24份糜子品種（系）表型性狀的遺傳多樣性分析

高志軍郭世華李 強(qiáng)

（1.鄂爾多斯市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究院 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017200；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019）

糜子（Panicum miliaceum L.）屬禾本科黍?qū)?，又稱黍、稷、糜，為1年生栽培作物，其生育期短，耐旱、耐瘠薄，水分利用率高，是干旱半干旱地區(qū)栽培的主要糧食作物之一，有糯粳之分，在我國(guó)已有7 000多年的栽培歷史[1]。

目前，我國(guó)糜子品種改良和選育采用的主要方法依然是雜交系譜法，了解糜子種質(zhì)資源的遺傳多樣性、遺傳來(lái)源、遺傳性狀等對(duì)于糜子育種改良有著重要的作用[2]。為有效利用糜子的種質(zhì)資源，本研究通過(guò)分析24份糜子品種（系）的主要表型性狀，對(duì)其進(jìn)行全面系統(tǒng)的鑒定，揭示其表型遺傳多樣性，以期為糜子種質(zhì)資源利用及品種選育提供一定的理論依據(jù)，從而提高育種效率，同時(shí)為今后種質(zhì)資源保存、評(píng)價(jià)和利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料共24份糜子品種（系）（表1）。

表1 24份糜子品種（系）及編號(hào)

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2021年在鄂爾多斯市達(dá)拉特旗新民村試驗(yàn)站進(jìn)行。小區(qū)面積10 m2，3次重復(fù)，行距33 cm，每畝留苗5萬(wàn)株。整個(gè)生育期中耕除草2次，灌水2次，其余管理同當(dāng)?shù)卮筇锕芾怼?/p>

1.3 調(diào)查項(xiàng)目及方法

記載播種期、出苗期、抽穗期、成熟期等，收獲時(shí)每品種每小區(qū)選取有代表性的10株調(diào)查主莖高、葉片長(zhǎng)、葉片寬；室內(nèi)考種主莖節(jié)數(shù)、主莖粗、主穗長(zhǎng)、單株穗重、單株粒重、單株草重等性狀；等種子自然晾干后，測(cè)定千粒重；每小區(qū)全部收獲，進(jìn)行小區(qū)測(cè)產(chǎn)，折算畝產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel 2003和SPSS數(shù)據(jù)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同糜子品種（系）的物候期比較

由表2可知，24份參試糜子品種（系）都于5月30日播種，其中13-36-3-3-1品系的生育期最長(zhǎng)，為115 d，伊選黃糜生育期最短，為106 d。

表2 24份糜子品種（系）的物候期

2.2 不同糜子品種（系）的主要表型性狀鑒定

2.2.1 主要表型性狀 各品種（系）主要表型性狀見表3。在24份材料中，主莖高在148.5～220.5 cm之間，12-90-1-2主莖高最高，伊1102-83-2最低，平均197.53 cm；莖粗在3.1～7.8 cm之間，14-14-2-1-1最小，13-9-2-3-1最大，平均6.02 cm；主莖節(jié)數(shù)在6.7～8.7節(jié)之間，內(nèi)糜7號(hào)節(jié)數(shù)最小，12-90-1-2節(jié)數(shù)最多，平均7.87節(jié)；葉片長(zhǎng)在32.4～41.8 cm之間，伊1102-83-2最長(zhǎng)，14-1-2-1-1最短，平均長(zhǎng)37.18 cm；葉片寬在1.73～2.24 cm之間，13-9-2-3-1最小，內(nèi)糜7號(hào)最大，平均寬1.98 cm；葉片數(shù)在7.8～9.6片之間，內(nèi)糜8號(hào)最少，12-90-1-2最多，平均8.88片；主穗長(zhǎng)在32.3～50.3 cm之間，寧糜11號(hào)最短，14-3-1-2-1最長(zhǎng)，平均41.67 cm；單株穗重在9.2～19.2 g之間，14-17-2-1-1最小，伊選黃糜最大，平均13.72 g；單株粒重在7.0～14.9 g之間，14-17-2-1-1最小，伊選黃糜最大，平均10.8 g；單株草重在9.1～30.7 g之間，伊1102-92-4最小，內(nèi)糜3號(hào)最大，平均19.38 g；千粒重在7.4～10.9 g之間，14-17-2-1-1最小，13-9-2-3-1最大，平均9.22 g；畝產(chǎn)量在320.46～448.02 kg之間，14-17-2-1-1最低，伊糜27號(hào)最高，平均畝產(chǎn)380.45 kg。

表3 24份糜子品種（系）的主要表型性狀

2.2.2 表型性狀的相關(guān)性分析 由相關(guān)性分析（表4）可知，主莖高和莖粗、主莖節(jié)數(shù)、葉片長(zhǎng)、葉片數(shù)均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.518、0.293、0.301、0.269，說(shuō)明隨著主莖高的增大，莖粗、主莖節(jié)數(shù)、葉片長(zhǎng)和葉片數(shù)也在增大；莖粗和主莖節(jié)數(shù)、葉片數(shù)、千粒重均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.258、0.242、0.202，說(shuō)明隨著莖粗的增大，主莖節(jié)數(shù)、葉片數(shù)和千粒重也隨之增大；葉片數(shù)和主莖節(jié)數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.949，說(shuō)明主莖節(jié)數(shù)隨著葉片數(shù)的增大而增大；單株粒重和葉片長(zhǎng)、單株穗重均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.173、0.982，說(shuō)明葉片長(zhǎng)和單株穗重隨著單株粒重的增大而增大；單株草重和莖粗、主莖節(jié)數(shù)、葉片長(zhǎng)、葉片數(shù)、單株穗重、單株粒重均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.494、0.206、0.216、0.180、0.336、0.361，說(shuō)明隨著單株草重的增大，莖粗、主莖節(jié)數(shù)、葉片長(zhǎng)、葉片數(shù)、單株穗重和單株粒重也在增大。

表4 主要表型性狀相關(guān)性分析

2.3 不同糜子品種（系）表型性狀的遺傳多樣性分析

2.3.1 主要表型性狀變異分析 由表5可知，主穗長(zhǎng)的變異系數(shù)最大，為51.42%，葉片數(shù)的變異系數(shù)最小，為7.86%，說(shuō)明24個(gè)糜子品系的葉片數(shù)較為穩(wěn)定，主穗長(zhǎng)的變異程度較大。

表5 主要表型性狀描述性統(tǒng)計(jì)

2.3.2 基于表型性狀的聚類分析 對(duì)24個(gè)糜子品種（系）的主莖高、莖粗、主穗長(zhǎng)、單株粒重、單株草重、千粒重、畝產(chǎn)量等7個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行聚類分析，聚類結(jié)果見附圖和表6。由附圖可知，24個(gè)品系在平方歐式距離為15處被分為3個(gè)大的類群，其中第Ⅰ類群又分為2個(gè)亞群，第1亞群有6個(gè)品種，第2亞群有11個(gè)品種；第Ⅱ類群各有6個(gè)品種；第Ⅲ類群有1個(gè)品種。

表6 聚類分析結(jié)果

附圖 表型性狀聚類分析

2.3.3 不同類群性狀特征的綜合鑒定與評(píng)價(jià) 由表7可知，第Ⅰ類群為寧糜11號(hào)、13-44-4-1、14-1-2-1-1、伊1102-92-4（紫）等17個(gè)品系，這一類群主穗長(zhǎng)較大，其中第2亞群莖粗、主穗長(zhǎng)、單株穗重、單株粒重、單株草重、千粒重、畝產(chǎn)量等各指標(biāo)均值均較第1亞群偏高；第Ⅱ類群為IM27（伊糜27號(hào)）、內(nèi)糜5號(hào)、12-90-1-2等6個(gè)品系，這一類主莖高、莖粗、主穗長(zhǎng)、單株穗重、單株粒重、單株草重、千粒重、畝產(chǎn)量都較高，這一類群可以適當(dāng)降低株高從而增加植株的抗倒伏性，達(dá)到理想的品種；第Ⅲ類群為伊1102-83-2（綠），這一類群主莖高、主穗長(zhǎng)偏低，畝產(chǎn)量較高，株高較低，在生產(chǎn)中比較抗倒伏，可以適當(dāng)考慮改善植株的穗長(zhǎng)，從而使產(chǎn)量更高，是較理想的品種，可以作為重點(diǎn)糜子雜交組配親本。

表7 各類群表型性狀的平均值

綜上，第Ⅰ類群第1亞群整體農(nóng)藝性狀不好，建議淘汰。第Ⅰ類群第2亞群來(lái)年播種再進(jìn)行鑒定，第Ⅱ類群和第Ⅲ類群是比較理想的群體，可以作為重點(diǎn)糜子雜交組配親本的材料，也可以作為主推品種（品系）進(jìn)行大面積示范推廣。

3 結(jié)論與討論

糜子種質(zhì)資源表型性狀的遺傳多樣性豐富，本試驗(yàn)中，不同種質(zhì)資源的不同性狀表現(xiàn)出不同程度的多樣性。24份材料各表型性狀的變異系數(shù)存在較大差異，在7.86%～51.42%之間，主穗長(zhǎng)的變異系數(shù)最大，為51.42%，葉片數(shù)的變異系數(shù)最小，為7.86%，說(shuō)明24個(gè)糜子品種（系）的葉片數(shù)較為穩(wěn)定，主穗長(zhǎng)的變異程度較大。第Ⅱ類群和第Ⅲ類群是比較理想的群體，可以作為重點(diǎn)糜子雜交組配親本的材料，也可以作為主推品種（系）進(jìn)行大面積示范推廣。今后工作中還需繼續(xù)引進(jìn)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源，這一研究結(jié)果將對(duì)育種工作起到一定的指導(dǎo)作用。另外本試驗(yàn)僅表明在表型性狀層面存在豐富的多樣性，還存在一定的局限性，為更準(zhǔn)確地研究糜子的遺傳多樣性，還需從細(xì)胞學(xué)、生理生化及分子水平，多角度地深入研究，才能充分鑒定糜子的遺傳多樣性[3]。