不同来源谷子种质资源鉴定与评价研究

王凯玺，陈国秋，张海金，张文飞

（辽宁省水土保持研究所，辽宁朝阳 122000）

谷子是中华民族传统种植的粮食作物，分布范围广，栽培历史悠久，种质资源较为丰富。不同生态区域种植的谷子不仅在形态上存在多样性，而且在生育特性、产量特性、品质特性，以及抗逆性方面也都有着很大差异，即使是同一谷子品种资源，在不同生态区种植，受环境的影响各方面也都有着很大的区别。这些类型多样的谷子种质资源，为培育谷子新品种提供了丰富的基础材料。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2009年5月—2011年9月在辽宁省水土保持研究所试验基地进行。供试土地平整，土壤为黄土性土，灌溉方便。测定土壤养分基础均值为：速效氮36.52 mg/kg、速效磷7.43 mg/kg、速效钾147.56 mg/kg、有机质 13.48 g/kg、pH 7.48。

1.2 谷子种质资源引进及资源圃的建立

辽宁省水土保持研究所从全国不同谷子主产区引进种质资源 220 份（表1），通过 2009、2010、2011年3年田间种植观察、记录，重点对农艺性状、抗逆性、品质方面进行了分析及评价。在引进、筛选、鉴定资源的同时，结合原有保存的谷子种质资源，建立了谷子种质资源圃，进而建立了谷子种质资源电子文件数据库。

植物学性状采用常规田间调查和统计的方法，对220份谷子种质资源调查包括：幼苗颜色、叶鞘颜色、穗刺毛及护颖颜色、株高、茎粗、茎节数、叶片数、叶相、穗型、穗长、穗粗、穗的松紧、穗刺毛长短、谷粒色、米色、花药颜色等；生产力性状调查包括：单株穗重、单株粒重、千粒重、出谷率、出米率、产量等；物候学性状调查包括：播种期、出苗期、拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期、生育期等。

抗抗旱性采用田间观察法在谷子生育期间进行鉴定，即在谷子生育期发生干旱时，观察比较不同资源的耐旱性，分强、中、弱3级；降雨或者灌水后，观察比较植株正常生长的快慢，分快、中、慢3级记载；最后综合以上2种观察结果和干旱对各器官的影响，将抗旱性分为3个等级，分别为强、中、弱级。

抗倒伏性采用田间调查统计的方法对谷子种质资源进行鉴定与评价。将其倒伏性分为5个等级，分别为 0、1、2、3、4 级。

抗病性采用田间调查统计的方法在谷子开花至灌浆期连续3年对谷绣病进行调查，发病程度用谷子同一部位的叶片单位面积上发生锈病面积的百分比表示，分为4个等级，分别为无（不发生病害）、轻、中、重。

表1 谷子种质资源来源

2 结果与分析

2.1 农艺性状综合鉴定

供试材料220份，试验在辽宁省水土保持研究所试验基地（朝阳）进行。田间种植采取按代号顺序排列，行长4 m、2行区，行距50 cm，留苗密度按45.0万～52.5万株/hm2。连续种植3年，重点对株高、穗长、单株粒重、产量、生育期等指标进行分析与评价。

根据调查统计的结果（表2）可以看出：在株高方面，＜100 cm种质资源22份，仅占10.00%，而＞160 cm种质资源67份，占30.45%，中、高秆种质资源较多，可以充分利用矮杆资源进行矮化育种方面的研究，高秆资源进行饲草方面的研究；在穗长方面，＞25 cm种质资源97份，占44.09%，能够利用较大的穗子，充分发挥穗子“库”的功能，培育新的品种，从而增加穗子籽粒产量；在单株粒重方面，10～12 g之间的材料较多，占56.82%；在产量方面，＞6 000 kg/hm2种质资源7份，仅为3.18%，说明大部分种质资源产量一般，产量较高的资源较少；在生育期方面，＞128 d种质资源为30份，占13.64%，说明引进的种质资源大部分能够在本区域正常生长、成熟，较少的资源生育期偏长一些，但也能够成熟。

表2 谷子种质资源几个性状指标统计

引进的谷子种质资源在几个主要的农艺性状方面呈现多样性，从而为谷子多元化育种提供了丰富的种质资源基础。

2.2 抗逆性鉴定

结合辽西地区自然气候特点和谷子易发生病害的规律，针对抗旱性、抗倒伏性、抗病性进行了鉴定与评价。

从表3可以看出，220份谷子种质资源中，抗旱性强资源157份，占71.36%；抗旱性中资源52份，占23.64%；抗旱性弱资源11份，占5.00%。说明引进的谷子种质资源具有较强的抗旱性能。抗旱性强的谷子品种资源，对干旱的忍耐性和适应性都很强，一旦得到水分后，能够快速恢复生长能力。此方法是从直观上对谷子进行抗旱性鉴定，对于一些综合性状表现比较好，较为稳定的材料，还要通过先进的科学研究方法进一步深入研究，为培育抗旱的谷子品种提供科学参考依据。

表3 谷子种质资源抗旱性鉴定结果

辽西地区谷子倒伏一般主要发生在灌浆期至成熟期，这一时期谷子易遭受风害。通过连续3年田间种植，鉴定结果（表4），在220份种质资源中，0、1级资源分别占总资源的 36.36%、27.27%；2、3、4 级资源分别占总资源25.45%、9.09%、1.82%，可以看出引进的种质资源大部分具有抗倒伏性强的特点，这为培育抗倒伏性强的品种提供了丰富基础材料。

表4 谷子种质资源倒伏性鉴定结果

抗病性鉴定主要是针对谷绣病。谷绣病在辽西地区属于易发、多发的病害，主要发生在谷子叶片、叶鞘处，发病时期病害的程度，会严重影响谷子后期的籽粒产量。根据调查鉴定的结果（表5），可以看出不发生锈病的资源只占0.90%，发生病害较轻的占49.09%，引进的资源中抗锈病性强的资源较少，对这些资源可进一步加以鉴定，从中选择较好资源加以利用。

表5 谷子种质资源谷绣病鉴定结果

2.3 品质鉴定

品质鉴定主要是对小米的食味品质进行鉴定。对综合性状较好的48份谷子品种资源加工成小米，煮粥。通过品尝对食味品质进行鉴定。将食味品质分为5个等级，分别为：2级（最好）、1级（较好）、0级（一般）、-1级（较差）、-2级（最差）。

表6 小米煮粥食味品质

根据品尝结果，对食味品质进行了统计（表6）。从表中结果可以看出，48份种质资源中食味品质最好的资源2份，仅占4.17%；较好的资源15份，占31.25%；较差、最差的资源18份，分别占29.17%、8.33%；从48份资源食味品质鉴定结果可以看出食味品质优秀的资源很少，大部分资源表现一般。结合农艺性状和抗性综合表现，可选用优秀的种质资源作为优质育种的基础材料，培育适合辽西生态区种植的谷子新品种。同时，在耕作栽培措施方面也要进行深一步研究，提高谷子食味品质。

3 结论与讨论

通过对谷子种质资源的综合鉴定与评价研究，筛选出一些适合辽西生态区域种植且综合性状优异的谷子种质资源。其中包括高抗谷锈病资源2份，高抗倒伏性资源10份，优质、食味品质佳资源8份，高产、抗逆性强资源20份，特色种质资源（观赏用）5份。高抗谷绣病资源为代号09-089，该资源从河南衡阳引进，高抗谷锈病，生育期116 d，株高180～185 cm,穗长26～29 cm，穗粒重18～22 g，耐旱、抗倒伏、活秧成熟；高抗倒伏性资源为代号09-100，该资源从山东济南引进，高抗倒伏，生育期118 d，株高160～165 cm，穗长26～30 cm，穗粒重19～23 g。优质、食味品质佳资源为代号09-042，该资源从河北石家庄引进；高产、抗逆性强资源为09-087，该资源从河南衡阳市引进。特色资源为09-056、09-050、09-122、09-049等。

优异谷子种质资源的引进和筛选，为培育和选育出适合辽西生态区域种植的谷子新品种提供了可靠的基础保障。同时，通过对引进种质资源的适应性方面研究分析可以看出，很多夏谷区品种能够适应辽西地区自然生态环境，在辽西地区种植表现良好，分析其原因可能是由于辽西地区地处春谷和夏谷种植临界区域，适宜种植的品种多，这为今后有目的引进种质资源，不断丰富辽西地区谷子资源多样性，加快谷子新品种选育和应用提供了科学的参考依据。

[1]朱志华,李为喜,刘方,等.谷子种质资源品质性状的鉴定与评价[J].杂粮作物,2004,24(6):329-331.

[2]何继红,杨天育,吴国忠,等.甘肃省谷子地方品种营养品质的分析与评价[J].植物遗传资源科学,2002,3(1):41-44.

[3]温琪汾,王纶,王星玉,等.山西省谷子种质资源及抗旱种质的筛选利用[J].山西农业科学,2005,33(4):32-33.

[4]张锦鹏,王茅雁,白云凤,等.谷子品种抗旱性的苗期快速鉴定[J].植物遗传资源学报,2005,6(1):59-62.

[5]刘晓辉,杨明,宋贵芹,等.21世纪特用谷子育种思考[J].吉林农业科学,2004,29(6):9-10,22.

[6]崔再兴,李玲.谷子新品种辽谷5号选育技术报告[J].杂粮作物,2010,30(1):14-16.

[7]李延东,马金丰.谷子新品种辽谷5号选育技术报告[J].杂粮作物,2010,30(2):79-80.

[8]宋中强,刘金荣,王素英,等.优质高产谷子新品种豫谷15号[J].园艺与种苗,2011(2):73-75.

[9]闫锋,崔秀辉,李清泉,等.谷子农艺性状的遗传多样性分析[J].湖南农业科学,2010(3):8-9,12.

[10]王子胜,孙洪国,闫敏,等.谷子新品种辽谷11号[J].园艺与种苗,2011(6):66-68.

[11]董亚明,田力.农家优质谷子品种筛选及其栽培技术要点[J].杂粮作物,2010,30(3):229.

[12]J W,F Y,HQ Y,et al.Identification and Analysis of Mature Plant Type Mutants of M1 Generation Foxtail Millet Changnong35 Treated with EMS Mutagenesis[J].Agricultural Science&Technology,2011,12(11):1628-1632.