62份從美國(guó)引進(jìn)高粱不育系種質(zhì)能源相關(guān)產(chǎn)量和品質(zhì)性狀評(píng)價(jià)

許 依 唐朝臣,3 何思洋 周方圓 孫 磊 李嵩博 謝光輝*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，北京 100193；2.國(guó)家能源非糧生物質(zhì)原料研發(fā)中心，北京 100193;3.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物研究所， 廣州 510640)

高粱(Sorghumbicolor(L.) Moench)因生物量大及抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為最有前景的能源作物之一[1]。作為能源用途的高粱，不僅需要產(chǎn)量高，還要有優(yōu)良的能源品質(zhì)性狀。原料中可溶性糖、纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的含量及構(gòu)成方式直接影響其能源轉(zhuǎn)化效率[2]。當(dāng)前我國(guó)可用于能源高粱育種的不育系材料很少，急需從國(guó)外引進(jìn)不育系種質(zhì)資源。先前從美國(guó)引進(jìn)中國(guó)的不育系材料‘622A’、‘623A’、‘624A’和‘625A’已廣泛應(yīng)用于我國(guó)培育甜高粱品種。目前，國(guó)內(nèi)外在高粱種質(zhì)資源的鑒定與評(píng)價(jià)方面有很多的研究報(bào)道，主要集中在農(nóng)藝性狀[3-5]、飼用品質(zhì)[6-7]及釀酒品質(zhì)相關(guān)性狀上[8-9]。Umakanth等[10]研究了甜高粱糖錘度、總糖產(chǎn)量和生物乙醇產(chǎn)量等性狀的遺傳效應(yīng)，但其評(píng)價(jià)材料僅包括4份不育系材料，同時(shí)缺乏對(duì)木質(zhì)纖維素等性狀的研究。此外，已有研究表明高粱產(chǎn)量和能源品質(zhì)性狀受環(huán)境及基因和環(huán)境互作影響較大，因此在不同氣侯條件下評(píng)價(jià)不育系材料，對(duì)篩選環(huán)境適應(yīng)性及穩(wěn)定性較好且適宜能源利用的種質(zhì)具有重要作用[11-12]。目前，對(duì)高粱不育系種質(zhì)在不同環(huán)境下的產(chǎn)量和品質(zhì)評(píng)價(jià)鮮有報(bào)道。因此，本研究在山西省介休市田堡村半干旱氣候和河北省涿州市中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)涿州實(shí)驗(yàn)站半濕潤(rùn)氣候條件下，測(cè)定美國(guó)引進(jìn)的62份高粱不育系材料，綜合考慮產(chǎn)量和品質(zhì)等10個(gè)能源利用的性狀，旨在確定能源利用的核心不育系種質(zhì)，以期為能源高粱品種改良提供優(yōu)良不育系種質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2017年在山西省介休市田堡村(37°08′ N, 112°06′ E)和河北省涿州市中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)涿州實(shí)驗(yàn)站(39°28′ N, 115°51′ E)進(jìn)行。介休市試點(diǎn)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候半干旱區(qū)，年均降水量為398 mm，年均氣溫10.4 ℃，無(wú)霜期約為175 d。涿州市試點(diǎn)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候半濕潤(rùn)區(qū)，年均降水量為550 mm，年均氣溫11.6 ℃，無(wú)霜期約為178 d。介休市和涿州市高粱生育期內(nèi)溫度和降水量，見(jiàn)圖1，由中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)提供。2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)0～30 cm土層的土壤理化性質(zhì)，見(jiàn)表1，按照美國(guó)農(nóng)業(yè)部土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)，涿州市試點(diǎn)土壤為砂土，介休市試點(diǎn)土壤為砂壤土，介休市試點(diǎn)的土壤肥力也明顯比涿州市高。

圖1 山西省介休市(a)和河北省涿州市(b)試驗(yàn)點(diǎn)生育期內(nèi)月均降雨量和氣溫
Fig.1 Monthly precipitation and temperature during the growing seasons at Jiexiu, Shanxi (a) and Zhuozhou, Hebei (b)

表1 試驗(yàn)點(diǎn)0～30 cm土壤主要理化性質(zhì)
Table 1 Main physical and chemical properties of soil (0-30 cm depth) at Jiexiu and Zhuozhou

試點(diǎn)Site占比/% Percentage砂粒aSand粉粒aSilt黏粒aClaypH含量/(g/kg) Content有機(jī)質(zhì)Organicmatter全氮Totalnitrogen有效磷Availablephosphorus速效鉀Availablepotassium介休Jiexiu21.173.65.37.416.21.763.3362.8涿州Zhuozhou51.147.21.77.49.91.122.780.5

注：a土壤顆粒劃分標(biāo)準(zhǔn)：砂粒，0.05～2.00 mm；粉粒，0.002～0.050 mm；黏粒，<0.002 mm。

Note： a The soil texture is defined as sand, 0.05-2.00 mm； silt, 0.002-0.050 mm and clay, <0.002 mm.

1.2 供試材料

供試材料為從美國(guó)引進(jìn)的高粱不育系62份(表2)。其中，‘622A’、‘623A’、‘624A’和‘625A’ 等4份材料已廣泛應(yīng)用于中國(guó)籽粒高粱和能源高粱雜種組合，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所提供；其余58份從美國(guó)植物遺傳資源保藏中心(Plant Genetic Resources Conservation Unit, ARS, USDA)引進(jìn)。

表2 供試材料名稱Table 2 Names of the test materials

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和大田管理

2017年分別在山西省介休市田堡村和河北省涿州市中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)涿州實(shí)驗(yàn)站試點(diǎn)種植，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。小區(qū)面積3.6 m2(雙行區(qū))。播種方式為人工穴播，每穴播2～3粒，南北行種植，行距60 cm，株距20 cm。三葉期間苗，每穴保留1株壯苗，種植密度為83 333株/hm2。播種前一天一次性施用N 120 kg/hm2，P2O560 kg/hm2，K2O 60 kg/hm2。分別在出苗期和拔節(jié)期進(jìn)行人工除草。抽穗開(kāi)花前給穗子套半透明的羊皮紙袋以防材料授上花粉。整個(gè)生育期不進(jìn)行人工灌溉。其他田間管理同一般大田。

1.4 取樣及指標(biāo)測(cè)定

待成熟后各小區(qū)隨機(jī)選取10穴高粱植株沿地面割下，將所有分蘗和主莖按株高順序排列，選取中間兩株測(cè)量株高和莖粗。然后以等間距法取10株帶回室內(nèi)測(cè)量重心高度，將莖、葉分離，稱量莖、葉鮮重。葉片每隔12.0 cm切取1.6 cm小段為葉樣；莖稈每隔15.0 cm取1.0 cm的小段為莖樣。將莖、葉鮮樣于75 ℃烘干至恒重，求得莖葉含水量并估算總大田生物產(chǎn)量。將莖和葉樣品烘干后粉碎過(guò)10～100目篩子，用 Thermo Antaris II傅立葉變換近紅外(FT-NIR)光譜儀掃描，并按Li等[13]方法測(cè)定可溶性糖、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和灰分的含量，并按莖葉比計(jì)算出地上部植株相應(yīng)的化學(xué)成分含量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用ChemDataSolution 2.0和TQ Analyst software 9.3.107軟件建立高粱化學(xué)成分預(yù)測(cè)模型，并對(duì)掃描光譜進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)模型的建立基于139～145個(gè)高粱莖葉樣品。樣品掃描波長(zhǎng)范圍為 1 000～2 500 nm，光譜點(diǎn)區(qū)間為8 cm-1波數(shù)。近紅外光譜分析模型的校準(zhǔn)、預(yù)處理、預(yù)測(cè)及模型參數(shù)見(jiàn)文獻(xiàn)[14]。

采用Microsoft Excel 2010計(jì)算所測(cè)指標(biāo)的均值和變異系數(shù)。應(yīng)用SPSS 25.0軟件進(jìn)行方差、相關(guān)性、主成分和多重比較分析；應(yīng)用R 3.2.0軟件進(jìn)行聚類分析。應(yīng)用t檢驗(yàn)分析試驗(yàn)點(diǎn)間的差異，所有顯著性均在P<0.05水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析

基因型對(duì)62份高粱不育系材料所有產(chǎn)量和能源品質(zhì)性狀的影響極顯著(P<0.01)。環(huán)境對(duì)62份材料生育期、莖粗、生物產(chǎn)量、可溶性糖含量、纖維素含量、半纖維素含量、木質(zhì)素含量和灰分含量均有顯著影響(P<0.05)。生育期、重心高度、莖粗、可溶性糖含量、半纖維素含量和木質(zhì)素含量受環(huán)境和基因型互作影響顯著(P<0.05)(表3)。由F值大小可知，除株高和重心高度外，其他性狀變異絕大部分來(lái)源于環(huán)境間的差異，表明生育期、莖粗、生物產(chǎn)量、可溶性糖、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和灰分的含量主要受環(huán)境影響，而株高遺傳較穩(wěn)定。

表3 高粱基因型與環(huán)境方差分析(df=1)Table 3 Analysis of variance (F-value) for yield and quality related parameters of sorghum evaluated over the two study sites (df=1)

注：*表示在P<0.05水平上顯著；**表示在P<0.01水平上顯著；***表示在P<0.001水平上顯著。下同。

Note： *indicates significant effect atP<0.05; ** indicates significant effect atP<0.01; *** indicates significant effect atP<0.001. The same below.

2.2 性狀變異分析

2個(gè)試點(diǎn)10個(gè)性狀的變異系數(shù)范圍為介休市5.5%～34.4%，涿州市5.9%～38.1%。2個(gè)試點(diǎn)農(nóng)藝性狀除生育期變異系數(shù)較小外，株高、重心高度、莖粗和生物產(chǎn)量變異系數(shù)均>10.0%(介休市種植的高粱莖粗除外)，其中生物產(chǎn)量變異系數(shù)最大，在介休市和涿州市試點(diǎn)分別為34.4%和38.1%(表4)。2個(gè)試點(diǎn)品質(zhì)性狀變異系數(shù)表現(xiàn)一致，可溶性糖含量變異系數(shù)最大，介休市和涿州市試點(diǎn)分別為21.8%和36.7%；而在2個(gè)試點(diǎn)半纖維素和木質(zhì)素含量變異系數(shù)分別為7.2%、8.8%和9.1%、7.4%，灰分變異系數(shù)為7.8%和8.9%，纖維素含量的變異系數(shù)最小，介休市和涿州市試點(diǎn)分別為5.5%和5.9%。涿州市生育期、生物產(chǎn)量、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和灰分的含量均值顯著高于介休市，而莖粗和可溶性糖含量均顯著低于介休市。這一結(jié)果表明介休市土壤肥力高有利于可溶性糖的積累，而在半濕潤(rùn)氣候條件的涿州市作物生長(zhǎng)期更長(zhǎng)，有利于木質(zhì)纖維素的積累。

表4 高粱不育系種質(zhì)產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的變異分析Table 4 Variations of yield and quality related parameters of sorghum evaluated at Jiexiu and Zhuozhou

注：同一列不同的小寫(xiě)字母表示差異在P<0.05水平上顯著。下同。

Note： Different lower-case letters in the same coloum indicate significant differences at theP<0.05 level. The same below.

總之，生物產(chǎn)量在62份不同美國(guó)高粱不育系間的遺傳變異豐富，育種親本選擇的范圍大。能源品質(zhì)性狀中可溶性糖含量在種質(zhì)間的變異系數(shù)較大，表明其遺傳變異較豐富；而纖維素、半纖維素、木質(zhì)素以及灰分含量的變異系數(shù)較小，尤其纖維素含量變異系數(shù)均最低，表明其受環(huán)境影響小，遺傳較穩(wěn)定。

2.3 性狀相關(guān)分析

介休市和涿州市試點(diǎn)，生育期與能源品質(zhì)指標(biāo)(包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，而與可溶性糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(表5)。生物產(chǎn)量和可溶性糖含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，而與纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和灰分含量均呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05，介休市試點(diǎn)除木質(zhì)素含量外)。2個(gè)試點(diǎn)能源品質(zhì)指標(biāo)之間，可溶性糖含量與纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和灰分的含量均呈極顯著(P<0.01)負(fù)相關(guān)(表5)；纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量之間呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，且相關(guān)系數(shù)較高。上述性狀間相關(guān)關(guān)系在2個(gè)試點(diǎn)間表現(xiàn)基本一致，說(shuō)明其相關(guān)關(guān)系較穩(wěn)定，受環(huán)境影響較小。

2.4 性狀主成分分析

對(duì)62份美國(guó)高粱不育系材料的產(chǎn)量及能源品質(zhì)等10個(gè)性狀進(jìn)行主成分分析，介休市試點(diǎn)可聚為3個(gè)主成分。第一主成分的特征值3.352，貢獻(xiàn)率33.520%，3個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為70.033%(表6)?？扇苄蕴呛繉?duì)第一主成分的影響占主導(dǎo)作用,其特征向量絕對(duì)值最大，為-0.921其次是半纖維素(0.902)與木質(zhì)素含量(0.801)，因此將第一主成分歸為碳水化合物因子。株高對(duì)第二主成分的影響最大，其特征向量值為0.897，其次是重心高度(0.889)，因此將第二主成分歸為株高因子。第三主成分中生育期的特征向量值最大(0.609)，所以將第三主成分稱為生育期因子。

表5 高粱不育系種質(zhì)產(chǎn)量和品質(zhì)性狀間的相關(guān)分析Table 5 Correlation analysis of yield and quality related parameters of sorghum evaluated at Jiexiu and Zhuozhou

不育系產(chǎn)量和品質(zhì)性狀在涿州市試點(diǎn)可聚為2個(gè)主成分，第一主成分貢獻(xiàn)率為47.404%，第二主成分貢獻(xiàn)率為17.357%；2個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)64.762%。半纖維素在第一主成分特征向量絕對(duì)值最大為0.951，其次為可溶性糖(-0.948)與木質(zhì)素(0.853)，因此可將其稱為碳水化合物因子；第二主成分特征向量絕對(duì)值最大的是重心高度(0.716)，其次是株高(0.604)，因此，可以歸結(jié)為株高因子。

介休市和涿州市試點(diǎn)第一和第二主成分均為碳水化合物因子和株高因子，這2個(gè)試點(diǎn)累計(jì)貢獻(xiàn)率分別為57.910%和64.762%，涵蓋了高粱不育系種質(zhì)資源產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的主要信息。涿州市試點(diǎn)屬半濕潤(rùn)區(qū)，高粱生育期顯著高于介休市試點(diǎn)，因此其第三主成分中生育期的特征向量值最大，稱為生育期因子。因此，高粱地上部作為生物質(zhì)原料，植株高大和高碳水化合物意味著原料品質(zhì)好，能源潛力高，是能源高粱育種時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的性狀。

2.5 聚類分析

采用歐氏距離離差平方和方法對(duì)62份美國(guó)高粱不育系材料的10個(gè)性狀進(jìn)行聚類分析，在歐式距離為10時(shí)，可將介休市和涿州市種質(zhì)均聚為3大類群(圖2)。介休市試點(diǎn)第Ⅰ類群包括36份材料，占總種質(zhì)的58.1%，其可溶性糖含量顯著高于其他類群，木質(zhì)纖維素含量顯著低于其他類群，為甜高粱選育的有利親本，尤其42(‘AMP 468’)、43(‘AMP469’)和50(‘AMP488’)較為突出。第Ⅱ類群包括19份材料，這類材料株高和重心高度均值最低屬于矮型種質(zhì)資源，如33(‘AMP453’)和62(‘AMP509’)種質(zhì)(表7)。第Ⅲ類群包括7份材料，其生物量、可溶性糖含量、木質(zhì)纖維素含量均較高，灰分含量低，為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源，尤其17(‘AMP428’)、30(‘AMP443’)和49(‘AMP480’)較為突出。

質(zhì)代碼請(qǐng)見(jiàn)表1；Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ分別代表類群1,2,3。下同。 Code of sterile lines are presented in Table 1. Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ represent group 1, 2, 3 respectively. The same below.
圖2 山西省介休市(a)和河北省涿州市(b)62份高粱不育系種質(zhì)資源基于產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的聚類圖
Fig.2 Clusters figure of 62 sorghum germplasm based on yield and quality related parameters at Jiexiu, Shanxi (a) and Zhuozhou, Hebei (b)

涿州市試點(diǎn)第Ⅰ類群包括22份材料，占總種質(zhì)的35.5%，這一類群材料植株株高較高，生物產(chǎn)量均值高，可溶性糖顯著高于其他類群，木質(zhì)纖維素和灰分的含量顯著低于其他類群，是選育甜高粱的有利親本，如36(‘AMP459’)、40(‘AMP466’)，43(‘AMP469’)、44(‘AMP470’)和45(‘AMP472’)表現(xiàn)突出。第Ⅱ類群包括27份材料這一類群材料主要特點(diǎn)是植株矮小，生物產(chǎn)量低，木質(zhì)素含量及灰分均值較高，為不適宜用于能源高粱選育的種質(zhì)資源(表7)。第Ⅲ類群含有13份材料，這類材料生育期長(zhǎng)，生物產(chǎn)量高，木質(zhì)纖維素含量顯著高于其他類群，如17(‘AMP428’)和27(‘AMP438’)是生物質(zhì)高粱品種改良的優(yōu)良親本。

不育系‘AMP428’和‘AMP469’在2個(gè)試點(diǎn)均表現(xiàn)出較高的能源潛力為適應(yīng)性廣的優(yōu)良高產(chǎn)親本；介休市和涿州市試點(diǎn)能源潛力較高的親本分別為‘AMP443’、‘AMP468’、‘AMP480’、‘AMP488’和‘AMP438’、‘AMP459’、‘AMP466’、‘AMP470’和‘AMP472’。

表7 介休市和涿州市試點(diǎn)不同類群產(chǎn)量和品質(zhì)性狀均值Table 7 Average values of yield and quality related parameters of sorghum evaluated in three classifications at Jiexiu and Zhuozhou

3 討論與結(jié)論

3.1 不育系產(chǎn)量和能源品質(zhì)性狀分析

本研究對(duì)62份美國(guó)高粱不育系產(chǎn)量和能源品質(zhì)等10個(gè)性狀在2個(gè)不同地點(diǎn)的基因型與環(huán)境方差分析結(jié)果表明，基因型、環(huán)境及其互作對(duì)絕大多數(shù)高粱產(chǎn)量和品質(zhì)性狀均有顯著影響，但環(huán)境因素起主導(dǎo)作用。這與陳展宇等[15]研究得到的環(huán)境作用對(duì)甜高粱糖錘度和產(chǎn)量超過(guò)基因型和基因型與環(huán)境互作效應(yīng)的結(jié)果相一致。Tang等[16]對(duì)能源高粱在3個(gè)不同地點(diǎn)的研究也發(fā)現(xiàn)能源高粱株高、可溶性糖含量、木質(zhì)纖維素含量、灰分、生物產(chǎn)量和理論乙醇產(chǎn)量受環(huán)境影響較大。此外，Zhao等[17]研究發(fā)現(xiàn)基因型和環(huán)境對(duì)高粱碳水化合物含量、地上部生物產(chǎn)量及理論乙醇產(chǎn)量均具有顯著影響?？傊?，高粱地上部生物產(chǎn)量和品質(zhì)性狀在不同環(huán)境下變異較大，且環(huán)境因素起主導(dǎo)作用。因此，在能源高粱育種親本選擇時(shí)，應(yīng)在目標(biāo)環(huán)境下對(duì)親本的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。

性狀的變異系數(shù)能反映其遺傳多樣性，變異系數(shù)越大，育種親本選擇的范圍也大。本研究對(duì)62份美國(guó)高粱不育系10個(gè)性狀變異分析表明，生物產(chǎn)量和可溶性糖含量在不同種質(zhì)材料間的差異較大，表現(xiàn)出較豐富的遺傳變異；而纖維素含量、半纖維素含量、木質(zhì)素含量以及灰分的變異系數(shù)較小，尤其纖維素含量變異系數(shù)最低，表明遺傳特性較穩(wěn)定。這些結(jié)果與Tang等[16]研究發(fā)現(xiàn)能源高粱可溶性糖含量(34.5%)變異系數(shù)較大，而纖維素和半纖維素含量相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)果相一致。此外，同一高粱種質(zhì)在不同試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀上表現(xiàn)出顯著的差異，介休點(diǎn)半干旱條件土壤肥力高有利于積累可溶性糖，而涿州點(diǎn)半濕潤(rùn)氣候生長(zhǎng)期較長(zhǎng)有利于積累木質(zhì)纖維素。說(shuō)明高粱產(chǎn)量和能源品質(zhì)性狀受基因和環(huán)境互作影響較大[18]，因此能源高粱育種可以合理利用基因與環(huán)境互作效應(yīng)選育出目標(biāo)環(huán)境下高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種[19]。

高粱不育系產(chǎn)量和品質(zhì)性狀間相關(guān)關(guān)系在2個(gè)試點(diǎn)間表現(xiàn)一致，受環(huán)境影響較小。2個(gè)試點(diǎn)結(jié)果均表明生物產(chǎn)量和可溶性糖含量呈顯著正相關(guān)，而與其他品質(zhì)指標(biāo)如纖維素含量、半纖維素含量、木質(zhì)素含量和灰分均呈顯著負(fù)相關(guān)。能源品質(zhì)指標(biāo)之間，可溶性糖含量與纖維素含量、半纖維素含量、木質(zhì)素含量和灰分均呈極顯著負(fù)相關(guān)；纖維素含量、半纖維素含量和木質(zhì)素含量之間呈顯著正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)較高。這一結(jié)果與Li等[13]研究得出能源高粱半纖維素含量與可溶性糖含量極顯著負(fù)相關(guān)，與木質(zhì)素含量和灰分及顯著正相關(guān)的結(jié)果一致。因此，可同時(shí)選擇可溶性糖含量高，而半纖維素含量、木質(zhì)素含量和灰分含量這3個(gè)性狀較低的親本以獲得較高的能源潛力。

3.2 不育系優(yōu)良種質(zhì)篩選

主成分分析可以將多個(gè)性狀有效降為少數(shù)幾個(gè)主成分，同時(shí)反映出原有性狀的主要信息，極大的提高了育種目標(biāo)性狀的選擇效率[20]。本研究中，62份美國(guó)高粱不育系的10個(gè)性狀在2個(gè)試點(diǎn)前2個(gè)主成分均為碳水化合物因子和株高因子，介休市和涿州市試點(diǎn)累計(jì)貢獻(xiàn)率分別為57.910%和64.762%，涵蓋高粱不育系種質(zhì)資源產(chǎn)量和能源品質(zhì)性狀的主要信息。因此，高粱地上部作為生物質(zhì)原料，植株高大和高碳水化合物意味著原料品質(zhì)好，能源潛力高，是能源高粱育種時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的性狀。此外，涿州市試點(diǎn)屬半濕潤(rùn)區(qū)，高粱生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，因此在半濕潤(rùn)環(huán)境下選育高粱不育系時(shí)生育期也是不容忽視的重要性狀。

聚類分析的不同類群劃分反映了種質(zhì)資源間遺傳距離的遠(yuǎn)近，同一類群材料間遺傳距離較近，不同類群材料間遺傳距離較遠(yuǎn)。62份不育系材料在2個(gè)試點(diǎn)均聚為3大類群，但2個(gè)試點(diǎn)間不同性狀優(yōu)勢(shì)類群不同。因此，今后能源高粱育種可根據(jù)目標(biāo)環(huán)境條件選擇相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)類群合理利用基因和環(huán)境互作進(jìn)行組配，有利于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)能源高粱品種的選育。