山西省高粱杂交种主要性状分析

郭 琦，梁 笃，段 冰，闫凤霞，李 童，李团银

（山西省农业科学院高粱研究所，山西晋中030600）

高粱是世界上最古老的栽培作物之一，是一年生草本植物，属禾本科高粱族高粱属。由于它耐旱、耐涝、耐盐碱、耐瘠薄，适应性广，从热带到寒带都有种植。其在我国的分布也极广，几乎全国各地均有种植，但主产区却很集中，秦岭、黄河以北，特别是长城以北是高粱主产区[1]。由于高粱栽培区的气候、土壤、栽培制度的不同，全国分为4个栽培区：春播早熟区、春播晚熟区、春夏兼播区和南方区。现在，我国高粱单产处于世界领先水平，这是由于高粱杂交种在生产上的应用和相应的配套栽培技术改善的结果，是与广大高粱研究和生产工作者的努力进取分不开的[2]。杂种优势的利用是提高高粱产量最直接、最有效的方法，因此，生产上选择好的杂交种意义重大[3]。

山西省高粱杂种优势[4-5]利用开始于20世纪50年代末期，经过育种工作者几十年的努力，选育出了大批的优良高粱杂交种，使山西省高粱育种产生质的飞跃。现在杂交高粱种植面积占山西省高粱种植总面积的90%以上，在生产上占主导地位。

笔者对山西省农业科学院高粱研究所培育出的16个高粱杂交种的产量与其他主要性状进行分析，并对山西省高粱杂交种选育提出一些看法，以供育种者参考。

1 山西省高粱杂交种的产量水平

山西省高粱杂交种的产量随着品种的更换呈上升趋势，产量变幅为6 840～10 200 kg/hm2，变异系数为12.1%，说明品种之间在产量上差异较大。其中，有7个品种产量超过9 000 kg/hm2，分别是：晋杂12号、晋杂18号、晋杂24号、晋杂21号、晋杂16号、晋糯1号、泸糯3号；8 000～9 000 kg/hm2的品种有6个；7 000～8 000 kg/hm2的品种有2个；7 000 kg/hm2以下的品种有2个。这说明山西省的高粱育种有很大的提高。

2 各性状与产量关系的分析

2.1 生育期与产量的关系

由表1可知，生育期变幅为112～140 d，平均为129.1 d，变异系数为5.4%，生育期与产量的相关系数为0.790，极显著。生育期为120 d以下的晋糯1号产量为10 200.0 kg/hm2。产量超过9 000 kg/hm2的大部分品种生育期为125～135 d，产量为9 000.0～9 802.5 kg/hm2。说明产量受生育期影响较大。山西省高粱早熟品种生育期在120 d以下，中熟品种为120～130 d，晚熟品种在130 d以上。

表1 山西省16个高粱杂交种的主要性状

2.2 株高与产量的关系

表1显示，株高的变幅为170～220 cm，平均为190.5 cm，变异系数6.7%。株高与产量之间的相关系数为0.310，不显著。株高170～180 cm有4个品种，即晋杂16号、晋杂15号、晋中86-1、晋杂10号；大多数品种株高为185～200 cm；株高在200 cm以上的品种有2个，即抗四和晋糯1号。笔者认为，株高为185～200 cm的高粱杂交品种在生产上表现较好。

2.3 穗长与产量的关系

表1还显示，穗长的变幅为24.0～36.0 cm，平均为29.7 cm，变异系数为10.5%，穗长与产量的相关系数为0.125，不显著。穗最长的品种是泸糯3号，产量是9 802.5 kg/hm2；穗最短的品种是晋杂16号，产量是9 321.0 kg/hm2；产量超过9 000 kg/hm2的品种有7个，其中，穗最长为36.0 cm，最短为24.0 cm，平均为29.7 cm，与所有品种的平均穗长相当。由此可以看出，选育高产品种不能盲目追求穗长。笔者认为，在一定穗长的基础上，配以合适的穗形可以获得高产，最适宜穗长是29.7 cm左右。

2.4 千粒质量与产量的关系

由表1可知，品种间千粒质量的变幅为22.5～36.8 g，平均为29.5 g，变异系数为13.2%，千粒质量与产量相关系数为0.861，达极显著水平。产量超过9 000 kg/hm2品种有：晋杂18号为36.0 g、晋杂24号为36.8 g、晋杂21号为 32.0 g、晋糯1号为29.2 g、晋杂16号为26.5 g、泸糯3号为28.0 g、晋杂12号31.0 g，平均为31.4 g。而产量在8 000 kg/hm2以上品种的千粒质量平均为29.3 g，充分说明千粒质量对产量的影响较大。千粒质量选择在30 g以上为最佳。

2.5 穗粒质量与产量的关系

由表1可知，穗粒质量变化较大，为65.3～125.0 g，平均为83.3 g，变异系数为22.3%，差异较大。穗粒质量与产量的相关系数为0.470，达显著水平。穗粒质量较小的，产量较低；穗粒质量最高的品种，产量也最高。穗粒质量超过90 g的品种，平均产量可以达到8 721.25 kg/hm2；产量超过9 000 kg/hm2的品种，穗粒质量达到85 g，由此说明，选择品种时穗粒质量在85 g以上为好。

2.6 淀粉含量与产量的关系

从表1可以看出，淀粉含量平均为68.2%，变异系数为8.0%，说明品种间有差异。淀粉含量与产量相关系数为0.310，不显著。淀粉含量在75%以上的品种有：晋杂15号、晋杂16号、晋杂18号、晋糯1号。现在，高粱大多用于饲料和酿造，这就要求选育高淀粉高粱品种以满足市场的需求。选育淀粉含量超过80%的粒用高粱杂交种，是我们的追求目标。

3 亲本组合分析

由表1可知，山西省高粱杂交种的亲本组合的特点是以外引不育系为母本，以外引和自选不育系为父本。第1种类型是外引不育系与外引恢复系组配的杂交种，如晋杂10号；第2种类型是外引不育系与自选恢复系组配的杂交种，如晋中405、抗四、晋杂18号、晋杂16号、晋杂15号、晋中88-2、晋杂13号、晋中86-1；第3种类型是自选不育系和自选恢复系组配的杂交种，如晋杂21号、晋糯1号、晋杂14号、晋杂102号、晋杂12号、晋杂24号、泸糯3号。按不育系细胞质类型可分为2类，第1类是A1细胞质，A1细胞质不育系组配有12个品种，即抗四、晋中405、晋杂18号、晋杂24号、晋杂21号、晋糯1号、晋杂16号、晋杂15号、泸糯3号、晋中88-2、晋中86-1、晋杂10号；第2类是A2细胞质，A2细胞质不育系组配有4个品种，即晋杂12号、晋杂14号、晋杂102号、晋杂13号。近期，育种家在不育系上加大了力度，培育出一些新的不育系，并组配出一批杂交种，其中有几个优良组合参加国家和省区域试验。在广大育种工作者的努力下，一定会有更大的突破，使山西省高粱育种水平迈上一个新的台阶。

4 今后的育种目标

通过对目前山西省16个高粱杂交种的性状进行分析，对山西省未来高粱杂交种选育目标提出一些建议。由于高粱用途的多样化，可食用、饲用、酿造用、帚用等，因此，其品质改良的目标也不尽相同[6-8]。

（1）籽粒食用品质的主要目标是营养成分好（蛋白质含量在10%以上、脂肪含量在3.5%以上、粗纤维含量在2%以下，富含维生素和其他微量元素）、适口性好（直链淀粉比率大一些、单宁含量在1%以下、富含芳香类物质）、消化率好（种皮薄、消化率在90%以上）。

（2）籽粒饲用品质的主要目标是营养价值和可消化率要好（二者合并为饲料效率）。籽粒的蛋白质、脂肪、淀粉、单宁等含量与食用相同。与食用相比，胚乳结构的重要性增高，籽粒中蛋白质含量高、单宁含量低的饲用价值较高；籽粒的总热量不低于18.81 kJ/g[9]。

（3）酿造高粱品质的主要目标是淀粉含量在70%以上、蛋白质含量为7%～8%、脂肪含量在2%以下，籽粒大而饱满、休眠期短、吸水快、发芽率90%以上，单宁含量越低越好；是具有很强酶活力的纯品种[10]。

（4）帚用高粱品质的主要目标是高粱穗一级分支要多，一般在70个以上；穗长50 cm以上，而且要整齐；分枝韧性好，不易变形，耐水浸，色泽纯正，外观光泽度好；穗成熟后，小穗自然脱落，或轻轻微敲后容易脱落。

20世纪90年代后，用A2细胞质不育系组配出高粱杂交种在生产上得到大面积的推广。A2细胞质不育系具有以下特性：不育系柱头生命较强、配合力较高、生态适应性和抗逆性较好、配制的杂交种后熟较快[11]。A2细胞质选育的杂交品种晋杂12号于1996年获得山西省科技进步二等奖，并于1998年获得国家科技发明三等奖。育种工作者应在不育系和恢复系的选育上加大力度，扩大引进外来种质，包括国外的和其他省份的材料，进行鉴定、评价，选择具有一定价值的材料进行改良和创新。培育雄性不育系和恢复系，应使两亲本保持遗传差异，有利于配制出更高产的高粱杂交种。同时加大新品种推广力度，使高粱抗旱、耐涝、耐盐碱、耐贫瘠等多种优良特性得以充分地发挥，为山西省农业发展作出应有的贡献[12-13]。

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[3]柳青山，周福平，梁笃.糯高粱品种主要农艺性状与产量的灰分关联分析[J].中国农学通报，2008，24（7）：478-481.

[4]卢庆善.高粱学[M].北京：中国农业出版社，1999.

[5]高士杰，刘晓辉，李伟，等.吉林省高粱杂交种的利用及亲本改良[J].吉林农业科学，2004，29（1）：15-18.

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[9]王景雪，张福耀，岳桂兰，等.高粱主要农艺性状的遗传、配合力分析及高产组合选配 [J].国外农学：杂粮作物，1995（6）：8-13.

[10]王富德，张世苹.8个常用高粱恢复系及其杂交种几个主要性状的遗传参数和杂种优势分析 [J].高粱研究，1981（2）：11-16.

[11]李团银，柳青山，张福耀.新型A2细胞质高粱杂交种晋杂12 号选育及利用研究 [J].中国农业科学，1999，32（1）：102-104.

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[13]卢峰.高粱基因组学研究进展[J].华北农学报，2008，23（增刊）：149-152.