楊清華，邱軍，李海，楊天育，程炳文，趙敏，劉國慶，高小麗，馮佰利

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糜子育成品種農(nóng)藝、產(chǎn)量及品質(zhì)性狀綜合鑒定與評價

楊清華1，邱軍2，李海3，楊天育4，程炳文5，趙敏6，劉國慶7，高小麗1，馮佰利1

（1西北農(nóng)林科技大學農(nóng)學院/旱區(qū)作物逆境生物學國家重點實驗室，陜西楊凌712100；2全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心，北京100125；3山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所，山西大同037000；4甘肅省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所，蘭州730030；5寧夏農(nóng)林科學院固原分院，寧夏固原756000；6內(nèi)蒙古赤峰市農(nóng)牧科學研究院，內(nèi)蒙古赤峰024000；7河北省農(nóng)林科學院谷子研究所，石家莊050000）

對近年育成糜子品種農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀及品質(zhì)性狀進行綜合評價，比較粳性和糯性糜子間的差異，分析糜子品種改良工作存在問題并提出解決方案，為中國糜子育種及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。以近年育成的22個粳性糜子品種和18個糯性糜子品種為材料。田間考種獲取農(nóng)藝性狀（生育期、株高、節(jié)數(shù)、粒色、花序色和穗形）和產(chǎn)量性狀（千粒重、穗粒重和主穗）。室內(nèi)通過正丁醇提取法測定黃色素含量、索氏抽提法測定粗脂肪含量、雙波長法測定直鏈淀粉和支鏈淀粉含量、凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量。粳性糜子品種平均產(chǎn)量為3 465.5 kg·hm-2，變幅為2 976.0—3 915.0 kg·hm-2；糯性糜子品種平均產(chǎn)量為3 163.4 kg·hm-2，變幅為2 575.5—4 002.0 kg·hm-2。農(nóng)藝性狀相關性分析表明，糜子產(chǎn)量與生育期、千粒重、主穗長、穗粒重之間的相關系數(shù)均達到顯著水平。數(shù)據(jù)分析表明，育成品種在生育期、株高、節(jié)數(shù)、千粒重、穗粒重、主穗長、產(chǎn)量等方面變幅較小。粳性糜子品種黃色素含量平均為2.7 mg·kg-1，變幅為1.7—3.3 mg·kg-1；糯性糜子品種黃色素含量平均為2.4 mg·kg-1，變幅為2.1—2.9 mg·kg-1。粳性糜子品種粗脂肪含量平均為3.6%，變幅為1.7%—5.6%；糯性糜子品種粗脂肪含量平均為4.1%，變幅為2.7%—5.5%。粳糯糜子之間黃色素含量和粗脂肪含量差異性不顯著。粳性糜子品種直鏈淀粉含量平均為32.22%，變幅為11.31%—38.67%；支鏈淀粉含量平均為35.01%，變幅為21.43%—64.02%；總淀粉含量平均為67.23%，變幅為58.59%—77.87%；直鏈淀粉、支鏈淀粉含量比值平均為1.00，變幅為0.18—1.73。糯性糜子品種直鏈淀粉含量平均為3.69%，變幅為2.24%—5.55%；支鏈淀粉含量平均為57.37%，變幅為49.40%—68.01%；總淀粉含量平均為61.06%，變幅為54.18%—72.11%；直鏈淀粉、支鏈淀粉含量比值平均為0.07，變幅為0.05—0.11。其中，隴糜5號和隴糜8號直鏈淀粉含量較高，寧糜17號和榆糜2號直鏈淀粉含量適中，晉黍9號和雁黍7號直鏈淀粉含量較低。粳性糜子籽粒蛋白質(zhì)含量平均為11.13%，變幅為9.64%—13.26%；糯性糜子籽粒蛋白質(zhì)含量平均為13.72%，變幅為12.10%—15.72%，糯性糜子籽粒蛋白質(zhì)含量顯著高于粳性糜子。近年育成的糜子品種在多種農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀中變幅較小，品種類型相對單一，不能滿足生產(chǎn)和市場對糜子品種多元化需求。針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場需求，挖掘、利用和創(chuàng)新優(yōu)異糜子資源，將常規(guī)育種與分子育種新技術結合，開展多元化、多目標育種，培育性狀優(yōu)良、抗性強、適應性廣、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良的糜子新品種是糜子品種改良的方向。

糜子；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量性狀；品質(zhì)性狀

0 引言

【研究意義】糜子（L.）是起源于中國最古老農(nóng)作物之一，具有生育期短、耐旱、耐貧瘠等特點，是抗災備荒、復種增收、調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)種植結構的先鋒作物[1]。糜子脫殼后為黃米，營養(yǎng)價值豐富，適口性好，藥食同源，在現(xiàn)代功能性食品的開發(fā)中具有很大潛力。隨著人們膳食結構調(diào)整及相關產(chǎn)品多元化開發(fā)，糜子的市場需求日益旺盛[2]。糜子品種資源豐富，類型多樣。目前，中國糜子資源目錄已整理并歸類的種質(zhì)資源就有8 515份[3]。但是，由于新品種較少，加之推廣速度緩慢，品種混雜退化嚴重，糜子品種不能滿足產(chǎn)業(yè)多樣化發(fā)展的需求[4]。對育成糜子品種進行評價與鑒定，分析糜子育成品種現(xiàn)狀及存在問題，探索糜子品種改良的方向與技術途徑，對指導中國糜子育種工作及糜子產(chǎn)業(yè)發(fā)展將具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】品種評價包括農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀及抗性等方面。秦君等[5]、關立等[6]、趙術偉等[7]通過GGE雙標圖法、灰色多維綜合隸屬度評估方法、同異分析法等對大豆、小麥、谷子等品種進行綜合評價，結果表明，3種方法都具有方便合理等特點，但也需進一步完善改進。張盼盼等[8]、劉天鵬等[9]、何繼紅等[10]通過PEG脅迫法和大田水分脅迫對糜子品種進行了苗期、芽期、成株期抗旱性鑒定，篩選建立了適合糜子不同生育時期的抗旱性鑒定指標體系。張驥如飛等[11]、周瑜等[12]通過葉片防御酶及抗氧化活性物質(zhì)等對糜子品種進行抗黑穗病鑒定，建立了糜子黑穗病抗性鑒定的生理生化指標。偉利國等[13]、殷勇等[14]、徐賽等[15]利用電子鼻對小麥、玉米、水稻進行了食味性評價；張春紅等[16]通過食味計與感官評價相結合對水稻品種食味性進行了評價，探索更加精準快速的食味性評價方法。臧盛等[17]研究表明糜子殼粉中不同存在形式的多酚物質(zhì)均具有抗氧化活性，其組分構成有明顯差異。由此可見，糜子品種評價多集中于抗性分析及功能性物質(zhì)含量方面?！颈狙芯壳腥朦c】目前，關于糜子品種鑒定與評價研究較少，對于新品種的評價不夠完善，多側重于產(chǎn)量，對育成糜子品種農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀及品質(zhì)性狀綜合評價較少，尤其針對市場需求，篩選品種優(yōu)良、適口性好的品種的研究尚未見報道。【擬解決的關鍵問題】本研究以近年育成糜子品種為材料，分析粳性與糯性糜子品種的主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀及品質(zhì)性狀，篩選優(yōu)質(zhì)、專用的糜子品種，為促進中國糜子育種工作提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為2000年以來育成的40個糜子品種，其中，粳性品種22個，糯性品種18個，品種名稱及來源見電子附表1。參試時間為2015年，參試試驗點分別為陜西榆林和延安、寧夏固原和鹽池、甘肅會寧、山西大同、內(nèi)蒙古達旗和赤峰、河北張家口及黑龍江齊齊哈爾。小區(qū)面積30 m2（3 m×10 m），行距33 cm。隨機區(qū)組排列，3次重復，田間管理按照國家糜子品種區(qū)域試驗管理辦法實施。

1.2 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量

在糜子生長期間，觀察記錄各品種的生育期。成熟時每個品種各取30株有代表性的植株，測定株高（植株基部至穗頂端的長度）、主莖節(jié)數(shù)、穗長（穗基部至穗頂端的長度）、粒色、穗形。將植株穗收獲晾曬干燥后，測定穗粒重、千粒重。小區(qū)實收測產(chǎn)。

1.3 品質(zhì)指標

用礱谷機將糜子籽粒脫殼后，取完整的脫殼糜子籽粒100 g，置于高速萬能粉碎機中粉碎5 min，過60目篩，篩下物為測定品質(zhì)指標樣品。

1.3.1 黃色素含量測定 參考AACC[18]方法。

1.3.2 粗脂肪含量測定 取2.00 g粉樣，采用索氏提取法[19]進行測定。

1.3.3 直鏈淀粉和支鏈淀粉含量測定 淀粉測定樣品為脫脂后的粉樣，參照雙波長法[20]測定并稍作修改，其中直鏈淀粉含量測定的主波長為550 nm，參比波長為480 nm；支鏈淀粉含量測定的主波長為522 nm，參比波長為746 nm。

總淀粉含量（%）=直鏈淀粉含量（%）+支鏈淀粉含量（%）

直鏈淀粉與支鏈淀粉的比值=直鏈淀粉含量/支鏈淀粉含量

1.3.4 蛋白質(zhì)含量測定 采用凱氏定氮法[21]并稍作改變。稱取脫脂后的粉樣1.00 g置于凱氏管中，加入0.20 g CuSO4及2.00 g K2SO4，放置于消煮爐中，200℃消煮1.5 h至淡藍色透明。放置0.5 h至常溫，用凱氏定氮儀進行滴定并計算出蛋白質(zhì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進行統(tǒng)計，SPSS 22.0軟件進行方差分析。

2 結果

2.1 育成糜子品種農(nóng)藝性狀

粳性糜子品種生育期平均為104.1 d，變幅為94.9—111.0 d。其中，赤糜2號、赤糜1號、內(nèi)糜3號較為早熟，隴糜9號、隴糜11號、隴糜7號較為晚熟。株高平均為150.8 cm，變幅為130.0—175.1 cm。其中，隴糜9號、榆糜3號、隴糜11號較高，內(nèi)糜9號、赤糜2號、內(nèi)糜5號較矮。節(jié)數(shù)平均為7.8個，變幅為7.4—8.8個。粳性糜子品種中，粒色黃色品種10個、紅色6個、黑色4個、白色1個，復色（白紅）1個。綠色花序品種18個，紫色花序品種4個。穗形均為側穗（表1）。

糯性糜子品種生育期平均為101.0 d，變幅為93.9—106.5 d。其中，晉黍6號、晉黍4號、寧糜12號較為早熟，雁黍8號、齊黍1號、雁黍7號較為晚熟。株高平均為140.9 cm，變幅為120.4—159.9 cm。其中，雁黍8號、雁黍7號、赤黍2號較高，齊黍1號、赤黍1號、晉黍4號較矮。節(jié)數(shù)平均為6.8個，變幅為6.0—9.0個。糯性糜子品種中，粒色紅色8個、白色3個、復色（白青、白紅、白灰）3個、淡黃色2個、淡紅色2個、黃色1個?；ㄐ蚓鶠榫G色。穗形側穗13個、側密穗2個、側散穗2個、密穗1個（表2）。

表1 粳性糜子品種主要農(nóng)藝性狀

同列數(shù)據(jù)不同大寫字母表示差異顯著（＜0.05）In the same column, values with different capital letters mean significant difference (＜0.05)。N01：隴糜5號Longmi5；N02：隴糜7號Longmi7；N03：隴糜8號Longmi8；N04：隴糜9號Longmi9；N05：隴糜10 Longmi10；N06：隴糜11 Longmi11；N07：GS寧糜9號GS Ningmi9；N08：寧糜10 Ningmi10；N09：寧糜13 Ningmi13；N10：寧糜14 Ningmi14；N11：寧糜16 Ningmi16；N12：寧糜17 Ningmi17；N13：固糜21號Gumi21；N14：伊糜5號Yimi5；N15：內(nèi)糜3號Neimi3；N16：GS內(nèi)糜5號GSNeimi5；N17：內(nèi)糜6號Neimi6；N 18：內(nèi)糜9號Neimi9；N19：赤糜1號Chimi1；N20：赤糜2號Chimi2；N21：榆糜2號Yumi2；N22：榆糜3號Yumi3。下同The same as below

2.2 育成糜子品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素

粳性糜子品種產(chǎn)量平均為3 465.5 kg·hm-2，變幅為2 976.0—3 915.0 kg·hm-2，其中，產(chǎn)量在3 100.0— 3 800.0 kg·hm-2的占77.3%。糯性糜子品種產(chǎn)量平均為3 163.4 kg·hm-2，變幅為2 575.5—4 002.0 kg·hm-2，其中，產(chǎn)量在2 976.0—3 915.0 kg·hm-2的占50.0%，產(chǎn)量低于2 976.0 kg·hm-2的占44.4%（圖1）。

粳性糜子品種千粒重平均8.0 g，變幅為7.1—8.9 g，其中，千粒重在7.4—8.4 g的占72.7%。糯性糜子品種千粒重平均7.7 g，變幅為6.2—8.7 g，其中千粒重在7.4—8.4 g的占61.1%（圖2）。

粳性糜子品種穗粒重平均為7.3 g，變幅為5.4—8.3 g，其中穗粒重在6.4—7.7 g的占77.3%。糯性糜子品種穗粒重平均為6.8 g，變幅為5.8—8.1 g，其中穗粒重在6.4—7.7 g的占27.7%，6.4 g以下的占44.4%（圖3）。

粳性糜子品種主穗長平均為32.8cm，變幅為27.1—36.5 cm，其中，主穗長在31.0—36.0 cm的占72.7%。糯性糜子品種主穗長平均為31.0 cm，變幅為24.3—40.3 cm，其中，主穗長在31.0—36.0 cm的占33.3%，在31.0 cm以下的占55.6%（圖4）。

表2 糯性糜子品種主要農(nóng)藝性狀

W23：內(nèi)糜8號 Neimi8；W 24：赤黍1號 Chishu1；W 25：赤黍2號 Chishu2；W 26：晉黍5號 Jinshu5；W 27：晉黍3號 Jinshu3；W 28：晉黍1號 Jinshu1；W 29：晉黍4號 Jinshu4；W 30：晉黍6號 Jinshu6；W 31：晉黍7號 Jinshu7；W 32：晉黍8號 Jinshu8；W 33：晉黍9號 Jinshu9；W 34：雁黍7號 Yanshu7；W 35：雁黍8號 Yanshu8；W 36：齊黍1號 Qishu1；W 37：寧糜11號 Ningmi11；W 38：寧糜12號 Ningmi12；W 39：寧糜15號 Ningmi15；W 40：榆黍1號 Yushu1。下同 The same as below

圖1 糜子育成品種產(chǎn)量分布區(qū)間

2.3 育成糜子品種農(nóng)藝性狀相關性分析

對不同糜子品種主要農(nóng)藝性狀的相關分析表明（表3），糜子產(chǎn)量與生育期、千粒重、主穗長、穗粒重之間的相關系數(shù)均達到顯著水平。糜子穗粒重與生育期、株高、千粒重呈極顯著正相關關系，與主穗長呈顯著正相關。主穗長與株高之間的相關系數(shù)達到顯著水平。糜子節(jié)數(shù)與生育期、株高之間的相關系數(shù)達到極顯著水平。糜子株高與生育期之間達到顯著正相關。

圖2 糜子育成品種千粒重分布區(qū)間

圖3 糜子育成品種穗粒重分布區(qū)間

2.4 育成糜子品種品質(zhì)性狀

2.4.1黃色素 粳性糜子品種黃色素含量平均為2.7 mg·kg-1，變幅為1.7—3.3 mg·kg-1。其中，伊糜5號、赤糜2號、寧糜13號黃色素含量較高，內(nèi)糜9號、內(nèi)糜3號、隴糜10號黃色素含量較低。糯性糜子品種黃色素含量平均為2.4 mg·kg-1，變幅為2.1—2.9 mg·kg-1。其中，寧糜11號、赤黍2號、寧糜12號黃色素含量較高，齊黍1號、赤黍1號、晉黍5號、晉黍4號黃色素含量較低。粳性糜子黃色素含量變化幅度較小，而糯性糜子黃色素含量變化幅度較大，粳性與糯性糜子之間黃色素含量無顯著性差異（圖5）。

圖4 糜子育成品種主穗長分布區(qū)間

表3 主要農(nóng)藝性狀的相關系數(shù)

*和**分別表示0.05和0.01顯著水平

*and ** represent significance at 0.05 and 0.01 probability level, respectively

2.4.2 粗脂肪 粳性糜子品種粗脂肪含量平均為3.6%，變幅為2.6%—5.6%。其中，寧糜17號、伊糜5號、寧糜9號粗脂肪含量較高，寧糜10號、赤糜1號、赤糜2號粗脂肪含量較低。糯性糜子品種粗脂肪含量平均為4.1%，變幅為2.7%—5.5%。其中，晉黍1號、寧糜11號、晉黍9號、粗脂肪含量較高，晉黍7號、內(nèi)糜8號、晉黍4號粗脂肪含量較低。粳性與糯性糜子之間粗脂肪含量無顯著差異（圖6）。

2.4.3 淀粉 粳性糜子品種直鏈淀粉含量平均為32.22%，變幅為11.31%—38.67%。其中，隴糜5號、隴糜7號、赤糜1號直鏈淀粉含量較高，寧糜17、榆糜2號、內(nèi)糜6號直鏈淀粉含量較低。支鏈淀粉含量平均為35.01%，變幅為21.43%—64.02%。其中，寧糜17號、榆糜2號、榆糜3號支鏈淀粉含量較高，赤糜1號、寧糜10號、寧糜14號支鏈淀粉含量較低?？偟矸酆科骄鶠?7.23%，變幅為58.59%—77.87%。其中，榆糜2號、榆糜3號、寧糜17號總淀粉含量加高，赤糜1號、寧糜10號、內(nèi)糜6號總淀粉含量較低。直鏈淀粉、支鏈淀粉含量比值平均為1.00，變幅為0.18—1.73。其中，赤糜1號、寧糜10號、內(nèi)糜9號直鏈淀粉、支鏈淀粉含量比值較高，寧糜17號、榆糜2號、榆糜3號直鏈淀粉、支鏈淀粉含量比值較低（表4）。

不同大寫字母表示差異顯著（P＜0.05）。下同

圖6 糜子育成品種粗脂肪含量

糯性糜子品種直鏈淀粉含量平均為3.69%，變幅為2.24%—5.55%。其中，晉黍5號、晉黍4號、晉黍8號直鏈淀粉含量較高，晉黍9號、雁黍8號、赤黍2號直鏈淀粉含量較低。支鏈淀粉含量平均為57.37%，變幅為49.40%—68.01%。其中，晉黍6號、晉黍1號、寧糜15號支鏈淀粉含量較高，晉黍5號、晉黍3號、晉黍7號支鏈淀粉含量較低?？偟矸酆科骄鶠?1.06%，變幅為54.18%—72.11%。其中，晉黍1號、晉黍6號、寧糜15號總淀粉含量較高，晉黍7號、晉黍5號、晉黍3號總淀粉含量較低。直鏈淀粉、支鏈淀粉含量比值平均為0.07，變幅為0.05—0.11。其中，晉黍5號、晉黍8號、晉黍3號直鏈淀粉、支鏈淀粉含量比值較高，晉黍1號、赤黍2號、晉黍6號直鏈淀粉、支鏈淀粉含量比值較低（表5）。

表4 粳性糜子品種淀粉組分含量

2.4.4 蛋白質(zhì) 粳性糜子籽粒蛋白質(zhì)平均為11.13%，變幅為9.64%—13.26%，糯性糜子籽粒蛋白質(zhì)平均為13.72%，變幅為12.10%—15.72%，糯性糜子籽粒蛋白質(zhì)平均含量比粳性糜子高2.59%。其中，粳性糜子榆糜3號、內(nèi)糜3號、內(nèi)糜5號和糯性糜子赤黍1號、齊黍1號、晉黍3號籽粒蛋白質(zhì)含量較高（圖7）。

3 討論

3.1 糜子粳糯性

根據(jù)直鏈淀粉含量的不同將作物分為粳糯兩種，糜子[22]、谷子[23]、水稻[24]等作物中都存在粳糯性。直鏈淀粉和支鏈淀粉因結構不同而產(chǎn)生了不同的特性，直鏈淀粉具有良好的成模性、凝膠能力、拉伸能力，而支鏈淀粉具有良好的抗老化能力、凍融穩(wěn)定性、增稠作用、高膨脹性和吸水性[25]。根據(jù)粳糯糜子特性、口感的不同，可開發(fā)制作不同的加工食品，粳性糜子可用于制作黃米飯、煎餅等食物，糯性糜子可以用于制作粽子、粘糕、釀酒等[26]。其中，寧糜17號、榆糜2號直鏈淀粉含量分別為11.31%和18.52%，為粳性偏糯品種，可以滿足生產(chǎn)加工中的多樣化需求。王華君等[27]研究表明，糯小麥的株高、穗長、千粒重等農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)不及非糯小麥理想。李云等[28]研究認為，在營養(yǎng)品質(zhì)上，玉米品種經(jīng)過糯質(zhì)化后，其蛋白質(zhì)和粗脂肪含量顯著高于非糯質(zhì)玉米。張伯橋等[29]研究表明，糯小麥蛋白含量高于非糯質(zhì)小麥。馮佰利等[30]研究表明，糯性糜子蛋白質(zhì)含量略高于粳性糜子。本試驗中，糯性糜子在生育期、株高、節(jié)數(shù)、千粒重、穗粒重、主穗長、產(chǎn)量方面均低于粳性品種，但蛋白質(zhì)和粗脂肪含量高于粳性糜子，與前人研究結果基本一致。

表5 糯性糜子品種淀粉組分含量

圖7 育成品種蛋白質(zhì)含量

3.2 糜子產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀相關性分析

張麗英等[31]在對小麥的研究中發(fā)現(xiàn)，小麥的單株粒重與穗粒數(shù)、千粒重呈極顯著正相關。孫峰成等[32]研究表明，與玉米產(chǎn)量密切相關的農(nóng)藝性狀是出籽率、行粒數(shù)、穗粗、百粒質(zhì)量、株高等。柳青山等[33]認為，對糯性高粱產(chǎn)量有影響的農(nóng)藝性狀性依次為千粒重＞穗粒重＞生育期＞株高＞穗長。欒素榮等[34]對谷子進行灰色關聯(lián)系數(shù)分析得出，穗粒重、單穗重、出谷率、穗粗對產(chǎn)量影響較大。張立媛等[35]對10個糜子品種產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰色相關度分析中說明，單穗重、穗粒重、出糜率、千粒重4個性狀對產(chǎn)量影響較大，株高和穗長對糜子產(chǎn)量影響較小。本研究結果表明，糜子產(chǎn)量與生育期、千粒重、主穗長、穗粒重之間具有顯著相關性，與株高、節(jié)數(shù)之間相關性不顯著。劉正理等[36]研究表明，群體與個體并重的品種更能成為高產(chǎn)品種，對自身的調(diào)節(jié)能力也較強。合理的源庫關系是提高作物產(chǎn)量的重要措施之一，在糜子的育種過程中，應使粒葉比等在合理的范圍內(nèi)。在糜子栽培中，應根據(jù)糜子品種的不同，進行合理的密植，充分發(fā)揮土、肥、水、光、氣、熱的效能，通過調(diào)節(jié)糜子單位面積內(nèi)個體與群體之間的關系，使個體發(fā)育健壯，群體生長協(xié)調(diào)，達到高產(chǎn)的目的[37]。

3.3 展望

本研究結果表明，近年育成的粳性、糯性糜子品種產(chǎn)量平均為3 465.5和3 163.4 kg·hm-2，且育成品種在生育期、株高、節(jié)數(shù)、千粒重、穗粒重、主穗長、產(chǎn)量等方面變幅較小。早在2009年，筆者在榆林府谷曾創(chuàng)造了平均單產(chǎn)5 280.0 kg·hm-2的大田高產(chǎn)記錄，表明目前糜子品種的產(chǎn)量還有很大的挖掘潛力。在未來糜子品種改良工作中，注重糜子穗粒重、主穗長等農(nóng)藝性狀改良，構建合理株型和群體結構，充分挖掘糜子高產(chǎn)潛力，重視糜子品質(zhì)性狀改良，對推進糜子產(chǎn)業(yè)具有重要意義。生產(chǎn)實踐中，為改善黃米產(chǎn)品的外觀品質(zhì)，提高產(chǎn)品抗氧化活性等保健功能[17]，選育黃色素較高的糜子品種；為防止鳥害，可以培育深色抗鳥害糜子專用品種[38]；為滿足食物多樣化需求，改善適口性，篩選適口性好的糯質(zhì)專用品種成為市場急需；為滿足中國迅速發(fā)展的畜牧業(yè)，選育高蛋白、植株粗壯、多分蘗的糜子品種；可以選育抗病、抗蟲、耐貧瘠、耐旱、耐寒的糜子品種，以減少農(nóng)藥、化肥、水分的施用，實現(xiàn)資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)的發(fā)展[39]；為適應機械化播種與收獲，需要選育莖稈粗壯抗倒伏，分蘗較少，成熟期一致的矮稈品種。此外，目前，生產(chǎn)中的糜子粒色多以黃色、紅色、黑色、白色為主，花序色以綠色為主，穗形以側穗為主，為滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園展示教育功能，培育粒色、花序色、穗形更為豐富的品種，使其有更好地觀賞性就成為特色糜子品種改良的重要目標。

目前，離子束注入、航天誘變、生物因素誘變等誘變新技術方法已應用在小麥育種中[40]。朱祥芬等[41]利用快速定向育種技術，將抗旱基因通過回交育種導入黃淮冬麥區(qū)小麥品種中，獲得一批轉(zhuǎn)基因小麥新種質(zhì)，提高了小麥育種速度和效率。常樂等[42]研究認為，通過小麥染色體工程技術，獲取抗病基因片段，將會打破小麥抗赤霉素育種難以突破的現(xiàn)狀。張如養(yǎng)等[43]研究表明，通過生物雜交誘導的方法可以獲得玉米單倍體，為玉米品質(zhì)改良和新品種選育提供技術支持。在谷子育種中，運用目標性狀基因庫育種法培育出冀谷20、冀谷21等優(yōu)良品種[44]。而本研究發(fā)現(xiàn)，40個糜子育成品種中，雜交育成的品種30個，系統(tǒng)選育品種6個，集團選育品種2個，混合選育品種2個。由此可見，與大宗作物相比，現(xiàn)有糜子育種方式仍為傳統(tǒng)育種方法，育成品種遺傳基礎十分狹窄。劉笑瑜等[45]利用SSR對40份糜子資源的遺傳多樣性進行了分析，并將4其分為了9個類群。劉曉歡[46]對糜子粳糯性與waxy之間的關系進行了闡述。董俊麗等[47]研究表明，不同地理來源的糜子種質(zhì)資源親緣關系均較近，且其遺傳多樣性與生態(tài)環(huán)境密切相關。野生糜子雖然在產(chǎn)量方面不如栽培種且落粒嚴重，但抗逆性和適應性極強，與栽培種具有很強的互補性[48]。由糜子審定時間可知，中國大部分糜子品種是在1990—2010年選育，而近幾年新型育種方法發(fā)展迅速。今后，應加強對糜子特異資源、野生資源的搜集、鑒定和研究，開展糜子中高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病基因的挖掘。在繼續(xù)發(fā)揮常規(guī)育種潛力的基礎上，進行誘變育種、太空育種、細胞工程育種、基因工程育種及分子標記輔助育種等育種手段的探索[39]，加快育種進程，提高育種效率，培育諸多性狀優(yōu)良，抗性強，適應性廣，產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)良的糜子新品種[49-50]。

4 結論

近年育成的糜子品種在生育期、株高、節(jié)數(shù)、千粒重、穗粒重、主穗長、產(chǎn)量等方面變幅較小，品種類型單一，遠遠不能滿足生產(chǎn)和市場對糜子品種多元化需求。針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場需求，挖掘、利用和創(chuàng)新優(yōu)異糜子資源，將常規(guī)育種與分子育種新技術結合，培育性狀優(yōu)良、抗性強、適應性廣、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良的糜子新品種是糜子品種改良的方向。

致謝：中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所刁現(xiàn)民研究員、西北農(nóng)林科技大學柴巖教授對本文的撰寫作出了貢獻，在此謹表謝意。

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（責任編輯 李莉）

附表1 糜子品種名稱及來源

Table S1 The name of broomcorn millet cultivars and the sources

類型Type品種名稱及編號Cultivars 選育單位Breeding institution品種來源Cultivars origin審定時間Approval time 粳性糜子品種Non waxy broomcorn millet隴糜5號Longmi5(N01)甘肅省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences（會寧野糜子×皋蘭雞蛋清）×（豐雙-4）(Huining broomcorn millet wild species× Gaolanjidanqing)×(Fengshuang-4)1992 隴糜7號Longmi7(N02)甘肅省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences8116-2-3-1×8428-1-1-22008 隴糜8號Longmi8(N03)甘肅省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences7814-11-1-2-3×輻7705-4-4-27814-11-1-2-3×Fu7705-4-4-22008 隴糜9號Longmi9(N04)甘肅省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences寧縣黑笊籬頭×隴糜6號Ningxianheizhaolitou×Longmi62010 隴糜10 Longmi10(N05)甘肅省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences伊87-1×8115-3-2Yi 87-1×8115-3-22012 隴糜11 Longmi11(N06)甘肅省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences766-11-2-4-4-3×內(nèi)糜2號766-11-2-4-4-3×Neimi22014 GS寧糜9號GS Ningmi9(N07)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences固糜1號×海源紫稈紅糜Guyuan1×Haiyuanziganhongmizi1992 寧糜10 Ningmi10(N08)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences固糜1號×海源紫稈紅糜定向集團育種Guyuan1×Haiyuanziganhongmizi oriented group breeding1997 寧糜13 Ningmi13(N09)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences70-1046×紫桿大日月70-1046×Zigandariyue2002 寧糜14 Ningmi14(N10)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences鼓鼓頭×62-02Gugutou×62-022006 寧糜16 Ningmi16(N11)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences固糜5號變異材料系統(tǒng)選育Variant offspring of Gumi5 system selection2007 寧糜17 Ningmi17(N12)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences鼓鼓頭×62-02Gugutou×62-022009 固糜21號Gumi21(N13)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences寧糜9號×60-333Ningmi9×60-3332013 伊糜5號Yimi5(N14)鄂爾多斯市農(nóng)牧科學研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry牛卵旦糜×白7219糜Niunuandanmi×White7219broomcorn millet1986 內(nèi)糜3號Neimi3(N15)鄂爾多斯市農(nóng)牧科學研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry當?shù)卮簏S米系統(tǒng)選育Local Dahuangmi system selection1980 GS內(nèi)糜5號GSNeimi5(N16)鄂爾多斯市農(nóng)牧科學研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry伊選大紅糜×內(nèi)糜3號Yixuandahongmi×Neimi31993 續(xù)附表1 Continued table S1 類型Type品種名稱及編號Cultivars選育單位Breeding institution品種來源Cultivars origin審定時間Approval time 內(nèi)糜6號Neimi6(N17)鄂爾多斯市農(nóng)牧科學研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry達旗黃糜子×和林大黃糜子Daqihuangmizi×Helindahuangmizi2010 內(nèi)糜9號Neimi9(N 18)鄂爾多斯市農(nóng)牧科學研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry準旗牛蛋糜子×巴盟大紅糜子Zhunhuainiudanmizi×Bamengdahongmizi2012 赤糜1號Chimi1(N19)赤峰市農(nóng)牧科學研究院Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry黃糜子變異株系統(tǒng)選育Variant offspring of Huangmizi system selection2009 赤糜2號Chimi2(N20)赤峰市農(nóng)牧科學研究院Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry本地黃糜子×內(nèi)糜5號Local Dahuangmi×Neimi52011 榆糜2號Yumi2(N21)西北農(nóng)林科技大學（柴巖）Northwest Agriculture & Forestry University(Chai Yan)神木紅糜子系統(tǒng)選育Shenmu Hongmizi system selection1998 榆糜3號Yumi3(N22)榆林市農(nóng)業(yè)研究科學院Yulin Academy of Agricultural Sciences黃稈黑小糜系統(tǒng)選育Yellow stem Heixiaomi system selection2002 糯性糜子品種Waxy broomcorn millet內(nèi)糜8號 Neimi8(W23)鄂爾多斯市農(nóng)牧科學研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry抗后二黃黍×達旗黃羅黍Kanghouerhuangshu×Daqi Huangluomi2012 赤黍1號 Chishu1(W 24)赤峰市農(nóng)牧科學研究院Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry大紅黍變異株Variant offspring of Dahongshu2009 赤黍2號 Chishu2(W 25)赤峰市農(nóng)牧科學研究院Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry本地大白黍×目標性狀基因庫材料Local Dabaishu×Target trait gene library material2011 晉黍5號 Jinshu5(W 26)山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science981×伊黍1號981×Yishu11998 晉黍3號 Jinshu3(W 27)山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science紫羅帶×河曲黃糜Ziluodai×Hequhuangmi1995 晉黍1號 Jinshu1(W 28)山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science馬五黍子系統(tǒng)選育Mawushuzi system selection1989 晉黍4號 Jinshu4(W 29)山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science內(nèi)黍2號×伊黍1號Neimi2×Yishu11996 晉黍6號 Jinshu6(W 30)山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science小紅黍×伊黍1號Xiaohongshu×Yishu12004 晉黍7號 Jinshu7(W 31)山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)作物品種資源研究所Crop Cultivars Resources Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences山西小紅黍×內(nèi)蒙紅黍Shanxi Xiaohongshu×Inner Mongolia Hongshu2005 晉黍8號 Jinshu8(W 32)山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science34-22×24-32010 續(xù)附表1 Continued table S1 類型Type品種名稱及編號Cultivars選育單位Breeding institution品種來源Cultivars origin審定時間Approval time 晉黍9號 Jinshu9(W 33)山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science8114-15-8×8106-983-32009 雁黍7號 Yanshu7(W 34)山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science伊選黃黍子×大白黍Yixuanhuangshuzi×Dabaishu2005 雁黍8號 Yanshu8(W 35)山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science雁黍4號×8106-981Yanshu4×8106-9812006 齊黍1號 Qishu1(W 36)黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院齊齊哈爾分院Qiqihaer branch of Heilongjiang Agricultural Science Research Institute62綠1為×標準62green1wei×Biaozhun2011 寧糜11號 Ningmi11(W 37)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences榆6-14中變異單株系統(tǒng)選育variant plant of Yu 6-41 system selection1998 寧糜12號 Ningmi12(W 38)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences代縣一點紅集團選育Daixianyidianhong group selection1998 寧糜15號 Ningmi15(W 39)寧夏農(nóng)林科學院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences45-6×（鼓鼓頭×紫稈紅穩(wěn)定系）45-6× (Gugutou×Ziganhong table system)2006 榆黍1號 Yushu1(W 40)西北農(nóng)林科技大學（柴巖）Northwest A & F University(Chai Yan)小日月糜系統(tǒng)選育Xiaoriyuemi system selection1994

表中GS為品種通過國審GS in the table mean the cultivars through the national validation

Comprehensive Evaluation of Agronomic, Yield and Quality Traits of Broomcorn Millet (L.) Cultivars

YANG QingHua1, QIU Jun2, LI Hai3, YANG TianYu4, CHENG BingWen5, ZHAO Min6, LIU GuoQing7, GAO XiaoLi1, FENG BaiLi1

(1College of Agronomy, Northwest A&F University/State Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Areas, Yangling 712100, Shaanxi;2National Agricultural Technology Extension Service Center, Beijing 100125;3High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Sciences, Datong 037000, Shanxi;4Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730030;5Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences Guyuan Branch, Guyuan 756000, Ningxia;6Inner Mongolia Chifeng Academy of Agricultural & Animal Husbandry Sciences, Chifeng 024000, Inner Mongolia;7Millet Research Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050000)

In order to analyze the problems existed in broomcorn millet improvement and put forward solutions, the agronomic, yield and quality traits of non-waxy and waxy broomcorn millet cultivars were evaluated. This would also provide theoretical supports for the breeding and development of broomcorn millet production.The experimental materials were 22 non-waxy broomcorn millet and 18 waxy broomcorn millet cultivars developed in recent years. The agronomic traits (growth duration, plant height, nodes, grain color, panicle color, and panicle shape) and yield traits (1000-grain weight, panicle weight and panicle size) were collected in field trials. The yellow pigment (n-butanol extraction), crude fat content (Soxhlet extraction method), amylose and amylopectin content (dual wavelength method) and protein content (Kjeldahl method) were obtained in laboratory.The average yield of non-waxy broomcorn millet cultivars was 3 465.5 kg·hm-2(2 976.0-3 915.0 kg·hm-2), and that of waxy broomcorn millet cultivars was 3 163.4 kg·hm-2(2 575.5-4 002.0 kg·hm-2). The correlation analysis of agronomic traits showed that the correlation coefficient between yield and growth duration, 1000-grain weight, panicle size and panicle weight reached the significant level. The results showed that the growth duration, plant height, nodes, 1000-grain weight, panicle weight, panicle size and yield of broomcorn millet cultivars were within a small range. The average yellow pigment of non-waxy broomcorn millet cultivars was 2.7 mg·kg-1(1.7-3.3 mg·kg-1), and that of waxy broomcorn millet cultivars was 2.4 mg·kg-1(2.1-2.9 mg·kg-1). The average crude fat content of non-waxy broomcorn millet cultivars was 3.6% (1.7%-5.6%), and that of waxy broomcorn millet cultivars was 4.1% (2.7%-5.5%). There was no significant difference between non-waxy and waxy broomcorn millet in yellow pigment and crude fat content. The average amylose content of non-waxy broomcorn millet cultivars was 32.22% (11.31%-38.67%), while the average amylopectin content was 35.01% (21.43%-64.02%). The average total starch content of non-waxy broomcorn millet cultivars was 67.23% (58.59%-77.87%). The average ratio of amylose to amylopectin of non-waxy broomcorn millet cultivars was 1.00 (0.18-1.73). The average amylose content of waxy broomcorn millet cultivars was 3.69% (2.24%-5.55%), while the average amylopectin content was 57.37% (49.40%-68.01%). The average total starch content of waxy broomcorn millet cultivars was 61.06% (54.18%-72.11%). The average ratio of amylose to amylopectin of waxy broomcorn millet cultivars was 0.07 (0.05-0.11). Among them, the content of amylose was higher in Longmi 5 and Longmi 8, and the content of amylose was moderate in Ningmi 17 and Yumi 2, and the content of amylose was low in Jinshu 9 and Yanshu 7. The average protein content of non-waxy broomcorn millet cultivars was 11.13% (9.64%-13.26%), and that of waxy broomcorn millet cultivars was 13.72% (12.10%-15.72%). The protein content of waxy broomcorn millet was higher than that of non-waxy broomcorn millet.In recent years, variations in a number of agronomic and yield traits of broomcorn millet cultivars released was within a small range and the type of broomcorn millet cultivars was unitary, which could not meet the production and market demand. It is necessary to combine the traditional breeding method with the new molecular breeding technology in mining, utilizing and innovating the excellent millet resources. The direction of improvement of millet cultivars is to develop new cultivars with excellent traits, strong resistance to biotic and abiotic stress, wide adaptability, high yield and good quality.

broomcorn millet; agronomic traits; yield traits; quality traits

2017-05-12；

2017-06-05

國家“十二五”科技支撐計劃（2014BAD07B03）、國家自然科學基金（31371529）、國家谷子糜子產(chǎn)業(yè)技術體系（CARS-07-A9）、陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計劃（2014KTZB02-03）

聯(lián)系方式：楊清華，E-mail：1661650143@qq.com。邱軍，E-mail：qiujun@agri.gov.cn。楊清華和邱軍為同等貢獻作者。通信作者馮佰利，E-mail：fengbaili@nwsuaf.edu.cn。通信作者高小麗，E-mail：gao2123@nwsuaf.edu.cn