內(nèi)蒙古自治區(qū)認(rèn)定、登記286份谷子品種主要性狀演變及綜合分析

中圖分類號(hào)：S515.037 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-1302（2025）10-0083-12

谷子（Setariaitalica）是一種重要的糧食作物，具有耐旱、耐貧瘠、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，是北方地區(qū)的主要農(nóng)作物之一，是一種具有重要經(jīng)濟(jì)和文化價(jià)值的作物，不僅在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也是中醫(yī)食療中的重要食材。含有豐富的碳水化合物、糖分等必需物質(zhì)，能夠用來(lái)補(bǔ)充能量增強(qiáng)飽腹感，幫助恢復(fù)體力、緩解疲勞。同時(shí)，谷子還是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的食物，含有蛋白質(zhì)、脂肪、維生素E和B族維生素等，具有滋補(bǔ)肝腎、健脾開(kāi)胃、降血壓、美容養(yǎng)顏等多種功效。隨著全球氣候變化和農(nóng)業(yè)科技的不斷發(fā)展，其性狀演變趨勢(shì)成為了研究熱點(diǎn)。在目前的研究中，谷子性狀演變趨勢(shì)主要涉及產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等方面[1-8]。田崗等對(duì)15 個(gè)來(lái)源于山西長(zhǎng)治的谷子品種進(jìn)行綜合分析，篩選出晉谷

21號(hào)、晉谷59號(hào)、長(zhǎng)農(nóng)35號(hào)等綜合表現(xiàn)較好的谷子品種[7]。刁現(xiàn)民等對(duì)近15年谷子的整體情況進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，表明谷子育種的突破依賴于重點(diǎn)親本的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)制和利用，突出了谷子育種的重點(diǎn)關(guān)注方向?yàn)榕嘤唐沸詢?yōu)質(zhì)、食味優(yōu)質(zhì)、功能性優(yōu)質(zhì)專用和中矮稈適合機(jī)械化輕簡(jiǎn)化栽培的谷子新品種[8]。內(nèi)蒙古自治區(qū)被視為我國(guó)的主要糧食重要產(chǎn)區(qū)之一，其中谷子是這一地區(qū)的標(biāo)志性糧食。谷子擁有眾多卓越的特質(zhì)和品質(zhì)，這使得谷子在這一地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起到了不可或缺的角色作用。本研究以谷子的主要特性為核心，通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的綜合分析，探討了谷子特性變化的整體方向及其受到的各種影響；通過(guò)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析手段對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究，可以更好地了解谷子品種的演變，從而為谷子的育種工作提供明確的目標(biāo)和方向。本研究的目的是深人了解谷子的主要特性的變化趨勢(shì)，并為谷子的育種和生產(chǎn)活動(dòng)提供科學(xué)的理論支撐。此外，還研究了谷子品種性狀的變化趨勢(shì)，并對(duì)這些性狀進(jìn)行了主成分分析、TOPSIS（優(yōu)劣解距離法）評(píng)估以及聚類分析，這為新品種的選育工作提供了堅(jiān)實(shí)的理論支撐，旨在為提高育種效率帶來(lái)實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

1材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)數(shù)據(jù)為2003—2023年內(nèi)蒙古自治區(qū)選育常規(guī)谷子的286個(gè)品種（表1）。數(shù)據(jù)來(lái)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)認(rèn)定及國(guó)家谷子新品種登記公告，收集各品種的生育期、親本、株高、穗長(zhǎng)、單穗重、單穗粒重、千粒重、粗蛋白含量、粗脂肪含量、淀粉含量、賴氨酸含量、谷瘟病抗性、谷銹病抗性、白發(fā)病抗性及產(chǎn)量。其中數(shù)據(jù)不全以缺失項(xiàng)處理

1.2 試驗(yàn)方法

利用Excel進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理，利用DPS軟件進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析、TOPSIS評(píng)價(jià)，利用Origin軟件進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1認(rèn)定、登記品種血統(tǒng)分析

谷子的種質(zhì)資源構(gòu)成了選育高質(zhì)量品種的遺傳基礎(chǔ)，并在谷子品種的遺傳改良中具有不可忽視的重要性。由表2可見(jiàn)，在2003—2023年期間，共有24個(gè)自交系作為親本選育出了4個(gè)或更多的品種，總共培育出194個(gè)品種，這些品種占到了全部育成品種的 67.83% 。在谷子育種中，大金苗和黃金谷這2個(gè)自交系的品種數(shù)量相對(duì)較多，分別培育出了24個(gè)和23個(gè)品種。由圖1和圖2可知，大金苗和黃金谷在內(nèi)蒙古自治區(qū)谷子育種工作中起到了顯著的作用，因此它們可以作為內(nèi)蒙古自治區(qū)谷子品種認(rèn)定和登記的主要親本。由內(nèi)蒙古自治區(qū)對(duì)谷子品種的認(rèn)定和登記，可以看出其骨干系和相似類群的多樣性和復(fù)雜性，這為谷子的遺傳改良提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并在未來(lái)的谷子育種中顯示出巨大的應(yīng)用前景。

2.2各性狀的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果（表3）顯示，谷子的生育期與株高、粗蛋白含量均呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.13、-0.13，與千粒重呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.07，與穗長(zhǎng)、單穗粒重、粗脂肪、總淀粉、賴氨酸含量均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.05、0.05、0.09、0.02、0.07，與魏萌涵等的研究結(jié)果[9]一致；株高與千粒重、粗蛋白含量均呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.15、0.15，與穗長(zhǎng)、粗脂肪含量均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.09、0.07，與單穗粒重呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.03；穗長(zhǎng)與單穗粒重呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.31，與千粒重、粗蛋白、粗脂肪、總淀粉、賴氨酸含量均呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.01_s-0.08_s-0.01_s-0.07_s-0.05 ；單穗粒重與總淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.12，與粗蛋白、賴氨酸含量均呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.10，-0.04 ，與千粒重、粗脂肪含量均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 0.11.0.08 ；千粒重與粗蛋白、粗脂肪、總淀粉含量均呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.05，-0.04，-0.10 ，與賴氨酸含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.03；粗蛋白含量與粗脂肪、總淀粉含量均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.02、0.07；粗脂肪含量與總淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.12，與賴氨酸含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.15；總淀粉含量與賴氨酸含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.01[9]

2.3認(rèn)定、登記品種的農(nóng)藝性狀分析

2.3.1農(nóng)藝性狀統(tǒng)計(jì)分析通過(guò)對(duì)286個(gè)測(cè)試品種的7個(gè)農(nóng)藝特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分析結(jié)果見(jiàn)表4。性狀的波動(dòng)幅度越大，其變異系數(shù)也就越高，這意味著該性狀具有更廣泛的應(yīng)用范圍和更高的選擇可能性。在7個(gè)性狀中，變異的范圍是 3.83% ＼～25.15% 。這些性狀的變異系數(shù)排序?yàn)閱嗡肓Ｖ?gt; 單穗重 gt; 產(chǎn)量 gt; 株高 gt; 穗長(zhǎng) gt; 千粒重 gt; 生育期。在所有性狀中，單穗粒重的變異系數(shù)最高，這表明在品種選育過(guò)程中，單穗粒重的變異程度相當(dāng)大，從而導(dǎo)致了選擇范圍的廣泛；生育期間的變異系數(shù)最低，這意味著這種特性相對(duì)穩(wěn)定。這表明，這些性狀可以通過(guò)育種和栽培等多種手段得到改善，而其他性狀在不同供試品種之間的變異幅度相對(duì)較小。產(chǎn)量的變異系數(shù)相對(duì)較大，這表明所測(cè)試的品種產(chǎn)量呈現(xiàn)出豐富的多樣性。穗長(zhǎng)、單穗重以及產(chǎn)量的偏度都呈現(xiàn)出正偏態(tài)的分布模式，其平均值明顯高于中數(shù)；在生育期、株高、單穗粒重和千粒重的偏度方面，表現(xiàn)出負(fù)偏態(tài)的分布模式，其平均值低于中數(shù)。特別是株高偏度達(dá)到了-0.002，這幾乎接近于正態(tài)分布。研究表明，穗長(zhǎng)、單穗重和產(chǎn)量的整體表現(xiàn)相對(duì)較高，而生育期、株高、單穗粒重和千粒重的整體表現(xiàn)則相對(duì)較低，其中株高的整體表現(xiàn)接近正常水平。

2.3.2農(nóng)藝性狀隨年份演變分析農(nóng)藝性狀是衡量供試品種年度間差異最直觀的性狀，在所有農(nóng)藝性狀中穗長(zhǎng)能最直觀表現(xiàn)出果穗的大小。張雅莉等的研究結(jié)果表明，提升單穗重、單穗粒重，千粒重是獲得高產(chǎn)的有效方法[10-1]。株高是影響谷子抗倒性和耐密性的重要農(nóng)藝性狀。株高過(guò)高，植株重心也隨之升高，導(dǎo)致抗倒能力下降、種植密度和收獲指數(shù)降低；過(guò)高的株高容易倒伏，過(guò)低的株高則導(dǎo)致光合產(chǎn)物向穗部的運(yùn)轉(zhuǎn)變差。根據(jù)認(rèn)定、登記年份變化對(duì)供試品種的5個(gè)農(nóng)藝性狀的演變趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，由圖3可知，年均穗長(zhǎng)、單穗重、單穗粒重隨年份更替呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，年均株高和千粒重均呈下降趨勢(shì)，其中千粒重變化不明顯。

2.4審定品種品質(zhì)性狀演變分析

從圖4中可以觀察到，隨著年份的變化，年均淀粉含量逐漸上升，2011年最高，為 84.96% ，而2010年最低，為 65.50% ，年度之間的最大差距達(dá)到了19.46百分點(diǎn)；隨著時(shí)間的推移，每年的蛋白質(zhì)含量都呈現(xiàn)下降的態(tài)勢(shì)，2007年最高，為 14.08% ，而2013年最低，為 9.90% ，年度之間的最大差距達(dá)到了4.18百分點(diǎn);隨著年份的更替，年均脂肪含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，2003年最高，為 4.74% ，而2011年最低，為 1.41% ，年度間的最大差異達(dá)到了3.33百分點(diǎn)；隨著時(shí)間的推移，賴氨酸的年平均含量呈現(xiàn)下降的態(tài)勢(shì)，2008年的最高，為 0.32% ，而2022年最低，為 0.22% ，年度之間的最大差距達(dá)到了0.10百分點(diǎn)。綜合考慮，谷子的種類中淀粉的含量呈上升趨勢(shì)，而粗蛋白、粗脂肪和賴氨酸含量減少，這可能與品種的改進(jìn)、營(yíng)養(yǎng)供給以及遺傳屬性等多個(gè)因素有關(guān)。這些變動(dòng)有可能對(duì)谷子的質(zhì)量、營(yíng)養(yǎng)成分以及口感產(chǎn)生影響。因此，在進(jìn)行谷子的育種工作時(shí)，必須全面考慮各種因素，以確保得到高品質(zhì)的谷子品種。

谷子具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，富含大量的蛋白質(zhì)和脂肪。通過(guò)對(duì)286個(gè)谷子品種的品質(zhì)特性進(jìn)行評(píng)估和分析，發(fā)現(xiàn)在2003—2023年的測(cè)試品種中，粗蛋白含量高達(dá) 11% 的品種有194個(gè)，占總數(shù)的67.83% ；粗脂肪含量為 3% 的品種共有203個(gè)，占到了總數(shù)的 70.98% （參考標(biāo)準(zhǔn)DB14/T2581—2022）。如果谷子的種類中粗蛋白和粗脂肪的含量超出了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就表示該品種具有較高的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，能更好地滿足人體對(duì)蛋白質(zhì)等的需求。

2.5抗病性演變分析

2.5.1谷子谷瘟病抗性演變分析關(guān)于已認(rèn)定、登記的谷瘟病抗性的評(píng)估見(jiàn)表5。在2003—2023年認(rèn)定和登記的286個(gè)供試品種中， 91.26% 的品種具有較強(qiáng)的抗性。特別是在2016—2019年認(rèn)定和登記的谷子品種中，高抗品種的比例最高，達(dá)到了抗病品種的 38.70% 。研究表明，自2016年起，對(duì)谷瘟病具有高度抗病能力的供試品種數(shù)量逐步上升。2.5.2谷子谷銹病抗性演變分析關(guān)于已認(rèn)定、登記的谷銹病抗性評(píng)估，如表6所示。在2003—2023年認(rèn)定和登記的286個(gè)供試品種中，抗病品種占據(jù)了 97.20% 的比例。特別是在2016—2019年認(rèn)定和登記的谷子品種中，高抗品種的比例最高，達(dá)到了抗病品種的 29.50% ，而在2012—2015年，高抗品種的比例為0。在2020—2023年期間，抗病品種的占比達(dá)到了 33.81% ，而在2003—2007年期間，抗品種的占比為0。自2016年起，谷銹病的種類開(kāi)始逐步增加，育種機(jī)構(gòu)也加大了對(duì)抗谷銹病品種的選育力度。

2.5.3谷子白發(fā)病抗性演變分析表7展示了對(duì)已認(rèn)定、登記的白發(fā)病抗性的評(píng)估。在2003一2023年期間，286個(gè)被認(rèn)定和登記的供試品種中，97.90% 的品種表現(xiàn)出抗白發(fā)病的特性。特別是在2016—2019年期間，被認(rèn)定和登記的谷子品種中，高抗品種的比例最高，達(dá)到了抗病品種的 26.07% 0在2012—2015年間，具有高抗特性的品種所占的比例是最低的，僅為 1.41% 。需要指出的是，2003—2015年間供試的高抗病品種數(shù)量并沒(méi)有明顯的波動(dòng)，但從2016年開(kāi)始，其數(shù)量經(jīng)歷了飛越式的增長(zhǎng)，抗病能力較強(qiáng)的品種正在逐漸增加。

2.5.4認(rèn)定、登記品種谷瘟病、谷銹病、白發(fā)病綜合分析谷子谷瘟病、谷銹病和白發(fā)病是谷子生長(zhǎng)過(guò)程中常見(jiàn)的病害，對(duì)谷子的產(chǎn)量和品質(zhì)都有一定的影響。針對(duì)這些病害，選育和種植抗病性強(qiáng)的品種是有效的防治方法之一。根據(jù)統(tǒng)計(jì)信息顯示，286個(gè)谷子品種中，有赤科谷1號(hào)、赤科谷3號(hào)、赤科谷8號(hào)、赤科谷9號(hào)、赤優(yōu)紅谷、赤優(yōu)金谷、赤雜谷1號(hào)、赤雜谷5號(hào)、赤雜谷9號(hào)、豐谷金苗、豐田501、峰谷11、金谷88、草原金谷W8、草原金苗H5、鳳谷66、鳳谷88、鳳谷99等90個(gè)品種對(duì)這3種病害都高抗，占比達(dá)到總數(shù)的 31.47% ，這表明這些品種具有很強(qiáng)的抗病能力，對(duì)于防治谷子病害有很好的效果。同時(shí)，還有76個(gè)品種對(duì)這3種病害都表現(xiàn)為中抗，占總數(shù)的 26.57% ，這些品種的抗病性也較強(qiáng)，具有一定的保護(hù)作用。

2.6 綜合分析

2.6.1主成分分析主成分分析是一種能夠把多個(gè)復(fù)雜的指標(biāo)轉(zhuǎn)換成少數(shù)綜合性指標(biāo)的分析技術(shù)。計(jì)算得出的各項(xiàng)指標(biāo)既是相互獨(dú)立的，同時(shí)也能維持其原始的信息特征。本研究對(duì)286個(gè)谷子品種的9個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行了主成分分析，并以累計(jì)貢獻(xiàn)率超過(guò) 90% 的原則，選擇了前7個(gè)主成分（表8）。在第1個(gè)主要成分里，穗長(zhǎng)因子和單穗質(zhì)量因子的載荷較大并且數(shù)值為正數(shù)，它們的貢獻(xiàn)率達(dá)到了23.06% 。在載荷較大且正數(shù)的第2主成分中，粗蛋白因子和總淀粉因子的貢獻(xiàn)率達(dá)到了 13.60% 。在第3主成分中，載荷最大的是株高因子和賴氨酸因子，它們的貢獻(xiàn)率達(dá)到了 12.97% 。在第4個(gè)主要成分里，株高因子和單穗粒重因子的載荷較大并且數(shù)值為正數(shù)，它們的貢獻(xiàn)率達(dá)到了 11.85% 。在第5主成分中，載荷較大并且是正數(shù)的是總淀粉因子和穗長(zhǎng)因子，它們的貢獻(xiàn)率達(dá)到了 10.62% 。在第6主成分中，載荷最大的是單穗粒質(zhì)量因子和穗長(zhǎng)因子，它們的貢獻(xiàn)率達(dá)到了 10.03% 。在第7主成分中，載荷最大的是粗脂肪因子和穗長(zhǎng)因子，它們的貢獻(xiàn)率達(dá)到了 8.74% 。通過(guò)將286個(gè)玉米品種的各種特性納入主成分因子的評(píng)分體系中，可以計(jì)算出每個(gè)品種的主成分得分 （S） 。第1個(gè)主成分可以細(xì)分為 S₁=-0.03X₁+0.60X₂+0.45X₃+0.13X₄- 0.08X₅+0.31X₆+0.16X₇-0.53X₈+0.01X₉ 。通過(guò)利用7個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率權(quán)重，本研究構(gòu)建了一個(gè)用于篩選高質(zhì)量品種的評(píng)價(jià)指標(biāo) s ，即 S=0.25X₁+ 0.15X₂+0.14X₃+0.13X₄+0.13X₅+0.11X₆+ 0.10X₇，S 值越高，意味著該品種具有更優(yōu)秀的綜合特性[12-13]

2.6.2主成分-TOPSIS 對(duì)比TOPSIS 法是一種廣泛應(yīng)用于有限方案多目標(biāo)決策分析的方法。該方法基于經(jīng)過(guò)歸一化的原始矩陣來(lái)識(shí)別最優(yōu)和最劣的方案，并通過(guò)計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象與這2種方案之間的距離來(lái)確定各評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)方案的相對(duì)接近程度 （C） 。這一標(biāo)準(zhǔn)不僅可以作為評(píng)價(jià)優(yōu)劣的依據(jù)，還能定量、全面和客觀地考慮多個(gè)性狀對(duì)品種優(yōu)劣的影響。與其他分析方法相比，DTOPSIS法得出的結(jié)果更為準(zhǔn)確和適用范圍更廣。將286個(gè)谷子品種的9個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行DTOPSIS分析，得到全部品種的綜合分值（C），并對(duì)其進(jìn)行排序選出排名靠前的20個(gè)谷子品種（表9），與按照其主成分得分（S）進(jìn)行排序選取的排名前20的谷子品種進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)，赤金谷16、敖金谷19、蒙優(yōu)谷2號(hào)、金谷K1號(hào)、金苗K6、粟糯2號(hào)、金潤(rùn)谷9、赤優(yōu)谷3、蒙紅谷1號(hào)、蒙草谷1號(hào)和蒙谷2號(hào)這11個(gè)谷子品種在2種分析方法中的綜合性狀表現(xiàn)均較為突出，可以深度挖掘其優(yōu)良品質(zhì)，在今后的育種中可作為優(yōu)良親本加以利用[14-18] 。

2.6.3聚類分析黃蕊等將603 份山西谷子核心種質(zhì)資源根據(jù)表型性狀劃分為3個(gè)類群，結(jié)果與地理來(lái)源相符[19];解慧芳等為進(jìn)一步遺傳育種和性狀改良提供依據(jù)，采用聚類分析將117份谷子種質(zhì)資源分為5類[20]。本研究對(duì)供試的286個(gè)谷子品種采用層次聚類法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明，以谷子的9個(gè)性狀為依據(jù)可將供試的286個(gè)品種聚為4個(gè)類群（圖5）。其中，品種赤金谷16、蒙紅谷1號(hào)、敖金谷19、金潤(rùn)谷9、金苗K6、蒙黑谷1號(hào)、峰紅2號(hào)、景泉新谷、粟糯2號(hào)、紅毛金谷、蒙香紅谷、敖金苗、赤優(yōu)谷3、農(nóng)谷17、蒙優(yōu)谷2號(hào)、金穗紅谷2號(hào)、蒙龍金谷、蒙草谷1號(hào)、金谷K1號(hào)、蒙谷2號(hào)、赤優(yōu)谷5、張雜谷5號(hào)、鳳谷66、金穗紅谷1號(hào)、蒙白米1號(hào)等45個(gè)品種聚為類群I；品種峰紅7號(hào)、蒙龍香谷、敖漢大白毛、兩尤谷30、敖漢大青苗、小粟糧、黑粟1、辰諾金苗2、赤谷10號(hào)、黃八權(quán)、蒙龍紅苗、豐谷A8、千金谷、Y791、赤谷8號(hào)、宇谷8號(hào)、赤谷十號(hào)、利禾八杈谷、赤谷C1、玉谷2號(hào)、農(nóng)大緊毛谷、赤科谷9號(hào)、旱沙2號(hào)、洲谷1、紅苗金谷、金谷23、赤科谷3號(hào)、峰紅1號(hào)等68個(gè)品種聚為類群Ⅱ；品種華谷11、金苗K5、兩優(yōu)中谷2、金谷88、科谷7號(hào)、華粟7、禾金谷3號(hào)、宇谷7號(hào)、金毛糧、沁谷三、草原金谷W8、辰諾長(zhǎng)毛糧、松科長(zhǎng)毛谷、沙谷13、中農(nóng)谷1號(hào)、利禾毛毛谷、敖漢十百香、敖豐谷一號(hào)、兩優(yōu)中谷1、金苗C2、金苗棒棒、鑫谷5號(hào)、峰紅谷、科谷6號(hào)、農(nóng)禾谷7、敖谷金苗、赤毛谷1號(hào)、赤谷26、金苗C1等74個(gè)品種聚為類群Ⅱ;品種傲谷88、草原金苗H5、玉谷1號(hào)、農(nóng)大金谷、金谷11、兩尤谷2、峰優(yōu)谷18、赤谷K7、敖谷8、辰諾金谷、蒙龍香谷1、沁谷五、中敖谷9號(hào)、蒙黑谷8號(hào)、金谷18、金科谷501、科谷5號(hào)、兩優(yōu)中谷9、辰諾金谷、赤谷19、清谷金苗、赤金谷25、赤優(yōu)金谷、春苗GK99、中敖谷8號(hào)、禾雜谷16、辰諾紅谷、辰諾金苗7號(hào)、早金谷、雷谷1號(hào)、科谷3號(hào)、金谷11、信谷218、峰紅4號(hào)、通谷1號(hào)、禾雜優(yōu)谷5、科谷1號(hào)8等99個(gè)品系聚為類群V。聚類分析結(jié)果為不同品系間的雜交和優(yōu)質(zhì)品種的選育提供了理論依據(jù)[21 -22]。

3討論與結(jié)論

種質(zhì)資源構(gòu)成了品種改進(jìn)的根基[23]。大金苗和黃金谷這2個(gè)被認(rèn)定和登記的品種作為親本選育的品種數(shù)量是最多的，它們分別選育出了24個(gè)和23個(gè)品種，這些品種占到了全部育成品種的16.43% ；內(nèi)蒙古自治區(qū)谷子品種親本的多樣性和復(fù)雜性從另一個(gè)角度得以體現(xiàn)，因?yàn)樽鳛橛H本選育出的品種數(shù)量高達(dá)24個(gè)或更多，這不僅為未來(lái)谷子育種工作指明了新的方向，而且也為谷子新品種的改良奠定了堅(jiān)實(shí)的遺傳基礎(chǔ)。

前人研究表明，作物的遺傳多樣性與農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)正相關(guān)。閆鋒等對(duì)谷子農(nóng)藝性狀研究表明，穗重、穗粒重、株型、穗密度等具有較高遺傳多樣性[24]。本研究對(duì) 286個(gè)谷子品種的7個(gè)農(nóng)藝性狀變異分析結(jié)果表明，7個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)為3.85%～25. 15% ，變異系數(shù)范圍不大，單穗粒重（ 25.15% ）和單穗重（ 24.26% ）變異系數(shù)較大，生育期、株高、穗長(zhǎng)、千粒重變異系數(shù)較小，都小于 15% ，說(shuō)明谷子育種獲得理想性狀較困難，從育種方面來(lái)說(shuō)，還需要對(duì)現(xiàn)有育種手段進(jìn)行創(chuàng)新來(lái)提高其遺傳多樣性。

統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，2003—2023年內(nèi)蒙古自治區(qū)認(rèn)定、登記的286個(gè)谷子品種5個(gè)農(nóng)藝性狀和4個(gè)品質(zhì)性狀中，穗長(zhǎng)、單穗重、單穗粒重、淀粉含量隨年份更替呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。進(jìn)一步表明穗長(zhǎng)、單穗重、單穗粒重成為影響谷子產(chǎn)量的重要性狀，這與前人的研究結(jié)果[1°相吻合。除了上述3個(gè)因素之外，還有其他因素也會(huì)影響谷子的產(chǎn)量，如種植密度、氣候條件、病蟲(chóng)害等。因此，在生產(chǎn)中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合管理，才能獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的谷子品種。同時(shí)，谷子品種淀粉含量隨年份上升，粗蛋白、粗脂肪、賴氨酸含量下降?？梢钥闯龉茸悠贩N中的蛋白質(zhì)、脂肪含量大部分均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，能夠滿足人體對(duì)于蛋白質(zhì)和脂肪的需求。

本研究的數(shù)據(jù)表明，有90個(gè)品種對(duì)這3種病害都有高抗性，為總數(shù)的 31.47% ；還有76個(gè)品種對(duì)這3種病害都有中抗性，為總數(shù)的 26.57% 。因此，應(yīng)針對(duì)其對(duì)不同病害的抗病性進(jìn)行品種選育。

本研究通過(guò)對(duì)各種性狀的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)穗長(zhǎng)與單穗粒重之間存在著非常顯著的正相關(guān)關(guān)系，這表明隨著谷子穗長(zhǎng)的逐漸增長(zhǎng)，其單穗粒重也會(huì)隨之上升。但是必須明白，這樣的聯(lián)系并不是固定不變的。在特定的場(chǎng)合下，過(guò)度的增長(zhǎng)可能會(huì)引發(fā)營(yíng)養(yǎng)供給的不足或資源的過(guò)度消耗，進(jìn)而對(duì)單穗粒重產(chǎn)生不良影響。因此，在新品種的選育過(guò)程中，不能僅僅關(guān)注某一特定性狀來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，應(yīng)該深入研究這些性狀之間的相互關(guān)系，這樣才能更好地確定育種的目標(biāo)性狀，并制定相應(yīng)的栽培和管理策略，從而最大化發(fā)揮谷子品種的生產(chǎn)潛能[25]

在2003—2023年期間，內(nèi)蒙古自治區(qū)對(duì)286個(gè)谷子品種進(jìn)行了認(rèn)定和登記。經(jīng)過(guò)主成分分析和DTOPSIS2種方法的綜合篩選，最終確定了赤金谷16、敖金谷19、蒙優(yōu)谷2號(hào)、金谷K1號(hào)、金苗K6、粟糯2號(hào)、金潤(rùn)谷9、赤優(yōu)谷3、蒙紅谷1號(hào)、蒙草谷1號(hào)和蒙谷2號(hào)這11個(gè)谷子品種具有出色的綜合特性。這些谷子新品種具有較高的適應(yīng)性，因此可以進(jìn)一步優(yōu)化它們的親本自交系，以便在谷子新品種的選育過(guò)程中加以應(yīng)用。通過(guò)聚類分析，可以大致區(qū)分谷子的品質(zhì)特性的整體表現(xiàn)，結(jié)果顯示，286個(gè)谷子品種被劃分為4個(gè)不同類群，這為培育高質(zhì)量的谷子品種提供了重要的理論支撐。此外，本研究結(jié)果有助于研究人員更深入地掌握谷子的遺傳特性，并揭示不同品種間的遺傳聯(lián)系和變異模式，從而為未來(lái)的遺傳改進(jìn)提供方向。

內(nèi)蒙古自治區(qū)的谷子品種繁多，這得益于其多樣化的生態(tài)環(huán)境和悠久的種植歷史，在已經(jīng)建立的核心骨干群體的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)認(rèn)定、登記品種的血統(tǒng)進(jìn)行了分析，確定了大金苗和黃金谷2個(gè)品種作為核心骨干系，進(jìn)行品種選育，并為種質(zhì)資源的創(chuàng)新提供了新的方向。為了全面的分析認(rèn)定、登記谷子品質(zhì)的優(yōu)異性，根據(jù)谷子品種相關(guān)性狀的不同進(jìn)行了綜合分析，通過(guò)建立用于評(píng)價(jià)優(yōu)良品種的數(shù)據(jù)模型，篩選出了多個(gè)表現(xiàn)優(yōu)異的谷子品種，這些品種可以在內(nèi)蒙古自治區(qū)適宜地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模的推廣種植。然而，單一的育種工作并不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的需求，為了更好地服務(wù)于內(nèi)蒙古自治區(qū)乃至全國(guó)的谷子育種工作，不僅需要深入研究育種資源的收集、儲(chǔ)存和應(yīng)用，更需要構(gòu)建一個(gè)全面的育種資源數(shù)據(jù)庫(kù)和共享平臺(tái)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)資源的高效利用和共享，從多個(gè)角度推動(dòng)谷子育種工作的進(jìn)步。雖然內(nèi)蒙古自治區(qū)谷子育種工作在不斷的發(fā)展進(jìn)步，但是通過(guò)對(duì)各谷子品種品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)所有育成品種總體來(lái)說(shuō)賴氨酸、脂肪含量呈逐年下降趨勢(shì)，高油、高賴氨酸品種越來(lái)越少，表明谷子品質(zhì)育種仍是當(dāng)前內(nèi)蒙古自治區(qū)谷子育種工作的重中之重。

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