高结实、多蜜腺甜荞种质资源创新初探

南成虎，师 颖，曹丽萍，安海润，付宝生

（1.山西省农业科学院品种资源研究所，山西太原030031；2.阳泉市农牧局，山西阳泉045000）

甜荞的结实是世界性难题[1-3]。蜜腺是甜荞花朵中重要的组织器官，是昆虫吸食花蜜的主要源泉。甜荞在长达1个月的花期内，边开花边结实的现象既限制了甜荞成熟度的一致性，也造成了甜荞无效花的存在[4-6]。有研究表明，甜荞无效花和有效花的比率为4∶1。

选择高结实材料，可以在自然生长条件下选择出相对产量高、结实表现好的甜荞种质资源，既可为育种工作奠定物质基础，也可在农业生产实践中加以利用。

1 材料和方法

1.1 筛选材料

供筛选的材料为山西省农业科学院品种资源研究所保存的全部584份甜荞种质资源。

1.2 筛选方法

利用山西省农科院品种资源研究所584份甜荞种质资源初筛出相对高结实的材料30份。利用单株粒质量、千粒质量的差异，从初筛的30份不同基因型材料中各选择单株10株。利用混合选择法，从中确定10份农艺性状相对稳定的材料。通过产量比较试验最终确定高结实材料2份。

2 结果与分析

2.1 初选30份结实率相对较高的荞麦种质资源材料

2002年，在山西省农业科学院品种资源研究所试验地种植甜荞种质584份，田间记载播期、现蕾期、开花期、盛花期、株高、主茎分枝、小区产量、花型及花型比率。在参加评比的584份甜荞材料中，小区（6 m2）产量低于300 g的有263份，占测试材料的45.0%；小区产量为300～600，600～900，900～1 200，1 200～1 500，1 500 g 以上的分别为 219，57，26，6，13 份，分别占到总测试材料的37.5%，9.8%，4.4%，1.1%和2.2%。从参选的584份种质资源中，选择相对产量高的30份不同基因型材料作为进一步筛选高结实材料的基础。

2.2 利用单株粒质量、千粒质量的差异选择优良单株

单株粒质量、千粒质量和小区产量是选择高结实材料的重要依据。在30份初选材料中，利用单株粒质量和千粒质量进行优中选优，用株选法从中选择优良单株。利用混合选择法，从30份材料中最终确定10份农艺性状相对稳定的材料，分别标记为 F448-1，F446-1，F356-1，F508-1，F512-1，F509-1，F326-1，F453-1，F510-1，F374-1。

2.3 产量比较试验结果

2005—2008年，对所选择的10份材料进行连续3年的产量比较试验。试验采用随机区组设计，每份试验材料重复种植3次，小区面积为6 m2，对3年试验结果进行分析。以小区产量作为分析比较的依据，最终确定F326-1和F453-1为高结实材料（表1）。

表1 高结实试材的主要农艺性状

2.4 蜜腺和产量的关系

在调查584份甜荞种质资源的基础上，以蜜腺变异存在情况作为基础选择目标，初步筛选出以F374为代表的变异材料10份，分别标记为F453-m，F446-m，F457-m，F449-m，F509-m，F512-m，F146-m，F442-m，F579-m，F374-m（表2）。

表2 高密腺试材的蜜腺数、单株粒质量和千粒质量

2.5 山西省甜荞种质资源小区产量分布和比率

山西省现有甜荞种质资源584份，多年来通过对其产量性状的分析，既明确了高结实资源的数量，同时借助试验结果预测未来品种的产量水平。在所参试验的584份甜荞种质资源中，小区产量为 300～600，600～900，900～1 200，1 200～1 500，1 500 g以上的份额分别占总测试材料的37.5%，9.8%，4.4%，1.1%和2.2%。其分布区间、数量及比率如图1所示。

由图1可知，小区产量大于1 500 g的种质资源尽管比例很小，但荞麦公顷产量达到2250 kg的种质资源有13份，预示着培育出公顷产量3 000 kg以上的甜荞新品种的潜能存在。但需要指出的是，由于荞麦异花授粉的特点，单一的田间试验存在部分误差，因此，从单株到株系选择，最后到品种选育，需要隔离种植的稳定过程。

3 讨论

3.1 甜荞蜜腺和相关产量性状的关系

荞麦蜜腺最基本的数为8个，田间观测表明，荞麦蜜腺出现变异存在几种现象：（1）变异成偶数增加，变异后的单花蜜腺数为10，12，14个。（2）变异并非在全部植株出现，仅出现在单株单花上。（3）不同种质资源出现的变异类型不同。以F374为例，它的蜜腺变异出现的类型多，是山西省584份甜荞种质资源中蜜腺变异类型最全的唯一资源。也就是说，在它的单株上同时可以找到不同数目的蜜腺数单花。荞麦蜜腺数量和产量的关系比较复杂，我们借助F374为研究材料，通过对其存在变异的单株进行研究，初步发现蜜腺数多，单株粒质量相对高的特点。有关蜜腺和产量关系在群体中的作用还有待进一步的研究。

3.2 创制山西省优异甜荞资源

山西是荞麦的起源地和过渡地带，种质资源极为丰富。多年的试验研究从现有种质资源中筛选出高结实、多蜜腺、易脱壳的资源类型。但目前处于初级研究阶段，而且各个性状相对独立，因此未来的研究需要整合其优异性状于一体，使其在生产、加工方面得到最大的利用。

3.3 甜荞育种研究需要标准化

甜荞是异花授粉作物，本试验主要以田间试验为主，而单一进行田间试验，既难保持资源的纯性也难准确分析出种质资源之间的微观差异。在田间试验同时种植若干甜荞品种时，所选择单株及其后代材料的遗传关系比较复杂，难以界定其来源的父系和母系。因此，隔离种植是未来甜荞深入研究所必需的条件，而且制订一定的隔离方法、标准很有必要。

［1］ 林汝法.中国荞麦[M].北京：中国农业出版社，1994.

［2］ 南成虎，师颖，曹丽萍.甜荞育种趋势与发展动态[J].山西农业科学，2009，37（8）：79-82.

［3］ 次仁卓嘎，陈洪伟.探讨西藏荞麦育种[J].西藏农业科技，2009（4）：35-37.

［4］ 赵钢，唐宇，王安虎.中国荞麦的育种现状与展望[J].种子世界，2002（7）：3-4.

［5］ 杨小艳，陈惠，邵继荣，等.川西北荞麦种间亲缘关系初步研究[J].西北植物学报，2007，27（9）：1752-1758.

［6］ 高冬丽，高金锋，党根友，等.荞麦籽粒蛋白质组分特性研究[J].华北农学报，2008，23（2）：68-71.