谷子种质资源重要性状的统计分析

李艳 马庆州 王彦辉 董亚南

摘要： 为科学合理地开展优良谷子品种的选育工作，对《中国谷子品种志（1986—2010）》记载的230个谷子品种株高、穗形、穗粒质量、千粒质量、穗长、穗码密度、米色、粗蛋白含量、粗脂肪含量等重要品质性状进行统计分析。建议育种工作者结合育种规律和市场需求，合理制定谷子育种目标，进行优良品种的选育。

关键词： 谷子;性状;统计分析;品种选育

中图分类号： S515.02  文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2020）05-0088-04

谷子是起源于我国的古老农作物，具有抗旱、耐瘠、适应性广等特点，被认为是未来应对气候变暖和水资源短缺的战略储备作物[1]。《全国种植业结构调整规划（2016—2020）》指出，要适当调减“镰刀弯”地区玉米面积，改种耐旱耐瘠薄的薯类、杂粮杂豆，满足市场需求，保护生态环境[2]。可见，以谷子为代表的耐旱耐瘠薄的杂粮有了更大的需求市场。谷子种质资源是培育优质、高产谷子新品种的基础。因此，本研究以《中国谷子品种志（1986—2010）》[3]所记载的谷子品种为研究对象，对记载的谷子品种的重要品质性状进行分析评价，以期为谷子育种目标的制定提供建议，为谷子品种的研究和育种工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究共收集统计了230个谷子品种，这些品种的数据资料来自《中国谷子品种志（1986—2010）》。

1.2 数据处理

对收集的230个谷子品种的株高、穗形、穗粒质量、千粒质量、穗长、穗码密度、米色、粗蛋白含量、粗脂肪含量等数据资料采用SPSS 19.0软件进行统计分析，图表采用Excel 2003软件进行绘制。

2 结果与分析

2.1 谷子农艺性状统计分析

2.1.1 谷子株高的分布

由图1可知，收集的230个谷子品种，从株高分布情况看，基本呈正态分布，平均株高主要分布在100.1～160.0 cm范围内，占84.78%，分布在120.1～140.0 cm范围内的品种数量最多，占30.87%，≥180.1 cm的品种数量较少，仅占0.43%。从表1可以看出，平均株高为 134.60 cm，最小值为85.00 cm，最大值为 215.00 cm，变异系数较小，为15.43%。

2.1.2 谷子穗形的分布 由表2可知，在228个谷子种质中，纺锤形谷穗的种质所占比例最大，为 65.4%，圆筒形的占18.4%，棍棒形、圆锥形、长鞭形、鸡嘴形的分别占9.6%、3.5%、1.3%、0.9%，短纺锤形和猫爪形均1份种质。

2.1.3 谷子穗粒质量、千粒质量的分布 由图2可知，在记载穗粒质量的205个谷子品种中，穗粒质量分布在9.1～19.0 g范围内的占77.6%，14.1～19.0 g 范围内的品种数量最多，占41.0%，≥34.1 g 的品种数量较少，占1.0%。从表1可以看出，平均穗粒质量为15.93 g，变异范围较大，变异系数为37.73%;最小值为6.50 g，最大值达55.00 g，相差48.50 g。

由图3可知，在记载千粒质量的222个谷子品种中，千粒质量在2.61～2.90 g和2.91～3.20 g范围内的品种数量较多，分别占34.2%、45.0%，千粒质量≥4.11[KG*3]g的品种数量较少，占0.5%。从表1可以看出，平均千粒质量为3.05 g，变异系数为10.16%。最小值为2.30 g，最大值为4.15 g。

2.1.4 谷子穗长、穗码密度分布

由图4可知，在記载穗长的227个谷子品种中，穗长在19.1～22.0 cm 和22.1～25.0 cm范围内的品种数量较多，分别占25.6%、28.6%，穗长≥31.1 cm的品种数量较少，仅占0.4%。从表1可以看出，平均穗长为22.20 cm，变异系数为16.40%。最小值为 13.50 cm，最大值达31.70 cm。

谷子穗码密度可以分为松、较松、适中、较紧、紧5种。由图5可知，198个谷子品种中穗码适中的比例最大，占72.2%，穗码较紧和紧的分别占 16.7%、7.1%，穗码较松和松的分别占3.0%、1.0%。

2.2 小米农艺性状统计分析

2.2.1 小米颜色的分布

由图6可知，在记载米色的213个谷子品种中，黄色品种的数量最多，占 87.32%，[CM（18]其次是浅黄色的，占6.57%，白色的占3.76%，青灰色的占1.88%，绿色的所占比例最小，为0.47%。

2.2.2 小米粗蛋白、粗脂肪含量分布

由表1可知，在记载粗蛋白含量的200个谷子品种中，平均粗蛋白含量为11.93%，变异系数较小，为13.41%，最小值为8.05%，最大值为18.84%。由图7可知，粗蛋白含量分布在10.01%～12.00%的比例最大，占51.5%，其次是分布在12.01%～14.00%的，占 31.5%，≥16.01%的比例最小，占1.5%。

由表1可知，在记载粗脂肪含量的195个谷子品种中，平均粗脂肪含量为3.95%，变异系数较大，为24.81%，最小为1.12%，最大为9.47%。由图8可知，粗脂肪含量分布在3.01%～4.00%和 4.01%～5.00%的比例较大，分别占38.5%、37.4%，≥6.01%的比例最小，仅占1.0%。

3 讨论与结论

谷子种质资源丰富，我国已鉴定编目入库的谷子品种资源有2.7万余份[4]。本研究统计的谷子品种6个农艺性状的变异幅度为10.16%～37.73%，变异系数相对较大，可以看出谷子在株高、穗长、穗粒质量、千粒质量等方面均存在丰富的遗传多样性，这为育种工作者进行谷子新品种选育提供了广泛的选择可能。

目前， 谷子的育種目标主要包括优质、高产、稳产、适宜机械化收获、抗除草剂等几个方面[5]。

优质是指适口性、商品品质、营养品质等特点。蛋白质和脂肪指标应当作为谷子品质育种的主要性状指标[6]。育种实践表明，品质的提高首选优质亲本杂交，通过基因的累加效应来实现，双亲亲缘关系越远，出现超亲的概率越高[7]。本研究统计结果显示，谷子穗码密度以中等为主，穗形以纺锤形居多，小米颜色以黄色为主，这些性状的选择与育种工作者及市场需求有很大的关系。

谷子产量是多个农艺性状和环境条件共同作用的结果，与产量组成相关因素关系复杂[8]。影响谷子产量的主要因素为单穗质量和穗粒质量，其次为株高、生育期[9]。有研究表明，在一定条件下，株高是影响谷子产量的主要因素[10]。谷子产量育种须重视大穗、大粒、穗粒质量高的种质资源，并适当关注株高[11]。培育矮秆品种是提高抗倒性的有效方法，同时也符合培育适合机械化收获品种的要求。抗除草剂品种简化了谷子栽培技术，并且解决了谷子田间除草的难题，推动了谷子产业化、规模化发展。

综上所述，在选择杂交亲本时，应强调对主要性状进行选择，同时还应兼顾其他次要因素，以培育出优良的谷子品种，推动谷子产业的发展。

参考文献：

[1]刁现民. 中国谷子产业与未来发展[C]//刁现民.中国谷子产业与产业技术体系.北京：中国农业科学技术出版社，2011：20-27.

[2]农业部关于印发《全国种植业结构调整规划（2016—2020年）》的通知[EB/OL]. （2016-04-28）[2019-03-04]. http：//www.gov.cn/xinwen/2016-04/28/content_5068722.htm.

[3]陆 平，刘敏轩. 中国谷子品种志（1986—2010）[M]. 北京：中国农业出版社，2015.

[4]麻慧芳，杨成元，史关燕，等. 我国谷子种质资源保存研究综述[J]. 甘肃农业科技，2015（3）：57-60.

[5]李顺国，刘 雯，刘 猛，等. 新时期中国谷子产业发展技术需求与展望[J]. 农学学报，2018，8（6）：96-100.

[6]张爱霞，刘晓东，王桂荣，等. 谷子主要营养品质性状遗传差异与选择研究[J]. 中国农学通报，2012，28（21）：58-62.

[7]程汝宏，刘正理. 谷子育种中几个主要性状选育方法的探讨[J]. 华北农学报，2003，18（增刊1）：145-149.

[8]刘正理，程汝宏，张凤莲，等. 不同密度条件下3种类型谷子品种产量及其构成要素变化特征研究[J]. 中国生态农业学报，2007，15（5）：135-138.

[9]张艾英，刁现民，郭二虎，等. 西北春谷早熟区谷子品种十五年变化趋势及主要性状分析[J]. 中国农业科学，2017，50（23）：4496-4511.

[10]田伯红. 禾谷类作物抗倒伏性的研究方法与谷子抗倒性评价[J]. 植物遗传资源学报，2013，14（2）：265-269.

[11]魏萌涵，解慧芳，邢 璐，等. 华北地区谷子产量与农艺性状的综合评价分析[J]. 作物杂志，2018（4）：42-47.

收 稿日期：2019-03-04

基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金（编号：CARS-06-13.5-B24）。

作者简介：李 艳（1987—），女，河南新乡人，硕士，研究实习员，主要从事果树及农作物新品种选育研究。Tel：（0371）67883826;E-mail：liyan.0109@163.com。

通信作者：董亚南，副研究员，主要从事谷子新品种选育及旱作农业技术研究。Tel：（0371）67883850;E-mail：zznkshz@163.com。