2005—2015年西北春谷中晚熟区谷子育成品种评价

张艾英，郭二虎，刁现民，范惠萍，李瑜辉，王丽霞，郭红亮，程丽萍，吴引生



2005—2015年西北春谷中晚熟区谷子育成品种评价

张艾英1，郭二虎1，刁现民2，范惠萍1，李瑜辉1，王丽霞1，郭红亮1，程丽萍1，吴引生1

（1山西省农业科学院谷子研究所/特色杂粮种质资源发掘与育种山西省重点实验室，山西长治 046011；2中国农业科学院作物科学研究所，北京100081）

对11年来西北春谷中晚熟区育成的谷子品种产量、农艺性状、抗逆性及品质性状综合分析，为西北春谷中晚熟区谷子新品种选育、推广及资源利用提供理论参考。基于2005—2015年国家谷子品种区域试验西北春谷中晚熟区数据，对参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状进行比较与分析。并对通过鉴定的30个品种抗逆性、品质进行分析。2005—2015年参试品种及通过鉴定品种的产量有逐年增加的趋势。参试品种和通过鉴定品种的农艺性状在年度间存在一定的变异，参试品种的株高、单穗重、穗粒重、出谷率有逐年增加的趋势，生育期有缩短的趋势；通过鉴定的30个品种和对照相比，生育期、株高有降低趋势，株高变幅为105—165 cm；穗长在17—27 cm，70%的品种分布在19—23 cm；单穗重变幅为15—25 g，80%品种为18—22 g；穗粒重为12—20 g；出谷率分布在74%—84%，80%的品种在75%—80%；千粒重变异范围较大，分布在2.5—3.4 g，有9个品种的千粒重超过对照，公顷穗数分布在33万—43万。对通过鉴定品种农艺性状与产量的相关分析表明，产量与单穗重、穗粒重和公顷穗数呈显著正相关，与生育期呈负相关。鉴定品种总体抗性有提高的趋势，其中抗倒性明显优于对照，红叶病和白发病为主要病害，谷锈病、谷瘟病、纹枯病、蛀茎率也有不同程度地发生。穗松紧度多为中等偏紧类型，熟相中等偏好为主。品质上，通过鉴定品种的米色全为黄色，优质米的粗蛋白、粗脂肪含量及胶稠度偏低，赖氨酸含量相对较高。鉴定品种中包括了糯质、高蛋白、高脂肪及粮草兼用、抗除草剂、优质米等多种类型，丰富了品种类型。西北春谷晚熟区谷子品种的选育取得了一定的进步，所育品种在数量、多样性、产量、品质等方面有了一定的提高，但没有取得大的突破。在育种方法上比较单一，多采取简单杂交、系选的方法，应根据育种目标要求，开展材料创新，融合回交、复交、理化诱变等多种方法，并结合分子育种新技术，提高育种水平。在育种目标上，重点培育品质优良、矮秆抗倒、生育期略短、适合机械化收获的品种，培育多种类型的抗除草剂品种，满足谷子规模化生产的需求。

春谷；中晚熟区；区域试验；农艺性状；相关分析

0 引言

【研究意义】谷子（(L.) Beauv.）主要分布于中国东北、华北和西北地区[1-2]，由于生态环境的差异形成了适合不同生态区种植的品种。西北春谷中晚熟区是谷子生产的主要产区，也是重要的优质米生产区域，著名的贡米“沁州黄”产于本区的沁县。该区小米中蛋白质、脂肪含量中等，但适口性好，对短日照反应中等至敏感，对长日照反应中等，温反应不敏感[3-5]。通过对多年来西北春谷区区域试验数据的汇总分析，可以客观、全面地了解本区域谷子品种变化情况及整体育种水平，研究分析影响谷子产量主要构成因素，为本生态区新品种评价、确定未来育种目标及资源利用提供理论依据[6-10]。【前人研究进展】水稻[11-13]、小麦[14-16]、玉米[17]、油菜[18]根据多年区域试验和生产示范的技术资料确定阶段性的实际育种目标或育种方向。栾素荣等[19]对12个西北区谷子中晚熟品种进行试验表明，影响谷子产量的主要因素是穗粒重、单穗重、出谷率和穗粗。王军等[20]对2008年国家西北春谷中晚熟区区域试验品种的适应性进行了分析，选出长生07、朝108、汾选8号和太选7号等适应性和稳产性较好的品种。杨慧卿等[21]对2008年国家西北春谷中晚熟区区域试验品种的相关和通径分析认为，生育期、穗粒重和单穗重是构成西北春谷中晚熟区谷子单株产量的主要因素，其次是株高和出苗—抽穗天数。秦岭等[22]对不同生态区60份谷子品种的12个主要农艺性状与产量相关性分析得出单株穗重、主穗直径对产量的直接效应较大。刘敏轩等[23]对中国谷子育成品种维生素E含量分布规律及其与主要农艺性状和类胡萝卜素的相关性分析得出，中国谷子VE总量与类胡萝卜素含量呈显著正相关，与千粒重呈显著负相关。孙宇燕等[24]对春谷农艺性状和品质性状进行了变异分析，为春谷种质资源和杂交亲本选配提供了参考依据。以上研究在一定程度上为西北春谷中晚熟区谷子育种和资源利用提供了一定的理论依据。【本研究切入点】前人研究汇总数据单薄、品种少，系统性不强，所以结论有一定的局限性，对年度间、区域间、品种间的差异也缺少周全性。【拟解决的关键问题】本研究通过对11年来西北春播中晚熟区育成的谷子品种农艺性状、产量表现、抗逆性及品质性状综合分析，为西北春谷中晚熟区新品种推广、选育、资源利用及谷子产业发展提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

数据来源于2005—2015年西北春谷中晚熟区区域试验。每年承试点为10个左右，年度间存在一定的调整变化，其中5个试点连续承担了试验，分别是辽宁水土保持研究所、山西省农业科学院谷子研究所、山西省农业科学院经济作物研究所、山西省农业科学院作物科学研究所、陕西延安市农业科学研究所；其他单位阶段性承担了试验，分别是甘肃秦安县种子管理站、北京门头沟区清水镇、河北承德市研究所、辽宁锦州市农业科学研究所、西北农林科技大学、辽宁风沙保持研究所、甘肃天水市农业科学研究所、山西沁州黄小米公司及沁县种子站。2005—2015年有84个品种参加了127年次试验，通过国家鉴定品种30个（电子附表1），其中一级优质米5个，二级优质米11个，抗除草剂品种2个，粮草兼用品种一个。

1.2 测定方法与统计分析

1.2.1 数据汇总 对2005—2015年所有参试品种及通过鉴定品种的产量、主要农艺性状、抗逆性、品质性状等进行汇总分析，并与对照承谷8号和长农35号进行对比。

1.2.2 统计分析 数据分析采用DPS软件[25]进行，显著性检验采用新复极差法，图表采用Microsoft Excel 2003软件绘制。

2 结果

2.1 2005—2015年春谷中晚熟区参试品种产量及主要农艺性状的变化

2.1.1 参试品种产量变化 图1为2005—2015年各参试品种和对照（2005—2006年对照品种为承谷8号，2007—2015年对照品种为长农35号）产量的变化情况，可以看出，参试品种公顷产量由2005年低于4 000 kg到2015年约5 000 kg，呈现逐年增加的趋势，且对照表现为类似趋势；参试品种产量各年度间存在一定的差异，2014年产量最高，2006—2007年产量最低，且最高产量与最低产量间存在显著差异，2005—2015年参试品种产量均值（2010年除外）高于对照。从产量结果变化情况看，新品种的增产潜力明显提高，2007年更换对照品种后，对提升品种的产量水平发挥了较好的标杆作用。

不同字母表示P=0.05水平差异显著。下同

2.1.2 参试品种农艺性状变化 2005—2015年各年度参试品种农艺性状及产量情况（表1）。由表可知，参试品种农艺性状年度间变异较大，株高、单穗重、穗粒重、出谷率、公顷穗数有增加的趋势，穗长和千粒重年度间无显著差异，生育期有缩短的趋势。从主要农艺性状的变化情况看，春谷中晚熟区新育成品种产量的提高，主要靠培育大穗型品种，增加单穗重，通过缩短品种的生育期改善品种的结实性。品种株高呈先增后降的趋势，降低幅度不大，不适应现代谷子的机械化生产，应将降低株高作为今后的育种目标。

2.2 2005—2015年通过鉴定品种产量及主要农艺性状分析

2.2.1 产量变化情况 对通过鉴定的30个品种的产量及产量标准差汇总（图2），可以看出通过鉴定的品种产量有逐年增高的趋势。通过鉴定的品种2007—2011年平均公顷产量4 247.01 kg，2012—2015年平均公顷产量为4 824.49 kg，后期平均公顷产量增加了577.48 kg，增幅为13.6%（对照长农35号2007—2011年平均公顷产量4 128.57 kg，2012—2015年平均公顷产量4 654.54 kg，后期平均公顷产量增加了525.97 kg，增幅为12.74%），总之，品种的增产潜力呈提高的趋势。在所有通过鉴定的品种中，糯质品种1个（汾选8号）、满足农牧交错带应用的粮草兼用型品种（蒙金谷一号）1个、抗除草剂品种2个，一级优质米5个，二级优质米11个，品种类型的多样性为满足谷子产业品种多样化的需求发挥了重要作用，同时也对品种整体产量水平的提高造成一定的影响。通过鉴定的品种中，增产幅度在8%以上的品种17个，占鉴定品种总数的一半以上。

表1 2005—2015年西北春谷中晚熟区参试品种主要农艺性状及产量情况

不同字母表示=0.05水平差异显著。下同 Different small letters within a column indicate significant difference at the 0.05 level. The same as below

图2 2005—2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定品种产量变化情况

2.2.2 农艺性状变化情况 对春谷中晚熟区通过鉴定的30个品种农艺性状汇总。11年来参试品种生育期呈现逐年下降的趋势，一般在120—135 d。由于2005—2006年的对照品种为承谷8号，其生育期短，所以鉴定品种的生育期都比其高，2007年对照品种换为长农35号，更换对照品种后通过鉴定品种的生育期与对照相近，并呈现生育期缩短的趋势，近几年的新育成品种生育期都低于130 d，在120 d上下波动。新育成品种的株高波动在105—165 cm。2005—2006年通过鉴定的品种株高高于对照承谷8号，2007年以后只有个别品种的株高高于对照长农35号，多数品种低于对照；30个品种穗长分布在17—27 cm范围内，超过23 cm的有7个，低于19 cm的有2个，多数品种分布在19—23 cm范围内，2005—2006年通过鉴定的品种穗长低于对照承谷8号，2007年以后只有个别品种的穗长低于对照长农35号；对照品种和通过鉴定品种的单穗重呈逐年升高的趋势，其重量分布在15—25 g，低于18 g的有2个，高于22 g的有4个，大多数品种变化趋势和对照变化一致，单穗重最低的品种为兴谷66；对照和通过鉴定品种穗粒重呈逐年增加趋势，穗粒重分布在12—20 g，穗粒重最低的品种为兴谷66；出谷率分布在74%—84%，低于75%的品种有2个，高于80%有4个，有8个通过鉴定品种的出谷率高于对照，其余的都低于对照；对照千粒重变化平缓，基本上维持在3 g左右，但通过鉴定品种的千粒重变异范围较大，分布在2.5—3.4 g，有9个品种的千粒重超过对照，其余都低于对照，千粒重最高的品种为朝谷19，最低的品种为晋谷42号；公顷穗数分布在33万—43万，呈逐年增高趋势，多数品种和对照的变化趋势一致，比对照明显高的为燕谷16号（电子附图1）。

2.2.3 产量及主要农艺性状的相关性分析 西北春谷中晚熟区通过鉴定品种主要农艺性状平均值间的相关分析表明（表2），产量与穗粒重、单穗重、出谷率和公顷穗数呈显著正相关，与生育期呈显著负相关；生育期与穗粒重、出谷率、千粒重、公顷穗数呈显著负相关；说明在该区可以通过适当的缩短生育期，来提高谷子的结实性及成穗数，进而达到提高产量的目的。

表2 2005—2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定品种主要农艺性状及产量平均值间的相关分析

*＜0.05；**＜0.01

2.2.4 抗逆性 通过鉴定的品种均为中抗以上类型，2005—2015年总体抗性有增加的趋势，其中，品种的抗倒性优于对照；红叶病和白发病作为该区谷子的主要病害在不同年份、不同品种都有发生，抗白发病的品种有长农44号、长生08、晋谷48、长农39号，抗红叶病品种有晋谷58；蛀茎率、纹枯病、谷瘟病有升高的趋势；2个抗除草剂品种的蛀茎率最高；在对照倒伏年份里，未发生倒伏的品种株高都较矮。燕谷16矮秆抗倒、抗白发病、成穗数高、但出谷率低。长生07矮秆、穗长、生育期长、穗粒重、单穗重高，但出谷率较低，产量增幅最高，抗性中等以上（电子附表2）。

2.2.5 品种类型及育种方法 2005—2015年通过鉴定的30个品种中，除长生07为系选外，其余品种均为杂交选育的品种，育种方法较单一。品种类型还不够丰富，30个品种中仅有抗除草剂品种2个，粮草兼用型品种1个，糯质品种1个。从植株高度看，多数品种为中秆及以上品种，但与对照长农35号相比，通过鉴定品种的株高有降低趋势，株高在135 cm以下的中矮秆品种有8个，抗倒性也提高了，但与生产要求还有一定差距，不利于机械化收获。穗松紧度适中的品种有22个，穗紧的7个，穗松的1个；穗型为纺锤型的17个，圆筒型8个，棍棒型4个，鞭型1个。穗长在17.7—26.2 cm，多为中短穗，穗长25 cm以上品种2个。谷粒颜色黄色16个，白色14个；米色均为黄色；熟相中等品种15个，好的15个。总的来说，春谷中晚熟区谷子育种手段较单一，品种类型不多，品种多为中高秆品种，矮秆品种选育进展较慢，品种穗码松紧度以中等为主，穗型纺锤形居多，谷穗颜色以黄和白为主，小米颜色均为黄色，熟相中等偏好（电子附表3）。

2.2.6 品种品质表现 对2005—2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定品种的粗蛋白、粗脂肪、直链淀粉、胶稠度、VB1、糊化温度碱消指数和赖氨酸含量等品质分析结果（该数据由品种选育单位提供，所以数据来源不一致）进行了统计分析，通过鉴定的品种有29个进行了粗蛋白含量测定，其中22个含量分布在10%—14%，2个低于10%，都为一级优质米，5个高于14%，1个二级优质米；28个品种进行了粗脂肪含量测定，其中26个品种含量分布在2%—5%，有2个低于2%，一、二级优质米各1个；25个品种进行了直链淀粉测定，其中18个品种含量分布在15%—21%，有2个品种低于15%，其中汾选8号为0.24%为糯性品种，有5个品种高于21%；24个品种进行了胶稠度测定，其中20个品种分布在115—155 mm内，2个品种低于115 mm，一、二级优质品种各1个，2个品种高于155 mm；19个品种进行了VB1的测定，其中10个品种分布在3—4 mg·kg-1，有4个品种低于3 mg·kg-1，有5个品种高于5 mg·kg-1；24个品种进行了糊化温度碱消指数测定，其中23个品种分布在3—4，有1个品种超过了4，为一级优质米；8个品种进行了赖氨酸的测定，含量分布在0.18%—0.24%，优质米中含量相对较高。总之，优质米的粗蛋白、粗脂肪含量及胶稠度偏低，赖氨酸含量相对较高（电子附表4、电子附图2）。

3 讨论

2005—2015年西北春谷中晚熟区参试品种及通过鉴定品种的产量（图1和图2）有逐年增加的趋势，但和对照相比，参试品种逐年变化趋势和对照接近，通过鉴定品种增产幅度不大。该区11年来育成品种在产量上整体没有大的突破，30个鉴定品种中，除长生07为系选外，其余品种均为杂交选育的品种，育种手段、品种类型较单一。通过鉴定品种在产量提高上发挥的作用不大，单产提高可能是气候[26-27]或者栽培环境的影响更大。

西北春谷中晚熟区的株高（图2）波动在105—165 cm，变幅较大，除少量矮秆品种外，多数品种为中高秆类型品种，蒙金谷一号和晋谷55号的株高超过162 cm，其抗倒性明显下降。影响谷子抗倒性的因素很多，矮秆并非抗倒的唯一因素[28-30]，已有研究表明，谷子的根量以及茎秆的机械强度和抗折力对谷子品种的抗倒伏能力有显著影响[31]，但株高是其中主要因素。培育矮秆品种是提高抗倒性和产量的有效途径，也符合培育适合机械化收获品种的要求。近年来育成品种的株高呈现出降低的趋势，是谷子育种新方向。对通过鉴定的品种农艺性状和产量的相关性分析表明，生育期和产量为负相关（表2），说明生育期过长不利于谷子产量的提高，影响了品种的适应范围，不利于应对气候的变化。近几年育成品种的生育期呈缩短的趋势，多数低于130 d（电子附图1），在120 d上下波动，通过适当的缩短生育期，提高谷子的结实性及成穗数，进而达到提高产量的目的。种植密度近年来呈现增大趋势（33万—43万株/hm2），提高谷子的产量不仅要提高品种的丰产性，还应通过良种良法配套实现高产。总的来说，春谷中晚熟区品种的选育应重点考虑降低株高、缩短生育期、提高穗重、改善结实性、增加成穗数，在提高产量的同时，适应谷子机械化生产的需求。

2005—2015年通过鉴定品种品质特性（电子附表3、电子附图2）中，米色全为黄色，优质米的数量超过了50%。品质结果分析表明，优质米的粗蛋白、粗脂肪含量及胶稠度偏低，赖氨酸含量相对较高。总体上看，品种的品质取得较大进步，同时包括糯性品种（直链淀粉含量仅为0.24%）、高蛋白品种（粗蛋白含量高于14%）、低糊化温度品种（糊化温度碱消指数高于4）等多种类型，品种的多样性对于市场多样化需求具有重要的意义。彭锁堂等[32]对四大名米之一“沁州黄小米”的糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量进行测定表明，沁州黄小米优质的原因在于具有中等偏低的直链淀粉含量和糊化温度，以及中等偏高的米胶长度。从市场需求看，市场对优质米的要求一般主要看小米的色泽、一致性以及适口性，但国内外对谷子优质品种的评价没有一个能够排除人为因素的量化方法。中国作物学会粟类专业委员会组织的“全国优质食用粟品质鉴评”，采取百分制人为打分的方法，评选结果能够更接近市场的需求，品质化验结果在一定程度上反映了品种的品质，特别是适口性相关指标，对于指导优质品种选育具有很好的指导作用。

2005—2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定的品种多达30个，数量上不少，其中有饲草品种1个，糯性品种1个，抗除草剂品种2个，这些特异性品种的育成，表明在谷子资源创新、简化育种和谷子多元化育种方面取得了一定的进展，对推动谷子产业发展发挥了积极的作用。从育种方法上看，西北春谷区育成的品种多采用简单的杂交、系选等方法，根据育种目标采取回交、复交以及理化诱变等方法上应用的少，虽然取得了一定的效果，但由于应用方法自身的特点和人为对少数骨干亲本的集中利用，造成育成品种遗传基础狭窄[33-34]，品种的产量、抗性和品质等方面均不能满足市场多样性需求及谷子产业化生产发展的需要。针对市场需求和谷子产业化发展，挖掘、利用和创新优质特异谷子种质资源，建立目标性状基因库[35-38]，结合分子生物学技术和克隆基因技术，建立现代生物技术范畴的基因库，将常规育种与分子育种新技术结合，开展多元化、多目标育种，培育性状优良、抗性强、适应性广、产量高、品质优良、适合机械化生产的谷子新品种是该区域谷子育种未来发展方向。

4 结论

西北春谷晚熟区谷子品种的选育取得了一定的进步，所育品种在数量、多样性、产量、品质等方面有了一定的提高，但没有取得大的突破。在育种方法上比较单一，多采取简单杂交、系选的方法，应根据育种目标要求，开展材料创新，融合回交、复交、理化诱变等多种方法，并结合分子育种新技术，提高育种水平。在育种目标上，重点培育品质优良、矮秆抗倒、生育期略短、适合机械化收获的品种，培育多种类型的抗除草剂品种，满足谷子规模化生产的需求。

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（责任编辑 李莉）

A：生育期；B：株高；C：穗长；D：单穗重；E：穗粒重；F：千粒重；G：出谷率；H：公顷穗数A: Growth duration; B: Plant height; C: Panicle length; D: Weight per panicle; E: Grain weight per panicle; F: 1000-grain weight; G: Percentage of grain weight per panicle; H: Number of panicles per hectare

1：长0301 Chang 0301；2：长农36号Changnong 36；3：汾选4号Fenxuan 4；4：太选4号；Taixuan 4；5：汾选8号Fenxuan 8；6：蒙谷10号 Menggu 10；7：晋谷42号Jingu 42；8：晋谷45号Jingu 45；9：长农38号Changnong 38；10：长生07 Changsheng 07；11：朝谷15号Chaogu 15； 12：晋谷48号Jingu 48；13：燕谷16 Yangu 16；14：兴谷66Xinggu 66；15：蒙金谷一号Mengjingu 1；16：晋谷51号Jingu 51；17：长农39号 Changnong 39；18：长生08 Changsheng 08；19：承谷13Chenggu 13；20：长生10号Changsheng 10；21：晋汾02 Jinfen 02；22：晋谷55号Jingu 55；23：豫谷18 Yugu 18；24：晋谷58 Jingu 58；25：朝谷19 Chaogu 19；26：长农44号Changnong 44；27：长生11 Changsheng 11；28：晋谷59号 Jingu 59；29：晋谷62号Jingu 62；30：朝谷58 Chaogu 58

附图1 2005—2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定品种与对照品种农艺性状平均值的比较

Fig. S1 The agronomic traits of cultivars released compared with CK

附图2 2005—2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定品种品质性状

Fig. S2 The quality characters of cultivars released in 2005-2015

附表1 2005-2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定的品种

Table S1 The foxtail millet cultivars released in the regional adaptation tests in 2005-2015

编号Number品种名称Cultivar来源Sources选育单位Breeding institution特异性状Specific traits优质米等级Quality level鉴定编号GIA report number 1长0301Chang 0301[(683×晋20)长20] ×98-12[(683×Jin 20)Chang 20] ×98-12山西省农业科学院谷子研究所Millet Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2007006 2长农36号Changnong 36长农28 ×92新矮Changnong 28 ×92 Xinai山西省农业科学院谷子研究所Millet Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences一级The first quality level 2007008 3汾选4号Fenxuan 43173×晋谷21号3173×Jingu 21山西省农业科学院经济作物研究所Economic Crops Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2007009 4太选4号Taixuan 495品10×晋谷20号95 Pin 10×Jingu 20山西省农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2007007 5汾选8号Fenxuan 88610×晋谷21号8610×Jingu 21山西省农业科学院经济作物研究所Economic Crops Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences糯质品种Waxy variety2009015 6蒙谷10号Menggu 10有性杂交选育（草谷系选）Breeding by sexual hybridization（selected from Caogu）内蒙古农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of inner Mongolia Academy of Agricultural Sciences二级The second quality level2008006 7晋谷42号Jingu 42960011×晋谷21号960011×Jingu 21山西省农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2008007 8晋谷45号Jingu 45赤谷8号×晋谷20号Chigu 8×Jingu 20山西省农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2009005 9长农38号Changnong 3896r-20×91品896r-20×91Pin 8山西省农业科学院谷子研究所Millet Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2009004 10长生07Changsheng 07长农35号系选Selected from Changnong 35山西省农业科学院谷子研究所Millet Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences二级The second quality level2009003 续附表1 Continued table S1 编号Number品种名称Cultivar来源Sources选育单位Breeding institution特异性状Specific traits优质米等级Quality level鉴定编号GIA report number 11朝谷15号Chaogu 15铁谷7号×朝谷9号Tiegu 7×Chaogu 9辽宁省农业科学院水土保持研究所Soil and Water Conservation Institute of Liaoning Academy of Agricultural Sciences二级The second quality level2009014 12晋谷48号Jingu 48晋谷30号×94-158Jingu 30 ×94-158山西省农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2009011 13燕谷16Yangu 16朝谷13×昭农21Chaogu 13×Zaonong 21辽宁省农业科学院水土保持研究所Soil and Water Conservation Institute of Liaoning Academy of Agricultural Sciences二级The second quality level2009012 14兴谷66Xinggu 66束离子处理晋谷28号山西省农业科学院Shanxi Academy of Agricultural Sciences2009013 15蒙金谷一号Mengjingu 1朱砂谷×品系83574Zhushagu×Pinxi 83574内蒙古农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Inner Mongolia Academy of Agricultural Sciences粮饲兼用品种Food and Feed variety一级The first quality level2010010 16晋谷51号Jingu 51晋谷30号×品谷2号晋谷30号×品谷2号Jingu 30×Pingu 2山西省农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2010004 17长农39号Changnong 3997F高-66×晋谷21号97F Gao-66×Jingu 21山西省农业科学院谷子研究所Millet Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences二级The second quality level2010005 18长生08Changsheng 08长204×晋谷21号Chang 204×Jin gu 21山西省农业科学院谷子研究所Millet Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2010006 19承谷13Chenggu 13豫谷2×承农2Yugu 2×Chengnong 2河北省承德市农业科学研究所Chengde Academy of Agricultural Sciences in Hebei Province二级The second quality level2010007 20长生10号Changsheng 10（GM×矮88）A×混合父本（GM×Ai 88）A×Mixed parents山西省农业科学院谷子研究所Millet Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences二级The second quality level201308 21晋汾02Jinfen 0287-160×（148×8531）山西省农业科学院经济作物研究所Economic Crops Research Instituteof Shanxi Academy of Agricultural Sciences一级The first quality level201310 续附表1 Continued table S1 编号Number品种名称Cultivar来源Sources选育单位Breeding institution特异性状Specific traits优质米等级Quality level鉴定编号GIA report number 22晋谷55号Jingu 55970004×晋谷36号970004×Jingu 36山西省农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences201309 23豫谷18Yugu 18豫谷1号×保282Yugu 1×Bao 282河南省安阳市农业科学院Anyang Academy of Agricultural Sciences in Henan Province一级The first quality level2014009 24晋谷58Jingu 58晋谷29号×赤谷8号Jin gu 29×Chigu 8山西省农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2014011 25朝谷19Chaogu 19朝谷13自然杂交株Nature crossing from Chaogu 13 辽宁省农业科学院水土保持研究所Soil and Water Conservation Institute of Liaoning Academy of Agricultural Sciences二级The second quality level2014010 26长农44号Changnong 442007品11×RN2007Pin 11/×RN山西省农业科学院谷子研究所Millet Research Institute of shanxi Academy of Agricultural Sciences抗拿捕净Resist sethoxydim二级The second quality level2015011 27长生11Changsheng 11长农35系选Selected from Changnong 35山西省农业科学院谷子研究所Millet Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences2015010 28晋谷59号Jingu 59晋谷30号×晋谷36号Jingu 30×Jingu 36山西省农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences一级The first quality level2015009 29晋谷62号Jingu 6202-68×晋谷36号02-68×Jingu 36山西省农业科学院作物科学研究所Crop Sciences Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences二级The second quality level2016013 30朝谷58Chaogu 58朝谷9号×冀谷25Chaogu 9×Jigu 25辽宁省农业科学院水土保持研究所Soil and Water Conservation Institute of Liaoning Academy of Agricultural Sciences抗拿捕净Resist sethoxydim二级The second quality level2016012

附表2 2005—2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定品种抗逆性

Table S2 The resistance of foxtail millet cultivars released in regional adaptation test in 2005-2015

区试时间RAT 序号Number品种名称Cultivar抗倒性Lodging(0-4 level)耐旱性Drought tolerance (0-4 level)谷锈病Rust-resistance(0-4 level)谷瘟病Blast-resistance (0-4 level)纹枯病Sheath blight- resistance(0-4 level)红叶病The rate of red leaf disease (%)白发病The rate of downy- mildew (%)黑穗病The rate of grain smut (%)线虫病The rate of worm disease (%)蛀茎率The rate of bethyloid(%) 2005-2006 1长0301Chang 03011321171.5003.5 2长农36号Changnong 362331162005 3汾选4号Fenxuan 42232186003.5 4太选4号Taixuan 4033225.53.2004 CK承谷8号Chenggu 82231091.5003 2006-2007 5汾选8号Fenxuan 832312108.7005 6蒙谷10号Menggu 102242284.2000.05 7晋谷42号Jingu 42132116.54.59.600.03 CK2006承谷8号Chenggu 82221091.5000.03 CK2007长农35号Changnong 35012111.86.2000 2007-2008 8晋谷45号Jingu 451131233.2000 9长农38号Changnong 3821211512.1003 10长生07Changsheng 071131139002 11朝谷15号Chaogu 1502111103.3001 CK长农35号Changnong 352121136.2004 2008-200912晋谷48号Jingu 484210140.6002.3 13燕谷16Yangu 1602111151.101.392.7 14兴谷66Xinggu 660211134.49002.7 15蒙金谷一号Mengjingu 142211101001.7 CK长农35号Changnong 352221135.66004 2009-201016晋谷51号Jingu 51121011.221.4004 17长农39号Changnong 39121113.90.9001 18长生08Changsheng 081121210.4002 19承谷13Chenggu 134211116.251.1002.5 续附表2 Continued table S2 区试时间RAT 序号Number品种名称Cultivar抗倒性Lodging(0-4 level)耐旱性Drought tolerance (0-4 level)谷锈病Rust-resistance(0-4 level)谷瘟病Blast-resistance (0-4 level)纹枯病Sheath blight- resistance(0-4 level)红叶病The rate of red leaf disease (%)白发病The rate of downy- mildew (%)黑穗病The rate of grain smut (%)线虫病The rate of worm disease (%)蛀茎率The rate of bethyloid(%) CK长农35号Changnong 350211109.57001 2010-201120长生10号Changsheng 101121132.56002.6 CK长农35号Changnong 35301119.30.5000.4 2011-201221晋汾02Jinfen 023012110.615.5002.8 22晋谷55号Jingu 55322113.30.88005.2 CK长农35号Changnong 35322119.31.38005.2 2012-201323豫谷18Yugu 18223338.43.87006.04 24晋谷58Jingu 58223330.41.10011.01 25朝谷19Chaogu 19231336.51001.89 CK长农35号Changnong 35223331.21.4008.89 2013-201426长农44号Changnong 442233350.80020.12 27长生11Changsheng 111231334.4005.83 28晋谷59号Jingu 59123331.81.10015.02 CK长农35号Changnong 353233324.1008.89 2014-201529晋谷62号Jingu 62121112.211.22005.33 30朝谷58Chaogu 58022011.99.940016.93 CK长农35号Changnong 353213224.950011.23

粗体为不同年度对照的抗逆性

The bold letters are the resistance of CK in different year; RAT: Regional adaptation test

附表3 2005—2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定品种株形及穗部性状

Table S3 The panicle characters of foxtail millet cultivars released in the regional adaptation test in 2005-2015

序号Number品种名称Cultivar株茎高Plant height (cm)穗长Panicle length (cm)穗松紧Density of panicle穗型Type of panicle谷色Grain color米色Millet color熟相Maturity of plant 1长0301Chang 0301139.518.9中higher棍棒Club黄Yellow黄Yellow好Best 2长农36号Changnong 36142.720.5紧highest纺缍Spindle白White黄Yellow好Best 3汾选4号Fenxuan 4138.921.8中higher纺缍Spindle黄Yellow黄Yellow中Better 4太选4号Taixuan 4130.922.0中higher圆筒Cylindrical黄Yellow黄Yellow好Best 5汾选8号Fenxuan 8133.523.1松lower纺缍Spindle黄Yellow黄Yellow中Better 6蒙谷10号Menggu 10144.526.2中higher纺缍Spindle白White黄Yellow中Better 7晋谷42号Jingu 42131.420.6中higher圆筒Cylindrical黄Yellow黄Yellow中Better 8晋谷45号Jingu 45155.321.4中higher纺缍Spindle白White黄Yellow中Better 9长农38号Changnong 38139.921.4中higher纺缍Spindle白White黄Yellow中Better 10长生07Changsheng 07135.920.4紧highest纺缍Spindle白White黄Yellow中Better 11朝谷15号Chaogu 15120.723.0中higher纺缍Spindle白White黄Yellow中Better 12晋谷48号Jingu 48134.619.8中Higher棍棒Club黄Yellow黄Yellow好Best 13燕谷16Yangu 16105.522.0中Higher圆筒Cylindrical白White黄Yellow中Better 14兴谷66Xinggu 66140.123.9紧Highest鞭Whip白White黄Yellow中Better 15蒙金谷一号Mengjingu 1162.121.7中Higher纺缍Spindle白White黄Yellow中Better 16晋谷51号Jingu 51141.221.1紧Highest棍棒Club黄Yellow黄Yellow好Best 17长农39号Changnong 39135.923.3中Higher纺缍Spindle白White黄Yellow好Best 18长生08Changsheng 08146.622.7中Higher纺缍Spindle黄Yellow黄Yellow好Best 19承谷13Chenggu 13130.921.7紧Highest纺缍Spindle白White黄Yellow好Best 20长生10号Changsheng 10158.617.7中Higher圆筒Cylindrical白White黄Yellow中Better 21晋汾02Jinfen 02138.420.0中Higher纺缍Spindle白White黄Yellow好Best 22晋谷55号Jingu 55163.025.0中Higher纺缍Spindle黄Yellow黄Yellow中Better 23豫谷18Yugu 18120.722.7中Higher圆筒Cylindrical黄Yellow黄Yellow好Best 24晋谷58Jingu 58144.222.4紧Highest圆筒Cylindrical黄Yellow黄Yellow中Better 25朝谷19Chaogu 19155.124.4中Higher纺缍Spindle黄Yellow黄Yellow中Better 26长农44号Changnong 44137.223.7中Higher纺缍Spindle黄Yellow黄Yellow好Best 27长生11Changsheng 11147.319.3紧Highest棍棒Club白White黄Yellow好Best 28晋谷59号Jingu 59153.421.6中Higher圆筒Cylindrical黄Yellow黄Yellow好Best 29晋谷62号Jingu 62147.524.0中Higher圆筒Cylindrical黄Yellow黄Yellow好Best 30朝谷58Chaogu 58124.420.8中Higher纺缍Spindle黄Yellow黄Yellow好Best

附表4 2005—2015年西北春谷中晚熟区通过鉴定品种品质性状

Table S4 The quality characters of cultivars released in the regional adaptation test in 2005-2015

序号Number粗蛋白含量Crude protein content(%)粗脂肪含量Crude fat content (%)VB1(mg·kg-1)直链淀粉Amylose content(%)胶稠度Gel consistency(mm)碱消指数Alkali index elimination赖氨酸Lysine备注Note 长农35号Changnon 3513.13.629.214.181052.80.31一级优质米 The first quality level 212.773.9117.561154.70.24一级优质米 The first quality level 158.83一级优质米 The first quality level 2113.572.412.4116.53.80.24一级优质米 The first quality level 238.941.58一级优质米 The first quality level 2812.913.133.115.9131.53.6一级优质米 The first quality level 614.451.272.618.731034二级优质米 The second quality level 1011.652.423.716.75136.53.70.21二级优质米 The second quality level 1110.392.5922.81833.70.18二级优质米 The second quality level 1310.63二级优质米 The second quality level 1712.723.545.515.531453.2二级优质米 The second quality level 2011.643.0118.691294二级优质米 The second quality level 2510.552.1426.750.18二级优质米 The second quality level 2610.493.384.216.07125.53.6二级优质米 The second quality level 2911.834.075.622.14117.53二级优质米 The second quality level 3011.262.1123.620.18二级优质米 The second quality level 112.782.853.215.561483.60.21 314.483.5615.961364 414.594.435.417.17117.53.7 511.474.050.241884 711.934.3618.7117.53.8 815.474.544.816.24132.53.7 912.32.172.318.31603.90.18 1210.883.844.518.431303.1 14 1611.553.815.218.131353.2 1812.883.772.920.831313.7 1913.614.374.315.8132.53.8 2212.084.034.915.41132.53.8 2411.474.173.721.391183.7 2715.634.374.913.79136.53.6

Evaluation of Foxtail Millet Cultivars Developed in the Middle and late-Maturing Spring-sowing Region in Northwest China in 2005-2015

ZHANG AiYing1, GUO ErHu1, DIAO XianMin2, FAN HuiPing1, LI YuHui1, WANG LiXia1, GUO HongLiang1, CHENG LiPing1, Wu YinSheng1

(1Millet Research Institute, Shanxi Academy of Agricultural Sciences/Shanxi Key Laboratory of Genetic Resources and Breeding in Minor Crops, Changzhi 046011, Shanxi;2Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081)

The objective of this study is to analyze the changes of agronomic traits, grain yield, stress resistance and quality traits of newly developed foxtail millet cultivars in the middle and late-maturing spring-sowing region in northwest China in 2005-2015­, and provide scientific data for new cultivar development and genetic resource enhancement.Based on the data of middle and late-maturing spring-sowing foxtail millet lines tested in the regional adaptation tests from 2005 to 2015 in northwest China, main agronomic traits and yield traits were analyzed and compared. Diseases resistances and quality traits of 30 foxtail millet cultivars released were further analyzed in this paper.The grain yield potential of the newly developed foxtail millet cultivars in 2005-2015 showed a trend of increase from the data analyzed. Great difference of agronomic characteristics of tested lines and released cultivars among experimental years were identified, which implied that climate difference among years might have great impact on foxtail millet characters. The data showed a clear increasing trend in characteristics such as plant height, panicle weight, panicle grain weight and ratio of grain on a panicle of the newly developed cultivars, while the growth duration of those varieties became shorter than before. Coefficient correlation analyses of the agronomic traits indicated that grain yield of cultivars is positively correlated with panicle weight, grain weight per panicle and number of panicles per hectare and negatively related with the length of growth duration. The commonly occurred diseases in this foxtail millet growing region included leaf rust, blast, sheath blight, red leaf disease and downy-mildew in the past ten years and among which the latter two are the main ones. All the newly developed cultivars showed their increase in the abilities of diseases resistance. Most newly developed cultivars were characterized with yellow kernel, and the most adapted cultivars were usually characterized with a relatively lower content of crude protein and fatty acids, but a relatively higher lysine content. Different types of cultivars including waxy starch, high protein content, herbicide resistant were developed in the past ten years which provided firm foundation for foxtail millet industry in this region.The yield potential of newly developed foxtail millet cultivars in the middle and late maturing region of northwest China in the past 11 years was improved. Different types of cultivars were developed so as to meet foxtail millet industry in this region. The main method of foxtail millet breeding in this region is pedigree selection after hybridization between cultivars, which should be improved with other methods such as molecular marker assistant selection.

spring foxtail millet; middle and late maturing region; regional adaptation test; agronomic characters; correlation analysis

2017-05-12；

2017-06-16

国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-07-13.5-A10）、山西省农业科学院生物育种工程项目（17yzgc024）、山西省农业科学院农业科技创新研究课题（YYS1703）

联系方式：张艾英，E-mail：zay1012@126.com。通信作者郭二虎，E-mail：guoerhu2003@163.com。通信作者刁现民，E-mail：diaoxianmin@caas.cn