廣西高粱資源主要農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性及相關分析

覃初賢 覃欣廣 邢釔浩 溫東強 望飛勇 郭陽峰

摘要：為挖掘和利用優(yōu)異高粱地方種質資源、選育高粱新品種及促進廣西高粱產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供理論依據(jù)。以新收集的481份廣西高粱種質資源為試驗材料，對其株高、莖粗、穗長、穗柄長、穗柄粗、穗質量、穗粒質量、千粒質量、出苗至抽穗天數(shù)和生育期等10個農(nóng)藝性狀進行遺傳多樣性和相關性分析，評估其遺傳多樣性，篩選優(yōu)異高粱地方種質資源。結果表明，廣西481份高粱種質資源的株高、莖粗、穗長、穗柄長、穗柄粗、穗質量、穗粒質量、千粒質量、出苗至抽穗天數(shù)和生育期均值分別為272.73 cm、1.03 cm、35.52 cm、61.70 cm、0.66 cm、32.77 g、23.52 g、14.32 g、72.75 d和108.98 d，各性狀的遺傳多樣性指數(shù)在1.949 0～2.083 1之間，各性狀的變異系數(shù)范圍在13.76%～52.17%之間，變異程度由大到小依次為穗粒質量＞穗質量＞千粒質量＞株高＞莖粗＞出苗至抽穗天數(shù)＞穗柄粗＞穗柄長＞穗長＞生育期。相關分析結果表明，穗粒質量與穗質量、莖粗、千粒質量、穗柄粗、株高、生育期呈極顯著正相關（P<0.01），與穗柄長呈極顯著負相關（P<0.01），與穗長和出苗至抽穗天數(shù)呈顯著負相關（P<0.05），其中，穗粒質量與穗質量的相關性最高（r=0.970 9**），與出苗至抽穗天數(shù)的相關性最低（r=-0.093 6*）。綜合評價結果表明，三聯(lián)高粱、多榮白高粱和石龍白高粱等5份種質資源的株高、莖粗、穗柄粗、穗長、穗質量、穗粒質量和千粒質量綜合表現(xiàn)優(yōu)異，屬于高粱地方優(yōu)異種質資源；三江糯高粱、寨博高粱和水頭紅高粱等8份種質資源的穗長＞50.00 cm，屬于長穗優(yōu)異高粱地方種質資源，適合作工藝（掃）用資源。廣西高粱種質資源的穗形、粒色和穎殼顏色等質量性狀，株高、莖粗、穗粒質量、穗質量和千粒質量等數(shù)量性狀均表現(xiàn)出豐富的變異，穗質量、千粒質量、株高、莖粗、穗柄粗是影響穗粒質量的主要性狀。

關鍵詞：高粱種質資源；農(nóng)藝性狀；遺傳多樣性；相關分析；鑒定評價

中圖分類號：S514.02? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）13-0065-11

高粱［Sorghum bicolor （L.） Moench］是禾本科高粱屬一年生草本植物［1］，屬于人類栽培的重要谷類作物之一，也是重要的旱地作物，分布于世界五大洲58個國家和地區(qū)，已有3 000多年的種植歷史，僅次于水稻、小麥、玉米、大麥，位居第5位；高粱是我國重要的旱糧作物，具有產(chǎn)量高、抗旱、抗?jié)?、耐鹽堿、耐瘠薄、耐高溫和寒冷等特點，除糧用、飼用、釀酒和工藝用外，還有醫(yī)學保健功能等用途廣泛的特點［2-3］。高粱在廣西各地均有零星種植，但種植面積極不穩(wěn)定，波動大，年種植面積約 2 500 hm2，難以滿足市場需要［4］。廣西高粱主要種植于山區(qū)旱地，以本地農(nóng)家種為主，除食用外，多用作工藝制作（掃）、飼料和釀造等。隨著廣西桂林三花、湘山、天龍泉等酒業(yè)和富鳳、利源、永新等養(yǎng)殖業(yè)等一大批企業(yè)的成長和崛起，高粱原料需求量逐漸增加。但廣西種植的品種多為本地農(nóng)家種、矮腳高粱和珍珠高粱等，自主選育的高粱品種技術較弱，難以滿足本地企業(yè)的需求，缺乏適應本地生態(tài)條件的優(yōu)異資源。因此，進行種質資源鑒定和評價是廣西高粱種質創(chuàng)新和育種工作的基礎。目前，農(nóng)藝性狀表型特征分析是種質資源鑒定和評價中最通用、最方便的方法，已廣泛應用于水稻［5］、玉米［6］、棉花［7］、大豆［8］等主要農(nóng)作物及蕎麥［9］、谷子［10］、燕麥［11］、糜子［12］和桄榔［13］等表型性狀的多樣性分析和鑒定評價。王自力等對152份不同來源高粱種質資源的13個表型性狀進行研究表明，變異系數(shù)為7.01%～32.20%，5個質量性狀的遺傳多樣性指數(shù)為 0.719～1.267，8個數(shù)量性狀的遺傳多樣性指數(shù)為2.018～2.082，株高變幅最大，最高達 415 cm，最矮僅64 cm，穗長最長為41.00 cm［14］；王洋等對國內外72份高粱種質資源在貴州的形態(tài)性狀指標多樣性也進行了分析［15］；劉秀慧等對浙江省52份高粱地方種質資源進行表型鑒定和多樣性分析表明，11個質量性狀的變異系數(shù)范圍為17.12%～58.00%，遺傳多樣性指數(shù)為0.16～1.50，7個數(shù)量性狀的變異系數(shù)范圍為20.08%～43.00%，遺傳多樣性指數(shù)為1.56～2.02［16］；周瑜等對434份不同來源的高粱種質資源表型性狀的遺傳多樣性分析結果表明，株高、穗長和千粒質量的遺傳多樣性指數(shù)值較高，莖節(jié)數(shù)和生育期的遺傳多樣性指數(shù)值較低，株高與穗長、穗柄長、葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)、莖粗和生育期呈極顯著正相關，與穗粒質量和穗柄粗呈極顯著負相關，穗粒質量與千粒質量呈極顯著正相關，進一步聚類成飼草或能源類群，篩選出適合作工藝（掃）用資源及矮稈、早熟、大穗資源等［17］。針對廣西地方特色高粱種質資源農(nóng)藝性狀遺傳多樣性分析評價的研究鮮有報道。本研究對新收集的481份廣西高粱地方種質資源主要農(nóng)藝性狀進行遺傳多樣性和相關性分析評價，以期篩選出優(yōu)異的種質資源，為廣西高粱種質資源的保護、創(chuàng)新、新品種選育和利用提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為2015—2020年由第3次全國農(nóng)作物種質資源普查與收集行動和廣西創(chuàng)新驅動發(fā)展專項資金項目廣西農(nóng)作物種質資源收集鑒定與保存子課題特色雜糧種質資源收集鑒定與保存資助，考察收集的廣西高粱地方種質資源481份（表1）。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間試驗 于2018—2021年在廣西壯族自治區(qū)南寧市武鳴區(qū)農(nóng)業(yè)科學院試驗基地進行高粱繁種鑒定， 數(shù)據(jù)取2季或2年平均值。試驗采用隨機區(qū)組設計， 每小區(qū)種植1份資源，小區(qū)面積5 m2，每份資源播種2行，每行20穴。每穴播2粒種子，行距50 cm，株距25 cm，每個小區(qū)取10株進行相關性狀調查描述，田間管理措施與大田生產(chǎn)相同。

1.2.2 數(shù)據(jù)測定 高粱農(nóng)藝性狀測定參照《高粱種質資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》［18］，記載葉鞘色、幼苗色、穗型、穗形、穎殼色、粒色、粒形、角質率和胚乳類型等質量性狀；記載出苗期、抽穗期、開花期和成熟期的數(shù)量性狀，每小區(qū)隨機選取10株測定株高、莖粗、穗長、穗柄長、穗柄粗、單穗質量、單穗粒質量、千粒質量等數(shù)量性狀。數(shù)量性狀數(shù)據(jù)取2季或2年繁種鑒定結果平均數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

統(tǒng)計分析性狀分為2類：第1類為描述性性狀，葉鞘色、幼苗色、穗型、穗形、穎殼色、粒色、粒形、角質率和胚乳類型分別予以賦值；第2類是株高、莖粗、穗長、穗柄長、穗柄直徑、單穗質量、單穗粒質量、千粒質量、出苗至抽穗天數(shù)和生育期10個數(shù)量性狀，計算最大值、最小值、平均值、標準差、中位數(shù)、變異系數(shù)和遺傳多樣性指數(shù)，根據(jù)平均數(shù)、標準差將各個數(shù)量性狀分為10級，從第1級Xi＜（x-2s）到第10級Xi≥（x+2s），每0.5s為1級，每一組的相對頻率用來計算遺傳多樣性指數(shù)。用Shannon-Weaver多樣性指數(shù)來衡量遺傳多樣性的大小，函數(shù)公式：H′=-∑Pi（lnPi）。H′為遺傳多樣性指數(shù)；Pi為某一性狀第i級別內材料份數(shù)占總份數(shù)的百分比。

采用Excel軟件進行平均數(shù)、標準差、變異系數(shù)、相關系數(shù)等數(shù)據(jù)統(tǒng)計，以SPSS 26.0進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 高粱種質資源質量性狀的遺傳多樣性分析

由表2可知，廣西高粱地方種質資源的9個質量性狀的遺傳多樣性指數(shù)平均值為0.914 5，遺傳多樣性指數(shù)較小，每個變異類型上分布極不均勻。角質率的遺傳多樣性指數(shù)最高，為1.369 3，幼苗色的遺傳多樣性指數(shù)最小，為0.286 4。

芽鞘色分為綠色、白色和紫色3種，紫色占比最高，為45.95%，其次為綠色，占41.78%，白色最少，僅占12.27%。遺傳多樣性指數(shù)為0.979 2。

幼苗葉色分綠色、紅色和紫色3種，以綠色最多，占比92.73%，其次為紫色，占比6.44%，紅色最少，僅占0.83%，分布較集中。遺傳多樣性指數(shù)為0.286 4，在所分析的9個質量性狀中最低。

穗型分為緊、中緊、中散、側散和周散5種，以側散型最多，占比為76.92%，其次為中散型，占18.30%，緊穂型最少，僅占0.62%，分布分散。遺傳多樣性指數(shù)為0.704 7。

穗形分紡錘形、牛心形、圓筒形、棒形、杯形、球形、傘形和帚形8種，廣西高粱種質資源除了沒有球形外，以帚形占的比例最多，為77.34%，其次為傘形，占15.18%，牛心形占3.33%，居第3，紡錘形占2.91%，杯形、棒形和圓筒形資源較少，分布較分散。遺傳多樣性指數(shù)為0.767 1。

穎殼色分白色、黃色、灰色、紅色、褐色、淺褐色和棕色7種，廣西高粱種質資源除沒有白色外，以紅色居多，占62.16%，其次為黃色，占20.17%，紫色占9.98%，居第3，褐色、黑色和灰色占比較少，分布較分散。遺傳多樣性指數(shù)為1.110 0，在分析的9個質量性狀中多樣性指數(shù)值居第3。

粒色分為白色、灰白色、淺黃色、黃色、橙色、棕色、紅色、褐色、紫色和黑色10種，廣西高粱種質資源除沒有紫色和黑色外，以褐色居多，占71.31%，其次為黃色，占比為7.28%，白色占5.41%，居第3，灰白色占比最小，占0.83%，分布較分散。遺傳多樣性指數(shù)為1.121 6，在所分析的9個質量性狀中多樣性指數(shù)值居第2。

粒形分為圓形、橢圓形、卵形和長圓形4種，以卵形占比最多，為63.21%，其次為橢圓形，占24.53%，圓形占10.60%，居第3，長圓形最少，僅占1.66%，分布較分散。遺傳多樣性指數(shù)為0.940 6。

角質率分為角質、偏角質、半角質、偏粉質和粉質5種，以偏角質居多，占41.79%，其次為半角質，占比29.94%，粉質占14.97%，居第3，角質和偏粉質資源較少，分布較分散。遺傳多樣性指數(shù)為1.369 3，在分析的9個質量性狀中多樣性指數(shù)值最高。

胚乳類型分為粳性、糯性和中間型3種，以糯性居多，占45.94%，其次為粳性類型，占43.87%，中間型資源數(shù)量最少，占10.19%。遺傳多樣性指數(shù)為0.951 3。

廣西高粱地方種質資源9個質量性狀的遺傳多樣性指數(shù)在0.286 4～1.369 3之間，平均值為0.914 5，在穗形、穎殼色、粒色、角質率等質量性上都各有特點。均表現(xiàn)出較豐富的多樣性，帚把形、紅殼、褐粒是廣西高粱種質資源的重要表現(xiàn)特征。

2.2 高粱種質資源數(shù)量性狀的遺傳多樣性分析

由表3可知，不同高粱種質資源的農(nóng)藝性狀間存在差異。10個農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)從大到小依次為穗粒質量>穗質量>千粒質量>株高>莖粗>出苗至抽穗天數(shù)>穗柄粗>穗柄長>穗長>生育期，其中，穗粒質量和穗質量變異系數(shù)最大，分別為52.17%、45.74%；各性狀的遺傳多樣性指數(shù)較高，以株高的遺傳多樣性指數(shù)最高，為2.083 1，最低為穗粒質量也有1.949 0。

由表3、表4可知，株高的變異幅度為111.00～433.30 cm，平均為272.73 cm，變異系數(shù)為21.75%，遺傳多樣性指數(shù)為2.083 1，在10個數(shù)量性狀中表現(xiàn)最高。株高主要集中在184～362 cm之間，占全部資源的88.15%，株高小于154 cm的有8份，占比1.66%，在154～184 cm之間的有16份，占比3.33%，362～391 cm之間的有21份，占4.36%，株高高于391 cm的資源有12份，占全部資源的2.49%。

莖粗的變異幅度為0.56～2.06 cm，平均為1.03 cm，變異系數(shù)為19.42%，多樣性指數(shù)為 2.005 4，莖粗主要集中在0.73～1.33 cm之間，有425份，占全部資源的88.36%，莖粗小于0.73 cm的資源有16份，占3.33%，大于1.33 cm的高粱資源有40份，占比8.31%。

穗長的變異幅度為19.00～56.25 cm，平均值為35.52 cm，變異系數(shù)為15.74%，多樣性指數(shù)為2.052 6，穗長主要集中在27.135～41.110 cm之間，有389份，占全部資源的80.87%，穗長小于27.135 cm的資源有22份，占4.57%，大于41.11 cm的高粱資源有70份，占14.55%。

穗柄長的變異幅度為22.00～86.80 cm，平均值為61.70 cm，變異系數(shù)為16.47%，多樣性指數(shù)為2.071 3。穗柄長主要集中在46.46～71.86 cm之間，有370份，占全部資源的76.92%，穗柄長小于46.46 cm的資源有38份，占7.90%，大于71.86 cm的高粱資源有73份，占15.18%。

穗柄粗的變異幅度為0.44～1.07 cm，平均值為0.66 cm，變異系數(shù)為16.67%，多樣性指數(shù)為 2.042 7。穗柄粗主要集中在0.51～0.81 cm之間，有421份，占全部資源的87.53%，穗柄粗小于 0.51 cm 的資源有16份，占3.32%，大于0.81 cm的高粱資源有44份，占9.15%。

穗質量的變異幅度為8.13～97.00 g，平均值為32.77 g，變異系數(shù)為45.74%，多樣性指數(shù)為 1.975 2。穗質量主要集中在17.79～47.75 g之間，有341份，占全部資源的70.90%，穗質量小于17.79 g的資源有75份，占15.59%，大于47.75 g的高粱資源有65份，占13.51%。

穗粒質量的變異幅度為4.10～72.50 g，平均值為23.52 g，變異系數(shù)為52.17%，多樣性指數(shù)為 1.949 0，在分析的10個數(shù)量性狀中變異系數(shù)最大，而多樣性指數(shù)值最低。穗粒質量主要集中在 11.25～35.79 g之間，有337份，占全部資源的70.06%，穗粒質量小于11.259 g的資源有73份，占15.18%，大于35.79 g的高粱資源有71份，占14.76%。

千粒質量的變異幅度為5.53～29.91 g，平均值為14.32 g，變異系數(shù)為24.65%，多樣性指數(shù)為 2.062 4。千粒質量主要集中在9.025～17.850 g之間，有380份，占全部資源的79.00%，千粒質量小于9.025 g的資源有26份，占5.41%，大于17.85 g的高粱資源有75份，占15.59%。

出苗至抽穗天數(shù)的變異幅度為41.00～130.00 d，平均值為72.75 d，變異系數(shù)為18.41%，多樣性指數(shù)為2.021 8。出苗至抽穗天數(shù)主要集中在在52.68～92.82 d，有434份，占全部資源的90.23%，小于52.68 d的資源有9份，占1.87%，大于92.82 d的高粱資源有38份，占7.90%。

生育期的變異幅度為83.00～167.00 d，平均值為108.98 d，變異系數(shù)為13.76%，多樣性指數(shù)為2.005 7，在分析的10個數(shù)量性狀中變異系數(shù)最小。高粱資源的全生育期主要集中在86.48～131.60 d，有430份，占全部資源的89.40%，小于86.48 d的資源有7份，占1.45%，大于131.60 d的高粱資源有44份，占9.15%。

綜上所述，廣西高粱地方種質資源在株高、莖粗、穗長、穗柄長、穗柄粗、穗質量、穗粒質量、千粒質量、出苗至抽穗天數(shù)和生育期10個農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性指數(shù)均較高，分別為2.083 1、2.005 4、2.052 6、2.071 3、2.047 2、1.975 2、1.949 0、2.062 4、2.021 8和2.005 7，平均值為2.027 4，說明這批高粱種質資源性狀差異大，具有較豐富的變異類型。

綜合株高、莖粗、穗長、穗柄長、穗柄粗等性狀可看出，廣西高粱種質資源主要表現(xiàn)為植株高大、莖稈和穗柄粗壯適中、長穗等特點。在穗質量、穗粒質量和千粒質量方面表現(xiàn)出豐富的變異，變異系數(shù)依次為45.74%、52.17%、24.65%，變異幅度依次為8.13～97.00、4.10～72.50、5.53～29.91 g，株高、莖粗、出苗至抽穗天數(shù)的變異系數(shù)也較大，分別為21.75%、19.42%、18.41%；而穗柄長、穗柄粗、穗長、生育期等農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)較小，依次為16.47%、16.67%、15.74%、13.76%。

可見，廣西高粱種質資源在株高、穗長、穗質量、千粒質量等數(shù)量性狀上都各有特點，均表現(xiàn)出較豐富的遺傳多樣性。

2.3 主要農(nóng)藝性狀的相關性分析

由表5可知，除莖粗與穗柄長，穗長與穗質量、穗粒質量、千粒質量，穗柄長與穗柄粗、穗質量、穗粒質量、千粒質量、出苗至抽穗天數(shù)、生育期，出苗至抽穗天數(shù)與穗質量、穗粒質量、千粒質量，千粒質量與生育期呈負相關外，其他農(nóng)藝性狀之間的相關關系均為正相關。其中，穗粒質量與穗質量相關系數(shù)最高達0.970 9，穗柄粗與出苗至抽穗天數(shù)相關系數(shù)最小為0.011 9。穗粒質量與株高、莖粗、穗柄粗、穗質量、千粒質量和生育期呈極顯著正相關（P<0.01），與穗長、出苗至抽穗天數(shù)呈顯著負相關（P<0.05），與穗柄長（r=-0.204 7**）呈極顯著負相關（P<0.01）。說明株高、莖粗、穗柄粗、穗質量、千粒質量5個農(nóng)藝性狀對高粱單株產(chǎn)量（單穗粒質量）影響較明顯。單株產(chǎn)量在適當?shù)乃腴L、穗柄長和生育期適中下隨著株高的增加，莖粗和穗柄粗的增大，穗質量和千粒質量增加。株高與莖粗、穗長、穗柄長、穗柄粗、穗質量、穗粒質量、出苗至抽穗期天數(shù)和生育期均呈極顯著正相關（P<0.01），與千粒質量呈正相關，但相關性不顯著（P>0.05）；莖粗與穗柄粗、穗質量、穗粒質量、出苗至抽穗期和生育期也呈極顯著正相關（P<0.01），與穗長和千粒質量呈顯著正相關（P<0.05），與穗柄長（r=-0.258 6**）呈極顯著負相關（P<0.01）。穗長與株高、穗柄長、出苗至抽穗天數(shù)、生育期呈極顯著正相關，與莖粗、穗柄粗呈顯著正相關，與千粒質量呈極顯著負相關，與穗粒質量呈顯著負相關，與穗質量呈負相關；因此，提高高粱產(chǎn)量或培育高粱新品種應選擇高稈、莖粗、穗柄粗、長穗、大穗、單穗質量和千粒質量較大的材料。

2.4 優(yōu)異高粱種質資源的篩選

通過對481份新收集的廣西高粱種質資源的農(nóng)藝性狀遺傳變異性和相關分析結果進行分析，綜合穗形、粒色、角質率與株高、莖粗、穗柄粗、穗質量、穗粒質量和千粒質量等主要農(nóng)藝性狀的評價及在采集地的性狀表現(xiàn)和當?shù)剞r(nóng)民的認知，篩選出綜合性狀優(yōu)異（即株高≥315.5 cm、莖粗≥1.25 cm、穗長≥35.8 cm、穗柄粗≥0.73 cm、穗質量≥67.8 g、穗粒質量≥50.8 g和千粒質量≥18.0 g）的種質資源有5份（表6），分別為三聯(lián)高粱（采集號2016452653）、多榮白高粱（采集號GXB2017030）、石龍白高粱（采集號GXB2019123）、三江白高粱（采集號2016452672）、當發(fā)紅殼高粱（采集號GXB2019295）；長穗（穗長＞50.0 cm）優(yōu)異高粱種質資源有8份：三江糯高粱（采集號2016452622）穗長52.0 cm、寨博高粱（采集號GXB2018109）穗長50.0 cm、寨沙高粱（采集號GXB2018146）穗長 51.0 cm、水頭紅高粱（采集號GXB2019014）穗長56.25 cm、英家高粱（采集號GXB2019092）穗長50.0 cm、白石高粱（采集號GXB2019139）穗長 50.7 cm、珠子洲高粱（采集號GXB2019218）穗長51.4 cm、赤嶺高粱（采集號GXB2019241）穗長 53.0 cm，適合作粒用和掃用。這些優(yōu)異資源可為高粱種質資源的深入研究和開發(fā)利用提供物質基礎。

3 討論與結論

通過對廣西高粱種質資源各項農(nóng)藝性狀遺傳多樣性的分析表明，芽鞘色以紫色較多，占45.95%，幼苗葉色以綠色為主，占92.73%，穗型以側散型為主，占76.92%，穗形以帚形較多，占77.34%，其次為傘形，占15.18%，穎殼色以紅色居多，籽粒顏色以褐色為主，占71.31%，粒形以卵形居多，占63.21%，角質率以偏角質居多，占41.79%，胚乳類型以糯性為多，占45.94%；481份高粱資源株高平均值為272.73 cm，莖粗平均值為1.03 cm，穗長平均值為35.52 cm，穗柄長平均值為61.70 cm，穗柄粗的平均值為0.66 cm，穗質量平均值為32.77 g，穗粒質量平均值為23.52 g，千粒質量平均值為14.32 g，出苗至抽穗天數(shù)平均值為72.75 d，生育期平均值為108.98 d；與李萌等對山西省新征111份高粱種質資源的遺傳多樣性分析結果相比，廣西高粱的穗型、穗形和穎殼色與他們的研究結果［19］相似，但廣西高粱與產(chǎn)量相關的穗長（平均穗長35.52 cm）比他們研究的穗長結果長，而穗質量、穗粒質量和千粒質量比他們研究的結果小。這表明廣西高粱的穗輕、籽粒較小而平均穗長高于全國其他省份，小粒、長穗是廣西高粱地方種質資源的特色，在育種和生產(chǎn)上應進一步利用長穗優(yōu)異資源。

廣西高粱種質資源10個農(nóng)藝性狀均表現(xiàn)出豐富的變異，各性狀的變幅、變異系數(shù)（13.76%～52.17%）和遺傳多樣性指數(shù)平均值2.027 4均很高，高于張一中等對江蘇省引進國內175份高粱種質資源數(shù)量性狀的多樣性分析的性狀變異幅度、變異系數(shù)變幅（49.50%～21.00%）和多樣性指數(shù)平均值1.982 8［20］，也高于加依娜·吾永巴衣等對56份來自不同國家和地區(qū)的高粱種質資源5個農(nóng)藝性狀遺傳多樣性分析所得的性狀變異幅度、變異系數(shù)變幅（46.30%～12.00%）和多樣性指數(shù)平均值 1.923 4［21］。其中，穗粒質量和穗質量2個與產(chǎn)量最緊密相關性狀的變異系數(shù)分別為52.17%和45.74%，其他農(nóng)藝性狀也表現(xiàn)出高的變異系數(shù)，如千粒質量變異系數(shù)達24.65%，說明廣西地方高粱種質資源變異豐富多樣，不僅代表了高粱資源的遺傳多樣性，在遺傳育種利用中也有較高的利用價值。

關于高粱主要農(nóng)藝性狀相關性研究已有不少報道，陳艷麗等研究的國內外207份高粱種質資源4個農(nóng)藝性狀相關性表明，株高與穗長、穗寬呈極顯著正相關，與千粒質量呈正相關［22］；王黎明等研究的173份不同來源的帚高粱資源的9個農(nóng)藝性狀相關性表明穗長與單穗糜子數(shù)、穗柄粗和脫粒后單穗質量呈極顯著正相關，與伸出程度、穗柄長呈極顯著負相關，與生育期、株高、單穗粒質量和千粒質量呈弱負相關；單穗粒質量與株高、穗柄粗和千粒質量呈極顯著正相關［23］；喬婧等對20份粒用高粱種質資源9個農(nóng)藝性狀相關性研究表明株高與穗柄長呈極顯著負相關，莖粗與主穗長呈極顯著正相關，主穗長與穗柄長、單穗粒質量呈極顯著正相關［24］。本試驗穗粒質量與株高、莖粗、穗柄粗、穗質量、千粒質量和生育期呈極顯著正相關；與穗柄長呈極顯著負相關，與穗長、出苗至抽穗天數(shù)呈顯著負相關，穗粒質量與穗質量之間的相關系數(shù)高達0.970 9，是相關系數(shù)最高的，這與李會霞等對谷子主要農(nóng)藝性狀相關性的研究結果，即與穗粒質量相關性最高的是穗質量的研究結果［25-26］相似；說明這些數(shù)量性狀關聯(lián)緊密，遺傳上較復雜，育種選擇上難度較大，在育種工作中應優(yōu)先選擇穗質量穗大的地方高粱資源。

本研究對廣西481份地方高粱種質資源的主要農(nóng)藝性狀進行遺傳多樣性和相關性分析，認為小粒和長穗是廣西高粱種質資源的兩大特色，但由于高粱在廣西是小作物，研究經(jīng)費支持力度不夠，僅能進行田間種植觀察鑒定，缺少品質評價或評價的份數(shù)不多，采集的表型數(shù)據(jù)可能存在人為傾向性，會對廣西高粱種質資源評價工作造成較大困擾，從而限制其進一步的研究利用。今后應繼續(xù)深入探究挖掘控制高粱穗長、穗質量和粒質量等性狀的優(yōu)異基因，并開展高粱各營養(yǎng)成分含量的測定分析和評價，為廣西高粱育種和種質資源創(chuàng)新利用提供更多的科學技術支撐。

廣西高粱地方種質資源的粒形、粒色、穎殼色和角質率等質量性狀及穗粒質量、單穗質量、千粒質量和株高等數(shù)量性狀均表現(xiàn)出豐富的變異和多樣性，穗質量、千粒質量、株高、莖粗和穗柄粗是影響穗粒質量的主要性狀；三聯(lián)高粱、多榮白高粱和當發(fā)紅殼高粱等5份種質資源綜合性狀優(yōu)異；水頭紅高粱、赤嶺高粱和寨沙高粱等8份種質資源穗長較長，是長穗優(yōu)異資源，可作為廣西高粱優(yōu)異種質資源開發(fā)利用。

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