廣西蕎麥種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀鑒定與評價

覃初賢，覃欣廣，邢釔浩，溫東強，望飛勇

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)庫，廣西 南寧 530007；2. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，廣西 南寧 530007）

【研究意義】蕎麥，又名花蕎、三角麥，是一種糧飼菜藥蜜源兼用的糧食作物，富含生物類黃酮、多肽、糖醇等高抗活性藥用成分，具有降糖、降脂、降膽固醇、抗氧化、清除自由基的功能，已成為我國綠色保健功能食品的重要作物資源[1-2]。蕎麥屬蓼科蕎麥屬植物，有 甜蕎（Fagopyrum esculentum Moench.）和 苦蕎[Fagopyrum tataricum（L.）Gaertn.]2 個栽培種，其余為野生種[Fagopyrum cymosum（Trev.）Meissn.][3]。蕎麥生育期短、耐旱、耐寒、耐酸、耐瘠，適應(yīng)性廣，主要分布于我國西北、華北和西南地區(qū)。四川、云南、貴州、廣西以及西藏南部是蕎麥起源地之一[4]。廣西蕎麥資源遺傳性十分豐富，對當(dāng)?shù)厥w麥種質(zhì)資源進(jìn)行性狀鑒定與評價，對蕎麥資源和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】唐國順等[5]對在陜西大巴山考察征集的29份蕎麥種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀（現(xiàn)蕾日數(shù)、始花日數(shù)、生育日數(shù)、株高、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、千粒重、單株粒重）進(jìn)行鑒定評價發(fā)現(xiàn)，8個性狀的遺傳變異系數(shù)為7.11%～42.87%，各性狀間的相關(guān)性除主莖分枝數(shù)、千粒重與單株粒重呈負(fù)相關(guān)外，其余性狀均呈正相關(guān)，提出在利用蕎麥資源時，應(yīng)協(xié)調(diào)好各農(nóng)藝性狀之間關(guān)系，以始花期晚、生長期長、千粒重高的品種為選擇目標(biāo)。近年來國內(nèi)學(xué)者對苦蕎的農(nóng)藝性狀、種子產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的相關(guān)性和通徑分析等研究報道較多[6-9]，苦蕎資源主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的遺傳變異豐富，變異系數(shù)在5.78%～40.38%，產(chǎn)量與株高、單株粒數(shù)、單株粒重呈極顯著正相關(guān)，單株粒重、千粒重和株高是影響苦蕎產(chǎn)量的主要因子；此外也有學(xué)者研究苦蕎麥粉對人體的營養(yǎng)價值與藥用價值，表明苦蕎麥含有生物類黃酮、高活性蛋白、膳食纖維、淀粉、脂肪酸、多種維生素、礦物質(zhì)和微量元素等營養(yǎng)成分，有很高的食用價值，具有抗癌、降血糖、降血脂等保健功能[10-11]。而關(guān)于甜蕎麥資源主要農(nóng)藝性狀間的關(guān)系及鑒定評價雖有一些報道[12-14]，但大多材料只涉及少數(shù)蕎麥地方品種，地方考察收集的蕎麥資源主要農(nóng)藝性狀及品質(zhì)鑒定評價研究較少，特別是廣西尚未見詳細(xì)報道?！颈狙芯壳腥朦c】在綜合前人研究基礎(chǔ)上，以2015—2019年第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動[15]和廣西創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展專項資金項目“廣西農(nóng)作物種質(zhì)資源收集與鑒定評價”考察收集[16]的廣西蕎麥資源為研究對象，將資源繁種鑒定評價與入庫工作相結(jié)合，通過田間小區(qū)種植，觀察并描述每份資源各農(nóng)藝性狀表現(xiàn)特點，進(jìn)行評價分析，首次對廣西蕎麥資源的農(nóng)藝性性狀進(jìn)行全面研究，為資源利用提供參考?！緮M解決的關(guān)鍵問題】由于廣西春暖夏熱秋涼冬溫，無霜期長，每年9月至次年4月，平均氣溫11～26 ℃，適宜發(fā)展蕎麥種植生產(chǎn)[17]，但長期種植的地方品種混雜退化嚴(yán)重。本研究對廣西近年收集的蕎麥資源進(jìn)行繁種鑒定評價，對農(nóng)藝性狀遺傳性變異程度、相關(guān)關(guān)系等進(jìn)行統(tǒng)計分析，以期篩選出優(yōu)異種質(zhì)資源，為蕎麥種質(zhì)資源創(chuàng)新提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為近年考察收集的廣西本地58份甜蕎麥種質(zhì)資源（表1）。

1.2 試驗方法

2018年12月至2019年4月、2019年10月至2020年2月在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院武鳴試驗基地進(jìn)行繁種鑒定，隨機排列，每份資源播種2行，行長5 m，小區(qū)面積5 m2，在植株生長期間及籽粒80%成熟后隨機取樣10株，按蕎麥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[18]記載生育期、株高、主莖粗、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、千粒重、單株粒數(shù)、單株粒重、產(chǎn)量等9個性狀，產(chǎn)量按小區(qū)單收產(chǎn)量折算成每公頃產(chǎn)量計算。數(shù)據(jù)取兩年平均值。

采用Excel2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計算最大值、最小值、均值、極值、極差、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)及相關(guān)統(tǒng)計分析。

表1 蕎麥種質(zhì)資源基本情況Table1 Basic information of the buckwheat germplasm resources

2 結(jié)果與分析

2.1 蕎麥種質(zhì)資源特點

種質(zhì)鑒定表明，58份蕎麥資源為甜蕎類型，在南寧冬春季種植均能正常生長和開花成熟。株型有松散型和半緊湊型，各占50%；莖色有紅綠色和紅色，紅綠色資源40份、占68.97%，紅色資源18份、占31.03%；葉脈全為紅色；花色有粉白色、白色和紅色，粉白色花資源25份、占43.10%、白色花資源19份、占32.76%，紅色花資源14份、占24.14%；籽粒顏色主要有灰黑、深褐、褐色，灰黑色籽粒資源30份、占51.72%，深褐色籽粒資源16份、占27.59%，褐色籽粒資源4份、占6.90%，還有少量灰、黑、雜等顏色資源8份、占13.79%；種子形狀有短錐形、三角形、楔形、長錐形和心形，短錐形種子資源34份、占58.62%，三角形種子資源10份、占17.24%，楔形種子資源6份、占10.35%，長錐形種子資源5份、占8.62%，心形種子資源3份、占5.17%。

2.2 蕎麥主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

從表2可以看出，58份蕎麥資源從播種至成熟收獲需73～91 d，平均生育期80.57 d，變異系數(shù)5.42%，其中巴頭蕎麥、巴頭三角麥生育期73 d、為早熟種，古砦三角麥、和平蕎麥生育期91 d、為遲熟種。株高變幅為56～87.2 cm，平均株高70.29 cm，變異系數(shù)10.26%，其中秋蕎麥植株最高、為87.2 cm，建立春蕎最低、為56 cm。主莖直徑變幅在2.6～5.2 mm，平均3.75 mm，變異系數(shù)為14.13%，其中隴鳳蕎籽主莖直徑最大、為5.2 mm，龍那三角麥最小、為2.6 mm。主莖節(jié)數(shù)變幅為6.6～12節(jié)，平均為8.68節(jié)，變異系數(shù)為10.37%，其中秋蕎麥植株主徑節(jié)數(shù)最高、為12節(jié)，瓦渣地蕎麥、那定蕎麥主莖節(jié)數(shù)最低、為6.6節(jié)。主莖分枝數(shù)變幅為1.8～3.6個，平均為2.63個，變異系數(shù)為16.35%，其中龍禮蕎麥植株主莖分枝最多、為3.6個，弄王甜蕎、德納三角麥、東山花蕎主莖分枝最小、為1.8個。

表2 蕎麥種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀Table 2 Main agronomic traits of buckwheat germplasm resources

單株粒重變幅為1.38～3.85 g，其中朔晚蕎麥單株粒重最高、為3.85 g，那定蕎麥最低、為1.38 g。單株結(jié)籽數(shù)變幅為58～188.5粒，其中朔晚蕎麥單株結(jié)籽數(shù)最高、為188.5粒，會湘蕎麥最低、為58粒。千粒重變幅在17.33～29.94 g，平均值為22.97 g，變異系數(shù)為9.75%，其中瓦渣地蕎麥千粒重最高、為29.94 g，落沙蕎麥最低、為17.33 g。產(chǎn)量變幅為506～1 490 kg/hm2，其中朔晚蕎麥產(chǎn)量最高、為1 490 kg/hm2，那定蕎麥產(chǎn)量最低、為506 kg/hm2。

廣西蕎麥資源各品種間主要農(nóng)藝性狀差異較大，從9個主要農(nóng)藝性狀變異看，單株粒重、單株結(jié)籽數(shù)、產(chǎn)量和主莖分枝變異最大，變異系數(shù)分別為27.93%、27.47%、24.69%和16.35%，其中單株粒重和單株結(jié)籽數(shù)的變異系數(shù)均在27%以上，說明廣西蕎麥資源在這兩個性狀上有豐富的遺傳變異性，而生育期、株高、主莖粗、主莖節(jié)數(shù)、千粒重變異系數(shù)都在15%以下，相對遺傳變異程度較小，穩(wěn)定性好。由于蕎麥生育期、株高、主莖粗、主莖節(jié)數(shù)和千粒重變異程度較低，育種時應(yīng)適當(dāng)嚴(yán)格選擇標(biāo)準(zhǔn)。而單株粒重和單株結(jié)籽數(shù)變異程度相對較大，說明廣西蕎麥種質(zhì)資源穩(wěn)定性較差，選擇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)寬松。可見，新收集的蕎麥種質(zhì)資源中單株粒重、單株結(jié)籽數(shù)具有更豐富的多樣性，具有較大的遺傳信息和選擇潛力。

2.3 蕎麥資源主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性

從表3可以看出，除生育期與主莖粗、主莖分枝、單株粒重、單株結(jié)籽數(shù)、千粒重、產(chǎn)量，株高與單株粒重、千粒重，千粒重與主莖節(jié)數(shù)、主莖粗、單株結(jié)粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)外，其余農(nóng)藝性狀之間均為正相關(guān)。株高與生育期、主莖節(jié)數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與主莖粗呈顯著正相關(guān)，與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)；主莖粗與主莖分枝呈極顯著相關(guān)；單株粒重與主莖節(jié)數(shù)呈顯著相關(guān)、與主莖分枝呈極顯著正相關(guān)。單株結(jié)籽數(shù)與主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝、單株粒重呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.4388、0.3569和0.9367，而主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝、單株粒重、單株結(jié)籽數(shù)與產(chǎn)量均呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.5878、0.4349、0.6024和0.5511。8個農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)絕對值為單株粒重＞主莖節(jié)數(shù)＞單株結(jié)籽數(shù)＞主莖分枝＞千粒重＞株高＞主莖粗＞生育期。

2.4 蕎麥優(yōu)異種質(zhì)資源篩選

廣西58份蕎麥資源農(nóng)藝性狀鑒定與評價表明，可供作親本或生產(chǎn)上直接利用的優(yōu)異蕎麥資源如下：巴頭蕎麥：早熟、高產(chǎn)，生育期73 d，產(chǎn)量1 334.3 kg/hm2。采集點海拔1 060.1 m，株型半緊湊型，平均株高68.5 cm，莖粗4.4 mm，主莖節(jié)數(shù)9.4節(jié)，主莖分枝2.8個，單株粒重2.2 g，單株結(jié)籽數(shù)91粒，千粒重24.12 g。

建立春蕎：矮稈、早熟，株高56 cm、生育期77 d。采集點海拔254 m，株型半緊湊型，平均莖粗3.2 mm，主莖節(jié)數(shù)8.6節(jié)，主莖分枝2.8個，單株粒重1.81 g，單株結(jié)籽數(shù)83粒，千粒重21.80 g，產(chǎn)量902 kg/hm2。

表3 蕎麥種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀相關(guān)關(guān)系Table 3 Correlations relationship of main agronomic traits in buckwheat germplasm resources

黃坪蕎麥：矮稈、多粒，株高61.3 cm，單株結(jié)籽數(shù)162.7粒。采集點海拔194.2 m，株型松散型，生育期76 d，平均株高78.9 cm，莖粗4.4 mm，主莖節(jié)數(shù)9.0節(jié)，主莖分枝2.6個，單株粒重3.5 g，千粒重21.51 g，產(chǎn)量982.5 kg/hm2。

瓦渣地蕎麥：大粒，千粒重29.94 g。采集點海拔547 m，株型松散型，生育期80 d，平均株高59.1 cm，莖粗3.0 mm，主莖節(jié)數(shù)6.6節(jié)，主莖分枝2.0個，單株粒重2.55 g，單株結(jié)籽數(shù)85粒，產(chǎn)量 758 kg/hm2。

朔晚蕎麥：多粒、高產(chǎn)，單株結(jié)籽數(shù)188.5粒、產(chǎn)量1 446 kg/hm2。采集點海拔336.2 m，株型松散型，生育期82 d，平均株高78.9 cm，莖粗4.3 mm，主莖節(jié)數(shù)9.9節(jié)，主莖分枝3.1個，單株粒重3.85 g，千粒重20.43 g。

古砦三角麥：晚熟、高產(chǎn)，生育期91 d，產(chǎn)量1 490 kg/hm2。采集點海拔428 m，株型半緊湊型，平均株高72 cm，莖粗3.8 mm，主莖節(jié)數(shù)9.8節(jié)，主莖分枝3.0個，單株粒重2.8 g，單株結(jié)籽數(shù)114粒，千粒重24.6 g。

3 討論

吳懷祥[13]對神農(nóng)架及三峽地區(qū)蕎麥種質(zhì)資源甜蕎7個數(shù)量性狀統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，分枝和單株粒重變異系數(shù)最大，生育期變化最小。邊巴桌馬[19]引種7份甜蕎在西藏高寒山區(qū)種植研究表明，蕎麥各農(nóng)藝性狀的遺傳變異系數(shù)為3.0%～22.8%，其中單株粒重的變異系數(shù)最大，生育期的變異系數(shù)最小。李月等[20]對8個苦蕎品種在全國18個地點進(jìn)行區(qū)域試驗的農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)分析表明，苦蕎主要農(nóng)藝性狀變異幅度在12.4%～94.2%，其中單株粒重和單株粒數(shù)變異系數(shù)較大，千粒重變異系數(shù)最小。本研究發(fā)現(xiàn)蕎麥的生育期、株高、莖粗、主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝、單株粒重、單株粒數(shù)、千粒重等8個農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的變異系數(shù)為5.42%～27.93%，單株粒重和單株結(jié)籽數(shù)變異系數(shù)較大，生育期變化最小，與已有報道基本一致。

關(guān)于蕎麥主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性的研究已有不少報道。唐國順等[5]對15份大巴山區(qū)甜蕎麥研究表明，生育期與單株粒重呈極顯著正相關(guān)，千粒重與株高、主莖節(jié)數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，株高與主莖節(jié)數(shù)呈極顯著正相關(guān)，單株粒重與生育日數(shù)呈極顯著相關(guān)。楊明君等[21]認(rèn)為苦蕎產(chǎn)量與株高、主莖節(jié)數(shù)、單株粒重呈極顯著正相關(guān)，與單株粒數(shù)呈顯著正相關(guān)；李月等[20]認(rèn)為苦蕎產(chǎn)量與株高、主莖節(jié)數(shù)、單株粒重、單株粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與分枝數(shù)呈顯著正相關(guān)。本研究結(jié)果表明，在不考慮不同品種群體內(nèi)部環(huán)境差異的條件下，產(chǎn)量與主莖節(jié)數(shù)、主莖分枝、單株結(jié)籽數(shù)、單株粒重呈極顯著正相關(guān)，與株高、莖粗、千粒重呈正相關(guān)但不顯著，而與主莖分枝數(shù)的相關(guān)性達(dá)極顯著水平，與前人研究存在一定差異。產(chǎn)生這種差異的原因可能是供試材料數(shù)量、來源及栽培環(huán)境不同所致。

目前對廣西蕎麥種質(zhì)資源鑒定與評價研究少有報道，對廣西蕎麥的生產(chǎn)現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查研究報道較多[17，22]。廣西每年9月至第二年4月，平均氣溫為11～26 ℃，降水量也相對較多，還有大量冬閑田，適合發(fā)展蕎麥生產(chǎn)。當(dāng)前廣西蕎麥種植品種單一，主要是種植當(dāng)?shù)剞r(nóng)家種，為加快廣西蕎麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展，除引種外，對本地蕎麥資源鑒定評價以及挖掘優(yōu)異種質(zhì)資源進(jìn)行創(chuàng)新利用至關(guān)重要。

種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀評價和品質(zhì)鑒定常以選育優(yōu)異種質(zhì)為目的，在依靠表現(xiàn)型采集數(shù)據(jù)時可能存在人為傾向性，另外，種質(zhì)資源評價工作一般是與入庫工作同步進(jìn)行，獲得的農(nóng)藝性狀僅采集于一年一點或一年多點的鑒定數(shù)據(jù)，特別是在易受環(huán)境條件影響的重要性狀上常具偶然性和變異性，如株高、分枝數(shù)、產(chǎn)量等，這些為廣西蕎麥種質(zhì)資源評價工作造成了較大困擾，需要今后補充完善。

4 結(jié)論

經(jīng)鑒定評價，篩選出蕎麥優(yōu)異種質(zhì)資源6份：早熟高產(chǎn)巴頭蕎麥、矮稈早熟建立春蕎、矮稈多粒黃坪蕎麥、大粒瓦渣地蕎麥、高產(chǎn)多粒朔晚蕎麥和高產(chǎn)晚熟古砦三角麥。這些優(yōu)異資源可作為蕎麥種質(zhì)資源創(chuàng)新利用，或經(jīng)后期綜合比較和進(jìn)一步選育，篩選出適合廣西不同生態(tài)區(qū)種植的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)新品種或新品系供生產(chǎn)上推廣應(yīng)用，也可供給廣西不同生態(tài)區(qū)直接種植利用。