑒定和保存工作，尤其是品質(zhì)鑒定、抗性鑒定及遺傳鑒定等方面工作，為大麥育種工作提供育種材料和依據(jù)，以便更好地發(fā)揮大麥種質(zhì)資源的作用。

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